1. Trang chủ
  2. » Cao đẳng - Đại học

Thiết kế và chế tạo đồ gá chuyên dụng dùng trong gia công vỏ hộp giảm tốc xe nâng

7 32 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 7
Dung lượng 509,23 KB

Nội dung

cho quá tr ình gia công vỏ hộp số, từ đó tính toán hợp lý các nguyên công trong quá trình gia công đồ gá cũng như kiểm tra chất lượng sản phẩm có sử dụng các thiết bị c[r]

(1)

J Sci & Devel., Vol 11, No 3: 380-390 Tạp chí Khoa học Phát triển 2013, tập 11, số 3: 380-390 www.hua.edu.vn

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ CHUYÊN DỤNG DÙNG TRONG GIA CÔNG VỎ HỘP GIẢM TỐC XE NÂNG

Phạm Thị Hằng1, Ngô Đăng Huỳnh1, Bùi Văn Bắc2

1

Khoa Cơ Điện, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội;2Lớp CTM-K53

Email*: phang034@yahoo.com

Ngày gửi bài: 19.03.2013 Ngày chấp nhận: 20.06.2013

TÓM TẮT

Vỏ hộp số xe nâng chi tiết máy có kết cấu phức tạp Chính vậy, q trình gia cơng khơng thể sử dụng loại đồgá thơng thường có sẵn mà phải thiết kế, chế tạo đồ gá chuyên dụng Mục đích nghiên cứu thiết kế loại đồgá đặc biệt dùng riêng cho gia công vỏ hộp số dựa vẽ, yêu cầu kỹ thuật vỏ hộp số lập quy trình cơng nghệ chế tạo đồgá Đồgá thiết kế có phận đế, kẹp, ống kẹp đàn hồi Quy trình chế tạo bao gồm chế tạo đế, kẹp ống kẹp đàn hồi từphôi ban đầu đến nguyên công gia công, nhiệt luyện, kiểm tra lắp ráp Kết kiểm tra chi tiết gia công, kiểm tra tổng thể sau lắp ráp dùng thửđồgá để gia công vỏ hộp số cho thấy đồgá thiết kế hợp lý, quy trình chế tạo đạt yêu cầu kỹ thuật đề

Từ khóa: Chế tạo máy, đồ gá, vỏ hộp giảm tốc

Design and Manufacture Specialized Fixture

for Manufacturing Process Reduction Gear Housing of Fork-lift Truck

ABSTRACT

Gear housing of fork-lift truck is a machine part of complex structure, thus, available common fixtures can not be used during manufacturing process, therefore, designing and manufacturing a specialized fixture is required This study aimed at designing specialized fixture based on drawing of gear housing, its technical and technological requirements and designing manufacturing process The designed fixture consists of the following main parts: one bearing plate, two bolster plates, and collet chuck The manufacturing process includes manufacturing bearing plate, bolster plates and collet chuck, thermal treatment, checking process and assembly Overall test results show that the fixture designed is reasonable and meets technical requirements

Keywords: Fixture, manufacturing process, reduction gear housing

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Chất lượng sản phẩm khí, suất lao động giá thành tiêu kinh tế, kỹ thuật quan trọng sản xuất khí Để đảm bảo tiêu trình chế tạo sản phẩm khí, ngồi máy cắt kim loại

dụng cụ cắt, còncần loại đồ gá

dụng cụ phụ

Đồ gá gia cơng đóng vai trị quan trọng

Độ xác đồ gá liên quan chặt chẽđến

độ xác chi tiết Do vậy, phải chế tạo chuẩn, đảm bảo lắp vào phơi

khơng bị cong vênh Tùy theo hình dạng chi tiết tạo hình mà chế tạo đồ gá cho có kích cỡ

hình dạng hợp lý (Nguyễn Văn Nang & cs.,

(2)

Phạm Thị Hằng, Ngô Đăng Huỳnh, Bùi Văn Bắc

tiến hành gia công cách dễ dàng đạt độ xác đặt Đồ gá có kết cấu phức tạp, độ xác u cầu cao, tính tốt Chính phải tính tốn, thiết kế đề gá riêng

cho q trình gia cơng vỏ hộp số, từ tính tốn hợp lý ngun cơng q trình gia cơng đồ gá kiểm tra chất lượng sản phẩm có sử dụng thiết bị cơng nghệ đại truyền thống có sẵn để đạt yêu cầu kỹ thuật hiệu kinh kế

2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Vật liệu

Vỏ hộp số, vẽ thiết kế; đồ gá (dùng để gia công vỏ hộp số xe nâng); thép dùng để chế tạo chi tiết đồ gá; số thiết bị, máy

móc gia cơng, kiểm tra nhiệt luyện

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Dựa sở lý thuyết tính tốn thiết

kế đồ gá gia cơng khí Sau đó, tiến hành

nghiên cứu thực nghiệm gồm: thiết kế đồ gá chuyên dụng cho trình gia công vỏ hộp dựa yếu tố đầu vào vẽ chi tiết, yêu cầu kỹ thuật tính cơng nghệ kết cấu vỏ hộp giảm tốc để có vẽ

thiết kế đồ gá Từ đó, thiết lập thứ tự

ngun cơng cho q trình chế tạo sản phẩm đồ gá; tính tốn ngun công, chế độ cắt, lượng dư gia công cho bước ngun cơng, quy trình kiểm tra chất lượng chi tiết sản phẩm dựa vẽ thiết kế, quy trình gia cơng vỏ hộp số, tài liệu hướng dẫn, sổ tay tra cứu kinh nghiệm sản xuất đề quy trình gia cơng đồ gá chun

dụng Tiếp theo, tiến hành gia công thử; kiểm

tra chất lượng thiết bị máy móc truyền thống đại khảo nghiệm dùng thử sản phẩm để đánh giá chất lượng đồ gá chế tạo

3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Thiết kếđồ gá gia công vỏ hộp số

3.1.1 Yêu cầu kỹ thuật trình gia công vỏ hộp số

Vỏ hộp giảm tốc chế tạo nhôm

hợp kim ADC12 (theo tiêu chuẩn JIS - Nhật)

Hộp chế tạo phương pháp đúc đặc biệt, sử dụng nhiều sản suất hàng

khối, loạt lớn Đặc điểm chi tiết dạng hộp

mà ta cần chế tạo có kích thước nhỏ khơng q lớn, vách với độ dày mỏng khác nhau, vách có gân, hốc, với phần lồi lõm Trên hộp có nhiều mặt phải gia cơng với độ xác khác có bề mặt khơng phải gia cơng

Hình Mơ hình 3D vỏ hộp

Đồ gá giúp thực gia công lỗ vỏ hộp giảm tốc bao gồm bước: phay thô bề mặt lỗ, phay tinh bề mặt lỗ, tạo rãnh mang cá phía lỗ, phay bề mặt trụ (bán tinh), tạo

rãnh rộng 1,5mm

Khối lượng gia công chi tiết vỏ hộp số chủ yếu tập trung vào việc gia công lỗ Do cần phải tạo chuẩn tinh thống cho chi tiết hộp (Trần Văn Địch & cs, 2003) Trong trường hợp này, ta sử dụng mặt nắp hộp với lỗ lắp ổ lăn (lỗ xác) làm chuẩn giúp gia công

Chọn chuẩn mặt nắp A, lỗ B (Hình 2),

giúp gia cơng mặt trụ C

Sơ đồ gá đặt cho phép gá đặt chi tiết qua nhiều nguyên công nhiều đồ gá, tránh sai số tích lũy thay đổi chuẩn gây nên Tạo chuẩn tinh vậy, đồ gá đơn giản nhiều tương tự nhiều

nguyên công

3.1.2 Kết cấu đồ gá

(3)

Thiết kế chế tạo đồ gá chuyên dụng dùng gia cơng vỏ hộp giảm tốc xe nâng

Hình Chuẩn định vị trên vỏ hộp giảm tốc xe nâng

Hình Kết cấu đồ gá dùng gia công vỏ hộp giảm tốc

(1 -trụ côn; - ống kẹp đàn hồi; -tấm đệm phải; -tấm đệm trái;

5 -tấm đế; -lỗ lắp bu lông M8x1,5x30; -lỗ lắp bu lông M6x1x30)

2

3

5

6

(4)

Phạm Thị Hằng, Ngô Đăng Huỳnh, Bùi Văn Bắc

Hình Tấm đệm phải

Hình Tấm đệm trái

0.01 0.01 A 1.6

G

3.2

M6 x1 Ø8H7

G Ø8H7

1

.6

1

.6

A

3l? Ø14

Ø9

1

0

2

3

±

0

.0

1

7.5

74±0.01

1

5

±

0

.1

60±0.1 60±0.1

2

3

-0.1

44 44

140

20±0.1

5

±

0

.1

20±0.1 70±0.1

M8x1.25 thru

30 °0' 30°0'

3

0

±

0

.1

60±0.1 60±0.1

70

140

35±0.1 35±0.1

G

M8x1.25

3

0

±

0

.1

36 36

1

2

±

0

.1

1

0

Ø9 l? Ø14

1

8

-0.1

0.01 0.01 A

2

3

±

0

.0

1

1.6

G

3.2 A

8

±

0

.1

30

(5)

Thiết kế chế tạo đồ gá chuyên dụng dùng gia công vỏ hộp giảm tốc xe nâng

3.1.3 Bản vẽ chi tiết phận đồ gá

Bản vẽ phận đồ gá bao gồm đệm phải (Hình 4), đệm trái (Hình 5) ống kẹp đàn hồi (Hình 6)

3.1.4 Tính tốn lực cắt, mơmen cắt lực kẹp chặt đồ gá

* Tính tốn lực cắt mơmen cắt

Để tính tốn lực cắt mơ men cắt phải dựa vào quy trình phay lỗ vỏ hộp giảm tốc

lượng dư cần gia công vỏ hộp số

Căn vào liệu điều kiện gia công thực tế theo (Nguyễn Đắc Lộc & cs, 2007) để đạt đường kính lỗ cần gia cơng

0,039

45

 đường kính phơi đúc 4310,6

để đạt đường kính ngồi cần gia cơng 5200,03

thì đường kính phơi 541,20,8

Hình Ống kẹp đàn hồi

Hình Lượng dư gia công lỗtrên vỏ hộp

(1 -Vỏ hộp số; -Ống kẹp)

0.01 A

0.01 Z B

0.01 Z

D

R0.5 Ø15H6

R1

Ø

30

h6

10 23 31 11

Ø

47

Ø57± 0.1

14.5

Ø

6

0.1

Ø

35

Ø

4

7

-0.01

1.5 (4 rãnh)

0.0° -0.5°

Ø21 Ø26

1.6

1

.6

0.01 A

A 73

1.6G

0.01 A 0.01 B D 0.01

G 1.6 Chú ý

15

13°

M6x1.0

23 1.6

Ø

25

Z G

G

Ø6 C

0.02 C

1

2 Ø47

Ø43+1+0.6

Ø54+1.2+0.8

7

1

2

Ø45+0.039

51-0.2

(6)

Phạm Thị Hằng, Ngô Đăng Huỳnh, Bùi Văn Bắc

Hình Q trình gia cơng lỗ hình thành lực cắt

1 - Phơi (vỏ hộp tốc độ); - Đồ gá (ống kẹp); - Dao phay ngón

Khi lỗ 45 rãnh mang cá phía

được gia cơng loại dao tương ứng theo

kiểu chạy dao Pocket máy phay CNC Do

bước nguyên cơng phay lỗ 45 có chiều sâu ăn

dao lớn yêu cầu độ nhám bề mặt khắt khe bước nguyên công khác nên ta tính lực cắt mơ men cắt cho bước ngun

công Để mở rộng lỗ từ 43 45 ta sử

dụng dao phay ngón có D=16; Z=4

Lượng chạy dao tra Sz = 0,050,08

(Trần Văn Địch & cs., 2008) Tuy nhiên,

phay hợp kim nhôm giá trị Sztăng 3040% nên

được Sz = 0,070,1 Chọn Sz = 0,1 (mm/răng)

Vận tốc cắt:

V =

v

v v v v

q v

v

x y u p

m z

C D

K

T t S B Z

(m/phút)

Trong đó:

Chiều sâu cắt: t = (mm); Chiều rộng phay: B = 12 (mm)

Tuổi bền dụng cụ: T = 60 phút (theo Trần

Văn Địch & cs., 2008)

Hệ số điều chỉnh vận tốc cắt:

Kv = Kmv.Knv.Kuv

Kmv : Hệ số điều chỉnh vận tốc nhôm

hợp kim nhôm: Kmv = 0,8 (Theo Trần Văn Địch

& cs., 2008)

Knv : Hệ số điều chỉnh phụ thuộc trạng thái

bề mặt phôi: Knv= 0,9 (Theo Trần Văn Địch &

cs., 2008)

Kuv: Hệ số điều chỉnh vận tốc phụthuộc vật

liệu dụng cụ cắt: Kuv= (Trần Văn Địch &

cs., 2008)

 Kv = 0,8.0,9.1 = 0,72

Từ đó, hệ số số cơng thức tính vận tốc

khi phay xác định trình bàynhư bảng

 V =

0,45

0,33 0,3 0,2 0,1 0,1

185,5.16 0,72

129,6

60 0,1 12

 (m/ph) Vòng quay phút dao:

n = 1000V

D

 n = 1000.129,6

3,14.16 = 2579,6 (vòng/phút)

Chọn lại số vòng quay theo máy: n = 2500

(vg/ph)

Vận tốc cắt thực tế: VT =

Dn 1000

 T

3,14.16.2500

V 125,6

1000

(7)

Thiết kế chế tạo đồ gá chuyên dụng dùng gia công vỏ hộp giảm tốc xe nâng

Bảng Các hệ số cơng thức tính vận tốc tra theo tài liệu

Cv qv xv yv uv pv m

185,5 0,45 0,3 0,2 0,1 0,1 0,33

Lượng chạy dao thực tế chọn lại:

Sm = Sz bảng.Z.n

Sm = 0,1.4.2500 = 1000 (mm/phút)

Sz thực = m th

S Z.n

1000

4.2600= 0,1 (mm/răng)

Lực cắt sinh trình phay:

Pz =

p p p

p

x y u

p z

p

q wp

C t S B Z

K D n

(kG)

Trong Kp hệ số điều chỉnh lực cắt: Kp =

Kmp =

Các hệ số sốtrong cơng thức tính lực cắt

xác định bảng

 Pz =

0,86 0,72

0,86

17.1 0,1 12.4.1

16 2500

14,3 (kG)

Mômen cắt:

Mc = P Dz

2.1000

14,3.16

2000 0,1144 (kG.m)

Như vậy, lực cắt có độ lớn 14,3kG, chiều theo chiều quay trục chính, điểm đặt

cạnh sắc lưỡi dao có phương tiếp tuyến

* Tính tốn lực kẹp chặt

Từ phân tích có sơ đồ lực tác dụng trình phay vỏ hộp giảm tốc thể hình

Lực cắt Pztạo mơmen cắt Mc có xu

hướng làm chi tiết quay quanh trục Oz (trục thẳng đứng) Trong trục gá bung, với vào ống côn tạo lực ép chặt má

trục gá vào mặt trụ 47 Trên má

phát sinh lực ma sát tạo mômen ma sát

chống lại mômen cắt Mc cho MFms Mc Khi

đó phơi (vỏ hộp giảm tốc) giữ vị trí cố định Ta có phương trình cân lực:

4.W.f.47

2 = Pz

45

Trong :

Pz: lực cắt dao (Pz = 14,3 kG)

W: lực kẹp chặt phôi trục gá

f: hệ số ma sát ống kẹp với vỏ hộp tốc độ

(f = 0,47)

 W = 45.Pz 45.14,3

4.f.47 4.0, 47.47= 7,28 (kG)

Gọi Q lục kéo hướng trục kéo trụ côn vào

Nửa góc trụ : o

13

Trong trình ống kẹp làm việc, ống kẹp phơi khơng có khe hở (rất nhỏ, bỏ

qua) không phát sinh thành phần lực W2

làm biến dạng mảnh ống kẹp Nên ta có:

W =

1

Q tg(   ) tg 

Trong đó:

1

;2: góc ma sát trụ với ống kẹp

và ống kẹp với phôi;

tg1= f1: hệ số ma sát thép với thép →

f1 = 0,571= arctg(0,57) = 29,6

o

tg2= f = 0,47: hệ số ma sát ống kẹp với phôi (giữa nhôm thép)

Q = W.[tg(1) + tg2] = 7,28.[tg(42,7o) +

0,47] = 10,14 (kG)

Bảng Các hệ số cơng thức tính lực cắt tra theo tài liệu

Cp xp yp up wp qp

Ngày đăng: 30/03/2021, 04:27

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w