Thiết kế, chế tạo đồ gá hàn ống vi sinh theo tiêu chuẩn din 188 50

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐỒ GÁ HÀN ỐNG VI SINH THEO TIÊU CHUẨN DIN 188-50 MÃ SỐ: SV2020-67 SKC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐỒ GÁ HÀN ỐNG VI SINH THEO TIÊU CHUẨN DIN 188-50 SV2020-67 Chủ nhiệm đề tài: Hà Minh Tân TP Hồ Chí Minh, 07/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO ĐỒ GÁ HÀN ỐNG VI SINH THEO TIÊU CHUẨN DIN 188-50 SV2020-67 Thuộc nhóm ngành khoa học: Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao SV thực hiện: Hà Minh Tân Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 16143CL2A, CLC Năm thứ: Ngành học: Cơ khí Chế Tạo Máy Người hướng dẫn: Ts Bành Quốc Nguyên TP Hồ Chí Minh, 07/2020 /Số năm đào tạo: năm BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo đồ gá hàn ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 188-50 - Chủ nhiệm đề tài: Hà Minh Tân - Lớp: 16143CL2A Mã số SV: 16143137 Khoa: CLC - Thành viên đề tài: Stt Họ tên MSSV Lớp Thái Huy Hoàng 18143089 CLC Trần Bảo Huân 18143092 CLC Khoa - Người hướng dẫn: TS Bành Quốc Nguyên Mục tiêu đề tài: Sản phẩm đồ gá dùng để lắp đặt thử nghiệm hàn ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 18850 Tính sáng tạo: Bộ đồ gá thiết kế theo kích thước ống, giúp lắp đặt cách nhanh chóng, thuận tiện cho q trình hàn Kết nghiên cứu: Chế tạo, thử nghiệm thành công sản phẩm đồ gá hàn ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 188-50, làm tiền đề cho việc cải tiến đồ gá tự động, bán tự động hóa để giúp cho việc sản xuất hàng loạt Đóng góp mặt giáo dục đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Ứng dụng lĩnh vực công nghiệp thực phẩm, giúp giảm tối đa nhân công tăng xuất Công bố khoa học SV từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày tháng năm SV chịu trách nhiệm thực đề tài (Kí, họ tên) Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học SV thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Ngày tháng năm Người hướng dẫn (Kí, họ tên) TS.BÀNH QUỐC NGUYÊN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Phân loại đồ gá 1.1.1 Phân loại theo nhóm máy 1.1.2 Phân loại theo mức độ chun mơn hóa 1.1.3 Cấu tạo tổng quát đồ gá 1.1.4 Tác dụng đồ gá 1.1.5 Yêu cầu đồ gá 10 1.2 Định vị đồ định vị 11 1.2.1 Định nghĩa 11 1.1.2 Yêu cầu đồ định vị 11 1.2.3 Định vị chuẩn định vị mặt trụ 13 1.3 Kẹp chặt cấu kẹp chặt 15 1.3.1 Khái niệm kẹp chặt 15 1.3.2 Những yêu cầu kẹp chặt 15 1.3.3 Ý nghĩa vấn đề kẹp chặt 16 1.3.4 Phương chiều lực kẹp 16 1.3.5 Điểm dặt lực kẹp 16 1.3.6 Phân loại cấu kẹp chặt 17 1.4 Cơ cấu tự định tâm 18 1.4.1 Khái niệm 18 1.4.2 Các cấu định tâm thường dùng 18 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ 19 2.1 Tính tốn đồ gá 19 2.1.1 Xác định kích thước ống 19 2.1.2 Phương pháp định vị 19 2.1.3 Xác định phương chiều lực kẹp 19 2.1 Tính toán tự định tâm 22 2.2 Thiết kế đồ gá 24 2.2.1 Khóa kẹp 24 2.2.2 Đồ định vị 29 2.2.3 Thân gá 32 CHƯƠNG 3: LẮP RẮP THỬ NGHIỆM ĐỒ GÁ 37 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 LỜI MỞ ĐẦU Tổng quan trình hàn orbital, lý chọn đề tài Công nghệ Orbital vốn ứng dụng nhiều nơi giới lĩnh vực y tế, thực phẩm, sinh học cơng nghệ cao Tuy nhiên, Việt Nam thuật ngữ tương đối biết đến Vậy cơng nghệ Orbital ? Cơng nghệ hàn orbital hay cịn gọi hàn quỹ đạo trình hàn liên tục, đường hàn xoay tròn 360 độ nhờ điện cực quay tròn qua kết cấu khí dạng kẹp Chi tiết hàn phơi tĩnh ví dụ đường ống Hình 1: Đầu hàn kín orbital Trong q trình hàn quỹ đạo, chi tiết ống kẹp chổ đầu hàn quỹ đạo orbital xoay điện cực hồ quang điện quanh mối hàn để tạo mối hàn theo yêu cầu Hệ thống hàn orbital bao gồm Bộ nguồn đầu hàn quỹ đạo Bộ nguồn : Nguồn điện/ hệ thống điều khiển cung cấp kiểm soát tham số hàn theo chương trình hàn cụ thể tạo gọi lên từ thẻ nhớ Bộ nguồn cung cấp tham số điều khiển, dòng điện hồ quang hàn, nguồn điện dẫn động mô tơ đầu hàn ngắt mạch khí bảo vệ on/off cần thiết Đầu hàn: Đầu hàn orbital thường loại đầu kín cung cấp buồng khí trơ bảo vệ bao quanh mối hàn Đầu hàn orbital tiêu chuẩn thích hợp với size ống hàn từ 1.6 mm đến 152 mm với độ dày đến 3.9 mm Đường kính độ dày lớn phù hợp với đầu hàn hở Hình 2: Cấu tạo bên đầu hàn Hiểu cách đơn giản công nghệ cắt ông hàn ống kim loại mà thiết bị di chuyển theo quỹ đạo trịn xoay quanh chi tiết cần gia cơng để thực việc gia cơng Với cơng nghệ cắt Orbital lưỡi cắt cắt từ từ vào vật liệu, xoay quanh chi tiết cắt làm phẳng bề mặt vết cắt, không để lại ba vớ Công nghệ hàn Orbital dựa cơng nghệ hàn TIG khí Argon phương pháp hàn xoay quanh chi tiết hàn cho mối hàn sáng, đẹp quan trọng hết độ khít cao đồng Trong sản xuất hàng loạt lớn hàng khối yêu cầu khí hóa tự động hóa sử dụng đồ gá hệ thống tự thiết kế dựa theo sản phẩm nhằm nâng cao suất giảm sức lao động Dùng nhiều đồ gá nhiều vị trí, bán tự động tự động, gia công liên tục, phân độ kẹp chặt tự động lý em chọn đề tài Hình 3: Bàn thao tác đầu hàn Mục tiêu nghiên cứu đề tài Chế tạo đồ gá hàn ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 188-50, thử nghiệm gá đặt ống : - Hai ống phải có độ đồng tâm - Mép hàn hai ống phải kín - Gá đặt nhanh chóng Phạm vi nghiên cứu đề tài Thiết kế đồ gá cho hàn quỹ đạo orbital kín lĩnh vực ngành công nghiệp thực phẩm Phương pháp nghiên cứu đề tài Tính tốn nghiên cứu chế độ hàn xung, sau thiết kế đồ gá thực công việc gá đặt ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 188-50 Hình 4: Hình ảnh mối hàn Hình 18: Chi tiết khóa kẹp Hình 19: Chi tiết khóa kẹp 26 Hình 20: Chi tiết khóa kẹp 27 Hình 21: Bảng vẽ lắp khóa kẹp Hình 22: Hình ảnh thực tế 28 2.2.2 Đồ định vị Bộ phần định vị quan trọng việc gá đặt, định vị điểm thiếu đồ gá Dựa vào dạng ống ta gia công thay đổi phận định vị cho hợp lý Dưới mẫu thiết kế định vị chính, thay đổi kích thước theo kích thước ống Din 188-50 Các bảng vẽ chi tiết bảng vẽ lắp: Hình 23: Chi tiết đồ định vị 29 Hình 24: Chi tiết đồ định vị Hình 25: Bãng vẽ lắp đồ định vị 30 Hình 26: Hình thực tế cặp định bị phi Hình 27: Hình thực tế cặp định bị phi 31 Hình 28: Hình thực tế cặp định bị phi 2.2.3 Thân gá Thân gá giúp cho đồ gá cứng vững, chịu tác động ngoại lực Các chi tiết thân gá 32 Hình 29: Thân đở Hình 30: Thân đở 33 Hình 31: Thân đở Hình 32: Thân đở 34 Hình 33: Nắp đậy Hình 34: Chốt ngang 35 Hình 35: Bảng vẽ lắp thân đồ gá  Mô đồ gá ống tiêu chuẩn Din 188-50 Hình 36: Mơ lắp đặt 36 CHƯƠNG 3: LẮP RẮP THỬ NGHIỆM ĐỒ GÁ Bước1: Lắp rắp cụm đồ gá Bước 2: Sau lắp mặt mặt đồ gá, ta đặt ống vào, chỉnh kẹp bên lại 37 Bước 3: Kẹp chặt hai bên, ống đồng tâm khít ta thử nghiệm  Sản phẩm sau gá đặt thử nghiệm CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Qua khảo sát thực tế thị trường, phân tích đặc biệt chủng loại đồ gá hàn cắt chi tiết dạng ống, đề xuất dạng đồ gá nhằm phục vụ cho việc gá đặt chi tiết ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 188-50 cách nhanh chóng, thuận tiện xác để thực q trình hàn Sau thực thiết kế tính tốn thơng số hình học chi tiết đồ gá, tiến hành gia công, lắp rắp thử nghiệm đồ gá Đồ gá có độ xác việc gá đặt độ tin cậy cao, kết cấu đồ gá gọn nhẹ phụ hợp với kích thước ống Từ đó, đưa vào sử dụng sử dụng thử nghiệm thiết bị hàn orbital kín 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài giảng Công nghệ chế tạo máy- Ts Bùi Hệ Thống, Khoa khí-Trường Cao Đẳng Công Nghệ GS.TS Trần Văn Địch - Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy-trang90 https://doanchatluong.vn/do-an/do-an-tinh-toan-thiet-ke-do-ga-tien-phi-120-chi-tiet- nap-lo-dhspkt_ckmdg0000026 39 ... thao tác đầu hàn Mục tiêu nghiên cứu đề tài Chế tạo đồ gá hàn ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 188- 50, thử nghiệm gá đặt ống : - Hai ống phải có độ đồng tâm - Mép hàn hai ống phải kín - Gá đặt nhanh... trình hàn Kết nghiên cứu: Chế tạo, thử nghiệm thành công sản phẩm đồ gá hàn ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 188- 50, làm tiền đề cho vi? ??c cải tiến đồ gá tự động, bán tự động hóa để giúp cho vi? ??c... TS Bành Quốc Nguyên Mục tiêu đề tài: Sản phẩm đồ gá dùng để lắp đặt thử nghiệm hàn ống vi sinh theo tiêu chuẩn Din 1885 0 Tính sáng tạo: Bộ đồ gá thiết kế theo kích thước ống, giúp lắp đặt cách