- Kiểm tra sơ bộ ống, ống không bị khuyết tật, ống phải được làm sạch trước khi uốn, ống phải đảm bảo độ nhám…
- Điều chỉnh cam hành trình để đảm bảo góc uốn chính xác.
- Đưa ống cần uốn và lựa chọn khuôn uốn cho phù hợp với ống cần uốn, điều chỉnh tay quay để ê tô giữ ống trong khi uốn.
- Kiểm tra sơ bộ máy sau đó cung cấp nguồn cho máy và bắt đầu cho máy hoạt động, sau đó để ống khoảng (1÷2)s hoặc có thể uốn qua góc uốn tính toán để khắc phục hiện
tượng đàn hồi sau khi uốn hoặc có thể uốn một góc lớn hơn góc uốn cần thiết nhưng như vậy ta không tính được góc đàn hồi chính xác.
3.3.9. Các dạng sai hỏng chính trong công nghệ uốn và biện pháp khắc phục
- Trong công nghệ uốn có nhiều dạng sai hỏng khác nhau, sau dây là một số dạng sai hỏng thường gặp và các biện pháp khắc phục:
a) Sai lệch hình dạng và kích thước khi uốn
- Nếu do biến dạng đàn hồi của kim loại thì tính lại trị số góc đàn hồi β và sửa lai góc uốn của chày và cối.
- Nếu do phôi dịch chuyển trong quá trình uốn thì tăng cường chặn phôi khi uốn. - Nếu do định vị phôi không chính xác thì cần bổ sung chốt định vị hay thay cơ cấu định vị khác.
b) Có vết lõm hay khuyết tật trên bề mặt của chi tiết uốn
Là do bán kính lượn của cối nhỏ cần phải tăng bán kính góc lượn đúng yêu cầu. c) Vành uốn của chi tiết bị gợn sóng
Là do độ hở của chày và cối lớn nếu cối ghép chỉnh thì chỉnh lại cối cho đúng, nếu cối cố định thì làm cối mới cho đúng yêu cầu.
d) Chi tiết bị rạn nứt ở vùng uốn
- Nếu vì bán kính uốn của chi tiết quá bé thì phải tăng bán kính của chày và cối
- Nếu vì đường uốn dọc của ống theo hướng thớ căng thì phải xếp lại phôi theo hướng qui định.
f) kimloại ở vùng bị uốn bị mỏng đi
- Nếu do bán kính của chày bé thì phải tăng bán kính của chày.
- Nếu do kim loại bị lệch giữa chày và cối do kết cấu không đúng thì phải thay đổi cấu tạo của chày và cối.
g) Tạo nên vết xước trên bán kính lượn của cối
- Nếu vì độ hở giữa chày và cối nhỏ thì phải tăng cho đúng yêu cầu. - Nếu vì độ cứng của cối thấp thì phải nhiệt luyện cối.
h) Bị gấp xếp ở chỗ uốn
Là do bán kính uốn bé hơn qui định thì phải tăng bán kính uốn hoặc uốn có đặt lõi bên trong để tăng độ bền của ống.
i) Góc uốn không đúng hay chỗ uốn bị ô van thường do những nguyên nhân sau
- Do việc điều chỉnh góc uốn từ cam hành trình không đúng với góc uốn cần uốn thì phải điều chỉnh lại cam hành trình.
- Khi uốn có thể bị nứt ống do việc lựa chọn tốc độ uốn quá lớn hay góc uốn quá nhỏ sẽ làm xuất hiện các vết nứt tế vi các vết nứt này lớn lên và làm hỏng sản phẩm nguyên nhân này rất quan trọng vì nó tạo ra sản phẩm hay phế phẩm.
- Khi uốn ngay chỗ uốn ống sẽ không tròn mà tạo hình ôvan hay quả trứng gà hay ống bị gập lại ảnh hưởng đến sản phẩm do bán kính uốn bé.
- Khi uốn các thớ bị căng làm cho cơ tính của vật liệu ngay chỗ bị uốn giảm đi vì vậy độ tin cậy của vật liệu cũng bị giảm đi đáng kể hay vật liệu sẽ không đủ bền khi làm việc.
Chương 4:
LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH
4.1. Xác định dạng sản xuất
- Muốn biết dạng sản xuất cần phải biết số lượng sản phẩm hàng năm của chi tiết gia công, sản lượng hàng năm của chi tiết gia công được tính theo [8, Tập 2, công thức 2.1, trang 24] như sau:
) 100 1 )( 100 1 ( . 1 β α + + Ν = Ν m , (chiếc/năm) (4.1)
Trong đó: N: Số chi tiết sản xuất được trong một năm N1: Số sản phẩm được sản xuất trong một năm
m = 1 : Số chi tiết như nhau trong một sản phẩm, chiếc β : Số chi tiết chế tạo thêm để dự trữ, (β = 5%÷7%)
α : Số phần trăm chi tiết phế phẩm xảy ra trong quá trình chế tạo, (α = 3%÷6%)
Thay vào công thức (4.1) ) 110
100 6 1 )( 100 4 1 .( 100 + + = = ⇒ N (chiếc/năm)
- Sau khi xác định sản lượng hàng năm của chi tiết N ta cần xác định thêm trọng lượng của chi tiết theo công thức :
γ
.
1 V
Q = (Kg) (4.2)
Trong đó: Q1: Trọng lượng chi tiết, Kg V : Thể tích của chi tiết, dm3
γ : Trọng lượng riêng của vật liệu, đối với thép γ = 7,852(kG/dm3 )
Do 2 1 2 2 1 2h r h (r r ) h r V =π −π −π − (*)
Với + r: Bán kính của bánh răng, dm + h: Chiều cao của bánh răng, dm Thay vào (*) ta có: ( )2 3,14.1,232.0,9 3,14.0,282.0,9 3,14.0,5.(1,23 0,5)2 2( 3) 2 1 2 1 2h r h h r r dm r V =π −π −π − = − − − ≈
Thay các số liệu vào công thức (4.2) ta được:
) ( 15 852 , 7 . 2 Kg Q= = ⇒
4.2. Phân tích chi tiết gia công 4.2.1. Bản vẽ chế tạo 4.2.1. Bản vẽ chế tạo
Hình 4.1: Bản vẽ chế tạo bánh răng
4.2.2. Chức năng và điều kiện làm việc
- Chi tiết gia công là chi tiết dạng đĩa là loại chi tiết được dùng rất phổ biến trong ngành chế tạo máy, đĩa là chi tiết dạng tròn xoay, có tỉ lệ chiều dày so với đường kính bé. Bề mặt cơ bản của các chi tiết dạng đĩa là mặt đầu và bề mặt trụ trong hay ngoài để lắp ghép, bề mặt này có thể là trơn hoặc then hay then hoa, việc gia công chủ yếu là các bề mặt tròn xoay.
- Bánh răng là một chi tiết dạng đĩa điển hình được dùng để truyền động từ trục của hộp giảm tốc đến khuôn uốn, khi bánh răng làm việc thì chịu lực uốn của khuôn thay đổi liên tục, bánh răng có 1 hành trình đi làm việc một hành trình về chạy không, làm việc
theo chế độ tải gián đoạn vì vậy lực tác dụng lên răng không đều nên răng dễ bị gãy khi làm việc dẫn đến việc chế tạo bánh răng cũng khắc khe để đảm bảo bánh răng được ăn khớp dễ dàng đồng thời không bị gãy răng hay bị hư hỏng khi làm việc. Bánh răng được gia công then và được gia công ren để truyền chuyển động xoắn cho khuôn uốn.
4.2.3. Yêu cầu kỹ thuật
- Bánh răng được gia công với độ chính xác tương đối cao, độ nhám làm việc của bề mặt răng Rz = 6,3(μm), và phải qua nhiệt luyện đạt độ cứng 48÷56HRC, để đảm bảo tiếp
xúc của răng đúng, kín và không bị gãy răng trong quá trình làm việc.
- Lỗ Ø56(mm) được lắp trên trục vì vậy phải được gia công đạt độ nhám bề mặt lỗ Rz = 6,3(μm), dung sai lỗ đảm bảo đúng lắp ghép H6, độ đảo 2 mặt đầu so với đường tâm lỗ 0,025(mm), bề mặt làm việc của then được gia công đạt độ nhám Rz = 20(μm) và được lắp ghép theo chế độ H7, để cố định bánh răng với trục ta dùng ren vít M12.
4.3. Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi 4.3.1. Chọn phôi
- Để đảm bảo chất lượng của bánh răng ta có thể sử dụng thép các bon tốt hoặc thép hợp kim hoặc các mác thép tương đương C30 hoặc C45 sau khi gia công được nhiệt luyện để đảm bảo độ cứng, dựa theo [8, bảng 29, trang 59] .
Bảng 4.1 Bảng đặc tính của thép C45 Loại thép Giới hạn bền ) / (N mm2 b σ Giới hạn chảy ) / (N mm2 ch σ Độ cứng HRC C45 550 320 150 ÷180
4.3.2. Phương pháp chế tạo phôi
- Tùy theo bánh răng được chế tạo có đường kính lớn hay nhỏ, hình dáng, kết cấu của chi tiết, phụ thuộc vào dạng sản xuất và điều kiện sản suất cụ thể (trang thiết bị công nghệ, trình độ sản xuất) của xí nghiệp hay nhà máy mà ta chọn phương pháp chế tạo phôi hợp lý, khi chọn phôi nên cố gắng sao cho hình dáng của phôi gần giống với hình dạng chi tiết để cho khối lượng gia công cắt gọt là nhỏ nhất, có rất nhiều phương pháp chế tạo phôi của bánh răng như: Đúc, rèn, dập, ...
- Căn cứ vào kết cấu công nghệ của chi tiết gia công, vật liệu chế tạo thép C45 và sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ nên ta chọn phương pháp chế tạo phôi là phương pháp đúc trong khuôn cát, có lỗ đúc sẵn để tiết kiệm nguyên liệu gia công, phôi được làm sạch, bỏ ba via trước khi được gia công cơ.
- Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ đúc trong khuôn cát:
Ưu điểm: + Đúc được những chi tiết có kết cấu phức tạp bên trong do có thể đặt lõi ở bên trong
+ Rẽ tiền phù hợp với sản xuất vừa và nhỏ Nhược điểm: + Vật đúc dễ bị biến trắng
+ Độ chính xác vật đúc không cao
4.4. Thiết kế các nguyên công công nghệ 4.4.1. Bản vẽ đánh số
Hình 4.2: Bản vẽ đánh số bề mặt chi tiết gia công
4.4.2. Lựa chọn phương án thiết kế
Bảng 4.2: Các phương án thiết kế Phương
án
Tên các nguyên công
Bề mặt gia công Bề mặt định vị Chọn máy công nghệ
1
1. Tiện bề mặt trụ
ngoài & tiện lỗ 8, 9, 10, 12, 13,14, 15, 16 6, 2 Máy tiện1M62 2. Tiện phần trụ
3. Bào rãnh then 17, 18 9, 12 Máy bào 7A311
4. Khoan 11 6 Máy khoan
2H55
5. Ta rô 11 6 Máy khoan
2H55
6. Phay răng 7 14, 15, 17 Máy phay
6H80ш
7. Nhiệt luyện Cả bánh răng Lò tôi cao tần
8. Mài lỗ 15 9, 12 Máy mài
3A227B
9. Mài răng 7 14, 15, 17 Máy mài
5841 10.Kiểm tra &
đóng gói
Cả bánh răng Công nhân làm bằng tay
2
1. Tiện bề mặt trụ
ngoài & tiện lỗ 1, 2, 3, 4, 5, 6 ,15 9, 12 Máy tiện1M62 2. Tiện trụ 8, 9, 10, 12, 13,
14, 16 2, 6 Máy tiện1M62
3. Bào rãnh then 17, 18 9, 12 Máy bào
7A311
4. Khoan 11 6 Máy khoan
2H55
5. Ta rô 11 6 Máy khoan
2H55
6. Phay răng 7 14, 15, 17 Máy phay
6H80ш
7. Nhiệt luyện Cả bánh răng Lò tôi cao tần
8. Mài lỗ 15 9, 12 Máy mài
3A227B
9. Mài răng 7 14, 15, 17 Máy mài
5841
Nhận xét hai phương án trên:
- Qua hai phương án trên ta có nhận xét là: Phương án 1 dùng bề mặt trụ 12 làm chuẩn tinh để gia công bề mặt răng 6 thì không làm ảnh hưởng đến bề mặt làm việc của răng do lực kẹp gây nên tuy nhiên khi đó dễ xảy độ đảo hướng tâm, còn phương án 2 dùng bề mặt trụ 6 để gia công thì không đảm bảo được độ nhám của răng cũng như sinh ra biến dạng do lực kẹp gây nên, vì vậy ta chọn phương án 1 là hợp lý nhất.
4.4.3. Thiết kế các nguyên công công nghệ 4.4.3.1. Nguyên công 1: Tiện
Sơ đồ gá đặt:
Các bước của nguyên công công nghệ:
- Bước 1: Tiện mặt đầu 14 đạt cấp chính xác 11 - Bước 2: Tiện mặt trụ 12 đạt cấp chính xác 10
- Bước 3: Tiện mặt vai 9 và bo tròn 10 đạt cấp chính xác 11 - Bước 4: Tiện rộng lỗ 15 đạt cấp chính xác 10, Rz = 25 - Bước 5: Vát mép 13 và 16
Chọn máy công nghệ:
Chọn máy tiện 1M62 tra theo [12, bảng 5-5, trang 452] - Đường kính lớn nhất của chi tiết gia công được: 320 mm - Tốc độ trục chính: n = 12,5 - 1600, vg/ph
- Đường kính lỗ trục chính: d = 45, mm - Kích thước dao: 20 x 20
- Bước tiến dao dọc: 0,08 - 1,9 - Bước tiến dao ngang: 0,04 - 0,95 - Công suất động cơ: 10, KW
Chọn đồ gá: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Hình 4.3: Mâm cặp 3 chấu tự định tâm Chọn dụng cụ cắt:
- Dao tiện ngoài thân cong, mm các thông số tra [11, Tập 1, bảng 4-4, trang 295] Bảng 4.3: Thông số của dao tiện ngoài thân cong
H B L m a r
16 10 100 8 8 0,5
Hình 4.4: Dao tiện ngoài thân cong
- Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng chính 900 Tra [11, Tập 1, bảng 4-6, trang 297]
Bảng 4.4: Thông số của dao tiện ngoài thân cong có góc nghiêng 900
H b L n l R
Hình 4.5: Dao tiện ngoài thân cong có góc nghiên 900
Dung dịch trơn nguội:Nước xô đa
Dụng cụ kiểm tra:Dùng thước cặp 0 - 150 mm x 0,02, để kiểm tra độ chính xác của chi tiết.
4.4.3.2. Nguyên công 2: Tiện
Sơ đồ gá đặt
Các bước công nghệ:
- Bước 1: Tiện mặt đầu 2 đạt cấp chính xác cấp 11 - Bước 2: Tiện mặt trụ 6 đạt cấp chính xác cấp 7 - Bước 3: Tiện mặt trụ 3, 4 đạt cấp chính xác cấp 10 - Bước 4: Vát mép bề mặt 1, 5
Chọn máy công nghệ: Chọn máy tiện 1M62 Chọn đồ gá:Mâm cặp 3 chấu tự định tâm Dụng cụ cắt:
- Dao tiện ngoài thân thẳng tra theo [11, Tập 1, bảng 4-5, trang 296] Bảng 4.5: Thông số của dao tiện ngoài thân thẳng
H B L l m c r 0 45 = ϕ 16 10 100 40 6 0,5
Hình 4.6: Dao tiện ngoài thân thẳng - Dao tiện ngoài thân cong
Dung dịch trơn nguội: Dùng nước xô đa
Dụng cụ kiểm tra:Dùng thước cặp 0 - 500 mm x 0,02
4.4.3.3. Nguyên công 3: Bào rãnh then
Sơ đồ gá đặt:
Các bước công nghệ:
Bào rãnh then bề mặt 17 và 18 đạt độ nhám Rz = 20 Chọn máy công nghệ:
Chọn máy bào ngang 7A311 tra [12, bảng 5.18, trang 465] - Chiều dài hành trình bào: 8 - 200
- Kích thước làm việc của bàn: 200 x 200
- Số hành trình kép của đầu bào trong 1 phút: 53 - 212 - Bước tiến ngang của bàn (mm/hành trình kép): 0,1 - 1,2 - Công suất động cơ: 2,5KW
- Khối lượng máy: 600Kg
- Kích thước của máy (dài x rộng x cao): 1380 x 800 x 1390 Chọn đồ gá:Mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Chọn dụng cụ cắt: Dao bào rãnh then thân cong có góc nghiêng chính φ = 450 tra theo [11, Tập 1, bảng 4-9, trang 298]
Bảng 4.6: Thông số của dao bào rãnh then
h b L n l R
20 16 170 9 12 1,5
Hình 4.7: Dao bào rãnh then thân cong Chọn dung dịch trơn nguội:Dầu hỏa
Chọn dụng cụ kiểm tra:Thước cặp 0 – 150 mm x 0,02
4.4.3.4. Nguyên công 4: Khoan Ø12
Sơ đồ gá đặt:
Các bước công nghệ:Khoan lỗ thông Ø12 Chọn máy công nghệ:
Chọn máy khoan cần 2H55 của Liên Bang Nga tra [12, bảng 5.23, trang 468] - Đường kính lớn nhất khoan được: d = 50, mm
- Khoảng cách từ đường trục tới trụ A: A = 410÷1600, mm
- Số cấp tốc độ trục chính: 21
- Phạm vi tốc độ trục chính: 20 - 200 - Công suất động cơ: 4KW
- Công suất động cơ nâng cần: 2,2KW
- Kích thước của máy (dài x rộng x cao): 2350 x 1000 x 3320 Chọn đồ gá:Dùng mâm cặp 3 chấu tự định tâm
Chọn dụng cụ cắt:Mũi khoan ruột gà bằng thép gió
Bảng 4.7: Thông số của mũi khoan ruột gà Tên mũi
khoan Đườngkính d Chiều dài L Chiều dài phầnlàm việc l Vật liệu mũikhoan Đuôi trụ loại
ngắn
12 200 40 Thép gió
Hình 4.8: Mũi khoan ruột gà Chọn dung dịch trơn nguội:Nước xô đa
Chọn dụng cụ kiểm tra:Thước cặp 1-150 mm x 0,02