Tính công nghệ trong kết cấu là những đặc điểm về kết cấu cũng như những yêu cầu kỹ thuật ứng với chức năng làm việc của chi tiết gia công. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao tính công nghệ, giảm khối lượng lao động, tăng hệ số sử dụng vật liệu và hạ giá thành sản phẩm.
Hình 6.6 Bản vẽ gia công
Chi tiết bạc đỡ (hình trên) được chế tạo bằng phương pháp đúc từ gang xám GX15-32. Quá trình đúc không quá phức tạp , nhưng cần phải có mặt phân cách vì chi tiết có dạng tròn xoay nên không thể đúc trong một hòm khuôn. Cần lưu ý rằng bạc có đường kính lỗ là 15, trong khi chiều dài lỗ là 112mm, do vậy việc tạo phôi có lỗ sẵn là không thể được.
Về tính công nghệ trong kết cấu khi gia công cơ, thì chi tiết có những nhược điểm sau:
- Chi tiết có thành mỏng nên trong quá trình gia công, vấn đề biến dạng hướng kính cần được lưu ý.
- Hình dáng và vị trí của lỗ 15 không cho phép ta gia công hết toàn bộ từ một phía. Như vậy khi gia công lỗ này, ta phải thay đổi gá đặt và quá trình này sẽ ảnh hưởng tới độ đồng tâm giữa lỗ và mặt ngoài cũng như độ vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ.
43 17 17 112 Ø 15 Ø 28 Ø 32 Ø 21 H7 k6 Ø 30 50 ± 0 ,2 Ø 70 22 44 Ø 10 25 Ø 13 Ø8,5x2 lç 22 2,5 -0,0 2 5 + 0 ,0 1 8 1,25 Rz40 Rz40 Rz20 Rz20
- Mặt làm việc (mặt lỗ) yêu cầu độ nhám Ra=1,25 là hợp lý vì khi độ nhám bề mặt này càng cao thì khả năng diễn ra bôi trơn ma sát ướt càng dễ. Yêu cầu cấp chính xác đường kính lỗ đạt CCX6. Yêu cầu này ta có thể thực hiện được nhưng cũng gặp khó khăn bởi với cùng một CCX thì việc gia công trục bao giờ cũng dễ hơn, hơn nữaviệc gia công đạt yêu cầu đó là không cần thiết bởi trong thực tế, kiểu lắp giữa bạc và trục thông thường là các kiểu lắp lỏng tiêu chuẩn: H7/e8 ; H7/f7 ….Như vậy, với đườn kính lỗ bạc chỉ cần gia công với CCX7 là đủ.
- Với mặt ngoài (32), yêu cầu CCX7 và độ nhám Ra=2,5 là hợp lý tuy vậy, nếu ta thực hiện gia công toàn bộ mặt ngoài với cùng yêu cầu đó thì rất khó và không cần thiết. Do vậy ở đây ta có thể thực hiện hạ bậc mặt ngoài với các đường kính 28, 30, 32. Khi hạ bậc mặt ngoài cần lưu ý đến biến dạng hướng kính bởi lúc này chiều dầy thành bạc đã giảm xuống.
- Các mặt còn lại không có vấn đề gì khó khăn khi gia công để đạt được độ bóng và độ chính xác.
- Việc gia công hai lỗ bắt bu lông cũng gặp khó khăn bởi:
+ Hai lỗ này là hai lỗ bậc nên phải gia công bằng hai dao và hai bạc dẫn khác nhau.
+ Không thể thực hiện trên máy nhiều trục chính do khoảng cách giữa hai tâm lỗ này nhỏ (50mm).
- Về mặt vật liệu: Với việc chế tạo bạc bằng gang xám GX15-32 là vật liệu có khả năng chống mài mòn cao . Tuy vây, về lâu dài vấn đề mài mòn vẫn không thể khắc phục được hết. Sau một thời gian làm việc, khe hở giữa bạc và trục lớn, không đảm bảo đúng chức năng làm việc ta phải thay bạc. Để tiết kiệm ta có thể dùng lót bạc. Với việc dùng lót bạc thì khi bạc bị mòn mặt làm việc ta chỉ cần đổi lót bạc khác thay vì việc phải đổi cả bạc. Việc thay thế cũng dễ dàng.
Với những đặc điểm về tính công nghệ trong kết cấu như ở trên, nhìn chung chi tiết có tính công nghệ trong điều kiện sản xuất hàng loạt lớn.
BƯỚC 2:CHỌN PHÔI VÀ THIẾT KẾ BẢN VẼ LỒNG PHÔI I.Chọn phôi: I.Chọn phôi:
Bạc đỡ có hình dáng dạng tròn xoay, nếu ta chế tạo phôi bằng phương pháp dập thể tích thì có thể có được cơ tính rất cao. Tuy nhiên, vật liệu để chế tạo bạc đỡ là gang xám GX15-32 nên ta không thể dùng phương pháp dập để chế tạo phôi. Phương pháp tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi nó cho một số ưu điểm đặc biệt quan trọng mà phương pháp khác không có được:
- Phôi không bị nứt, vỡ khi chế tạo. - Sản xuất linh hoạt nên giá thành rẻ. - Giá thành tạo khuôn rẻ.
- Ngoài ra, nếu chọn được phương pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc cơ tính cũng rất cao.
Bên cạnh đó, nó có một số nhược điểm: - Lượng dư lớn.
- Độ chính xác của phôi không cao. - Năng suất thấp.
- Phôi dễ mắc khuyết tật.
Tuỳ thuộc vào loại khuôn, mẫu, phương pháp rót ta có thể dùng nhiều phương pháp dúc khác nhau và có các đặc điểm khác nhau. Ta có thể xét các đặc điểm của chúng như sau:
1.1. Đúc trong khuôn cát.
Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn). Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư lớn. Thích hợp với vật đúc phức tạp, khối lượng lớn. Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
Phương pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá.
1.2. Đúc trong khuôn kim loại.
Đúc trong khuôn kim loại có thể thực hiện việc điền đầy kim loại theo nhiều cách:
Rót tự do:
Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạo đơn giản. Vật đúc có cơ tính cao, dùng đúc các vật liệu khác nhau. Tuy nhiên hạn chế đúc gang xám.
Điền đày kim loại đưới áp lực:
Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối. Vật đúc nhỏ, đơn giản. Đúc vật đúc yêu cầu chất lượng cao, thích hợp cho cả vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp.
Phương pháp đúc trong khuôn kim loại dễ cơ khí hoá và tự động hoá, giá thành sản xuất đúc cao hơn so với đúc trong khuôn kim loại. Tuy vậy, với sản lượng hợp lý thì giá thành xản xuất sẽ không cao.
1.3. Đúc ly tâm.
Dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và vừa, vật đúc tròn xoay, rỗng. Không dùng cho vật liệu có thiên tích lớn. Cơ tính vật đúc không đều.
1.4. Đúc liên tục.
Dùng trong sản xuất hàng loạt. Vật đúc có dạng thỏi hoặc ống, có thiết diện không đổi trên suốt chiều dài, độ dài lớn. Vật đúc có mặt ngoài và mặt trong đạt chất lượng cao, không cần gia công.
1.5. Đúc trong khuôn vỏ mỏng
Dùng trong sản xuất hàng loạt, vật đúc nhỏ và trung bình. Chế tạo vật đúc có chất lượng cao, kim loại quý, lượng dư gia công nhỏ. Tuy vậy, giá thành sản xuất đúc là rất lớn.
Xuất phát từ những đặc điểm về sản xuất và kết cấu của chi tiết bạc đỡ: dạng sản xuất hàng loạt lớn, Vật liệu gang xám GX15-32, vật đúc tròn xoay, kết cấu không phức tạp, yêu cầu chất lượng cao, năng suất cao. ở đây ta chọn phương pháp tạo phôI là phương pháp đúc trong khuôn kim loại, điền đầy kim loại bằng phương pháp rót áp lực.
Bản vẽ khuôn đúc đựơc vẽ sơ lược như sau:
Hình 6.7 Đúc trong khuôn vỏ mỏng