- 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 TRỤC
4.1. Yêu cấu kỹ thuật khi chế tạo trục
Độ chính xác kích thước đường kính các cổ trục để lắp ghép đạt 7 ÷ 8, có
thể tới cấp 6 các sai số hình dạng hình học như độ côn, độ ô van... nằm trong giới hạn dung sai của đường kính.
Độ chính xác kính thước chiều dài mỗi bậc trục khoảng 0,05 ÷ 2mm
Độ chính xác vị trí tương quan như độ đảo của cổ trục, độ không thẳng góc
giữa đường tâm và mặt đầu vai trục sai lệch giới hạn trong khoảng 0,01 ÷
0,05mm
Độ nhám bề mặt cổ trục lắp ghép Ra = 1,25 ÷ 0,16 tuỳ theo yêu cầu.
4.2. Lập tiến trình công nghệ
Với kết cấu của chi tiết như tính toán ở trên và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết ta có phương án thiết kế sơ bộ nguyên công như sau:
Nguyên công 1 : Khoả 2 mặt đầu, khoan 2 lỗ tâm
Nguyên công 2: Tiện Φ50, Φ53,vát mép 2x45° bên phải trục
Nguyên công 3: Tiện 2xΦ50, Φ54, Φ30,vát mép 2x45° bên trái trục Nguyên công 4: Tiện ren M30
Nguyên công 5: Mài thô,mài tinh các bậc trục. Nguyên công 6: Kiểm tra
4.3. Thiết kế nguyên công
+ Sơ đồ định vị kẹp chặt:
Yêu cầu kỹ thuật: Gia công đạt▼5 Chọn máy tiện vạn năng 1K62
- Dùng dao tiện đầu cong khoả mặt đầu có gắn hợp kim cứng T15K6
- Dùng mũi khoan tâm là mũi khoan tâm đuôi trụ làm bằng vật liệu T15K6
Chi tiết được gá trên mâm cặp ba chấu, hạn chế 4 bậc tự do
1. Tiện 2 mặt đầu:
Lượng dư gia công: z = 2 (mm) + tiện thô : Độ bóng đạt: 5. Chiều sâu cắt: t = 2
Lương chạy dao: s = 0,2 mm/vg Vận tốc cắt: v = 126 m/ph .
Số vòng quay trục chính: n = 10 0 0.V
π .D = 1000.126 = 729, 6 (vg/ph)
3,14.55
Chọn số vòng quay cho máy nm = 300 (vg/ph) Công suất cắt: N = 0,21 (kW)
4.3.2. Nguyên công 2: tiện thô và tiện tinh các bậc trục Φ50, Φ53, vát mép 2x45° bên phải trục.
+ Sơ đồ định vị kẹp chặt:
Bước 1: Tiện mặt trụ Φ53 lượng dư gia công Z= 5 mm
Bước 2: Tiện mặt trụ Φ50 lượng dư gia công Z = 2,4 mm
Bước 3: vát mép 2x450 lượng dư gia công Z = 2
Yêu cầu kỹ thuật: Gia công đạt 5. Chọn máy tiện vạn năng 1T616
Chọn dao tiện đơn đầu có gắn hợp kim cứng T15K6
1. Tiện bề mặt Φ53
Tiện thô:
- Chiều sâu cắt : t = 5 (mm)
- Lượng chạy dao: s = 0,26 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: v = 106 (m/phút)
- Số vòng quay trục chính: n = 10 0 0.V
π.D = 1000.106 = 750, 2
3,14.45 (vg/ph)
- chọn số vòng quay cho máy nm = 800 (vg/ph)
- Thời gian gia công cơ bản khi tiện mặt trụ Φ45: T0 = 1,38 (phút)
2. Tiện bề mặt Φ50 + 0,02.
a. Tiện thô:
- Chiêu sâu cắt : t = 2 (mm)
- Lượng chạy dao: s = 0,26 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: v = 106 (m/phút)
- Số vòng quay trục chính: n = 10 0 0.V
π .D = 1000.106 = 844
3,14.40 (vg/ph)
- chọn số vòng quay cho máy nm = 800 (vg/ph)
- Công suất cắt: N = 2 (kW)
- Thời gian cơ bản: T0 = 1,26 (phút)
b. Tiện bán tinh:
- Gia công đạt 5.
- Chiều sâu cắt: t = 0,4 (mm)
- Lượng chạy dao: s = 0,16 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: v = 110 (mm/phút)
- Số vòng quay trục chính: n = 10 0 0.V
π .D = 1000.110 = 876
3,14.40 (vg/ph)
- chọn số vòng quay cho máy nm = 900 (vg/ph)
- Công suất cắt: N = 2,4 (kW)
- Thời gian cơ bản: T0 = 0,8 (phút)
c. Vát cạnh 2x450
- Chiều sâu cắt: t = 2 (mm)
- Tốc độ cắt: v = 80 (mm/phút)
- Số vòng quay trục chính: n = 700 (vòng/phút)
- Công suất cắt: N = 1,7 (kW)
4.3.3. Nguyên công 3: tiện bề mặt 2xΦ50,Φ54,Φ30 vát mép 2x45° bên trái trục. Sơ đồ định vị và kẹp chặt.
Bước 1: Tiện mặt trụ Φ50 lượng dư gia công Z= 2,4 mm
Bước 2: vát méplượng dư gia công Z = 2 mm
- Yêu cầu kỹ thuật: gia công đạt 5.
- Chọn máy tiện vạn năng 1T616.
- Chọn dao tiện đơn đầu có gắn hợp kim cứng T15K6
1. Tiện thô bề mặt Φ30+0,02.
- Chiêu sâu cắt : t = 2 (mm)
- Lượng chạy dao: s = 0,16 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: v = 106 (m/phút)
- chọn số vòng quay cho máy nm = 800 (vg/ph)
- Công suất cắt: N = 2 (kW)
- Thời gian cơ bản: T0 = 1,26 (phút)
2. Tiện bán tinh bề mặt Φ30 + 0,02.
- Gia công đạt 5.
- Chiều sâu cắt: t = 0,4 (mm)
- Tốc độ cắt: v = 110 (mm/phút)
- chọn số vòng quay cho máy nm = 900 (vg/ph)
- Công suất cắt: N = 2,4 (kW)
- Thời gian cơ bản: T0 = 0,8 (phút)
3. Tiện thô bề mặt Φ50+0,02.
- Chiêu sâu cắt : t = 2 (mm)
- Lượng chạy dao: s = 0,16 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: v = 106 (m/phút)
- chọn số vòng quay cho máy nm = 800 (vg/ph)
- Công suất cắt: N = 2 (kW)
- Thời gian cơ bản: T0 = 1,26 (phút)
4. Tiện bán tinh bề mặt Φ50 + 0,02.
- Gia công đạt 5.
- Chiều sâu cắt: t = 0,4 (mm)
- Lượng chạy dao: s = 0,26 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: v = 110 (mm/phút)
- chọn số vòng quay cho máy nm = 900 (vg/ph)
- Công suất cắt: N = 2,4 (kW)
- Thời gian cơ bản: T0 = 0,8 (phút)
5. Tiện thô bề mặt Φ54+0,02.
- Chiêu sâu cắt : t = 2 (mm)
- Lượng chạy dao: s = 0,16 (mm/vòng)
- Tốc độ cắt: v = 106 (m/phút)
- chọn số vòng quay cho máy nm = 800 (vg/ph)
- Công suất cắt: N = 2 (kW)
6. Vát cạnh
- Chiều sâu cắt: t = 2 (mm)
- Tốc độ cắt: v = 80 (mm/phút)
- Số vòng quay trục chính: n = 700 (vòng/phút)
- Công suất cắt: N = 1,7 (kW)
- Thời gian cơ bản: T0 = 0,05 (phút)
4.3.4. Nguyên công 4:Tiện ren M30
+ sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Tiện ren M30:
- Chiều sâu cắt: t = 0,3 (mm)
- Lượng chạy dao ngón bằng thép gió có đường kính dao Φ8 mm
- Modun: m=3
- Tốc độ cắt: v = 32 (mm/phút)
- Lượng chạy dao: Sz =3mm/vòng
- Lượng chạy dao vòng Sn = z . Sz .= 4 . 0,05 = 0,2 (mm/vòng)
- Chọn số vòng quay cho máy nm = 40 (vg/ph)
- Công suất cắt: N = 1,7 (kW)
4.3.5. Nguyên công 5: Mài bề mặt các bậc trục
+ sơ đồ định vị và kẹp chặt:
+ Chọn máy: Máy mài tròn ngoài có ký hiệu 3A110
+ Dao: Đá mài có ký hiệu TB, đá mài có:
Chiều dày đá: B = 30 (mm) Đường kính đá: D = 100 (mm)
+ Đặc tính kỹ thuật của máy mài tròn ngoài:
Đường kính lớn nhất gia công được 200 (mm) Chiều dài lớn nhất gia công được 450/630 (mm) Tốc độ đá 1380/1720 (vòng/phút)
Công suất động cơ trục chính: N = 11 (kW) Yêu cầu gia công sau khi mài nhiệt luyện 5.
1. Mài thô:
- Chiều sâu cắt : t = 0,075 (mm)
- Tốc độ đá mài: Vđ = 30 (m/s)
- Tốc độ phôi: Vph = 25 (m/ph)
- Lượng chạy dao: s = 15 (mm/vòng)
- Thời gian cơ bản: T0 = 0,6 (phút)
2. Mài tinh
- Chiều sâu mài: t = 0,025 (mm)
- Tốc độ đá: V = 50 (m/ph)
- Tốc độ phôi: Vph = 50 (m/ph)
- Lượng chạy dao dọc: s = 10 (mm/vg)
- Số vòng quay của chi tiết: nct = 400 (vòng/phút)
- Công suất cắt: N = 4(kW)
- Thời gian cơ bản: T0 = 0,1 (phút)
4.3.6. Nguyên công 6: Kiểm tra
a . Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
- Kiểm tra độ không đồng tâm giữa các bậc trụ không vượt quá 0,02mm
- Kiểm tra độ tròn
- Kiểm tra độ bóng bề mặt đạt 5
b . Dụng cụ kiểm tra:
- Đồ gá mang đồng hồ dịch chuyển theo chiều dài các bậc trụ chi tiết quay
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tính toán thiết kế hệ dẫn động cơ khí ( tập 1 và 2).
PGS.TS. Trịnh Chất – TS. Lê Văn Uyển. Nhà xuất bản giáo dục – Hà Nội 2003
2. Cơ sở thiết kế máy và chi tiết máy
PGS.TS. Trịnh Chất , Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật – Hà Nội
3. Công nghệ kim loại ( tập II – gia công áp lực)
TH.s Lưu Đức Hòa, Bộ môn Công nghệ vật liệu–Trường ĐHBK Đà Nẵng-2001
4. Vật liệu cơ khí
Trần Mão – Phạm Đình Sùng, nhà xuất bản giáo dục – 1998.
5. Dung sai lắp ghép.
PGS.TS. Ninh Đức Tốn. Nhà xuất bản Giáo dục – 2002.
6. Chi tiết máy ( tập 1 và 2)
GS.TS. Nguyễn Trọng Hiệp. NXB Đại học và THCN – 1969.
7. Thiết kế chi tiết máy
GS.TS. Nguyễn Trọng Hiệp – Nguyễn Văn Lẫm – NXB Giáo dục - 1998
8. Sức bền vật liệu.
PGS.TS. Lê Viết Giảng. NXB Giáo dục - 1997
9. Thiết kế máy uốn thép và các thiết bị trong nhà máy uốn thép.
MỤC LỤC
Trang
Lời nói đầu
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY UỐN ỐNG PHỔ BIẾN HIỆN NAY
1.1. Tầm quan trọng của sắt, thép ...1
1.2. Tình hình sử dụng máy uốn ống trên thế giới và ở Việt nam...3
1.2.1. Tình hình sử dụng máy uốn ống trên thế giới ...3
1.2.2. Tình hình sử dụng máy uốn ống ở việt nam ...6
Chương 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1. Các yêu cầu đối với máy cần thiết kế...9
2.1.1. Các chỉ tiêu về hiệu quả sử dụng...9
2.1.2. Khả năng làm việc...9
2.1.3. Độ tin cậy...9
2.1.4. An toàn trong sử dụng ...9
2.1.5. Tính công nghệ và tính kinh tế...9
2.2. Lựa chọn phương án thiết kế...9
2.2.1. Phương án 1: Cơ cấu truyền lực bằng tay ...10
2.2.2. Phương án 2: Cơ cấu truyền lực cơ...12
2.2.4. Phương án 4: Cơ cấu truyền lực bằng khí nén...14
2.2.5. Lựa chọn phương án thiết kế ...15
Chương 3: THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY 3.1. Tính toán các thông số động học ...16
3.1.1. Các khái niệm cơ bản ...16
3.1.2. Khảo sát chuyển động của điểm trên ống...17
3.1.3. Cách xác định vị trí của lớp trung hòa biến dạng ...18
3.1.4. Bán kính nhỏ nhất cho phép khi uốn...19
3.1.5. Xác định kích thước của phôi uốn...20
3.1.6. Khắc phục hiện tượng đàn hồi sau khi uốn...24
3.2. Tính toán công suất truyền động...25
3.2.1. Tính toán công suất khi uốn...25
3.2.2. Tính toán các kích thước cơ bản của một số chi tiết quan trọng...29
3.2.2.1. Thiết kế cặp truyền động bánh răng tiêu chuẩn ...29
3.2.2.2. Thiết kế trục ...34
3.2.2.3. Tính chọn tay quay ...40
3.2.2.4. Tính bề dày tấm trên và tấm đỡ ...41
3.3. Thiết kế hộp giảm tốc ...42
3.3.1. Lựa chọn hộp giảm tốc ...42
3.3.2. Kiểm tra động cơ điện ...43
3.3.3. Thiết kế truyền động cặp bánh răng kín tiêu chuẩn đặt trong hộp giảm tốc ...44
3.3.5. Thiết kế trục ...54
3.3.6. Thiết kế gối đỡ trục dùng ổ lăn ...69
3.3.7. Thiết kế khớp nối ...73
3.3.7.1. Chọn kiểu loại nối trục ...73
3.3.7.2. Xác định mômen xoắn tính toán ...73
3.3.7.3. Chọn và kiểm tra nối trục tiêu chuẩn ...73
3.3.8. Hướng dẫn vận hành máy ...74
3.3.9. Những khuyết tật thường xảy ra khi uốn ...74
Chương 4:LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TRỤC 4.1. Yêu cấu kỹ thuật khi chế tạo trục ... 79
4.2. Lập tiến trình công nghệ ... 79
4.3.Thiết kế nguyên công ... 79
4.3.1. Nguyên công 1: khỏa 2 mặt đầu, khoan 2 lỗ tâm ... 76
4.3.2. Nguyên công 2: tiện bậc Φ50, Φ53 vát mép 2x45° bên phải trục….……... 79
4.3.3. Nguyên công 3: tiện bậc 2xΦ50, Φ54, Φ30vát mép 2x45° bên trái trục ... 81
4.3.4. Nguyên công 4: Tiện ren M30…... 83
4.3.4. Nguyên công 5: Mài bề mặt các bậc trục ... 84
4.3.4. Nguyên công 6: Kiểm tra ... 85
Tài liệu tham khảo ...87