trái, mảng sườn phải, mảng gầm, mảng đầu và mảng trần như đã giới thiệu ở trên. Các mảng này gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, tuy nhiên, khi đưa lên đồ gá chính, chúng ta chỉ đưa vào những chi tiết lớn, có khả năng gá đặt, còn những chi tiết nhỏ hơn được hàn trên các đồ gá nhỏ chuyên dùng sau khi chúng được dập xong. Do cấu tạo và biên dạng của các chi tiết khác nhau, nên việc gá đặt, kẹp chặt và hàn các chi tiết lại cũng khác nhau. Tại các vị trí khác nhau do đồ gá, do khoảng cách, do bề dày chi tiết khác nhau nên yêu cầu phương pháp hàn, loại súng hàn cũng khác nhau. Do đó, cần phải đưa ra các phương án phù hợp với từng vị trí hàn cụ thể trên các mảng cơ bản.
*Phân tích nguyên tắc định vị và gá kẹp khung vỏ xe trên đồ gá hàn:
- Chi tiết được định vị bằng 2 chốt (1 chốt trụ và 1 chốt trám) hạn chế 3 bậc tự do và các mặt đỡ, mặt chặn hạn chế 3 bậc tự do đối với các chi tiết lớn.
- Chi tiết được định vị bằng 1 chốt trụ hạn chế 2 bậc tự do và các mặt đỡ, mặt chặn hạn chế 3 bậc tự do đối với các chi tiết nhỏ.
- Các chi tiết được kẹp chặt bằng các má kẹp.
-Tuy nhiên sản phẩm là các chi tiết dạng vỏ mỏng được hàn với nhau, đồng thời chi tiết được đặt nằm trên các đồ gá nên bề mặt chân đế rộng tạo cho chi tiết nằm ở vị trí tương đối chắc chắn. Đồng thời các chi tiết không chịu tác dụng của các lực gia công, các lực cắt dọc, lực đẩy ngang, mômen uốn xoắn nên yêu cầu về lực kẹp các chi tiết không khắt khe.
- Các chi tiết đến 90% sử dụng phương pháp hàn điểm, đặc điểm của phương pháp này là chỉ gây nóng cục bộ tại vị trí hàn (với đường kính điểm hàn từ 8- 10 mm) nên khả năng gây biến dạng chi tiết là rất thấp (gần như không xảy ra) trong quá trình hàn khung vỏ xe.
Vậy độ chính xác của sản phẩm hàn khung vỏ xe phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác gá đặt của các chi tiết trên đồ gá và các yếu tố chủ quan của công nhân gây ra.
*Phân tích việc căn chỉnh đồ gá hàn khung vỏ xe:
Trên mỗi đồ gá, việc căn chỉnh là yêu cầu bắt buộc trong kỹ thuật, bởi các sai số của chi tiết, của dụng cụ, các hiện tượng mòn, biến dạng của dụng cụ... Tuy nhiên việc căn chỉnh là hết sức hạn chế, đặc biệt là trong sản xuất dây chuyền, cụ thể là dây chuyền hàn khung vỏ xe ô tô. Vậy khi xảy ra lỗi của sản phẩm do quá trình hàn gây ra, chúng ta phải tiến hành kiểm tra:
- Nếu trong loạt sản phẩm, số phế phẩm là nhỏ, xảy ra ngắt quãng không liên tục, các lỗi xảy ra tại nhiều vị trí khác nhau trên vỏ xe thì nguyên nhân chủ yếu là do nhân tố chủ quan của con người mà cụ thể là những người trực tiếp tham gia sản xuất (kỹ sư, công nhân) đã làm sai quy trình, các chi tiết gia công không chính xác, bị méo dập trong quá trình vận chuyển... thì chúng ta không thể căn chỉnh trên đồ gá. Chúng ta nên giám sát kiểm tra lại quy trình, thao tác của công nhân, khắc phụ những sai sót mang tính chất cục bộ, đưa ra những chú ý, nhận xét cho công nhân tránh các lỗi hay gặp.
- Nếu trong loạt sản phẩm, số phế phẩm là lớn, xảy ra hàng loạt, tại cùng 1 vị trí, lặp đi lặp lại nhiều lần trên sản phẩm thì lúc đó có thể chúng ta sẽ can thiệp vào đồ gá. Tuy nhiên, đây là giải pháp cuối cùng sau khi đã được kiểm tra và tìm hiểu rõ nguyên nhân.
- Các đồ gá sẽ được đặt lên mặt chuẩn, được đo theo các tọa độ tương đối của bản vẽ thiết kế.
- Các vị trí đựợc điều chỉnh đồng loạt, bởi các chi tiết liên kết phụ thuộc vào nhau, nên khi vị trí này căn chỉnh, vị trí khác sẽ bị sai lệch (nên việc căn chỉnh đồ gá rất phức tạp, nên hạn chế).
- Trên thực tế, các hãng sản xuất theo dây chuyền, nên nếu 1 đồ gá ngừng sản xuất thì toàn bộ dây chuyền sẽ ngưng hoạt động. Do đó, việc giám sát quy trình sản xuất, khắc phục các sai sót cục bộ, bảo dưỡng các đồ gá và dụng cụ sản xuất một cách thường xuyên là hết sức cần thiết, tiến hành liên tục nhằm đảm bảo quá trình sản xuất.
3.1. Hàn mảng gầm.
3.1.1. Đặc điểm cơ bản khi hàn gầm.
- Cái nằm dưới cùng đặt lên gá đầu tiên.
- Lợi dụng biên dạng cái đã gá đặt, đã hàn để định vị và gá đặt các chi tiết lắp sau.
- Chia hợp lí các chi tiết lắp trên cùng một đò gá.
- Đảm bảo khả năng có thể hàn được không bị vướng bởi các chi tiết khác.
- Đảm bảo độ chính xác tại một số vị trí đặc biệt (trụ đứng, dầm satxi,…) - Đảm bảo độ chính xác vị trí tương đối giữa các chi tiết thỏa mãn các
tiêu chuẩn cho phép.
3.1.2. Quy trình hàn mảng gầm.
Theo dự án KC.05.DA.13, nhằm nâng cao tỷ lệ nội địa hóa sản phẩm, đồng thời giảm giá thành sản phẩm, thay vì việc nhập khẩu mảng gầm nguyên chiếc, chúng ta nhập các chi tiết nhỏ, sau đó tiến hành hàn trên đồ gá sản xuất trong nước. Dần dần tiến tới dập các chi tiết, sản xuất khung vỏ tại Việt Nam. Do đó, đồ án đã phân tích cách gá đặt và lựa chọn hợp lý các chi tiết hàn mảng gầm, các chi tiết được gá lên đồ gá hàn mảng gầm gồm 24 chi tiết, chia thành 5 bước hàn chính:
- Hàn đuôi và giữa: gồm 4 chi tiết. - Hàn 6 chi tiết phần đầu.
- Hàn 2 bên sườn và tấm sau buồng động cơ, gồm 3 chi tiết. - Hàn tấm sàn: gồm 1 tấm sàn lớn.
Trong các quy trình hàn gồm nhiều nguyên công khác nhau, mỗi nguyên công có các phiếu công nghệ.
Bước hàn thứ nhất gồm 10 chi tiết sau:
1. Thanh vuông sau 2. Khung trái giữa 3. Khung phải giữa
4. Khung trái trước
6. Khung trái sau
8. Thanh ngang tròn sau
5. Khung phải trước
7. Khung phải sau
9. Thanh ngang tròn giữa
10. Thanh ngang tròn trước
Các chi tiết này được gá đặt và định vị theo đúng thứ tự lên đồ gá, sau đó được hàn theo đúng quy trình, tạo thành mảng gầm cơ bản cho sàn xe.
Sau khi hàn xong 10 chi tiết trên, chúng ta tháo 1 số tay kẹp trên đồ gá, để quá trình gá đặt tiếp theo không bị vướng. Gá các chi tiết tiếp theo lên đồ gá. Bước hàn thứ hai gồm các chi tiết sau:
Sau khi các chi tiết từ 11- 14 được định vị và kẹp chặt, chúng ta tiến hành hàn các chi tiết theo các bước như trong quy trình hàn quy định. Các chi tiết được hàn theo đúng tiêu chuẩn đề ra. Sau khi hàn xong các chi tiết này, chúng ta tháo các tay kẹp ra, tiếp tục thực hiện định vị và gá đặt các chi tiết tiếp theo. Bước hàn thứ ba gồm 6 chi tiết sau:
11. Miếng đệm trái buồng động cơ
13. Tấm ốp sau khung xe 14. Tấm ngang đỡ dưới sàn 12. Miếng đệm phải buồng
động cơ 15. Tấm đỡ mặt đầu trái 17. Ụ bánh trước trái 16. Tấm đỡ mặt đầu phải 18. Ụ bánh trước phải
Các chi tiết được hàn chặt với nhau theo hướng dẫn của quy trình hàn kèm theo, thỏa mãn các tiêu chuẩn đề ra. Sau đó, một số tay kẹp được tháo ra để gá đặt các chi tiết khác lên đồ gá. Bước hàn thứ tư gồm 3 chi tiết lớn:
19. Tấm chắn buồng động cơ 20. Tấm sàn trước
21. Tấm bao trái
Bước cuối cùng gồm 1 chi tiết là tấm sàn chính, tấm sàn này do tự trọng bản thân nặng, yêu cầu chính xác tương đối với các chi tiết khác không cao, chủ yếu chịu lực của hàng hóa và hành khách. Đồng thời, chi tiết được hàn tại vị trí hàn sấp, nên chi tiết này có thể không cần kẹp chặt bằng các tay kẹp, mà chỉ cần đặt chi tiết lên sàn và định vi theo biên dạng sàn. Sau đó, ta tiến hành hàn một số vị trí định vị sàn, rồi hàn các điểm còn lại.
Sau khi mảng gầm được hàn xong, chúng ta tháo toàn bộ các tay kẹp ra khỏi các chi tiết, đồng thời dùng xylanh thủy lực nâng sàn lên (trong quá trình gá đặt, kẹp chặt và hàn có sự xô lệch chi tiết gây nên ma sát giữa các chi tiết với đồ gá, do đó cần sử dụng xylanh thủy lực nâng mảng sàn lên). Đưa mảng sàn lên xe gòong, chuyển ra đồ gá tổng hợp. Trong quá trình hàn, có một số vị trí không hàn được do vướng tay kẹp, nên trong quá trình chuyển mảng sàn
23. Tấm sau buồng động cơ
trên xe gòong, ta có thể tiến hành hàn nốt một số điểm còn lại để thỏa mãn những yêu cầu đề ra.
3.1.3. Các vị trí hàn cơ bản của mảng gầm.
Do đặc điểm của mảng gầm gồm rất nhiều các chi tiết, do đó đồ gá hàn gầm tương đối phức tạp, thêm vào đó các chi tiết gá đặt chồng chéo, dẫn tới các vị trí hàn khác nhau, thứ tự hàn và cách chọn súng hàn cũng phải khác nhau. Dựa trên những gì phân tích và tìm hiểu, đồ án đã bố trí các vị trí hàn một cách hợp lý nhất, nhằm đảm bảo khả năng sản xuất cũng như các yêu cầu kỹ thuật đặt ra. Quá trình hàn mảng gầm có 5 vị trí hàn cơ bản sau:
3.1.3.1. Hàn 2 khung chữ U nối với nhau.
Tại vị trí này có 2 dạng hàn cơ bản là: đứng và hàn sấp. Hàn đứng tại cạnh bên của khung và hàn sấp tại vị trí đáy khung.
Do các khung chữ U thuộc satxi, nằm dưới các chi tiết khác nên chúng được gá đặt đầu tiên. Ban đầu, các chi tiết gá lên đồ gá còn ít, nên việc hàn các khung chữ U tương đối đơn giản, có thể sử dụng các súng loại C200 để hàn.
3.1.3.2. Hàn 2 thanh vuông góc với nhau.
Hai thanh vuông góc với nhau nằm ở vị trí đuôi xe, nơi tiếp xúc giữa mặt bên và satxi, nên có dạng hàn đứng và hàn sấp.
Tại vị trí này, việc gá kẹp và định vị tương đối khó khăn, do chi tiết tiếp xúc theo chiều dọc xe, nên không thể gá đặt từ trên xuống, mà phải gá dặt từ ngoài vào, do đó phải dùng tay kẹp dạng kẹp bên. Từ đó, việc hàn các chi tiết cũng gặp khó khăn, do các chi tiết bao bên ngoài có dạng hình hộp, nên khi hàn súng hàn có thể bị vướng, tại các vị trí đặc biệt cần có loại súng hàn thiết kế riêng phù hợp hoặc các chi tiết sẽ được hàn bù, sau khi tháo tay kẹp.
3.1.3.3. Hàn MIG/MAG.
Các thanh tròn ngang của satxi có tác dụng liên kết với các khung chữ U, tạo thành một hệ khung satxi chịu lực hoàn chỉnh, do đó những thanh này làm việc tương đối nặng nhọc. Mặt khác, chúng là các thanh tròn dày nên không có khả năng hàn điểm. Tương tự như vậy, các đầu móoc kéo của xe cũng là các chi tiết đặc nên không thể sử dụng phương pháp hàn điểm mà phải tiến hành hàn bằng phương pháp hàn MIG/MAG.
Tại các vị trí này, do biên dạng các chi tiết đều có dạng hình tròn, đồng thời được đỡ 2 bên bởi các khung chữ U và không có khả năng định vị bằng các chốt, do đó, đồ gá chỉ bố trí các mặt chặn đỡ tại hai bên. Riêng đối với
móoc kéo là chi tiết dời, nhỏ nên được kẹp bằng kìm khi hàn. Để đảm bảo tính liên tục cho dây chuyền hàn thì các vị trí hàn MIG/MAG cần khẩn trương hoàn thành trong thời gian cho phép, do đó máy hàn được bố trí gần các vị trí cần hàn.
3.1.3.4. Hàn các tấm bao vào satxi.
Sau khi hàn hoàn thành satxi, tiến hành hàn các mảng chi tiết lớn, 2 tấm bao bên ngoài của gầm. Các tấm này cũng giống như phần đuôi, được đưa vào đồ gá theo hướng từ ngoài vào chứ không phải từ trên xuống, do đó cũng phải sử dụng các tay kẹp loại kẹp bên.
Hàn móoc kéo Hàn thanh tròn ngang
Tấm bao này có đặc điểm tương đối dài, do đó việc gá kẹp và định vị chi tiết này rất khó khăn, nó cần thỏa mãn định vị 6 bậc tự do và được kẹp chặt theo phương ngang. Bên cạnh đó, các vị trí hàn của chi tiết cũng rất phức tạp, cần có các loại súng hàn phù hợp từng vị trí, nên yêu cầu kiểm tra các mối hàn tại đây là rất cao.
3.1.3.5. Hàn tấm sàn với satxi.
Đây là một vị trí hàn khó, sàn phủ lên trên, che hết vị trí mép hàn nên cần phải căn chỉnh đầu súng hàn cho chính xác.
Trong quá trình hàn, phải định dạng súng hàn phù hợp với từng vị trí hàn và dạng hàn khác nhau. Súng hàn tấm sàn yêu cầu kích thước khá lớn, sử dụng chủ yếu là loại súng hàn S800, có khả năng hàn các vị trí ở giữa tấm sàn, đồng thời sử dụng các loại súng nhỏ hơn tại các vị trí ngoài mép để nhẹ nhàng và thuận tiện hơn khi thao tác.
*Nhận xét:
Các khó khăn khi hàn mảng gầm là:
- Có nhiều chi tiết gá lên một đồ gá nên bố trí rất phức tạp. - Chọn thứ tự lắp ráp các chi tiết khó khăn.
- Có nhiều dạng định hình gá đặt.
- Quá trình hàn phức tạp, cần nhiều loại súng hàn khác nhau. - Cần hàn hoàn thiện nhiều vị trí sau khi gầm đưa ra khỏi đồ gá. - Liên tục tiến hành các biện pháp kiểm tra tại nhiều vị trí của gầm.
3.2. Hàn mảng sườn.
Mảng sườn gồm 2 mảng: sườn bên trái và sườn bên phải.
3.2.1. Đặc điểm cơ bản khi hàn sườn.
Do đặc trưng cấu tạo và biên dạng bên ngoài của mảng sườn, mỗi mảng sườn chia ra ra hai phần: các tấm ốp tăng cứng bên trong và tấm bao bên ngoài. Do đó, để hàn mảng sườn một cách thuận tiện và cơ khí hóa, đồ án đã thiết kế 2 bộ đồ gá: một bộ dùng để hàn các tấm ốp tăng cứng bên trong và 1 bộ dùng để hàn tấm bao bên ngoài.
Các tấm ốp tăng cứng bên trong tương đối mỏng và rất ít các vị trí định vị, do đó cần thiết kế thêm các tai định vị ở khâu dập vỏ xe, sau khi mảng sườn được hàn hoàn chỉnh, các tai định vị này sẽ được cắt bỏ.
Tấm bao bên ngoài là một tấm lớn, nhưng có biên dạng cong phức tạp, do đó sẽ gá đặt riêng trên một đồ gá, sau đó gá tấm ốp tăng cứng lên cùng các chi tiết phụ khác, tiến hành hàn hoàn thiện trên đồ gá sườn chính.
3.2.2. Quy trình hàn mảng sườn. 2.3.3.1. Hàn mảng sườn.
Do cấu tạo và hình dạng của mảng sườn, nên chúng ta chia mảng sườn làm hai đồ gá để thuận tiện cho quá trình gá đặt và hàn. Gồm một đồ gá các tấm ốp tăng cứng bên trong (inner) và một đồ gá các tấm bao bên ngoài (outter). Mỗi mảng sườn gồm khoảng 10 chi tiết, trong đó một số chi tiết đã được hàn trước với nhau trên các đồ gá chung dùng nhỏ sau khi dập xong, rồi
* Tấm ốp tăng cứng bên trong gồm4 chi tiết:
Các tấm ốp tăng cứng bên trong có nhiệm vụ:
- Gia tăng độ cứng vững cho hai bên sườn xe.
- Cách âm và cách nhiệt giữa môi trường bên trong và bên ngoài xe. - Giảm các lực va chạm tác động tới người ngồi trong xe khi xảy ra tai