4.1.1 Các yêu cầu chung của đồ gá hàn vỏ ô tô.
- Phải đảm bào được sai số cho phép khi lắp các chi tiết. Dung sai từng vị trí cho phép lấy theo thực tế tại các nhà máy sản xuất từ 0,5mm- 1mm (do hiện nay không có tài liệu nào nói đến dung sai này) tùy từng vị trí mà yêu cầu về dung sai khác nhau.
- Đảm bảo cho các chi tiết mảng vỏ trên đồ gá không bị cong vênh quá trình kẹp cũng như khi hàn (vì trong quá trình sử dụng, sự cong vênh giữa các chi tiết mảng vỏ làm cho ứng suất tập trung trên vùng xung quanh mối hàn gây ra rách vỏ xe dẫn tới cọ xác các bề mặt tạo ra tiếng cót két khi xe chạy).
4.1.2 Các kết cấu chính của đồ gá hàn vỏ ô tô.
Để đảm bảo cho các yêu cầu của vỏ ô tô trong quá trình hàn thì các mảng được gá đặt trên đồ gá do vậy nó cần có kết cấu định vị và kẹp chặt. Trên đồ gá hàn gầm xe, do gầm xe khá nặng đồng thời trong quá trình kẹp và hàn các mảng bị xô lệch gây ra ma sát nên sử dụng thêm cơ cấu xi lanh nâng gầm sau khi hàn xong.
Đồng thời để đỡ toàn bộ các tay kẹp, chốt định vị, xi lanh lực cần có bệ sàn và các kết cấu điều chỉnh độ cao và độ nghiêng của đồ gá.
Với mỗi bộ phận có một nhiệm vụ nhất định nên dựa vào đó có thể liệt kê một số bộ phận chính trên mỗi đồ gá hàn các chi tiết mảng vỏ
- Bệ sàn. - Các tay kẹp. - Các chốt định vị. - Các cơ cấu phụ trợ. 4.2 Thiết kế các bộ đồ gá chính. 4.2.1. Các bộ đồ gá chính gốm có. - Một bộ đồ gá hàn phần gầm xe minibus.
- Một bộ đồ gá hàn phần bên trong của sườn trái xe minibus. - Một bộ đồ gá hàn phần bên ngoài của sườn trái xe minibus. - Một bộ đồ gá hàn phần bên trong của sườn phải xe minibus. - Một bộ đồ gá hàn phần bên ngoài của sườn phải xe minibus.
4.2.2. Các cụm chi tiết chính trên bộ đồ gá.
Trên đồ gá gồm rất nhiều chi tiết, dựa vào chức năng của từng cụm, ta có thể chia làm một số cụm chi tiết chính như sau:
4.2.2.1. Cụm chi tiết bệ sàn.
- Tác dụng: đỡ và bắt các tay kẹp chốt định vị và một số thiết bị phụ trợ khác như các xylanh thủy lực nâng gầm, do đó nó yêu cầu độ cứng vững cao cho toàn bộ đồ gá và độ chính xác cho các phần của vỏ trong quá trình hàn.
- Cấu tạo: gồm có thép tấm dày 30(mm) đã được gia công phẳng và để tăng độ cứng vững và làm khung cho gầm đồ gá sử dụng dầm chữ U 200x100. Trên sàn có bố trí 10 bulon M30 có cơ cấu điều chỉnh độ cao nhằm điều chỉnh độ nghiêng của đồ gá. Để cân bằng mặt đồ gá nhằm tránh ảnh hưởng của độ không đồng phẳng của mặt bằng nhà xưởng.
Mặt khác trên bề mặt của bệ sàn tại một số vị trí trống, sau khi lắp mảng cần hàn người công nhân có thể đứng vào đó để hàn, do bề mặt của bệ sàn được gia công khá nhẵn đồng thời dầu bôi trơn trên bề mặt của chi tiết dập còn sót lại rơi xuống bề mặt làm cho bề mặt đồ gá khi đó rất trơn nên tại các vị trí đó có bố trí thêm các mảng thép mỏng mặt sóng (tăng ma sát) bắt luôn trên mặt của đồ gá tại vị trí người công nhân đứng.
Chiều cao của đồ gá được chọn sao cho người công nhân đứng hàn ở tư thế thoải mái nhất (đứng thẳng người). Mặt khác phải đảm bảo cho việc có thể lùa tay súng hàn để hàn được vỏ xe. Để cho phù hợp với chiều cao của công nhân thực tế tại nơi sản xuất có thể sử dụng các bulon điều chỉnh độ cao, và điều chỉnh sàn đứng được đặt bên cạnh đồ gá.
1 2 3 4 Bệ sàn 1: Thép tấm dày 30mm; 2: Bulon M30; 3: Dầm chữ U 200x100; 4: lỗ bắt tay kẹp
Trên bệ sàn có các lỗ không có ren bắt bulon M30. Độ cao được điều chỉnh bởi 2 ốc công 2. Sau khi điều chỉnh được độ cao thì vặn chặt ốc thứ nhất để bắt chặt bulon vào bệ sàn. Chi tiết 4 là đệm lót trên sàn để tăng diện tích tiếp xúc bulon với mặt nền xưởng tránh hỏng nền và dễ dàng cho việc điều chỉnh bulông.
4.2.2.2. Cơ cấu định vị và kẹp chặt.
Tác dụng: định vị và kẹp chặt các mảng vỏ trong quá trình hàn đảm bảo độ chính xác cho chi tiết được hàn và đảm bảo các yêu cầu của mối hàn.
Tay kẹp trên đây thực hiện được cả 2 chức năng là định vị chi tiết và kẹp chặt. Sự kết hợp giữa nhiều tay kẹp đảm bảo cho chi tiết được định vị đủ số bậc tự do cần thiết. Do chi tiết mảng vỏ xe mỏng, có độ cứng vững thấp đồng thời dễ bị biến dạng nên tại một số vị trí có thể bố trí thêm nhiều mặt đỡ nhằm tăng cứng cho chi tiết mặt khác tại một số vị trí không cần hạn chế hết 6 bặc tự do tránh cong vênh. 3 2 1 4 Bulon M30
Trên các đồ gá hàn từng mảng ô tô số lượng tay kẹp được sử dụng rất nhiều do đó để đảm bảo có thể đảm bảo tính kinh tế trong việc chế tạo đồ gá và đảm bảo tính lắp lẫn thì tiêu chuẩn hóa trong thiết kế là rất quan trọng.
Do yêu cầu độ chính xác của các mảng trong quá trình hàn thì ngay trên các tay kẹp được định vị trên đồ gá được hạn chế 6 bặc tự do sử dụng các mặt phẳng hạn chế 3 tự do, chốt trụ hạn chế 2 bặc tự do, chốt trám hạn chế 1 bặc tự do. Còn vấn đề kẹp chặt trên các tay kẹp sử dụng các bulon M8 hoặc M10 để kẹp.
Trong đó cơ cấu kẹp trên tất cả các tay kẹp, chốt định vị đều sử dụng cùng một loại, đế đồ gá có 2 loại chỉ sai khác nhau về độ cao 300(mm) và 400(mm) tăng được khả năng lắp lẫn và đơn giản trong việc chế tạo. Mọi thay đổi về vị trí định vị, kẹp chặt được điều chỉnh trên thân đồ gá thực chất chỉ là một tấm thép dày 2(cm). Do vậy loại bỏ được khó khăn do thay đổi về vị trí kẹp, định vị chỉ cần thay đổi kích thước thân đồ gá mà không cần thay đổi kích thước của chốt định vị, đế đồ gá, hay cơ cấu kẹp.
Bố trí cả chốt định vị và cơ cấu kẹp trên cùng một tay kẹp đảm bảo tiết kiệm được vật liệu, gọn, dễ điều chỉnh.
Thân của chi tiết được sử dụng lắp chốt kẹp và cơ cấu kẹp. Thân của chi tiết được định vị và kẹp chặt trên đế đồ gá bằng chốt trụ, chốt trám đồng thời sử dụng 2 bulon M8 để kẹp chặt. Mọi thay đổi để phù hợp cho định vị và kẹp các mảng đều thay đổi trên phần thân của khóa kẹp.
Đế đồ gá Cơ cấu kẹp trên đồ gá
Chốt định vị trên đồ gá Thân đồ gá
Một dạng khác của tay kẹp và chốt định vị được dùng trong một số trường hợp tay kẹp và chốt định vị cố định không thể dùng được.
Tay kẹp đồ gá
Tay kẹp dạng này được sử dụng trong trường hợp mảng vỏ xe không có khả năng đặt vào đồ gá theo chiều thẳng đứng hoặc không có lỗ định vị theo mặt phẳng của sàn đồ gá. Do vậy khi sử dụng chốt định vị cố định sẽ không thể rút được mảng vỏ xe sau khi đã hàn xong.
Bệ đỡ dạng chữ L Chốt kẹp nằm trên tay kẹp
Đối với bệ đỡ dạng chữ L sử dụng được cả hai mặt của chữ L để tựa chi tiết. - Vật liệu: Do yêu cầu trên nên sử dụng thép C45 cho các chi tiết, riêng đối với chốt định vị đảm bảo được tính chống mài mòn do có ma sát lớn với vỏ ô tô nên cần được nhiệt luyện.
4.2.2.3. Phương pháp điều chỉnh.
Các vị trí sử dụng tấm căn để điều chỉnh trên tay kẹp.
Các vị trí điều chỉnh trên tay kẹp
Quá trình điều chỉnh qua 2 giai đoạn, điều chỉnh sau khi lắp ráp đồ gá nhằm điều chỉnh sai số do quá trình chế tạo, lắp ráp gây ra. Mặt khác sau một thời gian sử dụng, đồ gá bị mòn do đó cũng cần được điều chỉnh nhằm khắc phục những sai số trên.
Phương pháp điều chỉnh: sử dụng các tấm căn có độ dày 0,2 - 0,5(mm) để đệm trên các mặt cần điều chỉnh vị trí.
Điều chỉnh vị trí mặt kẹp của tay kẹp trong không gian theo phương vuông góc với mặt phẳng của sàn. Trong việc điều chỉnh có rất nhiều phương pháp và đối với mỗi loại đồ gá khác nhau thì cần các phương pháp điều chỉnh khác nhau cho phù hợp. Đồi với các loại gá kẹp này thì việc điều chỉnh bằng lót tấm căn đồng thời sử dụng chốt định vị đạt được độ chính xác cao hơn và dễ dàng điều chỉnh hơn so với phương pháp điều chỉnh bằng bulon đai ốc.
* Kết luận chương.
Một đồ gá hàn vỏ ô tô gồm rất nhiều chi tiết, cũng như hệ thống trang thiết bị rất phức tạp. Với mục đích chính là gá kẹp và định vị các chi tiết của
Tấm căn
vỏ xe, đồ gá gồm rất nhiều các tay kẹp gắn lên một tấm sàn lớn. Các tay kẹp này có kích thước chuẩn giống nhau, chỉ khác biệt về chiều cao bằng cách điều chỉnh thân tay kẹp.
Dựa trên những gì phân tích, chúng em đã thiết kế 2 loại tay kẹp chính, một dạng tay kẹp bên và một dạng tay kẹp từ trên xuống. Các loại tay kẹp này được sản xuất hàng loạt với công nghệ và vât liệu sẵn có trong nước. Các tay kẹp dạng cơ khí này hoàn toàn phù hợp với sản xuất, lắp ráp trong nước. Tuy nhiên trong quá trình lắp ráp, một số vị trí có yêu cầu gá kẹp đặc biệt, cần có các loại tay kẹp phù hợp. Do đó, ngoài các tay kẹp chuẩn, chúng em đã thiết kế một số dạng tay kẹp đặc biệt, linh động trong sản xuất, lắp ráp khung vỏ ô tô.
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN CÁC MẢNG CƠ BẢN