Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân đồ gá
Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên, thuyết minh chỉ có đến hết phần định vị.
Giá: 400.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_CTM000012
Tải đồ án
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
……….o0o……….
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
Hưng Yên, ngày … tháng … năm 2012
Giáo viên
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
……….o0o……….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Hưng Yên, ngày … tháng … năm 2012
Giáo viên
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc đổi mới hiện nay, đất nước ta đang phát triển hết sức mạnh mẽ theo con đường Công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước theo định hướng Xã Hội Chủ Nghĩa. Trong đó ngành công nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế và giải phóng sức lao động của con người. Để làm được điều đó chúng ta phải có một nền công nghiệp vững mạnh,với hệ thống máy móc hiện đại cùng một đội ngũ cán bộ kỹ sư đủ năng lực. Từ những yêu cầu như vậy đòi hỏi mỗi con người chúng ta cần phải tìm tòi, học tập và nghiên cứu rất nhiều để mong đáp ứng được nhu cầu đó. Là sinh viên chuyên ngành Công Nghệ Chế Tạo Máy em luôn thấy được tầm quan trọng của máy móc trong nền công nghiệp, cũng như trong sản xuất.
Việc học tập, thiết kế đồ án cũng như làm các bài tập lớn là một công việc hết sức quan trọng trong quá trình học, nó giúp cho người sinh viên hiểu sâu, hiểu kỹ hơn, có kinh nghiêm hơn trong quá trình học cũng như khi ra làm việc . Như chúng ta đã biết mọi máy móc trong các nghành như Ôtô, Tầu thuỷ, Dệt may, Điện thì mọi máy móc đều được lắp ghép từ các chi tiết máy mà ra, do đó để có thể hiểu và thiết kế được máy móc chúng ta cần biết được phương pháp tính toán và thiết kế công nghệ để chế tạo ra các chi tiết máy đó. Ngoài việc thiết kế được những chi tiết máy theo yêu cầu về độ chính xác, độ bền, độ chống mài mòn, còn phải chú ý đến việc nâng cao năng suất lao động, giảm giá thành sản phẩm và chất lượng sản phẩm. Mà môn học “Công nghệ chế tạo máy” là môn nghiên cứu, tính toán và thiết kế các chi tiết máy nhằm đạt được những chỉ tiêu đó. Chính vì lý do này ngoài việc học ra thì việc thiết kế đồ án công nghệ là một công việc hết sức quan trọng, không thể thiếu được của mỗi một sinh viên trong ngành Cơ khí.
Là sinh viên của khoa cơ khí chuyên ngành công nghệ chế tạo máy, em đã được thực hiện đồ án tốt nghiệp với nội dung “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân đồ gá” dưới sự hướng dẫn của thầy Vũ Hữu Chuyển, với những kiến thức đã được học cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy, cùng sự đóng góp trao đổi xây dựng của các bạn cùng lớp nên đồ án của em đã được hoàn thành đồ án.
Song với hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiêm thực tế không nhiều nên đồ án của em chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót. Nên em rất mong các thầy cùng toàn bộ các bạn sinh viên có kinh nghiệm chỉ bảo thêm để đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin trân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy, Trung tâm thực hành và gia công cơ khí đặc biệt là dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Vũ Hữu Chuyển đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Hưng yên, Ngày 5 Tháng 03 Năm 2013
Sinh viên thực hiện
Lương Đức Thắng
Phân tích chức năng làm việc và tính công nghệ trong kết cấu chi tiết.
1.1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết.
– Căn cứ vào bản vẽ chi tiết thân đồ gá và qua việc nghiên cứu tỷ mỷ kết cấu của chi tiết này, ta xác định được chức năng làm việc của nó như sau:
+ Thân của đồ gá là chi tiết cơ sở để đảm bảo vị trí và sự tương quan đúng đắn của tất cả các cơ cấu, chi tiết khác trong đồ gá đó.
Chẳng hạn như đảm bảo vị trí và sự tương quan đúng đắn của các cơ cấu định vị (chốt tỳ, phiến tỳ, cữ so dao, then dẫn hướng trong đồ gá phay…), các cơ cấu kẹp chặt (mỏ kẹp, các bulông, các vít…), nhờ thân đồ gá mà các chi tiết, hay các cơ cấu này được xác định vị trí (có vị trí cố định).
+ Thân đồ gá là một trong những chi tiết thuộc nhóm chi tiết dạng hộp, nó có hình dạng phức tạp và có các phần lồi lõm khác nhau. Trên đó có các bề mặt làm việc cần phải gia công với độ chính xác khác nhau và có các bề mặt không làm việc nên không phải gia công.
Đặc biệt trên thân đồ gá có các lỗ yêu cầu có vị trí tương quan chính xác và có các lỗ nhỏ để kẹp chặt các chi tiết khác lên nó hoặc kẹp chặt nó lên các chi tiết khác.
1.2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.
– Tính công nghệ trong kết cấu của hộp không những ảnh hưởng đến khối lượng lao động để chế tạo hộp, mà còn ảnh hưởng tới việc tiêu hao vật liệu.Vì vậy ngay từ khi thiết kế phải chú ý đến kết cấu của chúng như sau:
+ Hộp phải có độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng và có thể dùng chế độ cắt cao, đạt năng suất cao.
+ Các bề mặt làm chuẩn phải có đủ diện tích nhất định, phải cho phép thực hiện nhiều nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và phải cho phép thực hiện quá trình gá đặt nhanh.
+ Các bề mặt cần gia công không có vấu lồi, lõm,phải thuận lợi cho việc ăn dao, thoát
dao. Kết cấu của các bề mặt phải tạo điều kiện cho việc gia công đồng thời bằng nhiều dao.
+ Các lỗ trên hộp nên có kết cấu đơn giản, không nên có rãnh hoặc dạng định hình, bề mặt lỗ không được đứt quãng. Các lỗ đồng tâm phải có kích thước giảm dần từ ngoài vào trong. Các lỗ nên thông suốt và ngắn.
+ Không nên bố trí các lỗ nghiêng so với mặt phẳng của các vách để khi gia công tránh hiện tượng dao khoan, khoét, doa bị ăn dao lệch hướng.
+ Các lỗ kẹp chặt của hộp phải là các lỗ tiêu chuẩn.
– Theo bản vẽ chi tiết thân đồ gá, ta thấy: Hình dáng và kết cấu của chi tiết khá phức tạp, nhiều lỗ, nhiều bề mặt lồ lõm khác nhau nhưng vẫn đảm bảo thực hiện dễ dàng việc gá đặt và gia công các bề mặt làm việc theo một chuẩn tinh thống nhất (một mặt phẳng và hai lỗ vuông góc với mặt phẳng đó), đảm bảo sản xuất là kinh tế nhất. Kết cấu của chi tiết đảm bảo việc tiết kiệm vật liệu mà vẫn đáp ứng được điều kiện làm việc.
– Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám, thích hợp cho đúc được hình dạng phức tạp của chi tiết, đáp ứng điều kiện việc của thân đồ gá: không cần chịu độ uốn lớn nhưng chịu áp lực và chịu nén tốt.
– Bề mặt làm việc chủ yếu là: bề mặt của các lỗ Ø106, Ø96, Ø40 và mặt ngoài A. Các bề mặt này cần gia công đạt độ chính xác cao về vị trí tương quan, hình dáng hình học và độ nhẵn bóng bề mặt. Cụ thể như sau:
+ Các lỗ Ø106, Ø96, Ø40 đạt cấp chính xác 7.
+ Mặt chuẩn A cần đạt độ nhám Rz20, bề mặt này được dùng làm chuẩn tinh thống nhất cho các nguyên công tiếp theo.
+ Đường tâm lỗ Ø106, Ø96, Ø40 cùng vuông góc với mặt chuẩn A, giá trị sai lệch độ vuông góc cho phép so với mặt A là 0,01mm.
+ Đường tâm lỗ Ø25 song song với mặt chuẩn A, giá trị sai lệch độ vuông góc cho phép so với mặt A là 0,02mm.
- Kết luận: Chi tiết đảm bảo yêu cầu kỹ thuật đặt ra
PHẦN II
XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
- Muốn xác định được dạng sản xuất trước hết ta phải biết được sản lượng hàng năm của chi tiết gia công. Sản lượng hàng năm được tính theo công thức :
N = N1.m ( 1 + )
Trong đó: N – Số chi tiết được sản xuất trong một năm
N1– Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong một năm
(9400 chi tiết / năm )
m – Số chi tiết trong một sản phẩm ( một máy )
b – Số chi tiết được chế tạo thêm để dự phòng ( b = 5 ¸ 7 %)
a – Số chi tiết phế phẩm ( chủ yếu là trong phân xưởng rèn và
đúc ) a = 3 ¸ 6 %
Như vậy N được tính như sau :
N = N1.m ( 1 + ) Þ N = 9400.1 ( 1 + ) = 10340
Vậy ta có N = 10340 ( chi tiết / năm )
- Khối lượng của chi tiết được xác định theo công thức :
Q = V.g
Tính thể tích của chi tiết
Để tính thể tích của chi tiết ta chia chi tiết ra làm các PHẦN nhỏ. Ta tính thể tích từng PHẦN như hình vẽ sau:
V – Thể tích của chi tiết ( dm3) .Theo hình vẽ dưới đây, ta có:
V = V1 – V2 – V4 – V5 – V6
Tính thể tích của từng khối ta có:
V1 = π.702.60 + 14.140.140 = 1198028 ( mm3)
V2= π.R2.h = π.202.15 =18849 ( mm3)
V4= π.R2.h = π.482.55 = 398102 ( mm3)
V5= π.R2.h = π.532.10 = 88247 ( mm3)
V6= π.R2.h = 2.π.12,52.(70-48) = 21598 ( mm3)
Vậy thể tích của chi tiết là:
V = V1 – V2 – V4 – V5 – V6
= 671232 ( mm3) = 671232.10-6( dm3)
+ Trọng lượng của chi tiết.
Áp dụng công thức : Q = .V
Trong đó: là khối lượng riêng của ngang xám = 7,2 Kg /dm3
Vậy Q = 671232.10-6.7,2 = 4,83 kg
| Dạng sản xuất | Q1 trọng lượng | ||
| > 200 Kg | (4¸200) Kg | < 4 Kg | |
| Sản lượng hàng năm trong chi tiết . | |||
| Đơn chiếc | < 5 | < 10 | < 100 |
| Hàng loạt nhỏ | 55 ¸100 | 10 ¸ 200 | 100 ¸ 500 |
| Hàng loạt vừa | 100 ¸ 300 | 200 ¸ 500 | 500 ¸5000 |
| Hàng loạt lớn | 300 ¸ 1000 | 500 ¸ 5000 | 5000 ¸50000 |
| Hàng khối | > 1000 | > 5000 | >50000 |
Dựa vào bảng 2 trong TKĐA công nghệ với sản lượng 10340 chi tiết / năm và khối lượng chi tiết là 4,83 kg ta xác định được dạng sản xuất hàng khối.
PHẦN III
Xác định phôi và phương pháp chế tạo phôi
Trong sản xuất có rất nhiều phương pháp chế tạo phôi khác nhau, tuỳ từng điều kiện cụ thể của từng dạng sản xuất và điều kiện sản xuất của từng nhà máy mà ta có phương pháp tạo phôi khác nhau. Điều cần chú ý khi chọn phôi là phôi phải có hình dáng gần giống như chi tiết cần gia công, như vậy sẽ giảm được các bước công nghệ, nguyên công cần thiết và lượng dư gia công không cần thiết . Từ đó sẽ giảm được chi phí ban đầu giảm giá thành sản phẩm sau này. Có rất nhiều cách chế tạo phôi khác nhau như phôi thép thanh, phôi thép cán, phôi dập , phôi rèn tự do, phôi đúc
3.1. Xác định phương pháp chế tạo phôi
- a) Phôi thép thanh:
Dùng để chế tạo các chi tiết như con lăn, chi tiết kẹp chặt, xilanh, các loại trục, bánh răng có đường kính nhỏ …
- b) Phôi dập:
phôi dập thường dùng cho các chi tiết sau:
Trục răng côn trục răng thẳng, các loại bánh răng khác các chi tiết dạng càng các
trục chữ thâp.trục khủyu các loai chi tiết này được dập trên máy dập nằm ngang
hoặc nằm dứng.đối với chi tiết nhỏ đơn giản thì dập không có ba via còn nhưng chi
tiết phưc tạp thì dập có ba via(lượng ba vai chiếm khoảng 0.5%-1%)
trọng lượng của phôi.
- c) Phôi rèn tư do
Trong sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ thì người ta chọn phôi rèn tự do ưu điểm của phôi rèn tự do trong sản xuât loạt nhỏ là giá thành của phôi hạ(không phải chế tạo khuôn )
- d) Phôi đúc
Phôi đúc được ding cho tất cả các chi tiết như:các gối đỡ, các chi tiết dạng hộp các
dạng càng phức tạp ,các loại chữ thâp…
vật liệu ding cho phôi đúc thường là gang, thep,đồng ,nhôm và các loại kim loại khác. Như vậy với chi tiết ‘Bích” vật liệu là C45 nên em thấy phôi đúc là hợp lý nhất
3.2. Phương pháp đúc:
Phương pháp đúc áp lưc:
Đúc được các chi tiết có kết cấu phức tạp,vật liệu phưc tạp,có thành mỏng,đúc được
các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau,có độ nhẵn bóng cao cơ tính vật liệu tốt ,năng
xuất cao,nhưng khuôn tróng bị mòn do kim loai nóng bào mon khi đực dẫn dưới áp
lực lớn.
- b) Phương pháp đúc ly tâm:
Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần lõi nên tiết kiệm đươc vật liệu và công
làm lõi đúc .Vật đúc có tổ choc kim loại nhỏ mịn chặt không tồn tại rỗ sỉ khi co
ngót nhưng khuôn đúc cần có độ bền cao do phải làm việc ở nhiêt độ cao và lưc
ép của khim loại lơn, lỗ chính xác của lỗ thấp chất lượng bề mặt lỗ kém .
- c) Đúc khuôn khim loại
Đúc được các vật phức tạp vật đúc có chất lượng tốt ,tuổi bền cao,độ bóng và độ
chính xác hơn hẳn hai phương pháp trên ,tổ choc khim loại nhẵn mịn, năng xuất
cao ,hạ giá thành sản phẩm.
- d) Đúc trong khuôn mẫu chảy:
Vật đúc có độ nhẵn bóng và độ chính xác cao đúc các vật đúc có hinh dạng phúc
tạp ,nhưng năng xuất thấp dùng để đúc các kim loại quy như :vàng bac,…
- e) Đúc liên tục:
Thích hợp với các vật đúc dài ,đúc các tấm kim loại cho cán ,vật đúc không có độ
co ,rỗ sỉ ,ít bị thiên tích .
Như vậy với những ưu điểm và dạng sản xuất và dựa vào hình dáng, kích thước, vật liệu chi tiết chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại là hợp lý nhất.
3.3. Xác định phương pháp chế tạo phôi:
3.3.1. Công nghệ đúc gang xám rất tốt vì:
– Tính đúc của gang xám tương đối tốt, tính chảy loãng cao.
– Khối lượng riêng của gang xám cao g = 7 Kg/dm3 , tính chảy loãng tốt nên ít bị rỗ khí và lẫn tạp chất sau khi đúc .
– Độ co ngót của gang nhỏ nên hạn chế được hiện tượng lõm co sau khi đúc .
3.3.2. Phương pháp đúc trong khuôn kim loại có rất nhiều đặc điểm nổi trội hơn trong khuôn cát :
– Đúc trong khuôn kim loại cho ta sản phẩm đúc có độ chính xác về kích thước và độ bóng cao hơn nhiều trong khuôn cát ( Có thể đúc với độ chính xác cao với công nghệ cao ) .
– Có khối lượng riêng cao nên tổ chức vật đúc tốt chất lượng bề mặt cao, tính lún hầu như không có.
– Dễ cơ khí hoá, tự động hoá, linh động trong sản xuất cho năng xuất tương đối cao.
– Tuy nhiên đúc trong khuôn kim loại cũng bộc lộ những nhược điểm như gặp nhiều khó khăn đối với vật đúc có hình dạng phức tạp, thành vật đúc mỏng, gây ứng suất dư dễ bị biến cứng lớp bề mặt, hay bị rỗ khí, nứt … chế tạo khuôn đúc phức tạp, giá thành chế tạo cao. Chính với những nhược điểm đối với vật đúc như vậy mà trước khi gia công cần đưa vật vào ủ để khử ứng suất dư cho vật đúc. Sau khi dỡ vật đúc cần có thêm nguyên công làm sạch bề mặt và cắt ba via cho vật đúc .
Kết cấu của chi tiết không phức tạp nhưng vật liệu của chi tiết là gang xám 21×40 nên ta dùng phương pháp đúc, ứng với sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn kim loại. Sau khi đúc cần có nguyên công làm sạch và cắt ba via.
– Do các đặc điểm của phôi như :
+ Sản xuất hàng loạt lớn.
+ Chi tiết cỡ nhỏ.
Do đó, đúc phôi theo phương pháp đúc trong khuôn vỏ mỏng: Khuôn cát ,thành khuôn dày 6-8(mm).
* Đặc điểm:
– Đúc được gang thép,kim loại màu,khối lượng vật đúc lên đến 100kg, cấp chính xác cấp 7.
– Khuôn khô nhẵn bóng,thông khí tốt .
– Không hút nước và bền nên vật đúc ít rỗ khí,ít nứt và các khuyết tật khác .
– Giảm hao phí kim loại cho hệ thống rót vì không cần hệ thống rót lớn .
– Đơn giản hoá quá trình đổ khuôn và làm sạch vật đúc .
– Quá trình chế tạo khuôn vỏ mỏng dễ cơ khí hoá,tự động hoá .
* Hỗn hợp gồm :
– Bột cát thạch anh với 4-6% punvebakelit (là hỗn hợp của fenol và uretropin,dễ đông đặc ,dễ nhào trộn với cát)
* Trình tự đúc :
– Ghép mẫu vào tấm mẫu,ding mẫu bằng kim koaij kẹp chặt trên tấm mẫu bằng thép hoặc gang xám,làm sạch mẫu rồi phun lên lớp cách mẫu bằng dầu mazut .
– Nung nóng mẫu và tấm mẫu đến nhiệt độ 220-2500C .
– Lấy mẫu và tấm mẫu ra khỏi lò,quay đi 1800 rồi kẹp chặt với thing chứa hỗn hợp làm khuôn .
– Quay thùng chứa hỗn hợp khuôn cùng với mẫu và tấm mẫu 1800 vật liệu làm khuôn sẽ đè lên mẫu và tấm mẫu .
– Nhờ mẫu và tấm mẫu nóng,nên làm các PHẦN tử fenol chảy ra và liên kết các hạt cát
với nhau.Giữ ở vị trí đó trong khoảng 12-20 giây,ta sẽ được chiều dày thành khuôn
khoảng 6-8(mm)
– Quay thùng chứa với hỗn hợp khuôn cùng với tấm mẫu về vị trí đầu.
– Lấy tấm mẫu cùng với lớp khuôn đem sấy ở nhiệt độ 350-3700C trpog 1-2 phút để làm chảy đều các PHẦN tử punvebakelit còn sót lại làm kết dính hạt cát tăng độ bền cho khuôn.
– Tách khuôn vỏ mỏng khỏi mẫu và tấm mẫu.
* Làm 1 nửa khuôn kia cũng theo quy trình trên .
* Quá trình làm lõi cũng tương tự như như quy trình làm khuôn nhưng làm trên máy thổi cát.
* Sau khi tiến hành lắp khuôn lõi và 2 nửa khuôn bằng cách dán hoặc kẹp,để tăng độ bền cho khuôn cát nhất là khi đúc chi tiết lớn,sau khi kẹp các mẫu khuôn với nhau ta đem đặt khuôn vỏ mỏng vào hòm khuôn và làm khuôn cát bao bọc xung quanh hoặc kẹp thêm bằng 1 khung kim loại .
* Cuối cùng đem rót kim loại vào khuôn ,dỡ khuôn và thu nhận sản phẩm.
PHẦN IV
Lập thứ tự nguyên công
4.1. Xác định đường lối công nghệ :
Trong quá trình thực hiện sản xuất thì đường lối công nghệ có ý nghĩa quyết định đến sự đảm bảo về độ chính xác, khả năng làm việc, độ bóng bề mặt giá thành và chất lượng của sản phẩm. Vì vậy tuỳ từng điều kiện sản xuất mà ta có rất nhiều cách thực hiện biên pháp công nghệ khác nhau nhằm đảm bảo năng xuất và độ chính xác theo yêu cầu. Ta có thể thực hiện các bước công nghệ bằng cách tập trung nguyên công , PHẦN tán nguyên công. Do chi tiết được sản xuất theo kiểu hàng loạt lớn với độ chính xác và độ bóng tương đối cao ngoài ra còn để phù hợp với điều kiện sản xuất chủ yếu là gia công chi tiết trên máy vạn năng với đồ gá chuyên dùng nên ta chọn phương pháp phân tán nguyên công.
Để phù hợp với điều kiện sản xuất hàng loạt lớn tuỳ từng điều kiện của cơ sở sản xuất, vật liệu, phôi mà ta có thể sử dụng các máy vạn năng, chuyên dùng, tự động, bán tự động … cùng các đồ gá chuyên dùng để thực hiện quá trình công nghệ gia công sản phẩm.
4.2. Lập thứ tự các nguyên công:
Để có thể gia công được sản phẩm đảm bảo được năng xuất cũng như độ chính xác ta phải có đường lối công nghệ đúng đắn. Phân chia ra các nguyên công (Các bước công nghệ ) sao cho phù hợp, như nguyên công nào được thực hiện trước, nguyên công nào sau sao cho việc chọn chuẩn thống nhất được các bề mặt trước từ đó làm cơ sở để gia công các bề mặt sau có độ chính xác cao hơn.
