Xây dựng quy trình công nghệ hàn để chế tạo kết cấu: Vỏ thùng Chứa khí với áp suất lớn nhất trong thùng khoảng 5 at
Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên
Giá: 400.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_H000014
Tải đồ án
ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ HÀN NÓNG CHẢY
Người thực hiện: Đỗ Quang Hợp Lớp: HK5
Vũ Văn Hiền
Tên đề tài: Xây dựng quy trình công nghệ hàn để chế tạo kết cấu như hình vẽ
- Nội dung phải hoàn thành.
- Lời nói đầu.
- Phân tích kết cấu cần chế tạo.
- Chọn vật liệu chế tạo kết cấu.
- Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết.
- Chọn phương pháp hàn.
- Chọn vật liệu hàn.
- Chọn liên kết hàn.
- Tính toán chế độ hàn.
- Xác định thành phần hóa học và kiểm tra cơ tính mối hàn.
- Lập quy trình công nghệ để chế tạo kết cấu
- Chế tạo đồ gá để hàn kết cấu (nếu cần thiết).
- Chọn phương pháp kiểm tra.
- Kết luận.
- Mục lục.
- Các bản vẽ phải thực hiện.
- Bản vẽ chế tạo chi tiết.
- Bản vẽ quy trinh công nghệ.
Giáo viên hướng dẫn: Ngày giao đề tài: Ngày 30 tháng 10 năm 2010
Trần Ngọc Thành Ngày hoàn thành: Ngày… tháng … năm 2010
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Hưng Yên Ngày: ……. Tháng ……. Năm2011
Giáo viên hướng dẫn
Trần Ngọc Thành
LỜI NÓI ĐẦU
Trong các nghành cơ khí hiện nay, nghành hàn giữ vai trò rất quan trọng, đặc biệt là trong sự nghiệp công nghiệp hoá – Hiện đại hoá đất nước ta hiện nay.
Nghành hàn đã và đang được ứng dụng rộng dãi trong tất cả các nghành kỹ thuật như: Làm kết cấu nhà xưởng, xây dựng công trình, lắp ghép các chi tiết … Với những tính năng ưu việt, năng suất và chất lượng cao.
Ở những trường dạy nghề lớn và đặc biệt là ở trường ĐHSPKT Hưng Yên đã và đang áp dụng phương châm: Lý thuyết gắn với thực hành và sản suất.
Trường đã trang bị nhiều máy hàn hiện đại nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và nâng cao tay nghề cho học sinh, sinh viên học tập tại trường.
Là một sinh viên học tập tại trường, sau nhiều năm học tập tại trường em đã được thầy, cô trong khoa. Đặc biệt là các thầy, cô bộ môn đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt cho chúng em lượng kiến thức cũng như kinh nghiệm về nghành hàn.
Để tổng hợp lại những kiến thức đã học về lý thuyết cũng như quá trình học tập sản suất tại xưởng. Em được các thầy, cô trong khoa giao cho đề tài đồ án thiết kế: “Vỏ thùng Chứa khí với áp suất lớn nhất trong thùng khoảng 5 at”.
Qua thời gian tìm tòi nghiên cứu, học hỏi cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô trong khoa. Đặc biệt với sự hướng dẫn của thầy: Trần Ngọc Thành , đến nay đồ án của em đã hoàn thành.
Đây là lần đầu tiên em làm đồ án, với lượng kiến thức còn hạn chế, do vậy không tránh khỏi những vướng mắc trong quá trình làm.
Em kính mong các thầy, cô trong khoa và bộ môn hướng dẫn cho em để em hoàn thành tốt đề tài này.
Em xin chân thành cảnm ơn!
Sinh viên thực hiện:
Đỗ Quang Hợp
I, PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦN CHẾ TẠO:
Kết cấu cần chế tạo là một thùng chứa khí, làm việc ở chế độ áp suất 5at gồm có 5 chi tiết lắp ghép với nhau thông qua mối ghép là hàn. Mỗi chi tiết có hình dáng, kích thước, chức năng làm việc không giống nhau. Do vậy các mối hàn cần phải có yêu cầu kỹ thuật như sau:
- Vỏ thùng trong quá trình làm việc chịu áp lực do vậy quá trình chế tạo phải tính toán chọn vật liệu phù hợp.
- Có độ bền và độ kín khít cao.
- Đảm bảo kích thước mối hàn.
- Đảm bảo mối hàn không bị nứt nóng, nứt nguội trong khi làm việc ở mọi điều kiện.
- Phải đảm bảo mối hàn không bị ăn mòn.
Để kết cấu đảm bảo độ bền đúng yêu cầu kỹ thuật và đáp ứng được yêu cầu làm việc thì chi tiết cũng phải có độ bền cao. Nghĩa là vật liệu để chế tạo chi tiết phải có độ bền đáp ứng yêu cầu kỹ thuật làm việc của chi tiết và của kết cấu.
+ Chi tiết số 1:( Gồm 1 chi tiết giống nhau như hình vẽ tổng thể)
- Chi tiết 1 được ghép nối với chi tiết 2 và bằng mối ghép hàn.
SL:01
+ Chi tiết số 2: :( Gồm 1 chi tiết giống nhau như hình vẽ tổng thể)
- Chi tiết số 2 đựơc ghép với chi tiết số 1, 3 bằng mối ghép hàn.
SL: 01
Chi tiết số 3:( Gồm 1 chi tiết giống như hình vẽ tổng thể).
-Chi tiết số 3 được ghép với chi tiết số 2 và số 4 bằng mối ghép hàn
+ Chi tiết số 4:Thân bình có kích thước hình giáng như hình vẽ,số lượng 1
– Chi tiết có chiều dày là 8mm.
– Chi tiết 4 được lắp ghép với chi tiết số 3,5,8 bằng mốighép hàn
SL:01
+ Chi tiết số 5:( Gồm 1 chi tiết giống như hình vẽ tổng thể)
Chi tiết số 5 được ghép với chi tiết số 4,6 bằng mối ghép hàn
+ Chi tiÕt sè 6 (gåm 1 chi tiÕt gièng nh h×nh vÏ tæng thÓ)
Chi tiÕt sè 6 liªn kÕt víi chi tiÕt sè 5 b»ng mèi hµn khÐp kÝn.
+ Chi tiÕt sè 7: ( gåm cã 1 chi tiÕt gièng nh h×nh vÏ tæng thÓ)
Chi tiÕt sè 7 liªn kÕt víi chi tiÕt sè 4 b»ng mèi hµn.
+ Chi tiÕt sè 8: ( gåm cã 1 chi tiÕt kÝch thíc nh h×nh vÏ)
Chi tiÕt sè 8 liªn kÕt víi chi tiÕt4,7.b»ng mèi hµn gãc.
II, CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO KẾT CẤU:
Chän vËt liÖu cho kÕt cÊu lµ kh©u rÊt quan träng , bëi v× ®èi víi mçi lo¹i kÕt cÊu th× yªu cÇu lo¹i vËt liÖu kh¸c nhau . VÝ dô nh c¸c kÕt cÊu ph¶i lµm viÖc chÞu nhiÖt ®é, ¸p suÊt lín hay kÕt cÊu ph¶i chÞu c¸c lo¹i t¶i träng ®éng ….
Dùa vµo yªu cÇu cña bµi to¸n ®ã lµ : KÕt cÊu cña chóng ta lµ mét thïng chøa khÝ , ph¶i lµm viÖc ë ¸p suÊt cao nhÊt lµ 5at. §îc liªn kÕt bëi 6 chi tiÕt víi nhau. Víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c¸c chi tiÕt lµ gÇn nh nhau :
- Ta cã thÓ chän vËt liÖu chung cho tÊt c¶ c¸c chi tiÕt cña kÕt cÊu ( ®Ó ®¶m b¶o ®é ®ång ®Òu kim lo¹i , ®¶m b¶o cho liªn kÕt hµn còng nh ®¶m b¶o yªu cÇu lµm viÖc cña kÕt cÊu).
- VËt liÖu chän ph¶i cã tÝnh hµn tèt tøc lµ kh«ng ph¶i sö dông mét sè ph¬ng ph¸p hµn ®Æc biÖt nµo mµ vÉn ®¶m b¶o mèi hµn cã chÊt lîng cao nh: kh«ng bÞ nøt ,bÞ rç xØ, rç khÝ, chÞu ®îc ¸p suÊt tèi thiÓu 5at.
- VËt liÖu chon ph¶i ®¶m b¶o tÝnh dËp ®îc , gia c«ng lèc, ®¶m b¶o ®é dai va ®Ëp , dÔ gia c«ng.
- VËt liÖu chän ph¶i cã tÝnh phæ biÕn ,rÎ tiÒn dÔ kiÕm trªn thÞ trêng,gi¸ thµnh thÊp …
- C¨n cø vµo ¸p suÊt mµ thïng chøa khÝ ph¶i lµm viÖc 5at. Ta thªm bíc tÝnh to¸n sau:
- Tính toán phần thân:
Ta có: , . Theo phương trình laplace ta có:
- (1)
Trong đó: : bán kính kinh tuyến
: bán kính vĩ tuyến
: ứng suất kinh tuyến
: ứng suất vĩ tuyến
2a: đường kính thành ống(a= 250)
: chiều dày vật liệu.( )
: áp suât trong thùng.( )
Thay số vào công thức (1) ta có:
Phương trính công bằng với một phần của vỏ mỏng:
- Tính toán phần nắp thùng:
Ta thấy nắp võ thung chứa khí là một phần chỏm cầu nên ứng suất kinh tuyến và vĩ tuyến có giá trị như nhau. .
Phương trình cân bằng để tính
- (2)
Trong đó; r : bán kính chỏm cầu
α : góc ỏ tâm chỏm cầu α=600
sin60 = 0,87 (rad)
thay vào công thức (2) ta có
= 180N/mm2
Ta thấy ứng suất lớn nhất của chi tiết là: để kết cấu làm việc an toàn ta nhân thêm hệ số an toàn là 1,5.
- =180.1,5=270 N/mm2
- Dựa vào tính kinh tế và các yêu cầu làm việc trên của kết cấu khi chế tạo kết cấu.
Từ những yếu tố đã phân tích ở trên chúng ta chọn vật liệu để chế tạo các chi tiết của thùng lọc chất lỏng là thép CT 38 (nhóm quy định thành phần hóa học) tương đương với thép CT3Cπ(TC Nga ГOG380-71), ST37 (DIN), SS400 (JIS), A36 (ASTM), Q320 (CHINA). Bởi vì loại vật liệu này được sử dụng phổ biến trên thị trường , nó vừa đảm bảo tính kính tế cũng như đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của kết cấu khi làm việc.
Thép CT38 là loại thép cacbon chất lượng thường, thép có mềm dẻo, độ cứng thấp, hiệu quả tôi và ram không cao. Được dùng để chế tạo các chi tiết trong kết cấu nhưng qua gia công nóng. Do đó nó tình hàn tốt. Khi hàn không cầu phải dùng các công nghệ đặc biệt.
Tra bảng 5.2 trang 255 sách Vật liệu học cơ sở.
| Nhãn hiệu thép | Thành phần hoá học | ||||
| C | Mn | Si | P | S | |
| CT38 | 0,14 ¸ 0,22 | 0,4 ¸ 0,65 | 0,12 ¸ 0,3 | < 0,04 | < 0,05 |
Cơ tính của thép CT38 tra bảng (2 – III) trang 221 sách HDTKĐA.
| Kí hiệu mác thép | Độ bền δk(N/mm2) | Giới hạn chảy δk(N/mm2) | Độ giãn dài tương đối δ% |
| CT38 | 380¸ 490 | 250 | 26 |
Độ dai va đập của thép CT38 tra bảng 3 – III trang 222 sách HDTKĐA
| Nhãn hiệu théo | Chiêu dày S (mm) |
|
||
| ë nhiÖt ®é | Khi ho¸ giµ | |||
| + 200C | – 200C | |||
| CT38 | 3 | 60 | 30 | 30 |
| 16 | 70 | 30 | 30 | |
III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT:
- Quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o chi tiÕt sè 1:
Chi tiÕt sè 1 cã ®êng kÝnh ngoµi D =170 0,5, ®êng kÝnh trong d = 54 0,5, chiÒu dµy cña vËt liÖu S = 14mm. cã khoan 8 lç c¸ch t©m mÆt bÝch R=67,5mm
+VËt liÖu lµ thÐp tÊm, ta chän ph¬ng ph¸p c¾t b»ng ngän löa khÝ.
¨ Kho¶ng c¸ch c¾t hîp lý nhÊt gi÷a ®Çu má c¾t vµ bÒ mÆt c¾t ®îc tra theo b¶ng trang 200 s¸ch “ CÈm nang hµn”.
| Kho¶ng c¸ch c¾t(mm) | 3 4 |
| ChiÒu dµy tÊm c¾t(mm) | 10 25 |
¨ ChÕ ®é c¾t tra theo b¶ng 57 s¸ch “ CÈm nang hµn”
| ChiÒu dµy tÊm c¾t(mm) | 14 |
| ¸p suÊt oxy (kg/cm ) | 3,5 |
| Cì ®Çu ngoµi | 1 |
| Cì ®Çu trong | 2 |
| ChiÒu réng tÊm c¾t(mm) | 3 |
| Tèc ®é c¾t(mm/p) | 440 450 |
+Tríc hÕt ta ph¶i c¾t ph«i ®Ó t¹o chi tiÕt sè 1, v× tõ chÕ ®é c¾t ta thÊy chiÒu réng tÊm c¾t lµ 3 (mm), do vËy ta ph¶i dïng compa ®Ó v¹ch dÊu ph«i cã ®êng kÝnh ngoµi lµf171,5±0.5 mm ®êng kÝnh bªn trong lµ f52,5±0.5 (mm)
¨ Sau khi v¹ch dÊu xong ta lµm s¹ch chç v¹ch dÊu b»ng ngän löa khÝ m¹nh.
¨ Khi c¾t ta ph¶i ®Æt ®Çu má c¾t vµo ®óng chç v¹ch dÊu ®Ó c¾t cho chÝnh x¸c.
¨ Khi gia công cắt ta tiến hành cắt từ mép ngoài cùng và cắt theo đường vạch dấu.
C¾t xong chi tiÕt cßn lîng d kho¶ng ta tiÕn hµnh gia c«ng c¬ ®Ó ®¶m b¶o kÝch thíc nh h×nh vÏ.
Bíc tiÕp theo ta tiÕn hµnh vạch dấu sau đó khoan 8 lç c¸ch t©m mÆt bÝch 135mm chia ®Òu theo chu vi h×nh trßn.
¨ Sau đó ta tiến hành đột lỗ .
- Chi tiết số 2.
Là chi tiết có dạng ống tròn như hình vẽ:
Do chi tiết có đặc điểm là hình ống trụ nên ta chọn phôi chế tạo theo bảng sau của công ty TNHH thép Hòa Phát.
