THIẾT KẾ CHI TIẾT DẠNG BẠC (CHI TIẾT 33) LỜI NÓI ĐẦU Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 1 năm 2021 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 c.
Trang 1Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 1 năm 2021
THIẾT KẾ CHI TIẾT DẠNG
BẠC (CHI TIẾT 33)
Tiểu luận cuối kỳ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH
Trang 2LỜI 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
Trang 3và 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 bài tập với nội dung
“Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 33”, 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 bài tập Song với hiểu biết còn hạn chế cùng với kinh nghiêm thực tế không nhiều nên bài báo cáo 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 bài báo cáo của em được hoàn thiện hơn
Trang 41 PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT
- Chi tiết dạng bạc phần lớn bề mặt gia công là trụ và mặt phẳng
- Chi tiết chịu va đập khi làm việc
- Vì đặc điểm làm việc có sự chuyển động tương đối,
do đó việc lựa chọn vật liệu để chế tạo chi tiết phải dựa trên cơ sở các cặp vật liệu ma sát cho phù hợp Trong trường hợp này ta chọn vật liệu là Thép C45
Hình 1: Chi tiết 33
- Hàm lượng các nguyên tố:
Trang 5o %C: 0.42 – 0.5
o %Si: 0.16 – 0.36
o %Mn: 0.5 – 0.8
o %P: ≤ 0.04
o %S: ≤ 0.04
o %Cr: ≤ 0.25
o %Ni: ≤ 0.25
Trang 6- Giới hạn chảy: 36
- Độ bền kéo: 61
- Bản vẽ chi tiết:
Hình 2: Bản vẽ chi tiết
- Yêu cầu kỹ thuật:
o Đường kính mặt ngoài bạc đạt cấp chính xác 7 – 10
o Đường kính lỗ đạt cấp chính xác 7, đôi khi 10, đối
với lỗ bạc cần lắp ghép thì cấp chính xác là 5
o Độ dành thành bạc cho phép sai lệch trong khoảng
0.03 – 0.15 (mm)
Trang 7o Độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ bạc tùy từng điều kiện
làm việc của bạc mà quy định cụ thể, thông thường độ không đồng tâm này lớn hơn 0.015mm
o Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ nằm trong
khoảng (0.1 – 0.2mm)/100mm bán kính Với loại bạc chịu tải trọng theo chiều trục thì độ không vuông góc này từ (0.02 – 0.03mm)/100mm bán kính
o Độ nhám bề mặt: Bề mặt ngoài (Ra = 2.5), bề mặt lỗ (Ra = 2.5 –
0.63), mặt đầu (Rz = 40)
- Trọng lượng của chi tiết: Q = 3.742 kg
- Thể tích của chi tiết: V = 476677.493 mm3
2 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT
Việc xác định quy mô và hình thức tổ chức sản xuất cho chi tiết là một việc làm quan trọng cho các bước làm việc tiếp theo Bởi nếu xác định dạng sản xuất không đúng sẽ ảnh hưởng đến việc lập quy trình công nghệ, ảnh hưởng đến sản lượng hàng năm của chi tiết và ảnh hưởng đến chi phí ban đầu để gia công chi tiết
Để đảm bảo sản lượng hàng năm và sản phẩm của đề tài được giao một cách chính xác ta phải xác định dạng sản xuất, từ đó làm cơ sở thiết kế quy trình công nghệ, cùng những trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá thành, năng cao chất lượng và sản lượng cho sản phẩm Muốn vậy, trước hết ta phải xác định sản lượng hàng năm cho chi tiết và trọng lượng của chi tiết đó
Sản lượng hàng năm được xác định theo công thức sau:
N = N 1 m.(1+ )
Trong đó:
Trang 8N - Số chi tiết được sản xuất trong một năm.
N 1 - Số sản phẩm được sản xuất trong một năm (5000 chiếc/năm)
m - Số chi tiết trong một sản phẩm
α - Phế phẩm trong xưởng đúc a
β - Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ b
Vậy N = 5400 chiếc
Dạng sản xuất là dạng sản xuất hàng loạt lớn
3 XÁC ĐỊNH PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
3.1 Chọn dạng phôi
Dựa vào bản vẽ ta thấy chi tiết có cấu tạo tương đối đơn giản Vật liệu là thép nên có tính đúc tương đối tốt (tính chảy loãng tốt ) chính vì lý do như vậy ta chọn phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp đúc
3.2 Chọn phương pháp chế tạo phôi
Các phương pháp đúc:
*Đúc trong khuôn kim loại
Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng cơ khí hoá,
tự động hoá cao
Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác
Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót
Trang 9Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt
*Đúc áp lực
Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao
*Đúc ly tâm
Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi do
đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi
Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim loại, có thể đúc được các vật thể mỏng Vật đúc có tỏ chức kim loại mịn chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót, khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt
độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn
Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó định lượng kim loại chính xác trước khi rót
Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất
*Đúc trong khuôn mẫu chảy.
Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao Dùng
để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu
*Đúc liên tục.
Thích hợp với vật đúc dài, tiết diện không đổi và có chiều dài không hạn chế, đúc các tấm kim loại thay cho
Trang 10cán, vật đúc không có rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích.
Cơ tính vật đúc cao, năng xuất cao, giá thành giảm Vật đúc dễ bị nứt, không đúc được các vật phức tạp
*Đúc khuôn vỏ mỏng.
Đạt được độ bóng và chính xác cao, vật đúc ít rỗ và ít bị khuyết tật Giảm chi phí kim loại, quá trình đúc dễ cơ khí hoá tự động hoá Chu trình làm khuôn dài, giá thành khuôn cao
Phương pháp đúc chi tiết:
Chi tiết có khối lượng nhẹ và dạng sản xuất hàng loạt lớn nên ta chọn phôi đúc trong khuôn kim loại Đúc trong khuôn kim loại có những ưu điểm sau:
o Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt cao, có khả năng
cơ khí hoá tự động hoá cao
o Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các phương pháp tạo phôi khác
o Cơ tính của vật đúc cao, tuổi bền kim loại cũng cao
o Đúc trong khuôn kim loại cho phép nâng cao năng suất và tránh những sai hỏng trong khi tạo phôi
Kết luận: Qua phân tích trên, ta chọn phương pháp
đúc trong khuôn kim loại để chế tạo phôi vì nó phù hợp với điều kiện sản xuất, chất lượng phôi đúc thỏa mãn yêu cầu về kinh tế năng suất
3.3 Bản vẽ lồng phôi
Trang 11Hình 3: Bản vẽ lồng phôi
Yêu cầu kỹ thuật:
- Phôi đúc xong phải đảm bảo độ cong vênh trong phạm vi cho phép
- Đảm bảo vị trí tương quan giữa các bề mặt
- Đảm bảo phôi đúc ít ba via, đậu rót, đậu ngót
4.THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG
4.1.Xác định đường lối công nghệ
Trong quá trình sản xuất việc xác định quy trình sản xuất là hết sức quan trọng sao cho quy trình công nghệ
mà thiết kế phải đảm bảo chính xác và chất lượng gia công, đồng thời phải đảm bảo tăng năng suất lao động
và giảm giá thành Quy trình công nghệ phải đảm bảo được sản lượng đề ra
Do sản xuất hàng khối nên ta chọn phương pháp gia công một vị trí ,gia công tuần tự Dùng máy vạn năng kết hợp với đồ gá chuyên dùng
4.2.Trình tự nguyên công
Nguyên công 1: Phay mặt đầu Ø135
Định vị 6 bậc tự do:
Trang 12o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
Hình 4: Phay mặt đầu Ø135
Nguyên công 2: Phay mặt đầu Ø135 còn lại
Định vị 6 bậc tự do:
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
S
S
Trang 13Hình 5: Phay mặt đầu Ø135 còn lại
Nguyên công 3: Phay mặt đầu Ø42
Định vị 6 bậc tự do:
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
Hình 6: Phay mặt đầu Ø42
S
Trang 14Nguyên công 4: Khoan lỗ chống tâm 2 đầu
Hình 7: Khoan lỗ chống tâm 2 đầu
Định vị 4 bậc tự do:
o Dùng mâm cặp kẹp chặt mặt trụ Ø42 khống chế 4 bậc tự do
Nguyên công 5: Tiện vát mép
Hình 8: Tiện vát mép
Định vị 3 bậc tự do:
n
S
Trang 15o Dùng mâm cặp kẹp khối trụ Ø42 khống chế 2 bậc
tự do
o Mũi chống tâm khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
Nguyên công 6: Tiện 4 góc bo R4
Hình 9: Tiện 4 góc bo R4
Định vị 3 bậc tự do:
o Dùng mâm kẹp chặt Ø42 khống chế 2 bậc tự do
o Mũi chống tâm khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
Nguyên công 7: Tiện góc bo R2
n
S
n
S
Trang 16Hình 10: Tiện góc bo R2
Định vị 5 bậc tự do:
o Dùng mâm cặp kẹp chặt Ø160 khống chế 4 bậc tự do
o Mũi chống tâm khống chế 1 bậc tự do
Nguyên công 8: Khoan lỗ suốt Ø28
Hình 11: Khoan lỗ suốt Ø28
Định vị: 6 bậc tự do
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
Trang 17o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
Nguyên công 9: Doa lỗ suốt Ø28
Hình 12: Doa lỗ suốt Ø28
Định vị: 6 bậc tự do
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
Nguyên công 10: Khoan 4 lỗ suốt Ø20
Trang 18Hình 13: Khoan 4 lỗ suốt Ø20
Định vị: 6 bậc tự do
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do
o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
Nguyên công 11: Doa lỗ suốt Ø20
Hình 14: Doa lỗ suốt Ø20
Định vị 6 bậc tự do:
o Mặt đáy tì vào mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do
o Dùng đồ gá chữ V kẹp mặt trụ ngoài khống chế 2 bậc tự do
Trang 19o Chốt tỳ chống quay khống chế 1 bậc tự do
Kẹp chặt cơ khí
