LẬP dự án sản XUẤT BÁNH RĂNG CÔN

Gắn với sự nghiệp phát triển đất nước, sự phát triển của trong công nghiệp chế tạo máy là vấn đề tiên quyết trong công cuộc thúc đẩy sự tiến bộ của các ngành công nghiệp khác. Trong đó truyền động bánh răng đóng vai trò then chốt , mũi nhọn trong hầu hết các loại máy móc và thiết bị , có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng làm việc ,an toàn và tuổi thọ của máy Có thể nói bánh răng là lĩnh vực cắt kim loại phức tạp nhất, đòi hỏi thợ làm phải có kiếm thức sâu và khả năng sáng tạo.Chất lượng bánh răng phụ thuộc rất nhiều vào sự hiểu biết sâu sắc các phương pháp hiện đại nhằm tăng năng suất, chất lượng và giảm khối lượng lao động cũng như giá thành.Bánh răng là 1 loại Cơ cấu cơ khí cho phép truyền mô men xoắn hay lực giữa các bộ phận; thường gồm hai phần; mỗi phần (thường có hình tròn, nên gọi là bánh) có các múi hình răng khớp với các múi hình răng của phần kia; khi một phần chuyển động, các múi răng của phần này đẩy vào các múi răng của phần kia, khiến phần kia chuyển động theo.Để truyền động giữa 2 trục chéo nhau người ta sử dụng 2 loại bánh răng côn và trụ. So với truyền động bánh răng trụ, truyền động bánh răng côn có kích thước và khối lượng lớn hơn, chế tạo phức tạp hơn và lắp ghép đòi hỏi khá chính xác theo phương dọc trục. Tuy nhiên truyền động bánh răng côn vẫn được dùng nhiều trong các máy và khí cụ vì điều kiện bố trí cơ cấu đỏi hỏi phải sử dụng bộ truyền có các trục cắt nhau.Bài làm của nhóm hôm nay xin được trình bày thông tin cũng như quy trình sản xuất bánh răng côn bằng 2 loại vật liệu thép hóa tốt S45C và thép thấm C SCM415.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU



TIỂU LUẬN MÔN TRANG THIẾT BỊ

DANH SÁCH NHÓM

7 NGUYỄN THỊ HOA (NHÓM TRƯỞNG) V1301278 Thiết bị tôi tần số cao

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 4

GIỚI THIỆU VỀ BÁNH RĂNG 5

1 1.1 Khái niệm 5

1.2 Một số công ty sản xuất và phân phối bánh răng 5

1.3 Một số loại bánh răng nhóm nhiệt luyện 6

VẬT LIỆU LÀM BÁNH RĂNG 8

2 2.1 Kết cấu và điều kiện làm việc 8

2.2 Chọn vật liệu làm bánh răng côn 8

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 12

3 GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRÊN MÁY CNC 14

4 4.1 Gia công bánh răng 14

4.2 Phương pháp gia công bánh răng côn 18

4.3 Thị trường máy CNC gia công bánh răng 20

THIẾT BỊ 22

5 5.1 Thiết bị thấm C-N 22

5.2 Thiết bị tôi và ram 28

5.3 Thiết bị tôi tần số cao 33

5.4 Thiết bị làm sạch bánh răng 37

KIỂM TRA 41

6 6.1 Kiểm tra đầu vào 41

6.2 Kiểm tra đầu ra 45

XỬ LÝ MÔI TRƯỜNG 49

7 7.1 Đặt vấn đề 49

7.2 Các phương pháp xử lý 49

7.3 Lựa chọn trang thiết bị 54

BỐ TRÍ MẶT BẰNG 57

8 8.1 Nguyên tắc bố trí mặt bằng 57

8.2 Sơ đồ bố trí mặt bằng xưởng 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

LỜI MỞ ĐẦU Gắn với sự nghiệp phát triển đất nước, sự phát triển của trong công nghiệp chế tạo máy là vấn đề tiên quyết trong công cuộc thúc đẩy sự tiến bộ của các ngành công nghiệp khác Trong đó truyền động bánh răng đóng vai trò then chốt , mũi nhọn trong hầu hết các loại máy móc và thiết bị , có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng làm việc ,an toàn và tuổi thọ của máy

Có thể nói bánh răng là lĩnh vực cắt kim loại phức tạp nhất, đòi hỏi thợ làm phải có kiếm thức sâu và khả năng sáng tạo.Chất lượng bánh răng phụ thuộc rất nhiều vào sự hiểu biết sâu sắc các phương pháp hiện đại nhằm tăng năng suất, chất lượng và giảm khối lượng lao động cũng như giá thành

Bánh răng là 1 loại Cơ cấu cơ khí cho phép truyền mô men xoắn hay lực giữa các bộ phận; thường gồm hai phần; mỗi phần (thường có hình tròn, nên gọi là bánh)

có các múi hình răng khớp với các múi hình răng của phần kia; khi một phần chuyển động, các múi răng của phần này đẩy vào các múi răng của phần kia, khiến phần kia chuyển động theo

Để truyền động giữa 2 trục chéo nhau người ta sử dụng 2 loại bánh răng côn và trụ So với truyền động bánh răng trụ, truyền động bánh răng côn có kích thước và khối lượng lớn hơn, chế tạo phức tạp hơn và lắp ghép đòi hỏi khá chính xác theo phương dọc trục Tuy nhiên truyền động bánh răng côn vẫn được dùng nhiều trong các máy và khí cụ vì điều kiện bố trí cơ cấu đỏi hỏi phải sử dụng bộ truyền có các trục cắt nhau

Bài làm của nhóm hôm nay xin được trình bày thông tin cũng như quy trình sản xuất bánh răng côn bằng 2 loại vật liệu thép hóa tốt S45C và thép thấm C SCM415

GIỚI THIỆU VỀ BÁNH RĂNG

kỳ

Điều kiện làm việc:

 Làm trong môi trường chịu tải trọng tĩnh và va đập mạnh

 Bề mặt bị mài mòn khi làm việc bị ma sát hay cọ sát,chịu ứng suất lớn,lõi chịu ứng suất uốn

 Vùng chân răng dễ bị phá hủy

 Chi tiết làm việc dưới tải trọng thay đổi theo chu kì

Theo cơ chế truyền động, có thể chia ra thành 3 dạng truyền động sau :

 Được sử dụng trong các hộp giảm tốc 1 cấp và trong các loại oto tải

 Thường được dùng trong các bộ truyền có tỉ số truyền nhỏ ,

Bánh răng dạng trục :

 Thường là trục chủ động của hộp giảm tốc trong các loại oto

Bánh răng có gờ :

 Được sử dụng trong các loại xe oto cũng như trong ngành chế tạo máy

1.2 Một số công ty sản xuất và phân phối bánh răng

 Công ty TNHH Khải Hảo

 Công ty TNHH cơ khí đúc Sơn Giang

 Yieh Chien Machinery Co.,Ltd

1.3 Một số loại bánh răng nhóm nhiệt luyện

Loại 1 Ground zero bevel gear :

Loại 2: Ground Spiral Bevel Gear

về mặt kỹ thuật của bánh răng là công đoạn rất quan trọng

2.1.2 Điều kiện làm việc

Trong quá trình làm việc, bánh răng chịu các trạng thái sau:

 Uốn khi truyền moment xoắn cực đại hay phanh đột ngột, do đó gây

ra phá hủy chân răng theo các góc lược

 Uốn dưới tác dụng tải trọng thay đổi theo chu kỳ, do đó gây ra ứng suất phá hủy ở tiết diện nguy hiểm nhất là chân răng

 Mài mòn thường xảy ra khi bánh răng làm việc liên tục

 Ứng suất tiếp xúc trên bề mặt làm việc trong vùng ăn khớp của răng làm xuất hiện rỗ trên bề mặt thậm chí phá hủy bề mặt

Gần đây, nhờ xuất hiện các loại thép mới và các phương pháp nhiệt luyện ít biến dạng mà về cơ bản người ta đã đạt được sự chính xác về hình dạng và kích thước theo đúng yêu cầu kỹ thuật

2.2 Chọn vật liệu làm bánh răng côn

Dựa theo những đặc tính kỹ thuật của bánh răng côn, nhóm em chọn mác thép S45C và SCM415 để phù hợp với yêu cầu sản xuất thực tế

2.2.1 Mác thép S45C

Thép S45C thuộc nhóm thép hóa tốt có hàm lượng Cacbon vào khoảng 45% giúp thép có độ bền cao, dẻo và dễ xử lý nhiệt Thép S45C có hai dạng thép tấm và thép tròn

Đây là loại thép được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đòi hỏi nhiều sức bền kéo và chịu mài mòn, chống oxi hóa hơn so với thép cacbon, được dùng để chế tạo các chi tiết máy như bu lông, trục khuỷa, bánh răng, trục cam…

Ta chọn mác thép có đường kính Ø8-Ø502 mm và độ dày 6-300 mm để gia công chi tiết bánh răng

0.15-0.6-0.9 0.20 0.20 0.030 0.35

b Tính chất cơ lý tính trước khi nhiệt luyện

Mác thép Tính chất cơ lý tính

Độ bền kéo (Sb/Mpa)

Giới hạn chảy (ss/Mpa)

Độ dãn dài (%)

Độ cứng bề mặt (HRC)

c Tổ chức tế vi trước khi nhiệt luyện

Thép S45C thuộc nhóm thép trước cùng tích (%C từ 0.1-0.7), có tổ chức ferit và peclit ở nhiệt độ thường

+ Ferit là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon trong Feα với mạng lập phương tâm khối Tổ chức tế vi của ferit có dạng các hạt sáng, đa cạnh + Peclit là hỗn hợp cùng tích của ferit và xementit được tạo thành từ austenit Trong peclit thì 88% ferit và 12% xementit phân bố đều nhau, nhờ kết hợp lượng lớn pha dẻo với lượng pha cứng nhất định Peclit là

tổ chức khá bền, cứng cũng như đủ dẻo đáp ứng rất tốt các yêu cầu của vật liệu

d Công nghệ nhiệt luyện

Là nung nóng thép đến một nhiệt độ xác định, giữ nhiệt độ tại đó trong một thời gian thích hợp rồi sau đó làm nguội với tốc độ qui định để làm thay đổi tổ chức tế vi từ đó thay đổi cơ tính của thép theo ý muốn Khi hàm lượng C tăng thì tỷ lệ Xementit là pha giòn trong tổ chức cũng tăng lên tương ứng (cứ 0.1% C sẽ tăng 1.5% Xementit) Do đó làm thay đổi tổ chức tế vi, ta chọn quá trình nhiệt luyện sau:

Sau khi nhiệt luyện thép có cơ tính rất cao

+ Nhờ nhiệt luyện tính chống mài mòn của chi tiết máy tăng lên nhiều lần

+ Làm tăng độ bền, độ cứng, tính chống mài mòn của chi tiết bằng thép (gang) mà vẫn đảm bảo yêu cầu về độ dẻo và độ dai

+ Cải thiện tính công nghệ: cải thiện tính công nghệ nâng cao năng suất

Tồ chức tế vi thép S45C sau nhiệt luyện

Thép SCM415 dùng trong công nghiệp chế tạo trong ngành chế tạo, khuôn mẫu, gia công cơ khí,cơ khí chính xác

Làm khuôn dập nguội ,trục cán hình ,lưỡi cưa ,các chi tiết chịu mài mòn Các chi tiết chịu tải trọng như đinh ốc, bulong, trục, bánh răng

Gới hạn chảy (N/mm2)

Độ cứng (HRC)

c Tổ chức tế vi trước nhiệt luyện

Thép SCM415 thuộc nhóm thép trước cùng tích (%C từ 0.1-0.7), có tổ chức ferit và peclit ở nhiệt độ thường:

+ Ferit là dung dịch rắn xen kẽ của cacbon trong Feα với mạng lập phương tâm khối Tổ chức tế vi của ferit có dạng các hạt sáng, đa cạnh + Peclit là hỗn hợp cùng tích của ferit và xementit được tạo thành từ austenit Trong peclit thì 88% ferit và 12% xementit phân bố đều nhau, nhờ kết hợp lượng lớn pha dẻo với lượng pha cứng nhất định Peclit là

tổ chức khá bền, cứng cũng như đủ dẻo đáp ứng rất tốt các yêu cầu của vật liệu

d Công nghệ nhiệt luyện

Các phương pháp nhiệt luyện cơ bản:

Ủ:

+ Là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định (từ 200 -

10000C), giữ nhiệt lâu rồi làm nguội chậm cùng với lò để đạt được tổ chức ổn định

+ Mục đích của ủ là:

_ Làm giảm độ cứng để dễ tiến hành gia công cắt

_ Làm tăng độ dẻo để dễ tiến hành rập, cán và kéo thép ở trạng thái nguội

_ Làm giảm hay làm mất ứng suất bên trong sau các nguyên công gia công cơ khí và đúc,hàn

_ Làm nhỏ hạt thép nếu nguyên công trước làm hạt lớn

Tôi:

+ Tôi thép là phương pháp nung nóng thép lên cao quá nhiệt độ tới hạn

để làm xuất hiện tổ chức Austenit giữ nhiệt rồi làm nguội nhanh thích hợp để austenit chuyển thành mactenxit hay các tổ chức không ổn định khác với độ cứng cao

+ Mục đích của tôi thép là: Nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn của thép

Ram:

+ Ram là phương pháp nhiệt luyện nung nóng thép đã tôi dưới các nhiệt

độ nhiệt độ tới hạn (AC1), giữ nhiệt độ ở một thời gian và làm nguội Nhằm để mactenxit và austenit dư phân hóa thành các tổ chức thách hợp phù hợp với điều kiện làm việc quy định

+ Mục đích của ram thép là làm giảm hoặc làm mất các ứng suất dư sau khi tôi đến mức cần thiết để đáp ứng điều kiện làm việc lâu dài của sản phẩm cơ khí mà vẫn duy trì cơ tính sau khi tôi

Các quá trình nhiệt luyện:

+ Ủ: 850-880°C/không khí

+ Tôi: 830-880°C/dầu

+ Ram: 200-250°C/không khí

Sau khi nhiệt luyện thép có cơ tính rất cao

+ Nhờ nhiệt luyện tính chống mài mòn của chi tiết máy tăng lên nhiều lần

+ Làm tăng độ bền, độ cứng, tính chống mài mòn của chi tiết bằng thép (gang) mà vẫn đảm bảo yêu cầu về độ dẻo và độ dai

+ Cải thiện tính công nghệ: cải thiện tính công nghệ nâng cao năng suất

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3

VẬT LIỆU

KIỂM TRA PHÔI THÉP

GIA CÔNG TẠO HÌNH BÁNH RĂNG

KIỂM TRA BÁNH RĂNG SAU GIA CÔNG

NHIỆT LUYỆN

LÀM SẠCH BÁNH RĂNG

KIỂM TRA ĐẦU RA

ĐÓNG GÓI VÀ LƯU KHO

thép thấm C: SCM415 thép hóa tốt: S45C Phôi thép

Bánh răng côn thép SCM415 Thấm C: Nhiệt độ thấm 850oC Chiều sâu lớp thấm 2 mm Tôi + Ram thấp: tôi ở 860oC làm nguội trong dầu; ram thấp ở 200oC

Bánh răng côn thép S45C Tôi + Ram cao (Nhiệt luyện hóa tốt): tôi ở 830oC làm nguội trong nước; ram ở 600oC

Tôi tần số cao + Ram thấp: tôi TSC

ở 960o

C với chiều sâu lớp tôi 2 mm; ram thấp ở 200oC

GIA CÔNG BÁNH RĂNG TRÊN MÁY CNC

4

Bánh răng

Bánh răng là cơ cấu truyền chuyển động quan trọng trong mọi kết cấu cơ khí Một máy hoạt động có tốt hay không phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống bánh răng Một cặp bánh răng được đánh giá hoạt động tốt là cặp bánh răng truyền đúng tỷ số truyền, ăn khớp êm, không kêu

Điều đó phụ thuộc vào việc gia công bánh răng có chính xác hay không

Các dạng bánh răng gồm bánh răng thẳng, bánh răng nghiêng, bánh răng côn Trong

đó chế tạo bánh răng côn là phức tạp nhất do những yêu cầu về góc côn Khả năng gia công bánh răng có phong phú hay không phụ thuộc vào số trục của máy CNC

Các dạng hỏng dễ gặp phải khi gia công bánh răng:

 Số răng cắt không chính xác

 Bước răng không đều

 Chiều cao và chiều dày răng không chính xác

 Profin răng không đối xứng qua mặt phẳng hướng tâm

 Độ nhám bề mặt cao

 Độ chính xác của bánh răng

 Độ chính xác của bánh răng được đánh gía theo tiêu chuẩn nhà nước TCVN

 Theo tiêu chuẩn này, bánh răng được chia thành 12 cấp chính xác, ký hiệu theo thứ tự bằng các con số 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12

4.1 Gia công bánh răng

Có hai phương pháp gia công (tạo hình) bánh răng là phương định hình và phương pháp bao hình

Phương pháp định hình là phương pháp mà dao có biến dạng giống biến dạng rãnh răng, quá trình cắt diễn ra không liên tục

Phương pháp bao hình là phương pháp mà dụng cụ cắt sẽ lăn trên vành bánh răng gia công, khi đó quỹ tích các đường bao dụng cụ cắt sẽ là profin biên dạng bánh răng

Ngày nay phương pháp bao hình được sử dụng phổ biến do quá trình cắt dienx ra liên tục và không có hành trình chạy không Trong máy CNC đa số sử dụng là phương pháp phay lăn, phay định hình bằng dao phay đĩa

4.1.1 Phương pháp phay lăn

Các phương pháp gia công bánh răng là: phay lăn, bào, xọc, chuốt Trong đó phương pháp phay lăn răng là phương pháp phổ biến hiện nay nhờ vào năng suất cao, độ chính xác cao (đạt được cấp 4, 5) Đây là phương pháp gia công theo nguyên lý bao hình Sự ăn dao của dao phay là liên tục, tất cả răng của bánh răng được gia công liên tục nên không cần có cơ cấu bộ phận

 Đặc điểm của phương pháp

 Có tính vạn năng cao do một dao có thể thực hiện nhiều loại bánh răng khác nhau

 Năng suất gia công cao

 Cần khoản thoát dao lớn nên không gia công được loại bánh răng bậc

 Dao phức tạp khó chế tạo

a Phay lăn bánh răng thẳng

Chuyển động bao hình dựa trên sự ăn khớp của bánh răng và dao Các chuyển động gồm

có chuyển động quay của dao và phôi, và chuyển động tịnh tiến dọc chiều dài phôi của dao nhằm cắt hết bánh răng

 Chú ý là khi phay bánh răng thẳng cần đặt nghiêng dao một góc bằng đúng góc nâng đường xoắn vít trên trục dao

b Phay lăn bánh răng nghiêng

Tương tự như phương pháp phay lăn bánh răng thẳng, tuy nhiên để đảm bảo gọc nghiêng của bánh răng cần đặt dao nghiêng một góc là:

ω=β0+γdTrong đó:

 Ω: Góc nghiêng thực tế

 β0: Góc nghiêng trên vòng chia của bánh răng gia công

 γd: Góc nâng ở vòng chia của dao

Bánh răng côn răng xoắn

Đối với bánh răng côn thì duy nhất bánh răng côn xoắn là có thể gia công theo phương pháp phay lăn bao hình Đây là phương pháp gia công liên tục vậy nên năng suất cao Hơn nữa bánh răng côn răng xoắn có nhiều ưu điểm như chuyển động êm, hệ số trùng khớp cao, truyền momen xoắn lớn, đạt tỷ lệ số truyền lớn Nhược điểm là chịu lực dọc trục lớn

Phương pháp phay định hình bằng dao phay đĩa

Sử dụng dao phay đĩa có profin giống profin của bánh răng Công việc gia công thực hiện máy phay vạn năng có ụ phân độ Với bánh răng côn thì ụ nghiêng sẽ nghiêng một góc bằng góc côn ở chân răng

Gia công từng rãnh răng một, sau khi xong một rãnh ụ phân độ sẽ quay một góc và gia công rãnh tiếp theo

 Đặc điểm của phương pháp:

 Đạt độ chính xác thấp (cấp 7, 8) Khó khăn trong việc xác định vị trí tương đối giữa dao và bánh răng

 Năng suất thấp nhưng lại tương đối đơn giản

 Thường gia công với bộ truyền bánh răng tốc độ thấp nhỏ hơn

 5m/s

4.2 Phương pháp gia công bánh răng côn

4.2.1 Phương pháp định hình

 Phay: dao phay đĩa môđun trên máy phay vạn năng có đầu chia độ

 Dùng gia công bánh răng côn có độ chính xác không cao, mô đun lớn

• Chuốt: bánh răng côn có mô đun nhỏ

• Năng suất cao, nhưng mỗi môđun cần một loại dao  sản xuất hàng loạt lớn

 Bào: bào bánh răng côn theo dưỡng

 Môđun lớn, cấp CX 9-11

 Độ chính xác không cao do sai số biên dạng dưỡng chép hình, sai số động học cơ cấu truyền động

4.2.2 Phương pháp bao hình

 Nguyên lý: dựa vào sự ăn khớp của bánh răng cần gia công với bánh răng dẹt sinh

 Phay: dùng 2 dao phay đĩa có đường kính lớn

 Năng suất cao, độ nhẵn bóng bề mặt cao Cấp CX 6-7

 Bào: gia công răng thẳng / nghiêng, 1 dao hoặc 2 dao

4.3 Thị trường máy CNC gia công bánh răng

Bánh răng ở Việt Nam vẫn thường được gia công trên các máy như 5K32, máy phay, bào, xọc Đó là những máy công cụ chuyên dụng, có giá thành không quá cao Tuy nhiên nhược điểm những máy này là đòi hỏi tay nghề thợ cao, không linh hoạt trong sử dụng Những công ty chuyên sản xuất bánh răng ở Việt Nam như Mạnh Quang, Thuận Phát, Hải Nam vẫn đang sử dụng những máy công cụ như thế này và cũng đáp ứng được khả năng gia công lên đến 1200mm×250mm×modul 15

Thông số thiết bị 5K32 phay lăng bánh răng

- Nước sản xuất: NGA

- Nhà sản xuất: Stanko

- Max đường kính gia công: 800mm

- Max chiều dài răng: 350mm

- Max răng chiều rộng: 350mm

- Min số răng: 12

- Modul max: 10

- Kích thước: 2800x1510x2000mm

- Trọng lượng máy: 8 tấn

Nguyên lý và cấu tạo máy CNC

Để hiểu được nguyên lý hoạt động của máy CNC bạn cần phải hiểu được cấu tạo của máy Để hiểu một cách cặn kẽ thì tương đối mất thời gian, vì vậy bạn phải chia nhỏ ra để nắm, thứ nhất là cấu tạo tổng quan của máy CNC nó gồm những bộ phận lớn nào, và liên kết với nhau ra sao

- Hệ thống thủy lực nếu là máy đời cũ

Và cấu tạo chi tiết của máy CNC sẽ tương đối nhiều Gồm các thành phần cấu thành như:

- Khung máy, hệ thống che chắn bảo vệ

- Hệ thống bàn máy, mâm cặp, gá đặt

- Hệ thống mâm dao, thay dao tự động

- Đầu gắn dao, các loại dao

- Hệ thống làm mát bằng nước hoặc bằng khí, gá kẹp bằng khí

- Hệ thống điều khiển, kết nối với máy tín

THIẾT BỊ

5

5.1 Thiết bị thấm C-N

Thông tin về cty sản xuất thiết bị lò

SECO/WARWICK là nhà sản xuất hàng đầu về xử lý nhiệt từ đầu đến cuối, chuyên sản xuất lò và các thiết bị liên quan SECO/WARWICK hiện đang có 10 công ty đặt ở 3 châu lục với lượng khách hàng đến từ 70 quốc gia trên thế giới Công ty cung cấp các thiết bị

xử lý nhiệt tiêu chuẩn hoặc sản xuất theo yêu cầu khách hàng để phục vụ trong các lĩnh vực: giao thông vận tải, hàng không vũ trụ, luyện kim bột, thiết bị điện tử, năng lượng, chế tạo máy, công cụ, y khoa; các lĩnh vực liên quan đến thép, titan, nhôm và tái chế nhôm

Hình: phân bố các công ty thuộc SECO/WARWICK trên toàn thế giới

Hình: Tiêu chuẩn sản phẩm bánh răng côn thép SCM415

Hình: Cataloge thể hiện các kích thước đặc trưng của bánh răng

5.1.2 Phân loại thiết bị

a Lò Buồng

Công nghệ thấm C-N thể rắn được áp dụng cho lò buồng Công nghệ được tiến hành bằng cách cho chi tiết vào các hộp có chứa hỗn hợp thấm thể rắn có thành phần chính là than củi + 20÷40% K4Fe(CN)6 Chuẩn bị các hộp thấm và chi tiết thấm Sau khi nhiệt độ

lò đạt tthấm thì đưa các hộp thấm vào lò, giữ nhiệt cho đến khi đạt độ dày lớp thấm yêu cầu

Thời gian chuẩn bị lâu

Thời gian thấm lâu và khó xác định, cần khoãng 9÷10 giờ cho 1mm ở nhiệt độ thấm cao

~850oC

b Lò giếng

Ta áp dụng công nghệ thấm C-N thể khí cho lò giếng

Hình: Lò Giếng

Ưu điểm:

Thấm C-N thể khí là công nghệ tiên tiến hóa bền bề mặt chi tiết thép hiện nay Công nghệ này với việc sử dụng khí thiên nhiên hoặc dầu hỏa (nguồn cấp Cacbon) và khí amoniac hoặc Triethanolamin (C2H5O)3N (nguồn cấp Nitơ) không độc hại

Năng suất cao, nhiệt độ thấm tương đối => tiết kiệm được năng lượng

Khả năng tự động hóa cao

Nhược điểm:

Yêu cầu thiết bị phức tạp

Tương đối khó điều khiển

5.1.3 Chọn thiết bị

Chọn lò giếng, ứng với công nghệ thấm C-N thể khí Lý do chính:

Tiện lợi hơn trong việc phân bố thiết bị khác trong xưởng

Các ưu điểm của công nghệ thấm C-N thể khí

Hình: Vị trí lò giếng trong một xưởng nhiệt luyện điển hình

Hình: Bố trí bánh răng trong lò

Với cách bố trí bánh răng như trên, mỗi tầng là 25 bánh răng, chất 4 tầng Ta tính toán được kích thước sơ bộ của không gian lò, cho khoảng cách trung bình giữa 2 bánh răng là 50mm:

+ D = 162,06*5 + 50*6 = 1110,3mm

+ H = 88,46*4 + 50*5 = 603,84mm

Hình: Các thông số của model lò giếng đứng, nhà cung cấp: SECO/WARWICK

Với kích thước đã tính toán ở trên, ta chọn Model lò thứ 2 Có các thông số chính: + Nhiệt độ tối đa: 1000oC

+ Nhiệt độ làm việc: 750-950 oC

+ Độ đồng đều nhiệt độ: (+/-)5oC

+ Tải trọng tối đa: 750kg

+ Công suất nhiệt tối đa cho nhiên liệu điện/gas: 120/192 kW

5.1.4 Quy trình thấm C-N với thiết bị đã chọn

5.2 Thiết bị tôi và ram

5.2.1 Yêu cầu

Tôi và ram 200 bánh răng/ngày

 Bánh răng côn thép SCM415: tôi ở 860oC làm nguội trong dầu; ram thấp ở 200oC

 Bánh răng côn thép S45C: tôi ở 830o

C làm nguội trong nước; ram cao ở 600oC 5.2.2 Phân loại lò

a Lò buồng

Ưu điểm:

- Là loại lò vạn năng, cấu trúc đơn giản nhất

- Phù hợp với nhiều loại hình sản xuất, vật liệu, kích thước chi tiết, chế độ nhiệt luyện khác nhau

- Hiện nay cấu trúc lò được cơ khí hóa để giảm nhẹ thao tác cho công nhân, việc đóng ngắt điện cũng được tiến hành tự động

- Cần chú ý tới an toàn lao động: sấy khô chi tiết trước khi cho vào lò, hệ thống hút khí độc phải tốt

5.2.5 Lò để ram

Nguyên lý:

Cấu tạo: