Đồ án thiết kế máy ép đùn mặt lốp ôtô

Muốn vậy thì các ngành công nghiệp phải không ngừng đẩy mạnh sản xuất, mở rộng nhà máy, xí nghiệp, cải tiến trang thiết bị để nâng cao chất lượng sản phẩm, nhờ chính sách đó, đã đưa đất

Đồ án tốt nghiệp Khoa cơ khí

Tên để tài : Thiết kế mái ép đùn mặt lốp ôtô

Số liệu ban đầu: Năng suất làm việc của máy :1600 kg/h

Số vòng quay trục vít : 26 v/ph

TỈ số giữa chiều dài và đường kính :L /D = 5

NOI DUNG THUYET MINH

Lởi nơi đầu Trang

CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU LỐP Ô TÔ VÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Nhu cầu về lốp ô tô

Cấu tạo lốp ô tô

Vật liệu chế tạo lốp ô tô

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất lốp ô tô

CHƯƠNG II : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MẶT LỐP Ô TÔ

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mặt lốp ô tô

Phương pháp chế tạo mặt lốp ô tô

Phương pháp tạo hình nhiệt

Năng suất lý thuyết của máy ép đùn

Công suất yêu cầu

CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN

1-4.2.1 Phương pháp ép bằng máy ép loại cần đẩy

4.2.2 _ Phương pháp ép bằng thủy lực

4.2.3 Phương pháp ép bằng máy ép bánh răng côn

4.2.4 Phương pháp ép bằng máy ép dùng cơ cấu tay quay con trượt

4.2.5 Phương pháp ép bằng máy ép trục khuỷu

4.2.6 Phương pháp ép bằng trục vít đùn

4.2.7 Phương pháp ép bằng vít xoắn

4.2.8 Phương pháp ép bằng máy ép cán

4.3 Phân tích và chọn phương án

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY ÉP ĐÙN

5.1 Số liệu ban đầu

5.2 Tính chọn công suất động cơ

5.3 Xác định các kích thước yêu cầu

5.4 Xác định các tải trọnh tác dụng lên trục vít đùn

5.5, Tính sức bền của trục vít đùn

5.6 Tính sức bền của vòng xoắn vít ép

5.7, Tính toán năng lượng tiêu thụ trong quá trình ép

5.8 Tính toán cân bằng nhiệt cho khoang ép

5,9, Xác định các kích thước của buồng xoắn

5.10 Tính toán khuôn ép

CHUONGVI: THIET KE CAC BO TRUYEN

CHUONG VII: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TRUC VIT DUN

CHƯƠNG VIII: VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG MÁY

KÉT LUẬN

Tài liệu tham khảo

Mục lục

Đồ án tốt nghiệp Khoa cơ khí

LỞI NÓI ĐẦU

Hiện nay nước ta đang đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa để đưa đất nước ta sánh vai với các nước trong khu vực và trên thế giới Muốn vậy thì các ngành công

nghiệp phải không ngừng đẩy mạnh sản xuất, mở rộng nhà máy, xí nghiệp, cải tiến trang thiết bị để nâng cao chất lượng sản phẩm, nhờ chính sách đó, đã đưa đất nước ta phát triển nhanh chóng trong đó có một phần đáng kể đến là ngành sản xuất sản phẩm cao su

Ở nước ta cũng như tất cả các nước trên thế giới, nhu cầu vận chuyển, giao thông đường bộ ngày càng phát triển mạnh Vì vậy sử dụng phương tiện xe đạp, xe máy, ôtô là

thực trạng đáng quan tâm

Để đáp ứng nhu cầu thực tế của người tiêu dùng và nền kinh tế, ngành cao su, thiết

bị cơ khí cho ra đời sản phẩm cao su không những về số lượng mà còn về chất lượng tốt Đặt biệt là sản xuất lốp ôtô các loại

Với yêu cầu thực tế hàng năm là 2 triệu chiếc ( theo ước tính của nhà máy cao su Đà Nẵng ), để tạo được sản phẩm lốp ôtô nhất thiết phải có thiết bị, máy móc chuyên dùng, đảm bảo yêu câu sản xuất, yêu cầu công nghệ và môi trường, đó chính là nhiệm vụ của ngành cơ khí

Để đóng góp một phần vào nhiệm vụ đó, được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy giáo ĐINH MINH DIỆM và các anh, chị cán bộ kỹ thuật ở công ty cao su Đà

Nẵng Tôi đã nhận nhiệm vụ thiết kế máy ép đùn mặt lốp ôtô Đây là một trong những loại máy rất cần thiết cho ngành cao su và đặt biệt là ngành sản xuất lốp

Máy này ngoài nhiệm vụ sản xuất mặt lốp ôtô, còn dùng để sản xuất một số bán thành phẩm như: mặt lốp ôtô, xăm lốp xe đạp, xe máy, mặt lốp xe máy

Qua thời gian 3 tháng thực hiện nhiệm vụ, nay tôi đã hoàn thành nhưng do khả năng

và thời gian hạn chế, đồ án của tôi không tránh khỏi những sai sót, rất mong sự góp ý của thầy cô bạn bè và các anh chị

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị ở phòng kỹ thuật ở công ty cao su

Đà Nẵng, bạn bè và các thầy cô đã giúp tôi hoàn thành đề tài này

3-CHUONG I

GIGI THIEU VE LOP OTO

1.1 Nhu cầu vẻ lốp ôtô

Theo thống kê về thị trường ở công ty cao su Đà Nẵng và luận chứng YOKOHAMA

cho biết :

Số xe ôtô ở Việt Nam đăng ký ở cục đường bộ vào đầu năm 2000 là 449733 chiếc

Theo thống kê của nhà máy cao su DRC thì năm 2000 ở Việt Nam có khoảng

557000 chiếc

Theo luận chứng của YOKOHAMA thì số xe ôtô trong năm 2000 là 45100 chiếc và

cứ trung bình trong 1 năm thì mỗi xe thay 2,25 lốp

Theo dự đoán về nhu câu thị trường Việt Nam: Lượng xe con và xe tải nặng tăng

trưởng bình quân tử 10 + 20% Ở đây giả sử ta chọn lượng xe tăng trưởng là 17%

Với nhu cầu như vậy ta thấy đến năm 2005 thì số lượng xe dự kiến sẽ là:

55700 HST 55700 = 1030450 (chiéc),

Va dự kiến số lượng lốp cần là:

1030450 x 2,25 = 2318512,5 (lốp)

Với nhu cầu số lượng lốp như vậy đòi hỏi nhà máy xí nghiệp phải mở rộng sản xuất

và cải tiến thiết bị, để nâng cao chất lượng và số lượng sản phẩm

Để hiểu rỏ thêm về nhu cầu lốp ta lập bảng như sau :

Số xe đăng ký cục | Số xe theo luận Loại Số liệu ước tính của nhà máy DRC

đường bộ năm 2000 | ching Yokohama xe Số lượng | Số lốp | Số lốp cần Số lốp cần

xenăm | thay trong năm trong năm

Đồ án tốt nghiệp Khoa cơ khí

-Trang

5-BANG DU KIEN NHU CAQU LOP XE 0 TO( CHEN SAU)

Đồ án tốt nghiệp Khoa cơ khí

1.2 Cau tạo lốp ô tô

Lốp ô tô được cấu tạo bởi 4 lớp chủ yếu :

- Lớp ngoài cùng được cấu tạo bằng cao su sao khi đã qua các công đoạn nhiệt

luyện, thành hình, lưu hóa Lớp này chịu nén và chịu mài mon rat tốt, nó còn có tác dụng bảo vệ các lóp bên trong

- Lớp thứ nhì là lóp bố nilông nó được cầu tạo bởi dây bố và hợp chất pôlime lợp này có tác dụng tạo thành hình lốp ô tô nó có tính chịu kéo rất tốt

- Lớp cao su mỏmg bên trong, đây là lớp có tác dụng bảo vệ lớp bố

- Thép được bố trí trên vành lốp nhằm mục đích chống sự co nén và sự giản ra của vành

1.3 Vật liệu chế tạo lốp ô tô

1.3.1 Tanh (Triên )

- Tanh được làm bằng thép dùng để làm triên lốp ( gọi là tanh ) thép này có

dường kính nhỏ tùy theo loại lốp mà ta chọn đường kính cấu vòng thép đối với loại lốp

cổ 660 thì kích thước đường kính của lõi thép là 2mm các dây thép này được quấn thành từng vòng , sau đó dùng vải bọc tanh (dùng bố có tráng cao su ), bọc 4 + 6 vòng thép lại với nhau ,đường kính của mỗi vòng thép chính bằng dường kính của vành xe Mỗi lốp sử dụng khoảng 8 + 10 vòng tanh

1.3.2 Dây bố:

Đây là thành phần quan trọng của chiếc lốp vì nó chịu lực kéo ,lực nén do áp suất bên trong lốp tác dụng Vì vậy dòi hỏi bố phải tốt , chịu kéo tốt và có độ bền mỏi cao , đòi hỏi tấm vải bố ( được dệt bằng dây bố ) phải đều nếu không sẽ dễ xảy ra ứng suất không đều khi bơm căn lốp , chính vì vậy để đảm bảo độ bển của lốp ta cần phải quan tâm đến các thành phần của lốp

- Ngoài ra lốp sau khi lưu hoá sẽ được để nguội một thời gian để cho cao su

chết và dông cứng giúp cho bề mặt lốp có khả năng chịu mài mòn tốt

Ngoài các thành phần chủ yếu trên còn có các thành phân khác như phụ

7-1.4 SƠ ĐỒ QUY TRÌNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT LỐP ÔTÔ

Đồ án tốt nghiệp Khoa cơ khí

CHƯƠNGII QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MẶT LỐP ÔTÔ 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mặt lốp ôtô

KCS

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất mặt lốp ô tô

-Trang

9-2.2 Phương pháp chế tạo mặt lốp ô tô

Có nhiều phương pháp chế tạo mặt lốp ôtô Như phương pháp tạo hình

nhiệt, phương pháp ép đùn, phương pháp dập, phương pháp phun ép Nhưng phương

pháp sử dụng chủ yếu nhất hiện nay là phương pháp tạo hình nhiệt và phương phap dun

2.2.1 Phương pháp tạo hình nhiệt

Quá trình gia công được thực hiện với nguyên liệu dẻo ở dạng tắm hay dạng ống gồm các công đoạn sau:

* Phương pháp này có ưu điểm như:

+ Thiết bị đơn giản

+ Phù hợp với sản xuất sản lượng ít, kích thước sản phẩm lớn, hình dạng đơn giản

* Tuy nhiên đo vật liệu biến dạng ở trạng thái dẻo nên chất lượng sản phẩm phụ

thuộc vào chế độ gia công và phương pháp gia công Trong đó đáng chú ý là: do ứng suất

bên trong lón nên chất lượng sản phẩm không ổn định và độ bền không cao, sản phẩm có chiều dày không đồng đều

* Phương pháp này có các kiểu gia công sau:

+ Phù hợp với việc sản xuất hàng loạt

+ Năng suất cao

+ Thiết bị đơn giản

Tuy nhiên sản phẩm của phương pháp này phụ thuộc vào tay nghề của người công nhân điều chỉnh khuôn và phụ thuộc vào quá trình kiểm tra để hiệu chỉnh

Phương pháp này đòi hỏi vật liệu phải được nung nóng đến một giới hạn nào đó

Đồ án tốt nghiệp Khoa cơ khí

2.2.3 Phương pháp ép trực tiếp

Phương pháp này ít dùng vì không kinh tế bằng phương pháp ép đùn liên tục

Trong phương pháp này, đối với cao su do vùng tạo hình được hình thành dân trong quá trình ép nên kích thước sẩn phẩm không chính xác, mặt khác sau khi hình thành, sản

phẩm phải được làm nguội trong khuôn đến nhiệt độ thấp để cao su hết nhão khi đó lấy ra

mới không bị biến dạng Do đó chu kì ép nóng cao su trong khuôn có năng suất thấp

*Việc hình thành sản phẩm trong quá trình gia công được chia làm hai giai đoạn:

- Giai doan thanh hinh:

Dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất nguyên liệu trong khuôn sẽ chuyển đần tử trạng thái cứng sang trạng thái nhão liên tục và lắp đầy vùng tạo hình của khuôn

- Giai đoạn định hình:

Để có thể lấy sản phẩm ra khỏi mà không bị biến dạng, nguyên liệu trong vùng tạo hình phải được chuyển sang dạng trạng thái cứng đặc

2.3 Dây chuyển sản xuất mặt lốp ô tô

Cao su bán thành phẩm được đưa vào hai máy luyện hở có các thông số kỹ thuật như sau: (Theo số liệu ở nhà máy cao su Đà Nẵng)

* Để có thể điều khiển chính xác trục ta dùng cơ cấu điều chỉnh dạng bu lông đai ốc

Để máy luyện hoạt động bình thường và an toàn ta dùng một hệ thống phanh điện

để có thể phanh động cơ lại, đồng thời trên máy còn trang bị hai cần an toàn nếu gặp sự

cé ta chỉ việc giật cần này thì toàn bộ hệ thống dừng lại ngay lập tức

Từ máy luyện ta đưa sản phẩm đến hai máy đùn ép nhờ hai băng tải Sau khi qua máy ép đùn, nhờ trục vít đùn làm việc trong xilanh vừa quay vừa đẩy sản phẩm tạo ra lực

ép làm trộn đều cao su và hoá chất giúp cho sản được đồng đều hơn dưới tác dụng của áo suất ép các vật liệu trong xilanh được nén chặt lại, ngoài ra tronh quá trình làm việc do

ma sát giữa vật liệu với vật liệu, vật liệu với thành xilanh, vật liệu với trục vít, tạo ra một lượng nhiệt lớn làm cho cao su nhão ra Chính nhờ tính nhão này đã giúp việc hoà tan các chất được dễ đàng hơn Sau một thời gian trộn và ép trong xilanh máy sẽ cho ra sản phẩm

và được đưa ra ngoài qua hệ thống băng tải Trên hệ thống băng tải ta bố trí một con lăn

để ép sản phẩm và máy cắt để cắt sản phẩm theo kích cổ đặt ra trước, sau đó đưa đến bộ

phận KCS, bộ phận này có nhiệm vụ kiểm tra chất lượng và khối lượng sẵn phẩm, sau khi

kiểm tra xong ta chuyển sang máy thành hình

-Trang

11-Dây chuyền đó được mô tả như sau

Đồ án tốt nghiệp Khoa cơ khí

Năng suất của máy Q = 1600 kg/h

Công suất động cơ NÑ = 75 (KW)

Số vong quay n = 980 (v/ph)

Khối lượng tất cả của máy là 7500 kg

Khối lượng bộ phận tháo rời lớn nhất là 1000 (kg)

* Sơ đồ động học cảu máy ép đùn mặt lốp ô tô

Hình 2.3 : Sơ đồ động máy ép đùn

-Trang

Động cơ điện quay truyền qua bộ truyền đai đến nối trục sau đó đi qua

hộp giảm tốc có hai cấp rồi truyền qua trục vít đùn (Trục vít đùn làm việc theo dạng xoắn vít) Dưới tác dụng của lực ép vật liệu sẽ được đùn qua khuôn đã định sẵn gọi

là thước mặt lốp Ngoài các thành phần cơ bản trên máy được bố trí thêm hệ thống gia

nhiệt và hệ thống làm mát với mục đích ổ định nhiệt độ để sản phẩm đạt chất lượng theo

yêu cầu

Đồ án tốt nghiệp Khoa cơ khí

CHƯƠNG II

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ÉP ĐÙN VẬT LIỆU

3.1 Phương pháp tạo mặt lốp ôtô (Phương pháp ép đùn)

Ép đùn vật liệu là một trong những phương pháp sử dụng rất phổ biến ở các nhà máy

xí nghiệp, nhất là ở các nhà máy sản xuất gạch (ví dụ nhà máy sản xuất gạch Đại Hiệp ở Quảng Nam - Đà Nẵng, nhà máy sản xuất thức ăn cho tôm, nhà máy sản xuất phấn viết , nha may cao su ) thi may din ép đóng một vai trò rất quan trọng

Mỗi nhà máy, xí nghiệp sản xuất mỗi sản phẩm và máy đùn cũng đùn ép các loại vật liệu khác nhau tùy theo sản phẩm của nhà máy Ở đây với giới hạn của để tài ta chỉ xét máy đùn ép vật liệu cao su (đùn ép mặt lốp)

* phương pháp tạo mặt lốp ôtô

Cao su là vật liệu vừa dẻo vừa có tính đông đặc tốt, nên muốn tạo được mặt lốp có

bề rộng, bề dày và đường gở nhất định thì cần tạo bằng khuôn ép Muốn qua khuôn ép dễ đàng, cao su cần có độ dão nhất định và phải có lực ép và cơ cấu ép để đưa cao su qua khuôn ép

Ep đùn có 3 nhiệm vụ chính sau:

+ Tách pha lỏng

+ Làm cho bán thành phẩm có hình dạng xác định

+ Làm chặt sản phẩm nhằm cải tiến điều kiện vận chuyển

Với điều kiện giới hạn đề tài ta chỉ xét hai trường hợp:

+ Lượng chất lỏng nhỏ nhất có thể chứa trong bả sau một thời gian ép đẳng nhiệt ở

áp suất không đổi sẽ được gọi theo quy ước độ ẩm cân bằng, và hông ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất như nhau chất lỏng này có thể hấp thụ một chất nào đó tốt hơn chất kia