(TIỂU LUẬN) đồ án CHUYÊN NGÀNH kỹ THUẬT CHẾ tạo đề số 14 THÂN bơm

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT - PHÂNTÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG1.1 Xác Định Dạng Sản Xuất Trong công nghệ chế tạo chi tiết máy, thường chia ra làm 3 dạng sản xuất chính:+ + + Sản xuất đơn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

Sinh viên thực hiện

Trần Ngọc Thảo Vy

Vũ Văn Trường

MSSV

1912484 1814583 1713606 Phạm Nguyễn Minh Triết

VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA: Cơ khí

SVTH: Trần Ngọc Thảo Vy

Vũ Văn Trường

-1912484 -1814583 Phạm Nguyễn Minh Triết -1713606 Ngành: Cơ khí chế tạo máy

Khóa, lớp: CTM

1

2

Đầu đề đồ án: Thiết kế quy trình công nghệ gia công thân bơm thủy lực

Số liệu ban đầu:

1- Bản vẽ chi tiết thân bơm

2- Sản lượng 20.000 chiếc/năm

3 Nội dung các thành phần thuyết minh và tính toán:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

- Xác định dạng sản xuất

- Phân tích chi tiết gia công

- Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo phôi

- Chọn tiến trình gia công

- Thiết kế nguyên công

- Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian

- Xác định chế độ cắt và thời gian gia công

- Lập phiếu tổng hợp nguyên công

- Thiết kế đồ gá công nghệ

…

…

…

…

…

…

…

………

………

………

………

………

………

………

…

…

…

…

…

…

…

………

………

………

………

………

………

………

………

4 Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ) 1 2 3 4 5 6 - Bản vẽ chi tiết A3 A3 A3 A3 A3 A2 - Bản vẽ khuôn đúc - Bản vẽ phôi - Bản vẽ đánh số - Bản vẽ sơ đồ nguyên công - Bản vẽ đồ gá 5 6 Ngày giao đồ án: Ngày hoàn thành đồ án: … … … ………

………

………

Nội dung và yêu cầu của đồ án đã được thông qua hội nghị bộ môn ngày: Ngày….tháng….năm…

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

…

…

…

…

…

…

…

…

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Ngày….tháng….năm……

Người chấm đồ án

(Ký và ghi rõ họ tên)

Phần mở đầu

MỤC LỤC

M

Ụ C L Ụ C iDANH M Ụ C HÌNH iiiDANH M Ụ C B Ả NG ivL

ỜI NÓI ĐẦ U vCHƯƠNG 1: XÁC ĐỊ NH D Ạ NG S Ả N XU Ấ T - PHÂN TÍCH CHI TI Ế T GIACÔNG .1

.1

Xác Đị nh D ạ ng S ả n Xu ấ t 1.2

Kh ối Lượ ng C ủ a Chi Ti ế t 1.3

D ạ ng S ả n Xu ất Và Đặc Trưng 1.4

Phân Tích Chi Ti ế t Gia Công 2

2

.1.1

D ạ ng Phôi 5.1.2

Phương Pháp Ch ế T ạ o Phôi 52

3

.1.1

Đánh Số Các B ề M ặ t Chi Ti ế t 8.1.2

Ch ọ n Nguyên Công Cho Các B ề M ặ t 83.2 CH Ọ N TRÌNH T Ự GIA CÔNG CÁC B Ề M Ặ T 9

3.2.1 L ập phương án gia công 9

Phần mở đầu

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Ki ể m tra kh ối lượ ng b ằ ng ph ầ n m ề n 1

Hình 1.2 Máy đo độ nhám insize isr-c002 4

Hình 1.3 Sơ đồ đo độ nhám 4

Hình 1.4 calip nút .4

Hình 1.5 Sơ đồ đo kích thước l ỗ 4

Hình 1.6 Panme đo trong Mitutoyo 145-187 (50-75mm)Error! Bookmark not defined Hình 1.7 Panme đo trong Mitutoyo 145-188, 75-100mmError! Bookmark not defined Hình 1.8 Sơ đồ đo khoảng cách 2 tâm lỗ Error! Bookmark not defined. Hình 2.1 B ả ng v ẽ phôi đúc .7

Hình 2.2 B ả ng v ẽ khuôn đúc .7

DANH MỤC BẢNG

B

ả ng 1.1 Thành ph ầ n hóa h ọ c và tính ch ất cơ họ c c ủ a c ủ a GX 15-32 .3B

ả ng 2.1 Lượng dư gia công 6B

ảng 2.2 Dung Sai kích thước phôi 7

Phần mở đầu

LỜI NÓI ĐẦU

Sinh viên thực hiện đồ ánTrần Ngọc Thảo Vy

Vũ Văn TrườngPhạm Nguyễn Minh Triết

CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT - PHÂN

TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG1.1 Xác Định Dạng Sản Xuất

Trong công nghệ chế tạo chi tiết máy, thường chia ra làm 3 dạng sản xuất chính:+

+

+

Sản xuất đơn chiếc

Sản xuất hàng loạt (nhỏ, vừa, lớn)

Sản xuất hàng khối

Việc xác định dạng sản xuất là để lựa chọn mức độ phân tán nguyên công khi lậpquy trình công nghệ, lựa chọn máy vạn năng hay chuyên môn hóa, lựa chọn dụng cụcắt đơn hay tổ hợp, thậm chí là có thể thay đổi kết cấu chi tiết để phù hợp với dạng sảnxuất yêu cầu,

Sản lượng thực tế hằng năm được xác định theo công thức (2.1) [tr.24, 1] :

N = No m (1 + ) (1 + ) (chiếc/năm) 100 100Trong đó: N0 = 20000 − Số sản phẩm trong một năm theo kế hoạch

m = 1 − Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm, chiếc.

− Số phần trăm dự trữ của chi tiết máy dùng làm phụ tùng

− Số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo

1.2 Khối Lượng Của Chi Tiết

Hình 1.1: Kiểm tra khối lượng bằng phần mền

Sử dụng phần mền Solidworks và Creo để tính khối lượng chi tiết

Vật liệu: Gang xám 15-32 có tỷ trọng ≈ 7,8 kg/dm3

Vậy khối lượng của chi tiết là ~2,8 kg

1.3 Dạng Sản Xuất Và Đặc Trưng

Ứng với sản lượng chi tiết N= 23920 chiếc/năm và khối lượng chi tiết là 2,8 kg

tra Bảng 2.1 [tr.25, 1] ta xác định được dạng sản xuất là: loạt vừa.

Sự khác nhau của hàng loạt vừa so với đơn chiếc và hàng khối ngoài việc có sảnlượng không quá ít, chủng loại mặt hàng không quá nhiều, sản phẩm tương đối ổn định

Sử dụng máy: Sử dụng máy vạn năng hoặc chuyên dùng.

Bố trí máy: Theo nhóm hoặc theo quy trình công nghệ

Đồ gá và các trang bị công nghệ: Vạn năng hoặc chuyên dùng

Phương pháp gá đặt: Sử dụng phương pháp rà gá hoặc tự động đạt kích thước.Phương pháp đảm bảo độ chính xác gia công: Sử dụng phương pháp đo dò cắtthử hoặc chỉnh sẵn dao

+) Định mức kĩ thuật: Theo kinh nghiệm hoặc sử dụng các phương pháp như tính

toán phân tích, bấm giờ, chép thực ngày làm việc,

+) Bậc thợ: thợ điều chỉnh có tay nghề cao, thợ đứng máy không cần có tay nghề

cao hoặc không cần thợ điều chỉnh

.4 Phân Tích Chi Tiết Gia Công

.4.1 Các Yếu Tố Kỹ Thuật

.1.1.1Về cấp chính xác:

Các giá trị cấp chính xác tra theo bảng 4.2, trang 24, tài liệu [4]:

Bề dày chi tiết là 45 mm, với miền dung sai 0,03 mm có cấp chính xác là IT8

lỗ  26 với miền dung sai 0,05 mm có cấp chính xác là IT9

Khoảng cách tâm 2 lỗ  26 là 40 mm, với miền dung sai 0,2 mm có cấp chínhxác là IT8

1

1

1

2

Những kích thước không ghi dung sai lấy theo cấp chính xác IT12

Bán kính các góc lượn chi tiết R=3mm

1.1.1.3Vật liệu:

Vật liệu GX 15-32 là loại gang xám có nhiệt độ nóng chảy thấp (~1350℃ nên)

dễ nấu luyện tính đúc tốt Độ cứng thấp, khá mềm và giòn, phoi rất dễ gãy giacông cắt Ngoài ra, với cơ tính trung bình chúng rất phù hợp để dùng làm các chi tiếtchịu tải trọng nhẹ, ít chịu mài mòn như vỏ hộp giảm tốc, thân máy, bích, cacte, ốngnước

Bảng 1.1 Thành phần hóa học và tính chất cơ học của của GX 15-32

Độ dãn

Độ bền Hàm lượng các nguyên tố (%)

dài Mác

Không quá GX

150 320 500-700 0,5 190 3,5 2,2 0,6 0,3 0,15 15-32

1.5 Phân Tích Phương Pháp Gia Công Chi Tiết

Mặt trước, mặt sau của chi tiết để đạt được độ nhám 3,2 như yêu cầu thì ta có cácphương án theo bảng 5.5, trang 80, tài liệu [4]:

) Bào thô và tinh.

) Phay bằng dao phay mặt đầu thô và tinh.

) Phay bằng dao phay mặt đầu thô và tinh.

) Phay bằng dao phay trụ thô, tinh và tinh mỏng.

) Doa bằng dao doa 1 lưỡi thô và tinh.

) Doa bằng dao doa nhiều lưỡi bán tinh và tinh.

) Chuốt bán tinh và tinh.

Đối với các lỗ ∅11 và ∅26 không yêu cầu độ nhám và chỉ yêu cầu cấp chính xác

IT12, ta có dùng khoan hoặc khoét để tạo lỗ

Đối với các lỗ ∅10 thì dùng khoan hoặc khoét để tạo lỗ trước sau đó tạo lỗ renbằng phương pháp taro với chiều sâu 15mm

1.6 Chọn Phương Pháp Kiểm Tra Các Yêu Cầu Kĩ Thuật Của Chi Tiết

Vì đây là kiểu sản xuất hàng loạt lớn, sản lượng chi tiết hơn 20000chiếc/năm, trung bình tối thiểu 55 chiếc/ngày nên chỉ chọn mặt có nhiều yêu cầu kỹthuật nhất, cần đạt được độ chính xác cao nhất, dung sai và độ nhám tốt nhất để kiểmtra

Mặt cần kiểm tra: mặt trong 2 lỗ R26

Hình 1.2 Máy đo độ nhám insize isr-c002

Hình 1.3 Sơ đồ đo

độ nhám

Kích Có cấp Dùng calip nút có một

thước lỗ chính xác đầu bằng kích thước giới

từ IT9 trở hạn nhỏ nhất của lỗ, đầu

lên kia có kích thước giới

hạn lớn nhất của lỗ Hình 1.4 calip nútNếu một đầu lọt qua mà

đầu kia không qua thì đạtyêu cầu

Hình 1.5 Sơ đồ đo kích thước lỗ

\Dùng Calip đo khoảngKhoảng

cách

Có cấp

cách hai tâm lỗ Dùng đểkiểm tra khoảng cáchgiữa hai tâm lỗ phân bốtrên một bề mặt

CHƯƠNG 2: CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP

CHẾ TẠO PHÔI2.1 CHỌN DẠNG PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

2.1.1 Dạng Phôi

Việc chọn dạng phôi dựa vào các tiêu chí như: vật liệu, hình dáng kích thước,dạng sản xuất

2.1.1.1 Về dạng sản xuất

+) Phôi dập: Do cần phải có máy dập, máy ép có công suất cao, độ chính xác

chuyển động cao, chi phí đầu tư ban đầu lớn, đồng thời không dập được các chi tiết cókích thước lớn nên chỉ thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối

+) Phôi rèn: Nhờ ưu điểm giá thành hạ (không phải chế tạo khuôn dập) nên thích

hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ

) Phôi từ thép cán: Phôi cán có hệ số sử dụng vật liệu thấp, vì vậy chỉ sử dụng

trong sản xuất đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ

) Phôi đúc: Thích hợp cho nhiều dạng sản xuất, tùy theo vật liệu, hình dạng và

+

+

khối lượng chi tiết mà ta chọn phương pháp đúc hợp lý như: đúc trong khuôn cát, đúctrong khuôn kim loại

+) Phôi thép thanh (phôi thép dạng thanh): là sản phẩm trung gian trong quá trình

sản xuất sản phẩm sắt thép, có thể sản xuất hàng loạt vừa hoặc hàng khối

Kết luận: Chỉ có phôi đúc và phôi thép thanh đạt yêu cầu

2.1.2 Phương Pháp Chế Tạo Phôi

Việc chọn dạng phôi dựa vào các tiêu chí như: vật liệu, hình dáng kích thước,dạng sản xuất, cấp chính xác chế tạo phôi

2.1.2.1 Về dạng sản xuất

+ Đúc trong khuôn cát: là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá

khuôn), áp dụng cho sản xuất hàng loạt hoặc hàng khối khi sử dụng công nghệ làmkhuôn tháo bằng máy

+ Đúc trong khuôn kim loại: Khuôn sử dụng được nhiều lần, khuôn khó giacông nên không đúc được các vật đúc phức tạp, khi cần sản xuất thì giá thành luôn cao

vì vậy đúc trong khuôn kim loại chủ yếu áp dụng cho sản xuất hàng loạt lớn

khuôn), năng suất >100 chiếc/ngày.

Kết luận: Có đúc trong khuôn cát sử dụng khuôn tháo bằng máy và đúc khuôn

mẫu chảy là đạt yêu cầu

2.1.2.2 Về hình dạng, kích thước

+ Đúc trong khuôn cát có thể đúc chi tiết có kết cấu phức tạp do có thể làm ruột,

khối lượng lớn và giá thành khuôn thấp

Đúc khuôn mẫu chảy có thể đúc chi tiết có kết cấu phức tạp, khuôn được tạo

+ Đúc mẫu chảy: Cấp chính xác chế tạo phôi là cấp II Loại phôi này có cấp

chính xác kích thước IT11 – IT12 và độ nhám bề mặt Rz = 10 − 40 μm

Kết luận: Theo yêu cầu bản vẽ chi tiết thì cấp chính xác của những kích thước

không ghi dung sai là IT12, do đó chọn đúc mẫu chảy

2.2 LƯỢNG DƯ GIA CÔNG CƠ TỔNG CỘNG

Theo bảng 28.1, trang 44, tài liệu [2] ta có bảng sau:

Bảng 2.1 Lượng dư gia công

Kích

thước Kích thước Vị trí rót Lượng dư gia Kích thước lớn nhất

nghĩa bề mặt công cơ vật giữa hai bề mặt khi ngoài lớn danh

(mm)

>120÷260 Đến 50 45 Trên

(146 mm) Dưới

∅52 Bên

>50÷120

106 Bên

2.3 DUNG SAI KÍCH THƯỚC PHÔI

Kích thước lớn nhất của vật đúc là 146 mm, cấp chính xác của phôi đúc là cấp II.Theo bảng 3-98, trang 253, tài liệu [3] ta tra được:

Bảng 2.2 Dung Sai kích thước phôi

Kích thước danh nghĩa Sai lệch cho phép Dung sai

113 ± 0,175

52 ± 0,15

0,80,8

∅52Lượng dư mặt trên

Lượng dư mặt dưới

Lượng dư mặt bên

2.4 GÓC NGHIÊNG THOÁT KHUÔN:

Sau khi đúc xong thì khuôn bị phá nên không cần thiết kế góc nghiêng thoátkhuôn

.5 BẢN VỄ PHÔI ĐÚC

2

Hình 2.1 Bảng vẽ phôi đúc Hình 2.2 Bảng vẽ khuôn đúc

Phần nội dung

3.1CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG CÁC BỀ MẶT CỦA PHÔI

Phay mặt đầu thô→ tinhPhay đĩa thô→ tinhMài phẳng bán tinh

Phay mặt đầu thô→ tinh2

5

2,6 Cấp chính xác lỗ + Khoan hoặc khoét

θ11 và θ26 là IT12

Phay mặt đầu tinh

Phay mặt đầu thô

4 1

IT11 IT12

3,2 2,5 3,2

Phay trụ tinh 7

5 9

Phiến tỳ 4 Chốt trụ 7 Chốt trám 7’

IT12

2,5 2,5

7

8

Phay trụ thô

Phần nội dung

Chốt trụ 7

IT11 IT11

3,2 3,2 8

10

12,5 (trên 15mm)

12,5

6,3

Chốt trụ 7 Chốt trám 7’

15mm)

Eto Phiến tỳ 4

Chốt trụ 7 Chốt trám 7’

Phiến tỳ 4 Chốt trụ 7 Chốt trám 7’

3.2.2 Kết luận

Chọn phương án gia công 1

.3 XÁC ĐỊNH SAI SỐ GIA CÔNG

.3.1 Do biến dạng đàn hồi của (máy, đồ gá, dao, chi tiết):

Lực cắt tác dụng lên chi tiết gia công, sau đó thông qua đồ gá truyền đến bàn

3

3

máy, thân máy Mặt khác, lực cắt cũng tác dụng lên dao và thông qua cán dao, bàn daotruyền đến thân máy Bất kỳ một chi tiết nào của các cơ cấu máy, đồ gá, dụng cụ hoặcchi tiết gia công khi chịu tác dụng của lực cắt ít nhiều đều bị biến dạng

Chi tiết gia công có độ cứng vững không phải là tuyệt đối mà nó cũng sẽ bị biếndạng khi chịu tác dụng của lực cắt

Sai số do ảnh hưởng của mòn dao: Khi dao mòn sẽ làm cho lưỡi cắt bị cùn đi,việc đó làm cho kích thước gia công thay đổi, lực cắt cũng thay đổi, ảnh hưởng đến độchính xác của chi tiết

3.3.2 Ảnh hưởng của độ chính xác máy, sai số đồ gá, sai số dụng cụ cắt:

Sai số chế tạo, lắp ráp đồ gá cũng ảnh hưởng đến độ chính xác của chi tiết giacông Nếu đồ gá chế tạo có sai số hoặc bị mòn sau một thời gian sử dụng sẽ làm thayđổi vị trí tương quan giữa máy, dao và chi tiết gia công, do đó, gây ra sai số gia công

Để đảm bảo độ chính xác gia công (bù lại những sai số do chế tạo, lắp ráp, mòncác chi tiết chính của đồ gá), độ chính xác của đồ gá được chế tạo ra phải cao hơn ítnhất một cấp so với độ chính xác của kích thước cần đạt được sẽ gia công trên đồ gá

đó Điều này không dễ dàng đạt được khi gia công những chi tiết có độ chính xác cao

3.3.3 Do rung động phát sinh trong quá trình cắt:

Rung động của hệ thống công nghệ trong quá trình cắt không những làm tăng độnhám bề mặt và độ sóng, làm cho dao nhanh mòn mà còn làm cho lớp kim loại mặt bịcứng nguội, hạn chế khả năng cắt gọt

Rung động làm cho vị trí tương đối giữa dao cắt và vật gia công thay đổi theochu kỳ, nếu tần số thấp, biên độ lớn sẽ sinh ra độ sóng bề mặt; nếu tần số cao, biên độthấp sẽ sinh ra độ nhám bề mặt

3.3.4 Do biến dạng nhiệt của máy, của chi tiết, của dao cắt:

Một phần nhiệt ở vùng cắt truyền vao chi tiết gia công, làm nó biến dạng và gây

ra sai số gia công Nếu chi tiết được nung nóng toàn bộ thì chỉ gây ra sai số kích thước,còn nếu bị nóng không đều thì còn gây ra cả sai số hình dáng

Nhiệt độ của chi tiết gia công trong quá trình cắt phụ thuộc vào chế độ cắt Khitiện, nếu tăng vận tốc cắt và lượng chạy dao, tức la rút ngắn thời gian nung nóng liêntục chi tiết gia công thì nhiệt độ của nó sẽ nhỏ Còn chiều sâu cắt tăng thì nhiệt độ chitiết gia công cũng tăng theo

- Đồ gá: bàn gá, êtô, khối V, khối V di động, phiến tỳ