nghien cứu thiết kế chế tạo đồ gá cắt phôi tấm phục vụ cho công việc hàn và cắt tại xưởng cơ khí

Phân tích các điều kiện cắt phôi tấm bằng mỏ khí trên thực tế tại xưởng cơkhí, từ đó đưa ra phương án thiết kế chế tạo đồ gá nhằm cải thiện công nghệ cắt.. Nghiên cứu, phân tích điều kiệ

ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐƯỜNG SẮT

THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH

Tên đề tài/nhiệm vụ:

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ CẮT PHÔI TẤM PHỤC VỤ CHO CÔNG VIỆC HÀN VÀ CẮT TẠI XƯỞNG CƠ KHÍ

ĐƯỜNG SẮT VIỆT NAM

Chủ nhiệm đề tài: Ks Thân Văn Quân

HÀ NỘI, NĂM 2012

MỤC LỤC

Trang

Danh sách các thành viên cùng tham gia thực hiện đề tài

Chương 1: MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 04

2.2 Phân tích, thiết kế cơ cấu dịch chuyển mỏ cắt 10Phần 3: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo đồ gá 12

3.1.9 – Cụm chi tiết số 9: Cụm chi tiết dịch chuyển mỏ cắt 16

PL02a Mẫu phiếu thử nghiệm khảo sát thiết bị đồ gá cắt phôi tấm _ Phiếu

dành cho giảng viên

65

PL02b Mẫu phiếu thử nghiệm khảo sát thiết bị đồ gá cắt phôi tấm _ Phiếu

dành cho sinh viên

65

PL04 Tính toán vật liệu chế tạo đồ gá cắt phôi tấm 67

DANH SÁCH CÁC THÀNH VIÊN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

chuyên môn

Chuyên ngành Đơn vị công tác

1 Thân Văn Quân Kỹ sư Cơ khí TT Mê Linh, Trường CĐN ĐS

2 Phan Văn Chỉnh Cử nhân SPKT TT Mê Linh, Trường CĐN ĐS

3 Lưu Văn Tuân Kỹ sư Chế tạo máy TT Mê Linh, Trường CĐN ĐS

4 Nguyễn Văn Định Kỹ sư Chế tạo máy TT Mê Linh, Trường CĐN ĐS

5 Nguyễn Trung Kiên Thạc sỹ

kỹ thuật

Cơ khí chuyên dùng

TT NCƯD&PTKHCNĐS, Trường CĐNĐS

THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

1.1 Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài.

Mục tiêu của đề tài

Thiết kế và chế tạo đồ gá cắt phôi tấm phù hợp với điều kiện thực tế tạixưởng cơ khí phục vụ công tác sản xuất và đào tạo nghề, áp dụng thí điểm tạixưởng thực hành cơ khí Trường Cao đẳng nghề Đường sắt

Ý nghĩa của đề tài

Đề tài được nghiên cứu và chế tạo thành công, đưa vào ứng dụng thựctiễn sẽ cho phép thực hiện công việc:

- Áp dụng hiệu quả cho các bài tập thực hành, hỗ trợ đắc lực quá trình dạy

và học tại xưởng trong mô đun: Thực hành hàn, cắt Đồng thời có thể ứng dụng

mở rộng tại các xưởng cơ khí trong khâu cắt phôi tấm của quá trình sản xuất

- Nâng cao chất lượng mép cắt (độ thẳng, độ côn, độ bavia), giúp nângcao chất lượng mối hàn

- Giảm tối đa thời gian chuẩn bị phôi cho các bài thực hành và quá trìnhpha, cắt phôi mã thép tấm cho khâu hàn kết cấu tiếp theo

- Cải thiện điều kiện công nghệ gá cắt (thời gian gá phôi nhanh, di chuyển

mỏ hàn được chủ động nhờ cơ cấu trục vít…), nâng cao năng xuất lao động

1.2 Nội dung của nghiên cứu.

Phân tích các điều kiện cắt phôi tấm bằng mỏ khí trên thực tế tại xưởng cơkhí, từ đó đưa ra phương án thiết kế chế tạo đồ gá nhằm cải thiện công nghệ cắt

Các bước nghiên cứu:

Nghiên cứu các điều kiện sản

xuất trong cắt phôi tấm bằng

Nghiên cứu lý thuyết quá

trình thiết kế, chế tạo đồ gá cơ

Chương 2: NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

Phần 1 Tổng quan về đồ gá cơ khí 1.1 Định nghĩa và vai trò của đồ gá.

Dùng để dẫn hướng dụng cụ cắt trong máy Khoan, Khoét, Doa

Có thể tạo ra những chuyển động mà trên máy công cụ không có hoặc làmviệc không hiệu quả

Đảm bảo yêu cầu năng suất và giảm nhẹ sức lao động

Nâng cao tốc độ cơ khí hóa, tự động hóa của sản xuất

Mở rộng năng suất công nghệ của máy công nghệ

1.2 Phân loại đồ gá.

 Đồ gá chuyên dùng.

Đồ gá chuyên dung được sử dụng có 1 nguyên công nhất định, do đó nó chỉđược thiết kế cho 1 chi tiết nào đó Thời gian sử dụng các đồ gá chuyên dùng làtrong khoảng thời gian từ 3 đến 5 năm

1.3 Những yêu cầu về kỹ thuật và an toàn của đồ gá.

Tất cả các đồ gá phải được chế tạo với đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật ghitrên bản vẽ thiết kế

Các chi tiết từ gang đúc hoặc thép đúc về cấu trúc tính chất cơ lý, hìnhdáng bề ngoài và các chỉ tiêu khác phải được đảm bảo theo những quy địnhriêng trong các tiêu chuẩn của nhà nước Các chi tiết tiêu chuẩn như vòng bi, tayquay, phụ tùng ống nối, vịt dầu… phải được chọn hoặc chế tạo theo tiêu chuẩn

và yêu cầu kỹ thuật của nhà máy cung cấp đồ gá Các bulông, vít, đai ốc và cácchi tiết khác phải sạch sẽ, không có bavia, vết xước và phải được kiểm tra bằngcác calip có độ chính xác cấp 3

Yêu cầu một đồ gá cắt phôi tấm

- Gá nhanh thiết bị cắt vào vị trí cắt trên tấm thép cần cắt phôi

- Có khả năng giữ cân bằng trên phôi tấm, không bị dịch chuyển, không bị rung khi đang cắt

- Giữ ổn định mỏ cắt theo hướng đã xác định trước

- Định hướng được cho sự di chuyển của mỏ cắt, theo các chế độ cắt khác nhau

- Độ gá có thể di chuyển hoặc không di chuyển được

- Kết cấu đồ gá không gây cản trở quá trình sản xuất khác,không quá phức tạp, tạo được điều kiện thuận lợi cho quá trình vận hành

- Đảm bảo được an toàn trong vận hành, sản xuất

- Đồ gá đảm bảo sử dụng được nhiều lần, dễ dàng sửa chữa, khắc phục, độ sai lệch tối ưu nhất cho sử dụng

1.4 Một số hình ảnh đồ gá cắt phôi bằng khí đốt

Hình 2 Đồ gá thanh trượt thẳng dùng cho máy cắt CNC XF3

Hình 3 Đồ gá ray thẳng dùng cho máy cắt KOIKE

Hình 4 Đồ gá chạy tròn dùng cho máy cắt ống AUTO PICLE

1.5 Nghiên cứu, phân tích điều kiện sản xuất thực tế

Qua khảo sát, theo dõi các công việc tại xưởng cơ khí tại Trường Caođẳng nghề Đường sắt và một số xưởng cơ khí chế tạo kết cấu đầu máy, toa xetrong ngành Đường sắt, nhóm nghiên cứu phân tích quá trình cắt phôi tấm:

- Chất lượng mạch cắt, mép cắt của các phôi tấm sau khi cắt ảnh hưởng rất lớntới khâu hàn ghép các chi tiết Nếu mạch cắt đảm bảo đúng các yêu cầu kỹ thuật

sẽ rút ngắn đáng kể quá trình chuẩn bị phôi hàn

- Quá trình cắt phôi tấm thường được thực hiện trong các khâu sản xuất như: + Cắt các tấm phôi từ các tấm thép lớn nhập nguyên tấm về nhà máy Quá trìnhnày được thực hiện nhờ các phương pháp cắt như máy cắt dập cỡ lớn (đối vớicác tấm thép có bề dày nhỏ hơn 8-10mm) Phương pháp này thường được sửdụng trong dập cắt các phôi thẳng, dài hoặc để cắt các phôi có kích thước nhỏnhưng có độ mỏng

+ Cắt bằng máy cắt Plasma (cắt bằng mỏ khí) đối với các tấm thép có bề dày lớnhơn 10mm, hoặc với những tấm phôi có hình phức tạp

+ Cắt bằng các máy cắt mini (rùa cắt), được sử dụng cắt các phôi tấm có bề dày

từ 5- 40mm Các máy cắt mini thường có đồ gá di động kèm theo (ray thẳng, raycong, thanh chống tâm) Phương pháp này thường được sử dụng trong cắt phôilớn hoặc cắt các tấm mã, tấm gân

+ Cắt mỏ khí do công nhân sử dụng bằng tay Phương pháp này sử dụng phổbiến vì có thể cắt được các loại phôi tấm khác nhau, phôi có kích thước khácnhau, hình dáng khác nhau, bề dày khác nhau, hoặc dùng để cắt sửa các kết cấuthép Trong phương pháp này thường không sử dụng đồ gá

+ Đối với các tấm théo mỏng hơn, thường không sử dụng mỏ cắt khí mà dùngcác máy cắt dập mini, hoặc kéo cắt để gia công

- Quá trình cắt các phôi tấm có kích thước nhỏ (tấm mã, tấm gân gia cường)thường được thực hiện bằng mỏ khí do công nhân dùng tay Quá trình nàychiếm khối lượng khá lớn trong sản xuất Trong xưởng Cơ khí tại Trường phải

sử dụng hoàn toàn bằng phương pháp này

- Thời gian để chuẩn bị các phôi tấm, gá, đặt phôi chiếm thời gian không nhỏcủa quá trình pha phôi

- Chất lượng mạch cắt phôi tấm của phương pháp dùng mỏ khí cắt bằng taythường không đảm bảo những điều kiện kỹ thuật như:

+ Mạch cắt rộng hay hẹp phụ thuộc vào khả năng điều chỉnh ngọn lửa, khoảngcách mỏ cắt tới tấm phôi, độ phẳng của phôi, độ di chuyển của công nhân khicắt Thông thường mạch cắt rộng hơn so với khả năng cắt của mỏ khi

+ Mạch cắt không thẳng, không phẳng Điều này phụ thuộc vào kinh nghiệmcủa người công nhân Đăc biệt khi cắt tấm phối cần mạch cắt có độ nghiêng.+ Mép cắt thường để lại bavia, xỉ cắt khá nhiều Sau khi cắt đều phải sửa lại mépcắt mới sử dụng hàn ghép được

+ Tốc độ cắt phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm của người thợ hàn, thường khônggiống nhau với cùng điều kiện cắt

+ Điều kiện về nhiệt, ánh sáng, mùi khí ảnh hưởng lớn tới sức khỏe ngườicông nhân do khoảng cách giữa người công nhân và mạnh cắt thường rất gần(khoảng 300mm)

Như vậy, lựa chọn chế tạo bộ đồ gá nhằm cải thiện điều kiện cắt bằng mỏkhí với những tấm phôi có kích thước vừa, và độ dày tùy ý là phương án hợp lýtrong sản xuất Nếu có đồ gá phục vụ cắt phôi tấm sẽ khắc phục được các nhượcđiểm của phương pháp cắt mỏ khí bằng tay Với đồ gá cố định có thể sử dụngcho các phôi tấm có bề dày tương đối lớn (khoảng 30mm), với bề rộng tới1000mm và có thể sử dụng các mỏ cắt khác nhau với góc vát mép <450

Đồ gá cắt thép tấm bằng mỏ khí được dùng trong quá trình cắt các đoạnphôi tấm có kích thước theo yêu cầu, có tác dụng tăng năng suất lao động cũngnhư độ chính xác của sản phẩm Đồ gá giúp mạch cắt và mặt cắt đạt các yêu cầu

kỹ thuật cho phôi hàn, rút ngắn quá trình chuẩn bị phôi hàn

Phần 2 Phân tích, lựa chọn cơ cấu đồ gá.

2.1 Chọn cơ cấu đồ gá

Đồ gá có các cơ cấu chính sau:

 Phần khung: Hình thành nên hình dáng ban đầu của đồ gá Có tácdụng nâng đỡ toàn bộ tải trọng của đồ gá, là bề mặt định hình để lắp ghép cácchi tiết còn lại Ngoài ra còn có tác dụng bảo vệ các chi tiết quan trọng tránhkhỏi những tác động bên ngoài

 Cơ cấu truyền chuyển động: Sử dụng cơ cấu tay quay truyềnchuyển động cho trục vít, qua đó truyền chuyển động làm đai ốc chuyển độngtịnh tiến kéo cụm dịch chuyển mỏ cắt dịch chuyển dọc trục để cắt hết chiều dàiphôi Cơ cấu này còn có thể được vận hành nhờ động cơ thay cho quay tay

 Cơ cấu kẹp chặt và định vị: Dùng sức nặng của tấm kẹp trên để kẹpchặt phôi trong quá trình cắt vì lực giữ phôi không cần quá chặt, bản thân tựtrọng của phôi cũng đã có thể tự giữ cân bằng Mỏ cắt cũng được kẹp chặt vàđịnh vị so với phôi nhờ một bộ gá kẹp

 Cơ cấu dẫn hướng dịch chuyển mỏ cắt: Sử dụng cơ cấu cụm chuyểnđộng Gồm có đai ốc và bạc dẫn hướng được liên kết ở phía trên giá đỡ khi đai

ốc chuyển động tịnh tiến sẽ kéo cụm chi tiết cùng chuyển động dọc trục, để cóthể thăng bằng và cứng vững, sử dụng 2 bạc dẫn hướng hai bên trục vít và trượtdọc trên trục trơn Bộ gá mỏ cắt sẽ được liên kết cố định với cơ cấu dẫn hướngnày

2.2 Phân tích, thiết kế cơ cấu dịch chuyển mỏ cắt

a Phân tích

 Bước ren của cơ cấu truyền động ảnh hưởng rất lớn tới năng xuất

và chất lượng của vật liệu cắt Do đó phải xác định được bước ren hợp lý đểtrong quá trình cắt cho ta hiệu quả cao nhất

 Quy trình công nghệ chế tạo đồ gá cắt thép tấm bằng khí áp dụngcho chi tiết có chiều dày từ 5  15 mm, với trục vít làm bằng ren vuông, ren mộtđầu mối

 Trong quá trình tiến hành thực nghiệm khi quay ta thấy: n = 90 

91 (v/ph) là số vòng quay có thể đạt độ đều nhất, hợp lý nhất

 Theo lý thuyết tính toán nguyên lý máy ta có:

+ Trục vít quay được 1 vòng thì Đai ốc tịnh tiến được 1 bước ren tp

+ Trục vít quay được n vòng thì đai ốc tịnh tiến được: n.tp

+ Vận tốc cắt của đồ gá là:

Vc= n.tp

Với n= 90  91 (v/ph) Vc tra theo bảng 57g ( trang 202 sách "Cẩm nang hàn "

) 550 540 (

b Thiết kế cơ cấu dịch chuyển mỏ cắt.

Cơ cấu dịch chuyển mỏ cắt gồm có 2 phần chính:

 Cơ cấu truyền chuyển động: Tay quay truyền chuyển động cho trụcvít, qua đó truyền chuyển động làm đai ốc chuyển động tịnh tiến kéo cụm dịchchuyển mỏ cắt dịch chuyển dọc trục để cắt hết chiều dài phôi

 Cơ cấu dẫn hướng dịch chuyển mỏ cắt: Gồm có đai ốc và bạc dẫnhướng được liên kết ở phía trên giá đỡ khi đai ốc chuyển động tịnh tiến sẽ kéocụm chi tiết cùng chuyển động dọc trục, để có thể thăng bằng ta có 2 bạc dẫnhướng hai bên trục vít và trượt dọc trên trục trơn Bộ gá mỏ cắt sẽ được liên kết

cố định với cơ cấu dẫn hướng này

Phần 3: Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo đồ gá.

3.1 Phân tích kết cấu đồ gá.

Kết cấu đồ gá làm việc theo nguyên lý trượt truyền chuyển động Đai ốcchuyển động tịnh tiến trên trục vít dưới tác dụng của bạc dẫn hướng trượt trêntrục trơn làm cho bộ dịch chuyển mỏ cắt được cân bằng kéo bộ dịch chuyển mỏcắt di chuyển dọc theo đường cắt và phôi được kẹp chặt bởi sức nặng của haitấm kẹp

3.1.1 - Chi tiết số 1: Chân của đồ gá

Hình 6 : Chân đồ gá

- Chọn chi tiết có dạng hình hộp chữ nhật

- Ở dưới chân đế được lót 2 tấm đệm, các tấm đệm được ghép vào khung chân

đế bằng hàn hồ quang

- Chân đế được tạo bởi 2 thép hình hộp hình vuông 50x50x2 mm

- Chân đế được nối với bàn đạp bằng 2 bu lông M18

- Hai đầu được vát tạo thẩm mỹ

- Nhiệm vụ: đỡ toàn bộ khối lượng của đồ gá và phôi khi cắt Tấm đệm giúp bềmặt dưới của chân không tiếp xúc toàn bộ với mặt đất

3.1.2 - Chi tiết số 2: Khung của đồ gá

Hình 7.Khung đồ gá

- Chi tiết có dạng hình vuông được ghép lại với nhau bằng các thanh thép hộp(được chế tạo từ 4 thanh thép hộp vuông 50x50x2mm, hàn ghép bằng hàn hồquang).

- Khung được nối với chân đế bằng phương pháp hàn hồ quang

- Giữa chân đế và khung được hàn thêm một tấm đỡ L50 để tăng thêm độ cứngvững cho kết cấu

- Khung được nối với tấm kẹp dưới bằng hàn và cũng được gá thêm một tấmđệm bằng thép hình L50 bằng hàn

- Trên khung có lắp 2 thanh thép hình L50 bằng mối ghép bu lông để đỡ thùngphế liệu

- Nhiệm vụ: Đỡ tấm kẹp dưới và đỡ thùng đựng phế liệu

3.1.3 - Chi tiết số 3: Bàn đạp

Hình 8 : Bàn đạpNhiệm vụ của bàn đạp:

- Truyền lực từ chân để nâng tấm đỡ cùng hệ thống trục tạo ra 1 khoảng trống giữa hai tấm kẹp nhằm đưa phôi vào

- Bàn đạp hoạt động với nguyên tắc của đòn bẩy

- Có hình dạng là một thanh thép tấm dày và được vát 1 đầu

- Trên thanh được bắt bu lông tại điểm tựa nối với thân đế của đồ gá Điểm nối

đó chính là điểm tựa của bàn đạp Nó có tác dụng giống như điểm tựa của cánhtay đòn của đòn bảy để nâng vật lên

3.1.4 - Chi tiết số 4: Ống truyền lực

Hình 9: Ống truyền lực

- Nhiệm vụ: Truyền lực từ bàn đạp để nâng hệ thống gá kẹp

- Chi tiết được chế tạo từ ống thép hình chữ nhật

- Hai đầu của chi tiết của được vê côn ≤ 15 mm Đảm bảo diện tích tiếp xúc toàn

bộ giữa 2 đầu vê côn và đầu đòn bảy

- Chi tiết được nối với tấm kẹp dưới bằng phương pháp hàn hồ quang tay, hànchữ T

3.1.5 - Chi tiết số 5: Tấm kẹp dưới

Hình 10.: Tấm kẹp dưới

- Tấm kẹp dưới có nhiệm vụ đỡ cụm kẹp trên và phôi tấm khi cắt Chi tiết được chế tạo từ thép tấm

- Trên tấm kẹp dưới tạo 2 lỗ vuông để cho thanh truyền lực đi qua

3.1.6 Chi tiết số 6: Tấm kẹp trên

Hình 11: Tấm kẹp trên

- Tấm kẹp trên vừa để kẹp phôi tấm, vừa để làm giá đỡ cụm dịch chuyển mỏ cắt khí Trên tấm khoan lỗ 10 rồi taro ren M12 để bắt gối đỡ trục Phía dưới hàn với thanh truyền lực để nhận lực từ bàn đạp

3.1.7 - Chi tiết số 7: Tấm đỡ phôi

- Được gắn với tấm kẹp dưới qua một bản táp

3.1.8 - Chi tiết số 8: Bàn quay và tay quay

1 Ống nối 2 Bàn quay 3 Tay quayHình 13 : Bàn quay và tay quay

Chi tiết số 1: Ống nối bàn quay và trục vít

Có nhiệm vụ chuyền chuyển động từ bàn quay sang trục vít Để cố địnhtránh bị trượt ta dùng 1 vít M6 hãm bắt chặt

Chi tiết số 2: Bàn quay

Có nhiệm vụ như một cánh tay đòn nhận lực từ tay quay 3 và chuyềnchuyển động tới ống nối, làm trục vít quay

Chi tiết số 3: Tay quay

Là tay cầm để nhận chuyển động, được lắp với bàn quay thông qua mốighép đinh tán

3.1.9 – Cụm chi tiết số 9: Cụm chi tiết dịch chuyển mỏ cắt

1 Bạc dẫn hướng 3 Trục vít 5 Gối đỡ trục

2 Đai ốc 4 Trục trơn 6 Cơ cấu gá mỏ cắt 7 Vòng bi

Hình 14: Cụm chi tiết dịch chuyển mỏ cắt

Chi tiết số 1: Bạc dẫn hướng

- Bạc dẫn hướng được lắp đồng tâm với trục trơn bằng kiểu lắp lỏng có độ hởnhỏ, lắp chặt với bạc lót

- Nhiệm vụ: làm chức năng dẫn hướng

Chi tiết số 2: Đai ốc

- Nhiệm vụ: chuyển động tịnh tiến trên trục vít kéo mỏ cắt di chuyển dọc theođường cắt

- Đai ốc có dạng là một trụ rỗng, trong có ren vuông, được gia công với trục vít thành bộ

- Đai ốc được ghép đồng tâm với trục vít

- Chi tiết 3 được nối với bàn quay.

- Chi tiết số 3 được ghép với đai ốc bằng mối ghép ren, lắp đồng tâm

Chi tiết số 4: Trục trơn

- Nhiệm vụ: dẫn hướng cho bạc, giúp cụm đỡ mỏ cắt dịch chuyển êm, cân bằng

- Chi tiết được được ghép với tấm kẹp trên bằng bulong ren M8

Chi tiết số 6: Cơ cấu gá mỏ cắt

Có tác dụng định vị và kẹp chặt mỏ cắt để trong quá trình cắt đảm bảo độchắc chắn của mỏ cắt và đảm bảo khoảng cách cắt để thực hiện quá trình cắt mộtcách thuận lợi nhất

Yêu cầu kỹ thuật:

- Đảm bảo hình dáng và kích thước yêu cầu

- Khi lắp ghép các tấm lại với nhau cần đảm bảo độ kín khít giữa các tấmvới nhau

3.1.11 Thùng chứa phế phẩm và sản phẩm.

Thùng chứa phế phẩm che chắn không cho xỉ thoát ra trong quá trình cắtđồng thời chứa sản phẩm sau khi đã cắt xong, ngoài ra thùng còn có tác dụngchứa nước làm mát sản sản phẩm ngay khi cắt xong Do không phải chịu lực tácdụng lớn nên ta chọn vật liệu chế tạo là loại tôn inox dày 1 mm Thùng chứa phếliệu có dạng hình hộp chữ nhật được đặt trên khung đồ gá nhờ bộ đỡ làm bằngL5 được bắt chặt bằng bulông Yêu cầu của thùng chứa:

- Đảm bảo độ cứng vững khi làm việc

- Đảm bảo hình dáng yêu cầu để khi lắp đặt với phần khung được thực hiện

dễ dàng

3.2 Chọn vật liệu chế tạo và quy trình chế tạo các chi tiết

Sơ đồ công nghệ chế tạo đồ gá

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHI TIẾT CỦA ĐỒ GÁ CẮT PHÔI TẤM

Lấy dấu và triển khai hình trên phôi

Làm sạch, mài nhẵn bavia

Hàn ghép nối các chi tiết thành cụm bằng

máy hàn hồ quang tay

Gia công các chi tiết trên máy

Hình 17 Sơ đồ công nghệ chế tạo đồ gá phôi tấm

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO ĐỒ GÁ CẮT PHÔI TẤM

Đọc, phân tích bản vẽ thiết kế

Triển khai hình trên phôi thép

Gia công chế tạo các chi tiết thành phẩm

Hàn ghép khung đồ gá

Hàn ghép cơ cấu bàn đạp

Gia công chế tạo trục vít và trục trơn

Gia công chế tạo các gối đỡ, tay quay

Gia công chế tạo cụm đỡ mỏ cắt

Gia công chế tạo các tấm kẹp dưới, kẹp trên,

3.2.1 Khung đồ gá:

- Số lượng: 1

- Vật liệu chế tạo: thép hộp mạ kẽm kích thước 60x60, có chiều dày 3 mm

Tiến hành đo kích thước và vạch dấu phôi, đường vạch dấu phải chínhxác về kích thước và rõ dàng để chuẩn bị cắt Các đoạn thép được cắt bằng máycắt đá mini Trong khi cắt phải đảm bảo đo và vạch dấu chính xác để thu đượccác đoạn thép có kích thước yêu cầu Sau khi cắt tiến hành mài bavia ở các đầucắt để lấy mặt phẳng khi ghép các đoạn lại với nhau Sau khi cắt sản phẩm thuđược là các thanh có hình dáng và kích thước các chi tiết như hình thiết kế sau:Hình dáng và kích thước chi tiết sau khi cắt như hình vẽ:

Hình … Chi tiết số 1

Hình 18 Chi tiết số 2Sau khi cắt xong, ta tiến hành hàn đính các chi tiết lại với nhau, đảm bảo

độ vuông góc và bề mặt mối ghép phải phẳng Khi hàn đính xong kiểm tra lầncuối cho vuông kết cấu rồi tiến hành hàn chắc các mối hàn bằng phương pháphàn hồ quang tay

Hình 19.: Khung đồ gá sau khi chế tạo xong

3.2.2 Chân đế:

- Số lượng: 2

- Vật liệu chế tạo: thép L5 kích thước 50x50, có chiều dày 2 mm

Tiến hành đo kích thước và vạch dấu phôi

Hình dáng và kích thước chi tiết sau khi cắt như hình vẽ:

Hình 20 Thép sau khi cắt

Sau khi cắt được 4 thanh như trên ta tiến hành cắt vát cạnh để tạo thẩm

mỹ và cắt bớt mỗi cánh L 5mm để khi hàn ốp 2 thanh lại với nhau vẫn đảm bảokích thước cạnh là 50mm

Hình : chi tiết 1 số lượng 2 thanh

Hình 21 : chi tiết 1 số lượng 2 thanh

Sau khi cắt xong ta tiến hành hàn đính các chi tiết lại với nhau ăn khớp, mặt dưới chân đế được đính 2 tấm đệm ở 2 đầu để giúp bề mặt chân đế không tiếp xúc trực tiếp với mặt đất Khi đính xong kiểm tra lần cuối cho vuông rồi ta tiến hành hàn chắc các mối hàn bằng phương pháp hàn hồ quang tay.

Hình 22 Chi tiết chân đế sau khi chế tạo xong

3.2.3 Bàn đạp

Chi tiết được chế tạo bằng thép CT 38

* Chuẩn bi phôi

Bước 1: Lấy dấu vạch dấu hai thanh dọc thanh ngang S = 15

Chọn phương pháp cắt bằng máy cắt đá mini

Hình 23 : phôi vạch trước khi cắt

Bước 2: Cắt và khoan lỗ trên thanh ngang theo vạch dấu

Hình 24 : Phôi sau khi cắt

* Chế tạo

Nhiệm vụ của bàn đạp:

- Truyền lực từ chân để nâng tấm đỡ cùng hệ thống trục tạo ra 1 khoảng trống giữa hai tấm kẹp nhằm đưa phôi vào

- Bàn đạp hoạt động với nguyên tắc của đòn bẩy

- Ta chọn phương pháp hàn hồ quang tay, tư thế hàn PB

Hình 25 : Chi tiết sau khi chế tạo

3.2.4 Chế tạo cơ cấu kẹp trên

* Chuẩn bi phôi lấy dấu, vạch dấu tấm kẹp và ống truyền lực

Bước 1: Lấy dấu và vạch dấu tấm kẹp trên

- Số lượng 1

Hình 26: phôi vạch trước khi cắt

Bước 2: Lấy dấu và vạch dấu tấm ống truyền lực

- Số lượng 2

Hình 27: phôi vạch trước khi cắt

* Cắt và gia công phôi

Với chi tiết tấm kẹp trên sử dụng phương pháp cắt khí, ống truyền lực sửdụng cắt bằng máy cắt đá Sau đó ta khoan tấm kẹp trên 4 lỗ ∅10 rồi taro M12kích thước như trên hình vẽ.ống chuyền lực được làm côn 1 đầu với kích thướcnhư hình vẽ

Hình 28 Phôi sau khi cắt, gia công lỗ và làm côn 1 đầu ống

* Chế tạo cơ cấu kẹp trên

Một đầu thanh ngang được hàn với hai đầu thanh dọc bằng phương pháphàn hồ quang tay

Hình 29 : Cơ cấu kẹp trên

3.2.5 Chi tiết số 5 ( tấm kẹp dưới)

- Chi tiết được chế tạo bằng thép BCT38

Bước 1: Lấy dấu và vạch dấu

Lấy dấu phải đảm bảo chính xác để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cắt Lựa chọnphương pháp cắt bằng khí oxi + gas

Ta có bề rộng mép cắt là 3mm vậy kính thực mà ta cần lấy dấu là

L = 950 + 3/2 =951, 5 ( mm)

W =270 + 3/2 = 271, 5( mm)Tấm trên vạch dấu để khoét 2 lô vuông

Hình 30 Phôi vạch trước khi cắt

Bước 2: Cắt và khoét lỗ

- Việc chuẩn bi trước khi cắt có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và năng suất

cắt Khi cắt khí 02 – gas phôi phải đảm bảo sạch không gỉ, không lẫn dầu mỡ Khoảng cách tối ưu giữa đầu mỏ cắt dùng khí gas và bề mặt vật cần cắt là 3 mmtheo bảng trang 200 sách “Công nghệ hàn”

Chế độ cắt tra theo bảng 57g trang 202 sách “Công nghệ hàn”

Tốc độ cắt (mm/phút) 540  550

Hình 31 Tấm kẹp dưới

3.2.6 Chi tiết số 6: Tấm gá đỡ phôi.

- Chi tiết được chế tạo bằng thép BCT38

Bước 1: Lấy dấu và vạch dấu

Lấy dấu phải đảm bảo chính xác để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cắt.Lựa chọnphương pháp cắt bằng khí oxi + gas

Ta có bề rộng mép cắt là 3mm vậy kính thực mà ta cần lấy dấu là

L = 950 + 3/2 =951, 5 ( mm)

W =270 + 3/2 = 271, 5( mm)

Hình 32 Tấm gá đỡ phôi

Bước 2: Cắt

- Việc chuẩn bi trước khi cắt có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng và năng suất

cắt Khi cắt bằng máy cắt khí 02 – gas phôi phải đảm bảo sạch không gỉ, khônglẫn dầu mỡ Trong thực tế người ta tẩy bẩn gỉ ở chỗ cắt bằng ngọn lửa khí mạnh.Khoảng cách tối ưu giữa đầu mỏ cắt dùng khí gas và bề mặt vật cần cắt là 3 mmtheo bảng trang 200 sách “Công nghệ hàn” (chế độ cắt tra theo bảng chế độ cắt ởchi tiết 5, 6 )

3.2.7 Chi tiết số 7: Gối đỡ trục vít.

Chế độ cắt tra theo bảng 7.53 trang 456 sách “ Sổ tay hàn “ ta được:

Hình dáng và kích thước sau khi cắt

Sau khi cắt các phôi được hình dáng ban đầu, ta tiến hành mang các tấmtrên đi phay các lỗ đồng tâm ∅36 và ∅55 để lắp vòng bi và khoan2 lỗ 18 đ∅ ể lắptrục trơn

Hai tấm trên cần có sự đồng tâm giữa các lỗ vì thế khi phay ta tiến hànhđính các tấm lại với nhau

tiếp theo ta mang 2 tấm dưới đi khoan các lỗ ∅13 để lắp ráp với tấm đế của bộtruyền các tấm này cũng cần có sự đồng tâm giữa các lỗ với tấm đệm nên khikhoan ta tiến hành đính chúng lại với tấm đệm

Cuối cùng khi xong tất cả các công đoạn ta tiến hành hàn các tấm trên vàovới các tấm dưới bằng phương pháp hàn hồ quang tay khi hàn chú ư sao cho cáctấm phải đảm bảo độ vuông góc, không bị cong vênh và đạt kích thước chuẩnnhất

Hình dáng và kích thước gối đỡ bánh vít:

Hình 35 : Gối đỡ bánh trục vít

3.2.8 Trục dẫn hướng.

- Số lượng: 2

- Trục được chế tạo từ phôi thép có đường kính d = 22 mm

Ta tiến hành thước đo kích thước và vạch dấu phôi, đường vạch dấu phảichính xác về kích thước và rõ dàng, vạch dấu cần cộng thêm lượng dư gia côngkhi cắt

Phôi được đưa vào kẹp trên máy cắt, điều chỉnh sao cho lưỡi cắt trùng vàogiữa đường dấu đã vạch Bật máy cắt từ từ đưa lưỡi cắt tiến sâu vào phôi, duy trìlực cắt ổn định cho đến khi cắt đứt hoàn toàn phôi

Hình dáng và kích thước chế tạo như hình vẽ:

Hình 36 : Trục dẫn hướng

Đầu tiên khỏa hai mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm ở 2 đầu trục Với loại trục dàinhư trên cần phải đỡ bằng luynet.

Gia công trước nhiệt luyện:

- Tiện thô và bán tinh các mặt trụ ngoài Thường dùng hai lần gá để gia công cả

2 đầu trục

- Tiện tinh các mặt trụ ngoài

Sau đó đem phôi đi nhiệt luyện, sau khi hoàn thành quá trình nhiệt luyệntiến hành mài thô và tinh các cổ trục

Công đoạn cuối cùng là đánh bóng và kiểm tra xem sản phẩm đã đạt đượckích thước yêu cầu hay chưa

3.2.9 Trục vít

- Số lượng: 1

- Trục được chế tạo từ phôi thép có đường kính d = 36 mm

Ta tiến hành thước đo kích thước và vạch dấu phôi, đường vạch dấu phảichính xác về kích thước và rõ dàng, vạch dấu cần cộng thêm lượng dư gia côngkhi cắt

Phôi được đưa vào kẹp trên máy cắt, điều chỉnh sao cho lưỡi cắt trùng vàogiữa đường dấu đã vạch Bật máy cắt từ từ đưa lưỡi cắt tiến sâu vào phôi, duy trìlực cắt ổn định cho đến khi cắt đứt hoàn toàn phôi

Hình dáng và kích thước chế tạo như hình vẽ:

Hình 37 : Trục vít

Chi tiết có dạng hình tròn, hai đầu được gối với ổ lăn và được tiện renvuông

- Trục vít được ghép với đai ốc bằng mối ghép ren, lắp đồng tâm

Đầu tiên khỏa hai mặt đầu và khoan 2 lỗ tâm ở 2 đầu trục Với loại trục dài như trên cần phải đỡ bằng luynet

Gia công trước nhiệt luyện:

- Tiện thô và bán tinh các mặt trụ ngoài Thường dùng hai lần gá để giacông cả 2 đầu trục

- Tiện tinh các mặt trụ ngoài

Sau đó ta tiến hành tiện ren vuông với bước ren là 6, rồi ta tiến hành tiện cácbậc theo kích thước yêu cầu

Công đoạn cuối cùng là kiểm tra xem sản phẩm đã đạt được kích thước yêucầu hay chưa.

Hình dáng và kích thước sau khi cắt như hình vẽ

Hình 38 : Phôi khai triển đai ốc

Tiếp theo gia công tất cả mặt ngoài, mặt lỗ và mặt đầu của đai ốc trongcùng một lần gá

Gia công các mặt chính của đai ốc ( mặt ngoài, mặt lỗ và mặt đầu ) Giacông các mặt định hình

Sau khi hoàn thành sơ bộ chế tạo phần vỏ ngoài ta tiến hành gia công tạoren bên trong có bước ren là 6 tạo ren xong ta lắp thử vào trục vít xem đã đạtyêu cầu chưa

Hình dáng và kích thước đai ốc như hình vẽ.

Hình 39 : Đai ốc

3.2.11 Bạc dẫn hướng.

- Số lượng: 2

- Vật liệu chế tạo thép CT38, bên trong có lót đồng

Đầu tiên ta cắt đứt phôi để được chiều dài yêu cầu ( khi cắt chú ý cộngthêm lượng dư gia công )

Gia công tất cả mặt ngoài, mặt lỗ và mặt đầu của bạc trong cùng một lần

gá

Gia công các mặt chính của bạc Khoan các lỗ phụ, gia công các mặt địnhhình Sau khi hoàn thành sơ bộ chế tạo phần vỏ ngoài bằng thép ta tiến hành chếtạo tiếp phần lót đồng bên trong Quy trình chế tạo cũng tương tự như phần vỏthép bên ngoài ( chú ý: bề mặt bên trong của vỏ thép và bề mặt bên ngoài củalớp lót đồng cần được mài nhẵn và doa bóng để đảm bảo trong quá trình lắpghép tiếp theo ) Trong quá trình chế tạo phần lõi đồng bên trong đường kínhngoài cần cộng thêm dung sai khi lắp ghép với phần vỏ

Tra bảng 1 trang 135/[IX] ta có dung sai kích thước đường kính trong của

ổ bạc:

ES= 0, 021 mm EI= 0

Vật liệu chế tạo là loại tôn dày 1,5 mm Gồm có 1 tấm tôn được gấp lại Và

2 tấm thép dày 10mm và có 2 bulong 12 được hàn vào đế của thùng để cố địnhthùng vào khung và tăng tính cứng vững của thùng khi làm việc

Tấm tôn được khai triển rồi cắt và tiến hành gấp để thu được hình dáng yêu cầu

Hình 41 Phôi khai triển thùng chứa phế liệu.

Trước khi cắt cần tiến hành đo và vạch dấu chính xác, trong quá trình đo vàvạch dấu cần cộng thêm lượng dư gia công và dung sai để sau khi gấp ta thuđược sản phẩm có hình dáng và kích thước yêu cầu

Hình 42 Phôi sau khi vạch dấu thùng chứa phế liệu.

Sau khi ghép với nhau ta được hình hộp chữ nhật như ở phần trên