Thiết kế quy trình gia công chi tiết nắp trên của cụm bơm xăng

Xác định đường lối gia công (vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu định vị chọn dao vẽ, chuyển động dao, của chi tiết) và lập quy trình công nghệ gia công theo phuơng án tối ưu đ• chọn phân tích các điều kiện đảm bảo cho từng nguyên công

Nhận xét, đánh giá của Cán bộ hớng dẫn

GV Hớng dẫn

PHẠM THỊ THIỀU THOA

Nhận xét, đánh giá của Hội đồng

HỘI ĐỒNG BẢO VỆ

LỜI NểI ĐẦU

Hiện nay nớc ta đang thực hiện công cuộc : “ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nớc ” Muốn thực hiện điều này thì một trong những ngành cần đợc quan tâm phát triển mạnh đó là ngành cơ khí chế tạo Bởi lẽ ngành cơ khí chế tạo là ngành đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất ra các loại máy móc thiết bị, các công cụ phục vụ các ngành công nghiệp khác Tạo tiền đề cho sự phát triển các ngành công nghiệp khác phát triển mạnh hơn

Ngành công nghệ chế tạo máy là một ngành trong ngành cơ khí , nó có nhiệm vụ nghiên cứu, thiết kết và tổ chức thực hiện quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí đạt đợc các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong điều kiện sản xuất cụ thể.Mục đích của việc làm đồ án môn học là: Củng cố toàn bộ kiến thức đã đợc học ở trờng, ngoài ra nó còn giúp sinh viên độc lập hơn trong suy nghĩ, trong sáng tạo cũng nh trách nhiệm đối với công việc đợc giao phó

Đợt thiết kế đồ án môn học này em đợc giao nhiệm vụ: “Thiết kế quy trỡnh gia cụng chi tiết nắp trờn của cụm bơm xăng”

Từ những kiến thức đã đợc học và đặc biệt là sự hớng dẫn tận tình của cô Phạm Thị Thiều Thoa và các thầy cô giáo khác trong khoa cơ khí em đã cố gắng đa ra một phơng án công nghệ nhằm chế tạo ra chi tiết “ Nắp trên của cụm bơm xăng” đạt các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tối u nhất nhng lại phù hợp với điều kiện gia công bằng những thiết bị máy móc truyền thống

Do khả năng hiểu biết của em còn hạn chế so với yêu cầu kỹ thuật của chi tiết Vì vậy phơng án công nghệ của em đa ra không thể tránh khỏi sai sót nên rất mong đợc sự chỉ bảo tận tình của các thầy cô và sự đóng góp ý kiến chân thành của các bạn

Qua đây cho em đợc gửi lời cảm ơn đến cô giáo và các thầy cô giáo khác trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện

Mai Văn Hảo

Chơng I thiết kế quy trình gia công chi tiết

NắP TRÊN CủA CụM BƠM XĂNG

1-1Phân tích sản phẩm:

Theo đề bài thiết kế:

‘‘ Thiết kế qui trình công nghệ chế tạo chi tiết nắp trên của cụm bơm xăng”

với sản lợng 6000 chi tiết/năm, điều kiện sản xuất trên các máy công cụ truyền thống

Nắp trên là chi tiết trong cụm bơm xăng cho động cơ ô tô, đợc bắt với nắp dới bởi 8 lỗ M4, có tác dụng che chắn cho cơ cấu bên trong và lắp cơ cấu điều chỉnh

Vòng phốt đợc lắp và bề mặt φ28 để lắp lò xo và ngăn không cho xăng đi lên ngăn trên của nắp

Mặt lỗ φ5 đợc lắp chốt để gá cần điều chỉnh.

Cần điều chỉnh có tác dụng điều chỉnh lu lợng xăng bơm

- Chi tiết nắp trên mà ta đang xét có chức năng che chắn chống bụi bẩn xâm nhập là chủ yếu

+ Điều kiện làm việc của chi tiết:

- Chi tiết làm việc trong điều kiện hầu nh không chịu lực nhng chịu ăn mòn

1-2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết:

Bề mặt lắp ghép v làm việc chủ yếu của nắp trên là bề mặt đầu của mặtà

φ 100, mặt lỗ φ 26, mặt trụ φ 28, mặt lỗ φ 77, mặt trong rãnh 11, mặt lỗ φ 9 và mặt lỗ φ 5, 8 lỗ M4 và mặt đầu của hai lỗ φ 9.

- Bề mặt lắp ghép cần độ chính xác là mặt trụ φ 28 và mặt lỗ φ 26

- Trình tự gia công chi tiết

- Mức độ tập trung nguyên công

- Chọn máy, thiết bị gia công

- Các phơng pháp gá đặt dụng cụ

- Thiết bị đồ gá

- Với sản lợng yêu cầu hàng năm là N1 = 6000 chiếc/năm

- Nếu tính cả sản lợng chi tiết phế phẩm do chế tạo phôi, quá trình gia công và dự trữ, ta có sản lợng ban đầu là:

N = N1m{1 + ( β+α )/100}

Trong đó:

N : Số chi tiết đợc sản xuất trong một năm;

N1 : Số sản phẩm (số máy) đợc sản xuất trong một năm;

m : Số chi tiết trong một sản phẩm;

β : Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ (5% đến 7%)

α: số % phế phẩm chủ yếu ở trong các phân xởng chế tạo phôi

Tuy nhiên việc tính toán thể tích và khối chỉ đơn giản và có thể thực hiện đợc đối với những chi tiết đơn giản còn đối với những chi tiết phức tạp thì tính toán rất khó khăn hoặc không thể thực hiện đợc Do

vậy với những chi tiết phức tạp ta phải sử dụng đến phần hỗ trợ

từ các phần mền 3D nh Solidwords để xác định thể tích và khối lợng của chi tiết.

- Với chi tiết này có thể tích là: V = 66428 (mm3)

Dựa vào hình dáng, điều kiện làm việc của chi tiết, vật liệu chế tạo là thép C45, dạng sản xuất là loạt lớn nên ta chọn phơng pháp tạo phôi là phơng pháp đúc

Hiện nay phơng pháp đúc đợc sử dụng rộng rãi, cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tùy theo phơng pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn Tùy theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật mà chọn các phơng

Dạng sản xuất > 200kg Trọng lợng của chi tiết

pháp đúc khác nhau Chọn phơng pháp đúc hợp lý không những đảm bảo tốt những đặc tính kỹ thuật của chi tiết mà còn ảnh hởng đến năng suất và giá thành sản phẩm Đối với chi tiết “Nắp trên của cụm bơm xăng ” ta chọn hai phơng pháp gia công sau :

1 phơng án 1 : Phôi đúc trong khuôn kim loại

- Ưu điểm : - Có thể tạo hình dáng gần với hình dáng chi tiết

- Lợng d gia công nhỏ và tơng đối đồng đều ở các mặt nên chế độ cắt sẽ ổn định

- Nhợc điểm : - Chế tạo khuôn phức tạp, giá thành tạo khuôn cao

2 Phơng án 2 : Phôi đúc trong khuôn cát

- Ưu điểm : - Giá thành chế tạo phôi rẻ

- Có thể tạo hình giáng phôi gần với hình dáng chi tiết

- Lợng d gia công tơng đối đồng đều

- Nhợc điểm : Thời gian gia công chuẩn bị phôi tơng đối lâu

Qua hai phơng án trên ta thấy phơng án 1 phù hợp với sản xuất loạt lớn và với kết cấu của chi tiết

RZi - 1: Độ cao nhấp nhô bề mặt ở bớc gia công trớc

hi -1 : Độ sâu lớp bề mặt khiếm khuyết do bớc gia công trớc để lại

Rzi-1 + hi -1 = 400 àm

Theo bảng 3-67 (sổ tay công CNCTMT1) ta có: Sai lệch khoảng cách tâm các lỗ ∆tl= 0.8 -1.5 àm/mm chọn ∆tl= 1.5

- Khoảng cách giữa lỗ với chuẩn công nghệ : ∆ch = 1.2

- Độ song song của các mặt phẳng : ∆sph= 3.4

1; Phôi đúc:

2; Bản vẽ lông phôi: ( hình vẽ)

Chơng II

Xác định đờng lối gia công (vẽ sơ đồ gá đặt, kí hiệu

định vị chọn dao vẽ, chuyển động dao, của chi tiết)

và lập quy trình công nghệ gia công theo phuơng án tối u đã chọn phân tích các điều kiện đảm bảo cho

- Nguyên công 2 : Phay mặt A ( đạt đợc độ nhám Rz=20) để làm chuẩn

định vị cho nguyên công sau

- Nguyên công 3: Phay mặt B ( đạt đợc độ nhám Rz=20)

- Nguyên công 4: Khoan, khoét hai lỗ φ9.

- Nguyên công 5: Khoan và tarô 8 lỗ M4

- Nguyên công 6 : Khoan φ5 và khoét φ7.

- Nguyên công 7 : Tiện lỗ φ26, φ28, φ77

- Nguyên công 8 : Xọc rãnh 11

- Nguyên công 9 : Kiểm tra độ vuông góc giữa mặt A và φ26.

II- Thiết kế các nguyên công cụ thể: Tính chế độ cắt của một bề mặt nào

đó, còn tất cả các bề mặt gia công khác của chi tiết thì tra theo Sổ tay Công nghệ chế tạo máy.

Nguyên công I: ĐúC PHÔI

Chi tiết đúc trong khuôn kim loại đạt kích thớc yêu cầu đảm bảo đúng kích thớc trong bản vẽ, không bị nứt nẻ, rỗ khí )

Sơ đồ đúc (Hình vẽ)

- MÆt c¹nh h¹n chÕ 2 bËc tù do:

+TÞnh tiÕn theo Oy+ Xoay quanh Oz

- VËt liÖu lµm dao tiÖn T15K6

g/ Chon dông cô ®o: Thíc cÆp 1/20

Z B S t

C

.

.

150 600 = 71,9 ( KG )

N =

120 60

.V

P z

= 71,9.282

60.102 = 3,3 (KW) <[N CG]= 7.0,75 = 5,25 ( KW )

⇒ VËy m¸y lµm viÖc an toµn

7 Thêi gian ch¹y m¸y :

S

L L L

Nguyên công III : Phay mặt B

- Mặt trụ φ100 định vị bởi khối V hạn chế 2 bậc tự do:

+Tịnh tiến theo Oy + Tịnh tiến theo Ox

- Mặt cạnh hạn chế 1 bậc tự do:

+ Xoay quanh Oz Kẹp chặt bằng mỏ kẹp liên động

- Vật liệu làm dao tiện T15K6

g/ Chon dụng cụ đo: Thớc cặp 1/20

5 Lùc c¾t khi phay :

Pz = q z y u p

x p

K n

D

Z B S t

C

.

.

.V

P z

= 66,9.354

60.102 = 3,86 (KW) < [N CG]= 7.0,75 = 5,25 ( KW )

⇒ VËy m¸y lµm viÖc an toµn

7 Thêi gian ch¹y m¸y :

S

L L L

Nguyên công iV : khoan, khoét 2 Lỗ φ9

- Mặt trụ φ 100 định vị bởi khối V hạn chế 2 bậc tự do:

+Tịnh tiến theo Ox + Tịnh tiến theo Oz

60 = 0,4 ( mm/v) Tra bảng 8-3 (CĐCGCCK) với mũi khoan có đờng kính D =8,5 mm,

So với lực hớng trục cho phép P = 1600 KG →máy làm việc đảm

5 Công suất cắt khi khoan

6 Thêi gian ch¹y m¸y

V D

1000.21 3,14.9 = 743(v/ph)Theo m¸y chän n = 530 (v/ph)

kmp = 60 0, 7

75 75

b

σ = =B¶ng 15-1: (C§CGCCK) kϕp =0,98

⇒ kp = 0,68

M n

N = =0,37.530 0, 2( ) [ ] 4,8( )

975 = KW < N = kwVËy m¸y lµm viÖc an toµn

6 Thêi gian ch¹y m¸y

= 0,16 (phót )

Nguyªn c«ng v : khoAN Vµ TAR¤ 8 Lç m4

- MÆt lç φ9 h¹n chÕ 2 bËc tù do:

+TÞnh tiÕn theo Ox + TÞnh tiÕn theoOz

- Dïng mòi khoÐt thÐp giã, D = 20, z = 4

f/ Chon dông cô ®o: Thíc cÆp 1/20, thíc ®o s©u 1/20

60 = 0,4 ( mm/v) Tra bảng 8-3 (CĐCGCCK) với mũi khoan có đờng kính D =3,2 mm,

Lúc này tốc độ cắt thực tế là :

So với lực hớng trục cho phép P = 1600 KG →máy làm việc đảm

5 Công suất cắt khi khoan

6 Thêi gian ch¹y m¸y

VËy Tm= 8.2 6 2 2

0,75.530 + +

= 0,4 (phót)

Nguyªn c«ng VI : khoan φ5, khoÐt φ7

- MÆt lç φ9 h¹n chÕ 2 bËc tù do:

+TÞnh tiÕn theo Ox + TÞnh tiÕn theo Oz

60 = 0,26 ( mm/v) Tra bảng 8-3 (CĐCGCCK) với mũi khoan có đờng kính D =8,5 mm,

Lúc này tốc độ cắt thực tế là :

So với lực hớng trục cho phép P = 1600 KG →máy làm việc đảm

5 Công suất cắt khi khoan

V D

1000.11 3,14.5 = 700 (v/ph)Theo m¸y chän n = 530 (v/ph)

kmp = 60 0, 7

75 75

b

σ = =B¶ng 15-1: (C§CGCCK) kϕp = 0,98

⇒ kp = 0,68

⇒

0,75 200.1 0, 43.0,68.5.4

2.1000

5 C«ng suÊt c¾t.

975

M n

N = =0,58.530 0,31( ) [ ] 4,8( )

975 = KW < N = kwVËy m¸y lµm viÖc an toµn

6 Thêi gian ch¹y m¸y

= 0,08 (phót )

Nguyên công vIi : tiện φ26, tiện φ28, Vàφ77

- Mặt lỗ φ9 hạn chế 2 bậc tự do:

+Tịnh tiến theo Ox + Tịnh tiến theo Oy

- Mặt lỗ φ9 hạn chế 1 bậc tự do:

+Xoay quanh Oz

- Kẹp chặt bằng mỏ kẹp liên động

c/Lập sơ đồ gá đặt: Nh (hình vẽ bên)

d/ Chon máy: Do yêu cầu của kỹ thuật của chi tiết ta chọn máy tiện 1K62

+ Đặc điểm kỹ thuật của máy:

- Chiều cao tâm máy 200 mm

- Công suất động cơ N= 10 KW

- Hiệu suất động cơ η= 0,75.

e/ Chon dao:

- Dùng dao tiện khoả mặt đầu, dao tiện lỗ

- Vật liệu làm dao tiện T15K6

f/ Chon dụng cụ đo: Thớc cặp 1/20, thớc đo sâu

B¶ng (35-1) VËn tèc c¾t V= 299 (m/ph)

Sè vßng quay trôc chÝnh theo tÝnh to¸n:

n= 1000.

.

V D

1000.299 3,14.26 = 3662 (v/ph)Theo m¸y chän n = 2000 (v/ph)

B¶ng (35-1) VËn tèc c¾t V= 299 (m/ph)

Sè vßng quay trôc chÝnh theo tÝnh to¸n:

n= 1000.

.

V D

1000.299 3,14.28 = 3512 (v/ph)Theo m¸y chän n = 2000 (v/ph)

L1 = 1÷3 mm chän L1 = 3 mm⇒T = 6 3

0,11.2000

+

= 0,04 (ph) 3/ B íc 3: TiÖn φ77:

1.ChiÒu s©u c¾t : Lîng d gia c«ng t = 1 mm

2.Bíc tiÕn :

B¶ng (17-1) (CDCGCCK) : Víi cÊp nh½n ∇ 6 cã S = 0,11 ÷0,18 ( mm/v)Theo m¸y chän S = SM = 0,11 (mm/v)

B¶ng (35-1) VËn tèc c¾t V= 299 (m/ph)

Sè vßng quay trôc chÝnh theo tÝnh to¸n:

n= 1000.

.

V D

1000.299 3,14.77 = 1236 (v/ph)Theo m¸y chän n = 1000 (v/ph)

= 0,1 (ph)

- Mặt trụ φ100 định vị bởi khối V hạn chế 2 bậc tự do:

+Tịnh tiến theo Oz + Tịnh tiến theo Oy

- Mặt lỗ φ9 hạn chế 1 bậc tự do:

+ Xoay quanh Ox Kẹp chặt bằng cơ ren vít

L = 60 mm

⇒K = 1000.26

60 = 433 (htk/p)theo m¸y chän K = 210 (htk/p)

7 Thêi gian ch¹y m¸y :

Nguyên công ix : kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt a và tâm lỗ φ26, và độ đồng tâm của các mặt lỗ

I/Sơ đồ kiểm tra (hình vẽ)

- Chi tiết đợc định vị nh sau:

+Mặt B hạn chế 3 bậc tự do

+Hai mặt lỗ φ9 hạn chế 2 bậc tự do

- Tiến hành kiểm tra:

+Trục chuẩn đợc gá và mặt lỗ φ26 trên trục chuẩn có lắp đồng hồ so Một mũi đồng hồ tiếp xúc với mặt A khi quay trục chuẩn kim đồng hồ thay đổi đó

là độ không vuông góc giữa mặt A và đờng tâm lỗ φ26

+Và trên trục chuẩn cũng gắn một đồng hồ so để kiểm tra độ đồng tâm của mặt lỗ φ26 và mặt lỗ φ77

Chỉ số đồng hồ thay đổi chính là độ không đồng tâm của hai mặt lỗ

Chơng iII Thiết kế đồ gá

Thiết kế đồ gá cho nguyên công khoan, khoét φ9Khi khoan lực cắt không lớn lắm, nhng lực chiều trục lớn vì thế đồ gá khoan phải có độ cứng vững Cơ cấu phải đủ lực kẹp và độ cứng vững

I Phân tích sơ đồ gá đặt:

- Mặt A của chi tiết đợc định vị trên hai phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, mặt trụ

φ100 định vị bằng khối V ngắn hạn chế 2 bậc tự do và mặt đầu vấu định vị bởi chốt tỳ hạn chế 1 bậc tự do Lực kẹp có phơng hớng vuông góc với mặt phẳng phiến tỳ

M K f

d : Đờng kính dao khoan

R : Khoảng cách từ tâm mũi khoan tới tâm phiến tỳ

K hệ số phụ thuộc vào vật liệu K=1

Trong trờng hợp này cơ cấu phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn mô men cắt M

+ K0: Hệ số an toàn cho tất cả các trờng hợp K0=1,5

+ K1: Hệ số tính đến trờng hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi Gia công thô chọn K1=1,2

+ K2: Hệ số tăng lực cắt khi dao mòn K2=1,5

+ K3: Hệ số tăng lực cắt khi gia công gián đoạn , K3=1,2

+ K4: Hệ số tính đến sai số của cơ cấu kẹp chặt K4=1,3

+ K5: Hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng tay K5=1

+ K6: Hệ số tính đến mô men làm quay chi tiết K6=1,5

⇒ K = 1,5 1,2 1,5 1,2 1,3 1 1,5 = 6,318

⇒ Q = 1

sin 2

M K f

1,89.6,318

0,7 0,5.22,5

145 sin 2

III Chọn cơ cấu kẹp chặt

Cơ cấu kẹp chặt phải thoả mãn các yêu cầu : Khi kẹp phải giữ đúng vị trí phôi, lực kẹp tạo ra phải đủ lớn, không làm biến dạng phôi, kết cấu nhỏ gọn, thao tác thuận lợi, an toàn Với các yêu cầu nh trên ta chọn cơ cấu kẹp chặt bằng mỏ kẹp liên động

IV Chọn cơ cấu dẫn hớng

Cơ cấu dẫn hớng : Đối với đồ gá khoan , thì cơ cấu dẫn hớng qua trọng nhất là bạc dẫn hớng có tác dụng xác định vị trí gia công so với dụng cụ cắt.Sai số gá đặt đợc tính theo công thức :

εm : Sai số mòn , do đồ gá bị mòn gây ra

εm = β N àm

Với N : Số lợng chi tiết gia công N = 6000

β : Hệ số phụ thuộc vào kết cấu đồ định vị β = 0,2

kết luận

Trên đây là toàn bộ quá trình thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết “Nắp trờn cụm bơm xăng” mà em đã đợc nhận làm đề tài cho Đồ án Tốt nghiệp

Toàn bộ quá trình tính toán và thiết kế mà bản thân cho rằng tối u nhất

em đã trình bày ở phần trên Mặc dù đã có nhiều nỗ lực và cố gắng nhng vì kiến thức còn hạn chế cộng với thời gian cho việc tiến hành làm Đồ án thực sự cha dài nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong tiếp tục nhận

đợc sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy, cô giáo cùng các bạn đồng nghiệp để

em có thể hoàn thiện và phát triển kỹ năng chuyên nghành của bản thân

Qua quá trình làm Đồ án Tốt nghiệp em đã học hỏi đợc rất nhiều kiến thức và rút ra đợc một số kinh nghiệm cho việc thiết kế, tính toán và gia công chi tiết máy thuộc lĩnh vực của ngành Cơ khí Những kiến thức và kinh nghiệm đó đóng vai trò là nền tảng trong quá trình công tác sau này

Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và hớng dẫn tận tình của Cụ giỏo

PHẠM THỊ THIỀU THOA, trong suốt quá trình thực hiện bản Đồ án này.

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

MAI VĂN HẢO

môc lôc