bài giảng lap rap o to

Theo quyết định 115/2004/QĐ-BCN của Bộ công nghiệp thì công suất lắp ráp tính cho một ca sản xuất được quy định tối thiểu như sau: 1.2.3 Phân loại theo loại hình lắp ráp: - Lắp ráp ô tô

LỜI NÓI ĐẦU

Công nghiệp ô tô là ngành công nghiệp rất quan trọng cần được ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá và xây dựng tiềm lực

an ninh, quốc phòng của đất nước

Phát triển nhanh ngành công nghiệp ô tô trên cơ sở thị trường và hội nhập với nền kinh

tế thế giới, lựa chọn các bước phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hoá, hợp tác hoá nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất nước, đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và hợp tác quốc tế trong ngành công nghiệp ô tô, đó là chiến lược phát triển công nghiệp ô tô Việt Nam đến 2010, tầm nhìn tới 2020 đã được chính phủ phê duyệt

Để thực hiện điều đó, phải cần đội ngũ cán bộ kỹ thuật công nghệ có trình độ về sản xuất và lắp ráp ô tô Học phần Công nghệ lắp ráp ôtô được giảng dạy cho sinh viên hệ Cao đẳng ngành công nghệ kỹ thuật ô tô của trường Cao đẳng GTVT, nhằm trang bị những kiến thức

về công nghiệp sản xuất và lắp ráp, từ tổng thành đến toàn bộ ô tô

Nội dung bài giảng do Th.S Nguyễn Duy Tưởng biên soạn, gồm 4 phần lớn:

- Đại cương về công nghệ sản xuất và lắp ráp ô tô

- Sản xuất phụ tùng, khung, vỏ ô tô

- Lắp ráp tổng thành và lắp ráp ô tô

- Kiểm tra chất lượng ô tô sản xuất, lắp ráp

Do hạn chế về thời gian và tài liệu, nên bài giảng không thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc để lần tái bản sau được phong phú

và hoàn chỉnh hơn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, Ngày 10 tháng 06 năm 2013 Tác giả

CHƯƠNG I

ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG NGHỆ LẮP RÁP Ô TÔ

1.1.KháI quát chung

1.1.1.Các văn bản quy định về sản xuất và lắp ráp ô tô ở Việt Nam

Theo quy định số 34/2005/QĐ-BGTVT ngày 21/7/2005 của Bộ giao thông vận tải, có các thuật ngữ sau:

1.1.1 Xe cơ giới: Là loại phương tiện giao thông cơ giới hoạt động trên đường bộ, được

định nghĩa tại phiên bản mới nhất của TCVN6211 và TCVN-7271 (2003)

1.1.2 Ô tô sát xi: Là ô tô ở dạng bán thành phẩm, có thể tự di chuyển, có buồng lái hoặc

không có buồng lái, không có thùng chở hàng, không có khoang chở hành khách, không gắn các thiết bị chuyên dùng

Hình 1.1: Sát xi ô tô TVN đang chế tạo tại tổng công ty Than Việt Nam

1.1.3 Tổng thành: Động cơ, khung, buồng lái, thân xe, thùng chở hàng, thiết bị chuyên

dùng lắp trên xe

1.1.4 Hệ thống: Hệ thống truyền lực, hệ thống chuyển động, hệ thống treo, hệ thống

pahnh, hệ thống lái, hệ thống nhiên liệu, hệ thống điện, hệ thống đèn chiếu sáng và tín hiệu

1.1.5 Linh kiện: Các tổng thành, hệ thống và các chi tiết được sd để lắp ráp xe cơ giới 1.1.6 Sản phẩm: Là linh kiện hoặc xe cơ giới.

1.1.7 Sản phẩm cùng kiểu loại: Là sản phẩm cùng một chủ sở hữu công nghiệp, cùng

nhãn hiệu, thiết kế và các thông số kỹ thuật được sản xuất theo cùng một công nghệ

1.1.8 Chứng nhận kiểu loại sản phẩm: Là quá trình kiểm tra, thử nghiệm, xem xét, đánh

giá và chứng nhận sự phù hợp của một kiểu loại sản phẩm với tiêu chuẩn quy định hiện hành

về chất lượng an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi trường

1.1.9 Mẫu điển hình: Là sản phẩm do cơ sở sản xuất lựa chọn theo quy định để thực

hiện kiểm tra, thử nghiệm

1.1.10 Cơ sở sản xuất: Là doanh nghiệp sản xuất linh kiện lắp ráp xe cơ giới có đủ điều

kiện theo các quy định hiện hành

1.1.11 Cơ sở thiết kế: Là tổ chức hành nghề kinh doanh dịch vụ thiết kế xe cơ giới theo

quy định hiện hành

1.1.12 Cơ quan quản lý chất lượng: (Cơ quan QLCL) là Cục đăng kiểm Việt Nam, trực

thuộc Bộ giao thông vận tải

1.1.13 Cơ sở thử nghiệm: Là tổ chức cá nhân trong nước, nước ngoài hoạt động trong

lĩnh vực thử nghiệm linh kiện hoặc xe cơ giới được cơ quan QLCL đánh giá và chấp thuận.Theo quyết định số 115/2004/QĐ-BCN ngày 27/10/2004 của Bộ trưởng Bộ công nghiệp

có các thuật ngữ sau:

1.1.14 Lăp ráp ô tô: Là quá trình lắp ráp từ các chi tiết thành cụm chi tiết, bộ phận và

tổng thành tạo ra ô tô hoàn chỉnh

1.1.15 Lắp ráp tổng thành: Là lắp ráp từ các chi tiết thành cụm chi tiết hoàn chỉnh như

động cơ, hộp số, khung vỏ, buồng lái, khoang hành khách, thùng chở hàng

1.1.16 Khung ô tô: Là hệ thống kết cấu chịu lực để lắp ráp động cơ, buồng lái, thùng xe,

buồng hành khách, hệ thống lái, các cụm bánh xe, hệ thống truyền lực và các bộ phận khác của ô tô

1.1.17 Thân ô tô: Là toàn bộ khung, vỏ, sàn ô tô.

1.2 Phân loại các nhà máy sản xuất và lắp ráp ô tô.

1.2.1 Phân loại theo chuyên môn hoá:

- Nhà máy chuyên sản xuất các linh kiện ( nhà máy chế tạo phụ tùng ô tô)

- Nhà máy lắp ráp tổng thành ô tô

- Nhà máy sản xuất và lắp ráp ô tô (bao gồm cả sản xuất linh kiện và cả lắp ráp)

1.2.2 Phân loại theo quy mô sản xuất:

a/ Quy mô đơn chiếc: Còn gọi là sản xuất nhỏ, theo quy mô này, hầu hết trang thiết bị

và máy móc thuộc loại vạn năng, còn trang thiết bị chuyên dùng chỉ sử dụng bắt buộc khi thiếu chúng thì không đảm bảo yêu cầu của sản phẩm

Trong thời đại hiện nay, loại quy mô đơn chiếc không sử dụng vì năng suất lao động kém, giá thành đắt, không cạnh tranh được trong thị trường ô tô

b/ Quy mô hàng loạt: được đặc trưng bằng sản xuất theo lô hàng, các chi tiết cùng lô

được sản xuất đồng thời có sử dụng cả máy vạn năng và máy chuyên dùng Các máy có thể

bố trí theo nhóm hoặc theo quy trình công nghệ

c/ Quy mô hàng khối: Đặc trưng bằng sản lượng xuất xưởng hàng năm rất lớn Quy mô

này cho phép tự động hoá và cơ giới hoá quá trình công nghệ

Theo các tài liệu của Liên Xô cũ thì ở Liên Xô, loại đơn chiếc có sản lượng (10 sản phẩm/năm) hàng loạt nhỏ (10-200 sản phẩm/năm) hàng loạt vừa (200-5000 sản phẩm/năm) hàng loạt lớn (500-5000 sản phẩm/năm) và hàng khối (trên 5000 sản phẩm/năm)

Theo quyết định 115/2004/QĐ-BCN của Bộ công nghiệp thì công suất lắp ráp tính cho một ca sản xuất được quy định tối thiểu như sau:

1.2.3 Phân loại theo loại hình lắp ráp:

- Lắp ráp ô tô (khung, thân xe)

- Lắp ráp tổng thành (động cơ, hộp số)

1.2.4 Phân loại theo tỉ lệ nội địa hoá:

- Lắp ráp IKD (sử dụng các linh kiện không đồng bộ từ nguồn nhập khấu và các linh kiện nội địa hoá để lắp ráp thành ô tô hoàn chỉnh)

- Lắp ráp CKD (sử dụng các linh kiện đồng bộ từ nguồn nhập khẩu để lắp ráp thành ô tô hoàn chỉnh)

Việc phân loại theo kiểu này ngày nay trong công nghiệp ô tô ở nước ta không áp dụng nữa.

1.3 Sản xuất và lắp ráp ô tô ở Việt Nam:

Vào năm 1960, ngành hậu cần Quân đội Nhân dân đã chế tạo thành công chiếc xe con (Chiến thắng) theo khuôn mẫu ô tô Pô-bê-đa của Liên Xô cũ, với lôgô là anh bộ đội cầm súng xông lên chiến trường Điện Biên Phủ Năm 1970, chúng ta làm thử ô tô Trường Sơn, những chiếc xe đầu tiên đã theo đường mòn Hồ Chí Minh ra mặt trận

Ngày nay, theo quyết định của Thủ tướng Chính phủ số 175/2002/QĐ-TTg ngày 03/2/2002 phê duyệt chiến lược phát triển công nghiệp ô tô Việt Nam đến 2010, tầm nhìn tới

2020 và quyết định số 177/2004/QĐ-TTg ngày 5/10/2004 về phê duyệt quy hoạch phát triển ngành công nghiệp ô tô Việt Nam để đến năm 2020 trở thành một ngành công nghiệp quan trọng của đất nước, có khả năng đáp ứng ở mức cao nhất nhu cầu thị trường trong nước và tham gia vào thị trường khu vực và thế giới ( Xuất khẩu ô tô và phụ tùng)

1.3.1 Quan điểm phát triển:

a/ Công nghiệp ô tô là ngành công nghiệp rất quan trọng cần được ưu tiên phát triển để góp phần phục vụ có hiệu quả quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá và xây dựng tiềm lực

an ninh, quốc phòng của đất nước

b/ Phát triển nhanh ngành công nghiệp ô tô trên cơ sở thị trường và hội nhập với nền kinh tế thế giới, lựa chọn các bước phát triển thích hợp, khuyến khích chuyên môn hoá, hợp tác hoá nhằm phát huy lợi thế, tiềm năng của đất nước, đồng thời tích cực tham gia quá trình phân công lao động và hợp tác quốc tế trong ngành công nghiệp ô tô

c/ Phát triển ngành công nghiệp ô tô phải gắn kết với tổng thể phát triển công nghiệp chung cả nước và các chiến lược phát triển các ngành liên quan đã được phê duyệt, nhằm huy động và phát huy tối đa các nguồn lực của mọi thành phần kinh tế, trong đó doanh nghiệp Nhà nước giữ vai trò then chốt

d/ Phát triển ngành công nghiệp ô tô trên cơ sở tiếp thu công nghệ tiên tiến của thế giới, kết hợp với việc đẩy mạnh hoạt động nghiên cứu, phát triển trong nước và tận dụng có hiệu quả cơ sở vật chất, trang thiết bị hiện có, nhằm nhanh chóng đáp ứng nhu cầu trong nước về các loại xe thông dụng với giá cả cạnh tranh, tạo động lực thúc đẩy các ngành công nghiệp

hỗ trợ trong nước phát triển nhằm đẩy nhanh quá trình sản xuất linh kiện, phụ tùng trong nước.

e/ Phát triển ngành công nghiệp ô tô phải phù hợp với chính sách tiêu dùng của đất nước

và phải bảo đảm đồng bộ với việc phát triển hệ thống hạ tầng giao thông, các yêu cầu về bảo

vệ và cải thiện môi trường

1.3.2 Mục tiêu cụ thể:

- Về các loại xe thông dụng (xe tải, xe khách, xe con): đáp ứng khoảng 40-50% nhu cầu thị trường trong nước về số lượng và đạt tỷ lệ sản xuất trong nước (hàm lượng chế tạo trong nước) đến 40% vào năm 2005, đáp ứng trên 80% nhu cầu thị trường trong nước về số lượng

và đạt tỉ lệ sản xuất trong nước 60% vào năm 2010 (riêng động cơ phấn đấu đạt tỉ lệ sản xuất trong nước 50%, hộp số đạt 90%)

- Về các loại xe chuyên dùng: Đáp ứng 30% nhu cầu thị trường trong nước về số lượng, đạt tỉ lệ sản xuất trong nước 40% vào năm 2005, tiến tới đáp ứng 60% nhu cầu thị trường trong nước về số lượng, đạt tỉ lệ sản xuất trong nước 60% vào năm 2010

- Về các loại xe cao cấp: Các loại xe du lịch cao cấp phấn đấu đạt tỉ lệ sản xuất trong nước 20-25% vào năm 2005 và 40-45% vào năm 2010, đáp ứng phần lớn nhu cầu thị trường trong nước, các loại xe tải, xe khách cao cấp đạt tỉ lệ sản xuất trong nước 20% vào năm 2005

và 35-40% vào năm 2010, đáp ứng 80% nhu cầu thị trường trong nước

- Về động cơ, hộp số và phụ tùng: Chủ yếu là các loại động cơ diesel có công suất từ 80-400 mã lực, với sản lượng khoảng 100.000 chiếc/năm vào năm 2010 và khoảng 200.000 chiếc/năm vào năm 2020 Với hộp số và cụm chuyển động, phấn đấu sản lượng đạt 100.000 chiếc/năm cho mỗi loại vào năm 2010 và 200.000 chiếc/năm vào năm 2020

- Về định hướng sản lượng và cơ cấu sản phẩm

Dự kiến sản lượng ô tô các loại đến năm 2020

Bảng 1.1: Dự kiến sản lượng ô tô các loại đến năm 2020 Đơn vị: xe

239.000

60.00010.000

398.000

116.00028.000

6

+ 10-16 chỗ ngồi+ 17-25 chỗ ngồi+ 26-46 chỗ ngồi+ > 46 chỗ ngồi

Xe tải+ Đến 2 tấn+ > 2 tấn – 7 tấn+ > 7 tấn – 20 tấn+ > 20 tấn

Xe chuyên dùng

9.0002.0002.4001.60068.00040.000*

14.00013.6004002.000

21.0005.0006.0004.000127.00057.000*

35.00034.0001.0006.000

44.00011.20015.1809.520159.80050.00053.70052.9003.20014.400

1.3.3 Định hướng đầu tư:

Nhu cầu vốn đầu tư đến năm 2010 khoảng 16.000-18.000 tỷ đồng, còn đến năm 2020 ước tính khoảng 35.000-40.000 tỷ đồng

Khuyến khích việc bố trí các dự án sản xuất, lắp ráp ô tô và sản xuất phụ tùng tại 3 vùng kinh tế trọng điểm và các địa bàn lân cận nhằm tận dụng các lợi thế sẵn có, gồm:

- Miền bắc: Các tỉnh, thành phố trong và giáp ranh khu vực tam giác tăng trưởng kinh tế

Hà Nội – Hải phòng – Quảng Ninh Lắp ráp xe tải trên 10 tấn: 1.000xe/năm

- Miền trung: Các tỉnh từ Thanh Hoá đến Khánh Hoà

- Miền nam: Các tỉnh, thành phố trong và giáp ranh khu vực tứ giác tăng trưởng kinh tế thành phố Hồ Chí Minh – Bà Rịa – Vũng Tàu - Đồng Nai – Bình Dương, thành phố Cần Thơ

Nòng cốt trong ngành công nghiệp ô tô Việt Nam là Tổng công ty công nghiệp ô tô Việt Nam, Tổng công ty máy động lực và máy nông nghiệp, Tổng công ty than Việt Nam, Tổng công ty Cơ khí giao thông Sài Gòn

Ngoài ra còn có các hiệp hội các doanh nghiệp cơ khí, hiệp hội các nhà sản xuất ô tô Việt Nam, hiệp hội kỹ sư cơ khí Việt Nam, hiệp hội kỹ sư ô tô Việt Nam tham gia

1.4 Các quá trình sản xuất và quy trình công nghệ

1.4.1 Quá trình sản xuất:

Là tổng hợp tất cả cỏc hoạt động của con người và cụng cụ sản xuất cần thiết cho nhà mỏy để chế tạo sản phẩm (linh kiện) Quỏ trỡnh sản xuất bao gồm khụng chỉ cỏc quỏ trỡnh cơ bản làm biến đổi vật liệu hoặc bỏn thành phẩm thành ụ tụ và cỏc bộ phận của chỳng mà cũn bao gồm cỏc quỏ trỡnh phụ (chế tạo dụng cụ và đồ gỏ, sửa chữa và bảo dưỡng cỏc trang thiết

bị, vận chuyển nội bộ, cụng tỏc kho tàng và kiểm tra) đảm bảo khả năng chế tạo sản phẩm (linh kiện)

Quỏ trỡnh sản xuất (hỡnh 1.3) bao gồm: Chuẩn bị, tổ chức và lập ks sản xuất, chuẩn bị phương tiện sản xuất, tiếp nhận và bảo quản vật tư và bỏn thành phẩm, tiếp nhận phụ tựng, tổng thành, cỏc linh kiện từ nhà mỏy sản xuất vệ tinh, tiếp nhận phụi, chế tạo cỏc chi tiết, lắp rỏp sản phẩm, vận chuyển đối tượng sản xuất, kiểm tra kỹ thuật và thử nghiệm, bảo quản sản phẩm

Hình 1.3: Sơ đồ quá trình sản xuất

Theo các đặc trng của công việc trong các nhà máy sản xuất ô tô có 3 loại phân xởng (hình 1.4) Hai nhóm phân xởng chuẩn bj và gia công đợc coi là các phân xởng chính có nhiệm vụ đảm bảo cho các phân xởng chính sản xuất liên tục, không gián đoạn và thành phẩm có chất lợng cao Các phân xởng phụ sản xuất bảo dỡng, sửa chữa dụng cụ, đồ nghề, các trang thiết bị chuyên dùng và vận tải nội bộ

Hình 1.4: Phân loại phân xởng nhà máy ô tô.

1.4.2 Quy trình công nghệ:

Là một phần của quá trình sản xuất bao gồm các hoạt động theo một thứ tự nhất định, làm thay đổi trạng thái của đối tợng sản xuất Nhà máy ô tô có nhiều quy trình công nghệ khác nhau nh quy trình gia công nóng, quy trình lắp ráp tổng thành và ô tô, quy trình sơn.Quy trình công nghệ gia công cơ khí là một phần của quá trình sản xuất liên quan trực tiếp đến thay đổi trạng thái của đối tợng sản xuất (phôi) nh: Hình dáng hình học, kích thớc, chất lợng bề mặt, cơ tính, để thành sản phẩm đúng yêu cầu kỹ thuật.DDĐ

Quy trình công nghệ lắp ráp là một phần của quá trình sản xuất trực tiếp liên quan đến thứ tự lắp ráp các linh kiện thành nhóm, khâu, tổng thành và ô tô hoàn chỉnh

Các quy trình công nghệ đợc thực hiện tại các vị trí sản xuất

Vị trí sản xuất là một phần diện tích sản xuất trên mặt bằng nhà xởng, có trang bị các dụng cụ đồ nghề, thiết bị phù hợp với chức năng mà vị trí đảm nhiệm Tên của vị trí th… ờng

là tên công việc mà vị trí thực hiện hoặc tên của nguyên công

Nguyên công là một phần của quy trình công nghệ, thực hiện trên một vị tí sản xuất Nguyên công là đơn vị tính toán cơ bản cho việc định mức kỹ thuật trong thiết kế bộ phận sản xuất cũng nh xác định giá thành quy trình công nghệ Xây dựng nguyên công là công việc quan trọng của kỹ s công nghệ

Trong một số nguyên công, chi tiết có thể gá đặt và kẹp chặt nhiều lần, có thể có nghĩa

là phải nhiều lần định vị Định vị là một phần của nguyên công đợc thực hiện không thay đổi kẹp chặt chi tiết gia công hay đơn vị lắp ráp

Chi tiết gia công hay đơn vị lắp ráp đợc kẹp chặt trong đồ gá, có thể có đợc một số t thế ứng với dụng cụ T thế đó đợc gọi là vị trí Vị trí là một phần của nguyên công xác định t thế

của chi tiết gia công hoặc sản phẩm lắp ráp với một chuyển động của đồ gá ứng với dụng cụ gia công.

Nguyên công có thể gồm nhiều bớc chuyển Bớc chuyển là một phần của nguyên công

đợc đặc trng bởi sự không thay đổi của dụng cụ và bề mặt khi gia công hoặc tham gia vào lắp ráp trong mối ghép

Mỗi bớc chuyển lại có vài thao tác: Thao tác – bớc công tác – là một lần dịch chuyển

đối tợng của dụng cụ so với chi tiết gia công để thay đổi hình dáng, kích thớc, độ nhám bề mặt Quan hệ giữa quy trình công nghệ, nguyên công, định vị xem trên hình 1.5

Hình 1.5: Sơ đồ các phần tử của quy trình công nghệ

1.4.3 Quy trình công nghệ và dây chuyền sản xuất và lắp ráp ô tô.

Sản xuất là một ngành công nghiệp tổng hợp, có rất nhiều các tổ hợp công nghiệp bổ trợ nh: sản xuất các linh kiện phi kim loại (các gioăng đệm, săm lốp, các chi tiết bằng chất dẻo) sản xuất các trang thiết bị điện, sản xuất kính, sản xuất các loại vật liệu thép, gang kèm theo

đó là nhiều quy trình công nghệ nh: quy trình chế tạo phôi, quy trình nhiệt luyện, quy trình

- Quy trình công nghệ cá biệt: Là quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm có kích thớc mẫu, tên gọi riêng và đợc thực hiện độc lập với loại hình sản xuất.

- Quy trình công nghệ điển hình: Là loại quy trình chế tạo, lắp ráp nhóm sản phẩm có chung đặc điểm kết cấu và công nghệ

Song song với các quá trình công nghệ trong các nhà máy ô tô ở nớc ta tồn tại hai loại dây chuyền công nghệ

Dây chuyền mềm: Theo loại hình dây chuyền này, trên mặt bằng nhà máy chỉ có các trang thiết bị di động, không có các trang thiết bị cố định gắn trên nền nhà hoặc các cấu kiện nhà xởng Mục đích chính là có thể thay đổi công nghệ khi thay đổi chủng loại ô tô hoặc thay

đổi nhãn mác ô tô đợc nhanh chóng, không phụ thuộc vào các trang thiết bị cố định, dễ dàng

bố trí lại vị trí sản xuất

Dây chuyển sản xuất cứng: Loại hình này đợc cố định trong mặt bằng nhà xởng bằng các ray và các xe lăn trên ray, bằng các băng truyền và các vị trí sản xuất đợc cố định theo các băng truyền Dây chuyền sản xuất cứng cho phép cơ khí hoá và tự động hoá cao

1.5 Cơ khí hoá và tự động hoá các quy trình công nghệ:

Hình 1.6b: Máy vặn đai ốc dẫn động khí nén.

Hình 1.6c: Máy vặn đai ốc dẫn động thuỷ lực

Các máy vặn đai ốc nhiều trục (hình 1.6a) cho phép đồng thời vặn nhiều đai ốc một lúc (nắp máy động cơ, hộp số, cầu chủ động) đảm bảo cùng trị số mô men vặn

Các máy vặn đai ốc dẫn động khí nén (hình 1.6b) có động cơ rô to và hộp số hành tinh cho phép điều chỉnh trị số mô men vặn theo yêu cầu

Các máy vặn đai ốc dẫn động thuỷ lực (hình 1.6c) sử dụng dầu công nghiệp 20 hiệu suất 60%

Tất cả các máy vặn đai ốc cho phép nếu quá tải sẽ tự động dừng lại hoặc quay trơn, đảm bảo an toàn cho đối tợng lắp ráp và cho máy vặn đai ốc

áp dụng cơ giới hoá trong lắp ráp cho phép tăng năng suất 20:30 lần so với làm thủ công

Tự động hoá quá trình công nghệ là thay thế hoàn toàn lao động thủ công bằng máy, kể cả

trình thực hiện công việc và trong trờng hợp cần thiết có những điều chỉnh hoặc hiệu chỉnh trang thiết bị.

Tuỳ theo dạng mà cơ khí hoá (tự động hoá) đợc phân thành đơn chiếc và tổ hợp Cơ khí hoá (tự động hoá) chỉ bào gồm một phần tử của quá trình công nghệ (nguyên công, bớc) đợc gọi là loại hình đơn chiếc Cơ khí hoá (tự động hoá) gồm hai hay nhiều hơn thì đợc gọi là loại hình tổ hợp Loại này lại phân thành cơ khí hoá (tự động hoá) một phần và toàn phần ở cơ khí hoá 9tự động hoá) toàn phần thì tất cả các bộ phận cấu thành quá trình công nghệ đợc cơ khí hoá (tự động hoá) Còn ở cơ khí hoá (tự động hoá) một phần thì sẽ có một số công việc đ-

ợc thực hiện bằng tay

Các phơng tiện trang bị công nghệ ở cơ khí hoá (tự động hoá) gồm các máy thiết bị vận chuyển Một trong các phơng tiện này có thể tác động bằng tay hoặc tự động Máy là các thiết bị kỹ thuật riêng biệt, thực hiện các chuyển động cơ khí để trực tiếp biến đổi trạng thái của vật liệu, năng lợng hoá các thông tin Các dụng cụ là các thiết bị kỹ thuật đợc sử dụng với tính chất là công cụ của máy móc hoặc con ngời Đồ gá thực hiện chức năng là chuẩn và thiết

bị kẹp chặt sản phẩm trong thời gian gia công, lắp ráp, vận chuyển Tay máy tạo thành nhóm các thiết bị kỹ thuật đặc biệt, gồm các cơ cấu khớp, đòn nhiều khâu phục vụ cho việc di chuyển trong không gian các đối tợng sản xuất hoặc các dụng cụ

Trong các phơng tiện trang bị công nghệ tác động bằng tay thì tất cả các công việc và chức năng điều khiển đợc thực hiện nhờ năng lợng của con ngời (công nhận vận hành) Các phơng tiện cơ khí hoá thực hiện tất cả các hoạt động công nghệ và các hoạt động phụ nhờ năng lợng máy dới sự điều khiển của con ngời Các trang bị tự động hoá hoạt động đợc điều khiển và làm việc theo ctr định trớc, không có sự tham gia của con ngời

1.5.2 Dây chuyền tự động và các Rô bốt công nghiệp:

Tự động hoá quá trình sản xuất đi qua một số giai đoạn phát triển Giai đoạn đầu tiên là tạo ra các máy bán tự động và tự động Giai đoạn tiếp theo là tự động hoá hệ thống các máy, nghĩa là dây chuyền tự động

Dây chuyền tự động là tập hợp của nhóm thiết bị công nghệ và trang bị phụ, bố trí theo trình tự nhất định và đợc liên hệ bằng một hệ thống vận chuyển, dùng để thực hiện tự động các quá trình công nghệ xác định Trong dây chuyền tự động, không chỉ các nguyên công trực tiếp liên quan tới gia công sản phẩm đợc tự động hoá mà các nguyên công di chuyển sản phẩm cũng nh loại bỏ phế liệu cũng đợc tự động hoá

Tơng ứng với các đặc tính của các nguyên công công nghệ là các dây chuyền tự động riêng lẻ để gia công cắt gọt, gia công áp lực, nhiệt luyện, đúc, lắp ráp và các dây chuyền tự…

động tổ hợp dùng để thực hiện một số nguyên công

Hình 1.7: Dây chuyền hàn tự động tại nhà máy ô tô Valmet

Trên hình 1.8 là phân loại các dây chuyền tự động

Hình 1.8: Phân loại dây chuyền tự động.

Dây chuyền một danh mục để chế tạo ra một loại sản phẩm Dây chuyền nhiều danh mục có thể chế tạo các sản phẩm thuộc nhiều chủng loại (hoặc kích thớc khác nhau)

Trong dây chuyền một nhánh, các sản phẩm chuyển từ vị trí sản xuất này sang vị trí sản xuất khác theo các nhánh song song Trong trờng hợp tổng quát, năng suất của dây chuyền nhiều nhánh cao hơn loại một nhánh.

ở dây chuyền tự động khép kín, việc đa bán thành phẩm hoặc phôi vào và lấy thành phẩm trong cùng một vị trí (các nguyên công bố trí vòng tròn) Dây chuyền tự động không khép kín thì nguyên công đầu và cuối ở xa nhau Dây chuyền có thể là tuyển thẳng, gấp khúc.Dây chuyền tự động có liên hệ cứng là giữa các nguyên công không có lợng dự trữ, yêu cầu hoạt động của các vị trí phải đồng bộ Nếu một vị trí dừng lại thì toàn bộ dây chuyền bị dừng theo Với loại có liên hệ mềm lại có lợng dự trữ giữa các nguyên công, tại từng vị trí có thể làm việc với các nhịp khác nhau, không phá vỡ sự hoạt động của toàn dây chuyền

Trang bị công nghệ của dây chuyền tự động hiệu chỉnh đợc có thể đợc điều chỉnh để chế tạo ra sản phẩm khác, còn ở dây chuyền không hiệu chỉnh đợc không có khả năng đó áp dụng dây chuyền tự động cho phép tăng đáng kể năng lực sản xuất Thí dụ kết cấu của dây chuyền tự động lắp ráp hộp số cho phép lắp ráp 7 loại hộp số mà không phải hiệu chỉnh dây chuyền Các nguyên công lắp ráp các trục sơ cấp, thứ cấp, trung gian, số lùi, xiết chặt các bu lông nắp hộp số đều đợc tự động hoá

Hiện nay trong ngành công nghiệp ô tô hình thành mô hình tự động hoá linh hoạt, nghĩa

là khả năng ổn định chức năng trong điều kiện sản xuất nhiều chủng loại khi thay đổi thờng xuyên các đối tợng lao động, chơng trình sản xuất, điều kiện và chế độ công nghệ

Các Rô bốt công nghiệp là phơng tiện đặc trng nhất của tự động hoá linh hoạt, chúng là các máy tự động đợc chơng trình hoá để thực hiện các chức năng chuyển động tơng tự nh con ngời Các Rô bốt công nghiệp gồm hai hệ thống cơ bản sau: Hệ thống chấp hành là cả tay máy có nhiều khâu, và hệ thống chơng trình hoá để tự động điều khiển

Có hai loại Rô bốt cơ bản: Rô bốt công nghệ và Rô bốt vận tải Rô bốt công nghệ trực tiếp thực hiện các nguyên công nh hàn, sơn, lắp ráp Đó là các tay máy có trang bị các dụng

cụ, thiết bị tơng ứng tự động Các Rô bốt vận tải là các tay máy có trang bị dụng cụ giữ, kẹp, gắp (nam châm điện)

Sản xuất ô tô là lĩnh vực tiêu thụ nhiều các Rô bốt công nghiệp, nó chiếm tới 20-40% tổng số Rô bốt công nghiệp Việc áp dụng rô bốt công nghiệp cho phép tăng năng suất lao

động, tăng chất lợng sản phẩm

1.6 An toàn lao động trong sản xuất và lắp ráp ô tô:

Các đơn vị sản xuất và lắp ráp ô tô là các nhà máy công nghiệp ô tô, do đó phải chấp hành mọi quy định về an toàn lao động và phòng cháy chữa cháy trong ngành công nghiệp do Nhà nớc và luật lao động quy định.

Trong quyết định của Bộ công nghiệp về “Quy định tiêu chuẩn doanh nghiệp sản xuất, lắp ráp ô tô” số 115/2004 QĐ-BCN ban hành ngày 27/10/2004 đã chỉ rõ “ Khu vực xởng sản xuất, lắp ráp, bao gồm cả hàn, sơn, kiểm tra phải đợc bố trí theo quy trình công nghệ phù hợp Các sơ đồ quy trình công nghệ tổng thể và theo từng công đoạn sản xuất, lắp ráp phải đợc bố trí đúng nơi quy định trong các phân xởng để ngời công nhân thực hiện Nền nhà xởng phải

đợc sơn chống trơn và có vạch chỉ giới phân biệt lối đi an toàn toàn và mặt bằng công nghệ

Có đủ trang thiết bị đảm bảo vệ sinh công nghiệp, an toàn lao động, giảm độc hại (tiếng ồn, nóng bức, bụi) phòng chống cháy nổ và xử lý chất thải (rắn, lỏng, khí) theo đúng các quy

định hiện hành, bảo đảm cảnh quan, môi trờng, văn minh công nghiệp

Trong các phân xởng nóng (hàn, rèn, đúc, nhiệt luyện ) các phân xởng có độc hại và hoá chất (thử động cơ, sơn mạ) bắt buộc phải phải có trang thiết bị thông gió Trong các phân x-ởng có máy công cụ sử dụng năng lợng điện bắt buộc phải có cầu dao tổng và bộ phận Các thiết bị điện bắt buộc phải có tiếp đất Trong các phân xởng lắp ráp cơ khí hoá và tự động hoá phải có trang bị an toàn lao động Khi vận hành phải theo trình tự an toàn quy định, nội quy lao động phải đợc thực hiện nghiêm ngặt

Chơng II Sản xuất phụ tùng, khung, vỏ ô tô

2.1 Sản xuất phôi

2.1.1 Sản xuất phôi trong chế tạo phụ tùng ô tô

Phụ tùng ô tô ở đây đợc hiểu là các chi tiết trong các hệ thống của ô tô (trừ các chi tiết thuộc khung vỏ)

Phôi là chi tiết có các bề mặt chứa một lợng d kim loại dự trữ để gia công Lợng kim loại

dự trữ đó gọi là lợng d Lợng d đợc loại bỏ trong quá trình gia công

Trong sản xuất ô tô, việc chọn đúng cách tạo phôi có ảnh hởng rất lớn đến hiệu quả kinh

tế của sản xuất, vì chọn phôi ảnh hởng trực tiếp đến số lợng nguyên công, bớc, giờ công và

Đánh giá việc chọn phôi bằng hệ số sử dụng kim loại, tính bằng tỉ lệ giữa trọng lợng của chi tiết trên trọng lợng phôi Hệ số này càng gần 1 thì việc chọn phôi càng hợp lý.

Chọn phôi còn phụ thuộc vào dạng sản xuất, số lợng sản phẩm xuất xởng hàng năm Các loại hình sản xuất phôi thờng gặp trong sản xuất ô tô là: Đúc, gia công áp lực, thiêu kết, các phôi hàng hoá định hình

a/ Đúc:

Gồm các loại: Đúc một lần (đúc trong khuôn cát, làm bằng thủ công hay làm bằng máy,

đúc vỏ rỗng, đúc nấu chảy), đúc nhiều lần (đúc bằng khuôn kim loại tĩnh, đúc ly tâm, đúc áp lực)

Các vật đúc từ gang xám, gang rèn chiếm gần 1/4 sản phẩm công nghiệp ô tô (thân máy), vỏ cầu, vỏ truyền lực chính, hộp lái) sản phẩm đúc từ gang rèn nhất thiết phải gia công nhiệt (ủ phân cấp) trớc khi làm sạch phôi

Các chi tiết có hình dạng phức tạp bắt buộc phải có lõi cốt Để làm khuôn cát, trong công nghiệp ô tô sử dụng máy ép có áp lực cao (25 - 40KG/cm2), đảm bảo cấp chính xác tới cấp 4 - 5 Độ bóng bề mặt tới các cấp 3 -4

Phôi của những chi tiết có độ chính xác cao (trục khuỷu, trục cam) thờng đúc trong khuôn vỏ, phôi loại này thờng không cắt bằng dao mà bằng phơng pháp mài Loại phôi này

có cấp chính xác 4 -7, độ bóng cấp 3 - 4

Các chi tiết ô tô không to nhng hình dáng phức tạp làm bằng thép (nạng gạt sang số, cò

mổ xu páp) có phôi đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc mẫu chảy, có độ chính xác cao, từ cấp

Dập nóng thực hiện tại phân xởng rèn dập, sử dụng các búa hơi, búa thuỷ lực, búa cơ khí tác dụng nhanh Khuôn dập có các loại: kín (các phôi có hình dạng đối xứng không có vết ghép) và hở

Sử dụng loại máy dập ép cơ khí tác động nhanh cho năng suất cao, giảm góc thoát từ 7o

xuống 3o, tiết kiệm kim loại từ 35-40%

Dập nguội và vuốt để chế tạo phôi của các chi tiết nh các te dầu động cơ, vỏ bầu phanh hơi bánh xe, nắp che truyền lực chính

Phôi chế tạo bằng phơng pháp dập, chồn rất kinh tế Ví dụ chế tạo phôi con đội xu-páp bằng phơng pháp dập chồn trên máy ép lệc tâm là 150gram, trong khi phôi con đội xu-páp bằng thép cán định hình, gia công trên máy tiện Revolve là 560gram

c/ Phôi đúc thiêu kết:

Phôi kim loại gốm có đợc do thiêu kết bột kim loại ở áp suất cao (100-600MPa), nhiệt

độ thiêu kết thấp hơn điểm nóng chảy của kim loại thành phần (sắt, chì, volfram-đồng )…hoặc compsit (kim loại-phi kim loại)

d/ Phôi hàng hoá:

Là phôi định hình riêng cho công nghiệp ô tô nh phôi cán định hình có chu kỳ, dùng để chế tạo các trục, vì sự phân bố các thớ kim loại phù hợp hình dạng chi tiết Phôi cán dạng cong để chế tạo các ụ đỡ, giá đỡ

e/ Phôi phi kim loại:

Phần lớn vật liệu phi kim loại trong công nghiệp ô tô là chất dẻo, chất phíp để chế tạo các tấm ma sát (ly hợp, phanh), các nút bấm, các đòn kéo, khoá, van, phớt, vành tay lái

Phôi loại này tiết kiệm kim loại, nhẹ, gia công cơ khí không nhiều, không gỉ, đẹp nhng nhợc điểm là chịu nhiệt kém, tuổi thọ không cao

90% chi tiết phi kim loại sử dụng trên ô tô là trang trí, 10% là chịu lực

2.1.1 Sản xuất phôI trong chế tạo khung, vỏ ô tô

a/ Phôi chế tạo khung:

Khung ô tô gồm các xà dọc và xà ngang, thờng đợc chế tạo từ thép 190 CrMn, 14Mn2AV, hoặc tôn cán nóng dày 1,4 -1,8mm ở nhiệt độ 800oC

Xà dọc chế tạo từ thép cán hay dập hình chữ C hay dạng hộp Xà dọc từ thép cán không

có chỗ uốn theo hớng dọc trong mặt phẳng ngang, chiều cao không thay đổi

Xà dọc chế tạo từ dập nóng 850oC có tiết diện ngang thay đổi theo chiều dài và chỗ uốn theo hớng dọc Chú ý để khi nguội, xà dọc không bị cong vênh, ngời ta tiến hành thờng hoá

và nắn sửa theo thành và mặt bên bằng máy ép

Các xà ngang và các giá đỡ trên khung đợc chế tạo từ thép tấm hoặc thép cán Thép tấm

đợc uốn trên máy ép, sau đó hàn lại Thờng sử dụng hàn hồ quang dới lớp khí bảo trợ nh CO2, TIG, MIG, chú ý khi hàn phải có dỡng để đảm bảo vị trí tơng hỗ khi hàn

- Tôn 2 pha là thép đợc tôi, ủ liên tục, tạo thành hai cấu trúc pha là Mác-ten-xít (M) và fe-rít (α), có độ bền và ứng suất kéo cao (5,5KH/mm+2), dùng để chế tạo cánh cửa hay thanh cản trớc

- Tôn cờng độ cao, có tính dẻo cao, độ bền kéo cao, điểm chảy cao, dùng làm vỏ xe tố, nhợc điểm là tính hàn và tính chịu nén kém Nay đã đợc cải thiện một số tính chất nh tính thạo hình, tính hàn

Các phần tử chủ yếu trong cấu tạo vỏ xe là các chi tiết tấm vỏ ngoài hoặc trong của vỏ

xe Phôi của vỏ xe đợc chế tạo từ các tấm kể trên, bằng phơng pháp dập và vuốt các tấm thép mỏng, tạo hình dáng, cắt theo đờng bao, đột lỗ, gấp mép

Phôi của các chi tiết đơn giản thì cắt bằng máy cắt tôn Với phôi của các chi tiết có hình dạng phức tạp phải dựng khuôn dập bằng máy cắt dạng đĩa Trớc khi cắt phải xác định hình dạng và kích thớc, phải chú ý phân bố hợp lý đờng viền của phôi, ở các tấm hoặc các dải để nâng cao khả năng sử dụng vật liệu Chỉ tiêu đặc tng cho mức độ sử dụng hợp lý vật liệu là hệ

ở đây: f là diện tích phôi ban đầu (m2)

n: số lợng phôi ban đầu nhận đợc từ tấm hoặc dải

F: diện tích của tấm hoặc dải

Nguyên công tạo hình là nguyên công phức tạp và quan trọng nhất Khả năng nhận đợc các chi tiết có hình dạng phức tạp bằng dập xác định bởi tính chất dẻo của kim loại thông qua các thông số nh độ dãn dài tơng đối, độ co ngang giới hạn bền, giới hạn chảy, độ cứng, tỷ số giới hạn chảy trên giới hạn bền càng nhỏ, độ dãn dài tơng đối và độ con ngang càng lớn thì vật liệu bảo đảm chiều sâu vuốt ở một hành trình càng lớn.

Vuốt thúc: Dập các chi tiết ốp với các hình dạng phức tạp nhờ vuốt thúc sâu cho một số

vị trí chuyển tiếp Ngời ta xác định số bớc bằng tỷ số giữa kích thớc ngang và chiều sâu của chi tiết để khi vuốt ứng suất lớn nhất ở các tiết diện nguy hiểm trông vợt quá giới hạn cho phép của vật liệu đợc dập Tỷ số này càng lớn và kích thớc bích đợc vuốt càng lớn thì số bớc khi vuốt càng lớn Nh vậy vuốt chi tiết có dạng hộp sau một bớc, bán kính góc lợn của thành thẳng đứng phải không nhỏ hơn 0,2 chiều cao chi tiết còn bán kính tiếp giáp của thành thẳng

đứng với đáy không nhỏ hơn 6- 8 lần chiều dày của tấm (hình 2.1)

Hình 2.1: Vuốt chi tiết dạng hộp

R1- Bán kính góc lợn; R2- Bán kính tiếp giáp

Tạo hình: Để tăng thêm độ cứng vững cho các tấm mỏng có độ dài và rộng lớn, phải dùng khuôn làm thay đổi hình dạng cục bộ của khuôn, nh tạo phần lồi hoặc các gân song song hay giao nhau (hình 2.2)

Hình 2.2: Tấm sàn có các gân tăng thêm độ cứng.

a/ Vị trí bích không có tính công nghệ, αb/ Vị trí bích có tính công nghệ

Uốn: Chi tiết đợc uốn với hình dạng khác nhau để tăng khả năng chịu lực của khung vỏ

Bán kính uốn trong là thông số quan trọng khi uốn chi tiết

Bán kính uốn lớn nhất (Khi đó chi tiết còn cong)

1 max

58 , 0

σ

ES

Trong đó: E là môđun đàn hồi khi kéo (MPa)

S: Chiều dày vật liệu(m)

δ 1: Giới hạn chày (MPa)

Bán kính uốn nhỏ nhất cho phép

Trong đó: δ Là độ dãn dài tơng đối

Các nguyên công vuốt, tạo hình và uốn đợc thực hiện trong các khuôn Kết cấu khuôn

đ-ợc xác định theo hình dáng của chi tiết, cũng nh nội dung của nguyên công dập và trang thiết

bị sử dụng Trong sản xuất hàng khối nếu sử dụng các máy ép năng suất cao có cơ khí hoá và

tự động hoá quá trình dập

Tròn các dây chuyền dập các tấm phôi của vỏ xe có các rô bốt công nghiệp đa các tấm vào khuôn, lật đảo, cũng nh lấy phôi ra khỏi dây chuyền (hình 2.3)

Hình 2.3: Dây chuyền tự động dập tấm cánh cửa

1 Đa tấm mỏng vào, 2 Đặt tấm vào khuôn, 3 Chuyển tiếp có bộ đảo lật, 4 Cơ cấu truyền, 5 Máy ép hai tác động 500/400T, 6 Máy ép có một tác động 800T, 7 Máy ép một tác động 500T

Việc tiến hành cắt chi tiết theo hình bao để loại bỏ các phần thừa sau khi vuốt bích nguyên công đột lỗ và tạo các lỗ trong (cửa trong) đợc tiến hành cùng với các nguyên công tạo hình và thực hiện trên các máy dập liên hợp Hầu hết việc đột lỗ đợc làm đồng thời với việc cắt chi tiết theo đờng bao và tiến hành trên cùng một máy dập.

Thí dụ: Dập tấm ngoài nắp khoang máy với tấm thép 0,9x1275x1480mm nặng 13,331

KG, trọng lợng tấm nắp khoang máy 9,250KG đợc thực hiện việc gấp mép đột lỗ và các cạnh bao ngoài trong máy dập tạo hình (hình 2.4)

Hình 2.4: Trình tự dập tấm ngoài che khoang máy

1 Vuốt, 2 Cắt theo đờng bao và đột các lỗ, 3 Tạo hình mặt trớc, gấp mép mặt sau và mặt bên, 4 Gấp mép mặt trớc

2.2 Định hình hoá các quy trình công nghệ chế tạo phụ tùng ô tô:

2.2.1 Đại cơng về định hình hoá quy trình công nghệ:

Có rất nhiều các khả năng chọn giải pháp công nghệ và sự khác biệt về kinh tế phụ thuộc rất nhiều vào việc chọn quy trình công nghệ chế tạo Một thời gian dài các nhà khoa học đã nghiên cứu hệ thống phân loại chi tiết máy và quy trình công nghệ định hình cho từng loại Căn cứ vào các tiêu chí nh: Hình dạng và kích thớc chi tiết, độ chính xác và chất lợng gia công bề mặt, vật liệu chế tạo, khối lợng xuất xởng và tính chất của sản xuất Cụ thể, ngời ta

đã phân thành 15 nhóm sản phẩm cho các ngành chế tạo máy, trục, ống lót, đĩa, chi tiết lệch tâm, trục chữ thập, đòn kéo, tấm, then, cột, góc, ụ, bánh răng, cam, vít và vít vô tận, chi tiết nối ghép

Căn cứ vào cách phân loại trên, trong lĩnh vực công nghiệp ô tô phân loại các chi tiết theo hai tiêu chí sau:

- Các quy trình công nghệ mẫu đợc thiết lập bằng việc nhóm các chi tiết thành loại, theo

1/ Các chi tiết dạng vỏ dày: Thân, nắp máy, vỏ hộp số, vỏ cầu, vỏ hộp lái Phôi của

nhóm này thờng đúc bằng gang xám, gang èn, thep, hợp kim nhôm Cũng có khi là từ hàn từ các phần từ dập khuôn các thép tấm Những chi tiết của nhóm này có bề mặt tơng đối lớn, đòi hỏi phải gia công phẳng, bào hoặc phay, có nhiều lỗ chính xác về toạ độ so với mặt chuẩn kết cấu, hoặc chính xác về tơng quan giữa chúng với nhau

Để gia công, phải sử dụng các máy ngang và đứng, nh bào phẳng, phay trống và vòng, doa nhiều đầu dao, khoan nhiều đầu có bàn quay, lăn và ta rô ren

Nếu sản phẩm lớn, có thể sử dụng dây chuyền tự động có băng tải và ô bốt công nghiệp.Hầu hết các chi tiết nhóm này đều chọn mặt phẳng đứng làm chuẩn định vị (3 bậc tự do)

và hai lỗ chốt (3 bậc tự do)

2/ Các chi tiết trục (nhóm thanh tròn):

Trục khuỷu, trục cam, trục hộp số, bán trục có nghĩa là gồm các trục trơn và các trục then, then hoa, trục răng, chuẩn công nghệ của các trục này là lỗ tâm

Để gia công các chi tiết thuộc nhóm này, sử dụng các máy bán tự động phay định trâm (với sản xuất loại nhỏ) phay trống (sản xuất hàng loạt), các máy tiện nhiều trục, nhiều dao bán tự động, các máy chép hình nhiều dao, máy mài, máy phay răng, máy cà răng, các loại máy khoan, máy phay rãnh

Trong quy trình công nghệ có tôi cao tần, dùng các máy ép trong dòng máy gia công cơ

3/ Các chi tiết ống (thanhg rỗng).

Đặc trng là tỷ lệ giữa chiều cao và đờng kính lớn nhất không < hơn 0,5

Thí dụ: Nh xylanh động cơ, may ơ bánh xe, vỏ vi sai

Chuẩn công nghệ của nhóm này là mặt đầu mút, đờng kính ngoài hoặc đờng kính trong Các máy gia công thờng dùng các máy tiện nhiều dao, nhiều trục, máy mài trong và mài ngoài, máy doa

Trong dây chuyền công nghệ có tổ hợp máy phay, khoan, mài trong.

Việc chọn chuẩn cũng đặc biệt Khi gia công định vị thân và đầu để nhận đợc lỗ chính xác đầu tiên, và dùng nó làm chuẩn các nguyên công tiếp theo

Loại chi tiết này trong ô tô không nhiều nhng lại cần các quy định mẫu

6/ Các chi tiết nối ghép:

Gồm các chi tiết nh bu-long, đai ốc, vòng đệm, vít cấy, nhóm này chiếm số lợng lớn Trong sản xuất chủ yếu gia công trên các máy tiện nhiều trục nhiều dao, hoặc chồn nguội trên máy chồn tự động một, hai hoặc ba va đạp, có thể lăn ren trên các máy lăn tự động Sau

đó sửa tinh, khoan lỗ, gài chốt phòng lỏng Các chi tiết nối ghép quan trọng còn qua nhiệt luyện, tôi ram và mạ nh mạ kém, mạ phốt pho, mạ ni ken- crôm

2.2.2 Quy trình công nghệ gia công nhóm

1/ Nhóm vỏ:

a/ Các phân nhóm:

- Nhóm lớn: l>700mm, trọng lợng > 40KG Thí dụ: Thân máy, vỏ cầu sau

- Nhóm trung: l từ 350-700mm, trọng lợng 10-40KG Thí dụ vỏ hộp số, vỏ truyền lực chính

- Nhóm vừa: l từ 150-35-mm, trọng lợng 2 – 10KG Thí dụ vỏ hộp lái

3 Tiện trong thô và tinh các lỗ chính

4 Gia công các bề mặt không lớn, khoan, loại bỏ các gờ vát mép Doa lỗ và cắt ren

5 Thử thuỷ lực tìm vết nứt

6 nghiền tinh các lỗ và các mặt

2/ Nhóm trục (thanh tròn):

- Nhóm trung: l từ 250-800mm, trọng lợng 3 – 10KG Thí dụ: then hoa hộp số, bánh răng trụ nhỏ của truyền lực chính.

- Nhóm vừa: l từ 100-250mm, trọng lợng 0,8-3KG Thí dụ: bánh răng nón chủ động của truyền lực chính, cam phanh

- Nhóm nhỏ: l<100mm, trọng lợng 0,8KG Thí dụ: trục chữ thập các đăng, chốt nhíp

b/ Phôi và chuẩn công nghệ:

Dập nóng, thép cán dạng thanh hay ống Đúc từ gang biến tính Chuẩn là tâm hoặc các cổ

c/ Các nguyên công chính:

1 Gia công các mặt đầu và các lỗ tâm (chuẩn)

2 Gia công thô và tinh đờng kính một đầu, sau đó gia công tiếp đầu thứ hai của trục

1 Gia công các mặt đầu và một phần mặt trong và mặt ngoài, trong đó có chuẩn Sau đó gia công thô và tinh tiếp phần còn lại của mặt trong và mặt ngoài.

Dập nóng, dập nguội và hàn, đúc gang xám, gang rèn

Chuẩn là mặt đầu và thân của càng, một lỗ đã gia công ở đầu

- Tiện trên máy tiện phôi: Các thanh kim loại kéo nguội

- Chồn trên máy chồn phôi: Vật liệu kéo nguội cuộn tròn

b/ Công nghệ:

1 Tiện hoặc chồn trên máy tự động

2 Cắt ren, lăn ren, phay, khoan

2.3 Công nghệ sản xuất khung xe:

2.3.1 Đặc điểm kết cấu và yêu cầu của khung xe:

Khung ô tô là kết cấu chịu lực đợc gắn lên nó tất cả các bộ phận đợc treo và không đợc treo Nói khác đi, khung là linh kiện kết nối bộ phận đợc treo và không đợc treo.

Tất cả các ô tô tải, một số loại xe ô tô khách có tính thông qua cao và một số ô tô con có thể tích công tác của động cơ lớn, đều sử dụng khung

Khung có các yêu cầu sau:

- Có độ bền và xoắn cao, khối lợng nhỏ, loại bỏ khả năng lung lay và gãy nứt của các phần tử của khung khi xe chạy với sự sai lệch của cầu và bánh xe

- Kết cấu phải hợp lý để có thể lắp ghép các tổng thành, hệ thống, cơ cấu (linh kiện)

- Có dạng hình học đảm bảo hạ thấp trọng tâm ô tô, đảm bảo hành trình lớn của hệ treo, góc quay lớn của bánh xe dẫn hớng

2.3.2 Phân loại khung xe:

a/ Khung dầm dọc:

Gồm 2 thanh dầm dọc dài có kết cấu dạng chữ C hay dạng hộp, có tiết diện thay đổi để

đảm bảo dầm chống uốn đều Đoạn giữa có chiều cao lớn vì chịu tải lớn hai đầu có chiều cao nhỏ để giảm trọng lợng, giảm chiều cao trọng tâm xe

Trên dầm dọc có các tai nhíp để lắp ghép hệ treo, phía đầu có thanh chống va đập

Nối hai dầm dọc là các dầm ngang dạng chữ C, chữ I hay dạng hộp

Dầm dọc hiện đại có tiết diện không thay đổi (hình 2.5a)

b/ Dầm có sống giữa: Là dầm chịu lực gồm các hộp của các tang thành hệ truyền lực, vỏ hộp số, các ống nối giữa vỏ hộp, phía trên có các thanh ngang (Hình 2.5b)

c/ Dầm phân đoạn:

Thờng gặp ở các ô tô con, phân thành 3 đoạn, trên mặt chiếu bằng, ta thấy khoảng cách

đoạn đầu và cuối hẹp lại, cho phép tăng góc quay bánh xe dẫn hớng Đoạn giữa phình ra để

đỡ vỏ xe (hình 2.5c)

d/ Dầm chữ X:

Dùng cho ô tô con, đoạn giữa chỉ có một ống dọc, các đăng chiu qua đoạn ống này Nh vậy, đoạn đầu và cuối chịu uốn và chịu xoắn Đoạn giữa chỉ chịu uốn

a/ Gia công phôi xà dọc:

Cắt bỏ các gờ trên phôi xà dọc bằng phơng pháp phay dọc hay phay trên máy phay chuyên dùng Các xf dọc thờng dài, để đảm bảo cứng vững, phải kẹp cách quãng một số

điểm Khi dao phay đến gần chỗ kẹp thì nới lỏng ra Các lỗ tán đinh hoặc nối ghép bu long

đ-ợc khoan bởi máy khoan nhiều trục hay máy khoan cần có dỡng khoan Để tăng khả năng chịu lực, một số đoạn có táp thêm các tấm gia cờng

Đa đinh tán vào các lỗ ghép có thể bằng thủ công hay bằng các tay máy (rô bốt)

Các đinh tán có đờng kính > 14mm phải tán nóng ở nhiệt độ 1050-110oC, đợc tán bằng máy ép thuỷ lực

Lực để tạo dạng đầu đinh tán nguội

b

f d K

Trong đó K1 là hệ số dạng đầu đinh tán (dạng chỏm cầu K1=8,6, dạng phẳng K1 = 15,2, dạng chìm K1=26,2)

d/ Đờng kinh đinh tán (m)

σb: là giới hạn bền vật liệu làm đinh tán (Pa)

Khi tán nóng, lực ép trên 10mm2 diện tích ngang thân đinh khoảng 65-80KN

Sau khi lắp ghép, tiến hành kiểm tra chiều dài, chiều ngang, đờng chéo và độ cong vênh

Hình 2.6: Máy ép thuỷ lực treo dùng để tán đinh.

2.4 Công nghệ sản xuất vỏ xe

2.4.1 Đặc điểm kết cấu và yêu cầu của vỏ xe:

Vỏ xe là bộ phận dùng để chứa lái xe, hành khách và hàng hoá

Theo dạng chịu tải, vỏ xe có các loại: Chịu tải, chịu nửa tải, và không chịu tải

Vỏ xe chịu tải là loại không có khung, toàn bộ vỏ xe chịu các ngoại lực và nội lực tác dụng khi đứng yên và khi xe chuyển động

Vỏ xe chịu nửa tải có liên kết cứng với khung chịu lực, một phần tải qua khung

Vỏ xe không chịu tải nối liên kết với khung bằng phần tử đàn hồi, chỉ chịu tải của ngời

và hàng hoá chứa trong vỏ xe, không chịu bất kỳ một lực nào khác khi chuyển động

Theo kết cấu vỏ xe, có các loại: Có khung xơng, nửa khung xơng và không có khung

x-ơng

Theo loại hình có vỏ ô tô con, vỏ ô tô khách, vỏ ô tô tải

Vỏ xe có các yêu cầu sau:

- Hình dạng vỏ xe ợp lý, đảm bảo tính khí động học tốt, nhất là với các xe có tốc độ cao

- Thành bên không có các chuyển tiếp đột ngột Kính chắn giớ, lới két nớc phải đợc nghiên cứu để giảm sức cản gió Gầm xe phẳng cũng giúp giảm bớt lực cản không khí.

- Bố trí các cơ quan điều khiển hợp lý và thuận tiện sử dụng giảm thao tác thừa, giảm sức lao động cho lái xe

- Tầm nhìn phải bao quát rộng đối với lái xe và hành khách Chỗ ngồi của lái xe cao, độ nghiêng tựa nhỏ, kính chắn gió rộng, các thanh chống mảnh sẽ giúp nâng cao tầm nhìn

- Thực hiện cách âm, cách nhiệt, cách bụi, cách nớc tốt Nh vậy, phải sử dụng keo dán, các loại vật liệu phi kim loại, polime, các tôn, vải, cao su

- Bố trí tiện nghi cho lái xe và hành khách: Bố trí ghế ngồi, thông gió, điều hoà không khí, chiếu sáng bên trong vỏ, cửa lên xuống

Hình 2.7: Các mảng vỏ ô tô

1 Mảng trớc, 2 Mảng sờn bên phía trớc (trái và phải), 3 Mảng sờn bên (trái và phải), 4 Mảng mui (nóc), 5 Mảng sàn.

b/ Vỏ xe tải:

Có rất nhiều kiểu vỏ xe tải khác nhau, phụ thuộc vào mục đích sử dụng Đối với các xe vận tải tuyến đờng ngắn, sử dụng cho mục đích công cộng, u tiên cửa ra vào thấp để ra vào thuận tiện Ngợc lại, với các xe vận tải đờng dài, chỉ tiêu không gian và tính tiện nghi trong buồng lái đợc đánh giá cao hơn

Vỏ xe tải có thể khung xơng (hình 2.8) hoặc không có khung xơng Buồng lái có thể đặt sau, trên và trớc động cơ

Hình 2.8: Khung xơng cabin xe tải TVN

đang sản xuất tại Tổng công ty Than Việt Nam

Hình 2.9: Phân loại ca bin theo vị trí đặt động cơ

Loại vỏ không có khung xơng đợc chế tạo từ các mảng: 1 Tấm cửa, 2 Mảng sàn, 3 Mảng vách trớc, 4 Mảng mui, 5 Mảng sau (hình 2.10) Vỏ xe tải đặt lên khung xe bằng các gối mềm, khắc phục đợc hiện tợng ảnh hởng của cong vênh khung xe.

Hình 2.10: Vỏ ô tô tảiTuỳ theo nhu cầu phục vụ, ngời ta phân thành xe khách thành phố, xe khách liên tỉnh, xe chuyên dùng

Khung xơng xe khách kiểu toa tàu có kích thớc bằng kích thớc bao của xe Khung xơng

đợc chế tạo từ các mảng (hình 2.11):

Hình 2.11 Khung xơng xe khách

1 Mảng đáy;2 Mảng sờn bên (trái và phải); 3 Mảng đuôi; 4 Mảng nóc; 5 Mảng trớc

Khung xơng đợc chế tạo bằng các thanh

thép ống rỗng, hình vuông đợc hàn lại với

nhau, bọc tôn phía trong và phía ngoài (hình

là một bớc quan trọng trong thiết kế cũng nh

trong công nghệ sản xuất vỏ xe Phân chia đúng

sẽ giảm đợc thời gian chuẩn bị sản xuất, Hình 1.12 Tôn bọc vỏ xe khách

giảm độ dài của chu kỳ sản xuất, nâng cao chất lợng sản phẩm, đảm bảo các dây chuyền song song giữa lắp ráp vỏ xe và hàn các đơn vị lắp ráp, thuận lợi cho cơ giới hoá và tự động hoá quá trình lắp ráp

Vị trí phân chia và nối ghép của các đơn vị lắp ghép đợc xác định bởi sơ đồ chịu lực và kết cấu của vỏ xe Việc phân chia phải tính đến các điều kiện sau:

- Số lợng đơn vị lắp ráp cũng nh các chi tiết tham gia lắp vỏ xe phải là ít nhất

- Phải đảm bảo sự tiếp cận của các dụng cụ hàn vào các đơn vị lắp ráp đợc dễ dàng

- Không gây căng thẳng cho công nhân khi sử dụng các dụng cụ lắp ráp và sử dụng tối

đa hàn điểm tiếp xúc bằng các máy hàn treo, máy hàn di động nhiều điểm, các rô bốt hàn

- Lắp và hàn các đơn vị lắp ráp theo một chuẩn và theo mạch công nghệ (công nghệ nối tiếp nhau theo mạch)

- Sau khi kết thúc hàn ráp các đơn vị lắp ráp thành vỏ xe, thì các kích thớc hình học của

vỏ xe không bị sai lệch

Nếu thực hiện đầy đủ các điều kiện trên thì tổ chức sản xuất vỏ xe có hiệu quả, và vỏ xe

đảm bảo tính công nghệ sản xuất

Việc phân chia vỏ xe thành các đơn vị lắp ráp phụ thuộc hoàn toàn vào kết cấu Tuy vậy,

đôi khi điều này bị phá vỡ bởi khả năng của công nghệ Ví dụ: Mảng đơn vị lắp ráp lớn đòi hỏi phải có trang bị công nghệ phức tạp, tốn kém, nên chăng chia nhỏ thành hai hay ba đơn vị lắp ráp nhỏ hơn, đơn giản hơn, hơn nữa chia vỏ thành đơn vị lắp ráp còn theo quan điểm sửa chữa thay thể mảng đợc thuận tiện

b/ Các mối ghép hàn:

1 Nối ghép đối tiếp:

Hàn điện tiếp xúc cho năng suất cao nhng bị hạn chế bởi công suất máy hàn áp dụng hàn hơi và hàn hồ quang phải có các biện pháp chống cong vênh cho các đơn vị lắp ghép Nếu sử dụng hàn hơi đòi hỏi phải có tay nghề cao, có trang bị công nghệ đặc biệt, giữ nguyên

và nghiêm ngặt chế độ hàn

Thí dụ: Ráp nối mảng góc và mảng sờn góc bằng hàn hơi: Hai mảng này đợc dập, cắt mép trong các thiết bị chuyên dùng có độ chính xác cao Sau đó, hai mảng này đợc định vị và kẹp chặt trong dỡng hàn nhằm khắc phục các biến dạng nhiệt và đợc làm lạnh liên tục Chú ý khi kẹp, máy hàn nối của mảng sờn góc đợc đặt không trùng ngợc lại chỗ hàn đầu tiên Bắt

đầu là cho một giọt hàn đầu tiên ở phía lỗ cửa sau của mảng sờn góc, sau đó di chuyển mỏ hàn về phía trớc, tạo vũng hàn, đồng thời xoay mảng sờn góc cùng sự co ngang của mối hàn, làm cho trùng mép mảng nóc chính xác

Hình 2.13: Hàn ghép đối tiếp mảng nóc với mảng sờn góc

Hàn hồ quang có khí bảo trợ (MIG, TIG) so với hàn hơi thì biến dạng nhiệt thấp hơn nhiều Thông thờng khí bảo trợ có thành phần 80% argon và 20% cabonic, đảm bảo hàn mảng nóc với mảng sờn góc có mặt ngoài chất lợng cao (hình 2.14)

Hình 2.15: Hàn chồng có điện cực rộng và hàn chồng qua đệm đồng.

Có thể bao ngoài mối hàn chồng bằng một chi tiết khác, trang trí cho vỏ xe

ngời ta không hàn chồng ở các chỗ cong, vì hai mảng rất khó chồng khít nhau và dễ để lại vết lõm thủng do điện cực nung chảy kim loại

Có thể áp dụng hàn chồng không để lại vết hàn nhờ các điện cực có bề mặt rộng, hoặc qua các đệm chuyên dùng (hình 2.15)

Mối hàn chồng không đòi hỏi sự trùng cạnh một cách chính xác, nhng bắt buộc phải trùng mặt

So với hàn đối tiếp thì hàn chồng không đòi hỏi đồ gá phức tạp, nhng tốn kim loại hơn

3 Nối bích (hình 2.16):

Hình 2.16 Hàn nối bíchHàn nối bích đợc sử dụng rộng rãi vì có thể sử dụng hàn điểm hoặc hàn mối bằng các máy hàn tĩnh tại hay máy hàn treo có một cực hoặc nhiều cực Hàn bích cho phép hàn các

đơn vị lắp ráp tấm lớn Các trang bị dùng cho hàn cũng không phức tạp Ví dụ: Hàn nối bích mảng phần đuôi vỏ ô tô con (hình 2.17)

Hàn nối bích đợc sử dụng rộng rãi trong các hệ thống lực của vỏ xe

Hình 2.17: Mảng tấm đuôi vỏ ô tô con.

2.4.4 Hàn lắp ráp vỏ ô tô:

Các tài liệu cơ bản dùng cho việc phân chia các đơn vị lắp ráp là các bản vẽ kĩ thuật và yêu cầu kĩ thuật của chúng Quy trình công nghệ lắp ráp vỏ ô tô đợc chia thành hai bớc lớn

1 Hàn các chi tiết phôi nhỏ thành các đơn vị lắp ráp vừa và lớn:

Việc phân chia vỏ ô tô, thành các đơn vị lắp ráp giúp cho việc hàn các mảng độc lập với nhau, công việc đợc tiến hành từ đơn giản đến phức tạp (tuỳ theo cách chọn tuyến lắp ráp) Các đơn vị lắp ráp cơ bản của vỏ ô tô là sờn bên phải và sờn bên trái, sàn xe, phần trớc và phần sau, mui và các mảng khác

Thí dụ: (Hình 2.18) mảng sờn bên của vỏ ô tô con loại 5 chỗ ngồi là một đơn vị lắp ráp

độc lập, có thể thực hiện trên một dây chuyền riêng, có 12 mối hàn Các miếng gia cờng đảm bảo độ cứng vững của mảng sờn Một yêu cầu đặc biệt các khung của phải đảm bảo hình dáng và kích thớc để khi lắp, cánh cửa sẽ kín khít theo quy định

Hàn hai tấm trong và ngoài bằng hàn lăn (để làm kín khít)

Để thực hiện đợc các nguyên công nêu trên, phải có các trang bị công nghệ Ngoài các máy hàn phải có các dỡng, các thiết bị định vị, kẹp chặt

Hình 2.19: Hàn lắp ráp vỏ sờn chắn bùn của ô tô:

2/ Hàn các mảng cơ bản và các đơn vị lắp ghép thành vỏ ô tô.

Việc trớc tiên là ghép các mảng cơ bản, và các đơn vị lắp trong đồ gá, có dỡng kiềm, có

điều chỉnh và kẹp chặt Sau khi kiểm tra đảm bảo về hình dáng và kích thớc rồi mới tiến hành hàn

Các đồ gá thờng đặt trong giá treo (đối với băng chuyên treo), hoặc trong các xe con (đối với băng chuyền đặt trên nền nhà)

Trình tự lắp ráp các mảng thể hiện trên hình 2.20

Hình 2.20: Sơ đồ chung trình tự lắp ráp vỏ ô to con.

1 Sàn xe đã lắp ráp, 2 Mảng sờn đã lắp ráp, 3 Mui đã lắp ráp,

4 Cánh cửa đã lắp, 5 Nóc che động cơ và khoang hành lý, 6 Chắn bùn

Tuyến dây chuyền lắp ráp vỏ ô tô con có băng chuyền chạy trên nền nhà xởng (hình 2.20) có giá treo chạy dọc theo băng chuyền Dọc theo băng chuyền có 18 rô bốt công nghiệp làm nhiệm vụ di chuyển sản phẩm và hàn ghép các mảng với nhau

Hình 2.21: Dây chuyền tự động lắp ráp vỏ ô tô con có 18 rô bốt công nghiệp.

Các rô bốt ở đây thờng có thân đợc lắp ráp trên khung, dọc theo băng chuyền trên các thân, do có các thanh ráp với nhau bằng khớp bản lề và có hệ thống thuỷ lực điều khiển các tay máy chuyển động làm nhiệm vụ hàn điểm theo chơng trình đã định Vỏ xe ô tô đợc giá treo đa vào băng chuyền qua 18 vị trí hàn Mỗi rô bốt thực hiện khoảng 30-60 điểm hàn trên

vỏ ô tô

2.4.5 Một số phơng pháp hàn áp dụng trong sản xuất khung vỏ ô tô: