Đồ án công nghệ chế tạo máy thân bơm thủy lực ( full bản vẽ 2d + thuyết minh). Trường SPKT TPHCM

LỜI NÓI ĐẦU Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy như các môn học Cơ Sở Công Nghệ Ch

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

KHOA: Cơ Khí Máy BỘ MÔN: Chế Tạo Máy ĐỒ ÁN MÔN HỌC SVTH: Phạm văn Tâuân MSSV: 07503118

1 Đầu đề đồ án: Thiết kế qui trình công nghệ gia công thân bơm thuỷ lực

2 Số liệu ban đầu: 1 Bản vẽ chi tiết thân bơm 2 Sản lượng 80.000 ch/năm 3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 1 Phân tích chi tiết gia công 2 Xác định dạng sản xuất 3 Chọn dạng phôi và phương pháp chế tạo 4 Chọn tiến trình gia công 5 Thiết kế nguyên công 6 Xác định lượng dư trung gian và kích thước trung gian 7 Xác định chế độ cắt và thời gian gia công cơ bản 8 Lập phiếu tổng hợp nguyên công 9 Thiết kế đồ gá

4 Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ):

1 Bản vẽ chi tiết 1A3

2 Bản vẽ phôi 1A3

3 Bản vẽ sơ đồ nguyên công 4 A3

4 Bản vẽ đồ gá 1A1

5 Ngày giao đồ án: 4/10/2010

6 Ngày hoàn thành đồ án : 11/12/2010

Nội dung và yêu cầu của đồ án đã được thông qua hội nghi bộ môn ngày: Ngày tháng năm 2010 Người hướng dẫn Chủ nhiệm bộ môn (ký và ghi rõ họ tên) (ký và ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN

Ngày tháng năm 2010 Người chấm đồ án (Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án môn học Công Nghệ Chế Tạo Máy thực chất là một môn học mang tính tổng hợp các kiến thức đã học có liên quan tới Công Nghệ Chế Tạo Máy (như các môn học Cơ Sở Công Nghệ Chế Tạo Máy, Công Nghệ Và Thiết Bị Tạo Phôi, Các Phương Pháp Gia Công Kim Loại,…) để chế tạo được một chi tiết máy nhằm bảo đảm được yêu cầu thiết kế, phù hợp với điều kiện công nghệ hiện tại của nước ta, vơí thời gian và phương pháp gia công tối ưu… Muốn đạt được tất cả các điều trên thì ta phải thiết kế được một qui trình công nghệ gia công hợp lý

Để thực hiện được Đồ án người sinh viên ngoài việc phải nắm vững các kiến thức về các phương pháp tạo phôi, các phương pháp gia công, định vị, gá đặt, đo lường,… mà còn phải biết cách lựa chọn phương pháp nào là tối ưu, hợp lý nhất Một qui trình công nghệ hợp lý là áp dụng được những công nghệ, máy móc phù hợp với điều kiện trong nước, thời gian gia công ngắn, chi phí cho gia công thấp nhưng chi tiết vẫn đạt được kích thước với dung sai đúng theo yêu cầu kỹ thuật đặt ra, có giá thành rẻ đáp ứng được nhu cầu của xã

Tuy nhiên, do đây là lần đầu thực hiện đồ án Thiết Kế Qui Trình Công Nghệ nên không thể tránh khỏi những sai sót trong quá trình tính toán cũng như chọn các số liệu Chúng em rất mong thầy cô góp ý, để chúng em bổ sung kiến thức của mình được hoàn thiện hơn

Sinh viên thực hiện

PHẠM VĂN TUÂN

-O0oo0O -

Phần 1

PHÂN TÍCH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

1.1.1 Vai trò và điều kiện làm việc:

1) Vai trò:

− Dùng làm thân của máy bơm bánh răng,bên trong là nơi lắp các bánh răng

− Đồng thời dùng để che chắn và bảo vệ các bánh răng,với nhiều hệ thống

lỗ

 Đây là chi tiết dạng hộp với các lỗ yêu cầu cao và đảm bảo độ chính xác cao

2) Điều kiện lám việc:

− Vì kềt cấu chủ yếu của thân bơm dùng để đỡ trục nên nó có các bề mặt tiếp xúc quay trong các lỗ Như vậy thân bơm làm việc trong điều kịện ma sát càc lỗ lớn

− Khoảng cách từ đỉnh bánh răng đến lỗ trong của chi tiết rất bé,giúp cho việc bơm lưu chất và áp suất của bơm đúng yêu cầu kỹ thuật

 Nên chi tiết phải làm việc trong môi trường bôi trôn tốt

1.1.2 Yêu cầu riêng của chi tiết gia công:

1) Yêu cầu kỹ thuật:

− Đảm bảo độ đồng tâm giữa 2 lỗ 20 không quá 0,02

− Độ không đối xứng giữa 2 lỗ 62 với trục của M20 không quá 0,03

− Độ song song và độ vuông góc không quá 0,02

− Độ nhám bề mặt cao nhất là Ra0,63 và thấp nhất là Rz80

− Theo bản vẽcòn có chỗ chưa hợp lý là dung sai đường kính của 5 lỗ

18.Vì các lỗ này chỉ cần lắp Bulông nên không cần độ chính xác cao và có thể gia công với độ bóng Rz40 là được

− Grafic ở dạng tấm thô to

 Vì thân bơm làm việc trong điều kiện tải trọng tương đối lớn,ma sát lớn

mà lại không có bạc lót nên ta chọn vật liêu là gang xám nhãn hiệu GX 15 –

.1





m N

Trong đó:

− N : Số chi tiết được sản xuất trong 1 năm

− N1: số sản phẩm được sản xuất trong 1 năm (80.000 chiếc/năm)

− m : số chi tiết trong 1 sản phẩm ( m = 1)

− β : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ ( β = 5% )

− α : số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo ( α = 4% ) Suy ra:

1.2.4 Kết luận:

Vì đây là dạng sản xuất hàng loạt loại lớn nên khi thiết kế quy trìng công nghệ

ta phải chú ý chế tạo đồ gá chuyên dùng,với các máy chuyên dùng,máy bán tự động và dao đặc chủng…

1.3 Lựa chọn phôi và phương pháp tạo phôi:

_ Dạng phôi: phôi đúc băng gang xám

_ Phương pháp chế tạo phôi: phương pháp đúc

Vì phương pháp đúc cho ta kết cấu phức tạp mà các phương pháp khác như rèn, đập khó đạt được Thường độ chính xác đúc phụ thuộc vào phương pháp đúc

và phương pháp làm khuôn và vật liệu làm khuôn Có thể làm khuôn băng tay hoặc bằng máy, có thể đúc trong khuôn cát hay khuôn kim loại và có thể đúc bằng nhiểu phương pháp khác nhau… Việc chọn phương pháp đúc phụ thuộc vào đặc tính sản xuất, vật liệu chi tiết và các nhân tố khác

Sau đây là một số phương pháp đúc:

có dạng tròn xoay

3) Đúc trong khuôn kim loại:

• Năng suất cao, khuôn dùng được lâu Với một khuôn có thể sản xuất hàng trăm vật đúc bằng thép, gang hoặc kim loại màu

• Chất lượng đúc tốt, có tính cao, độ chính xác và độ nhẵn bóng bề mặt tốt, lượng dư, gia công nhỏ

• Tiết kiệm kim loại, vật liệu làm khuôn

• Tuy nhiên vẫn có một số nhươc điểm sau:

• Giá thành cao

• Tốc độ nguội thành khuôn lớn, kim loại dễ bị biến trắng ở gang

Gây ứng suất lớn ở vật đúc nếu cần nhiệt luyện sau khi đúc

Ngoài các phương pháp trên còn có: đúc trong khuôn vỏ mỏng, đúc áp lực, đúc theo mẫu chảy…

Tóm lại:

Vì đây là dạng sản xuất hàng loạt lớn khối lượng chi tiết gần bằng 3 kilôgam, chi tiết làm bằng gang xám, có dạng hộp nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát, mẫu kim loại, làm khuôn bằng máy

Cấp chính xác đúc đạt được là cấp 1

Độ nhám bề mặt phôi là Rz 80

Dung sai của chi tiết đạt được là IT15

Phần 2

THIẾT KẾ NGUYÊN CÔNG

2.1 Thiết kế trình tự nguyên công:

từ phải qua trái

-6H10 -n=50

÷2240 (v/ph)

-BK8

B1:

-t=1,5 mm -S=1,04mm/v -V=228,8 m/ph

→nm=320 m/ph

B2:

-t=0,5 mm -S=0.8 mm/v -V=283 m/v

→nm=360 m/ph

2 -2lỗ

ø20H7

-Mặt A:

3 BTD -Khối V cố định: 2 BTD -1 khối V di động:1 BTD, đồng thời dùng để kẹp chặt chi tiết

từ phải qua trái

-2C

130 -n=68

÷1100 (v/ph)

-BK8

B1

-t=9 mm

S=0,5 mm/v V≈88 m/ph n≈887 v/ph

B2

-t=0,9 mm

S=0,5 mm/v V≈198 m/ph n≈1045 v/ph

B3

-t=0,1 mm S=0,5 mm/v V≈51,3 m/ph

-6H10

-n=50

÷2240 (v/ph)

-BK8

B1:

-t=1,5 mm -S=1,04mm/v -V=228,8 m/ph

→nm=320 m/ph

B2:

-t=0,5 mm -S=0.8 mm/v -V=283 m/v

→nm=360 m/ph

B1

-Khoan

B2

-Doa ø16 đạt Ra2,5

và ø8 đạt

Ra1,6

-Mặt A:

3 BTD -Chốt trụ ngắn: 2 BTD -1 chốt

chám:1 BTD

2π175M (có 28 trục)

-BK8

B1

-t=3,8(7,8)

mm S=0,3 mm/v V≈67 m/ph n≈1145 v/ph

Mx≈5,4 N.m

P0≈19296 N

B2

-t=0,1 mm S=0,5 mm/v V≈51,3 m/ph n≈817 v/ph

Mx=0 N.m

P0=0 N

5 -lỗ

ø62H7

-6H

125 -n=45

÷2000 (v/ph)

BK8

B1

t=0,8 mm S=0,55 mm/v V≈238,3 m/ph n≈890 v/ph

B2

t=0,2 mm S=0,6 mm/v V≈31 m/ph n≈160 v/ph

-6H

125 -n=45

÷2000 (v/ph)

BK8

B1

t=0,8 mm S=0,55 mm/v V≈238,3 m/ph n≈890 v/ph

B2

t=0,2 mm S=0,6 mm/v V≈31 m/ph n≈160 v/ph

từ phải qua trái

678M BK8

t=0,3 mm S=0,6 mm/v V=283 m/ph n=360 v/ph

8 -M20

-Khoan

-Mặt A:

3 BTD -Chốt trụ ngắn: 2 BTD -1 chốt chám:1 BTD

2620

B -n=

1,25

÷2000 (v/ph)

BK8

t=8 mm S=0,3 mm/v V≈81 m/ph n≈1450 v/ph

2.1.2 Phương án 2:

-Mặt A:

3 BTD -Chốt trụ ngắn: 2 BTD -1 chốt chám:1 BTD

2615 P6M5

S=2,5 mm/v V≈21 m/ph n≈250 v/ph

từ phải qua trái

lồi:1 BTD

và ø8 đạt

Ra1,6

-Mặt A: 3 BTD(Định vị chính) -Khối V cố định: 2 BTD -1 khối V di động:1 BTD, đồng thời dùng để kẹp chặt chi tiết

-Còn 3 nguyên công cuối 7,8 và 9 vẫn thực hiện như trên

2.1.4 So sánh 3 phương án:

-Ta thấy phương án 3 là tối ưu nhất vì nó đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật -Đồng thời đảm bảo độ cứng vửng khi gia công và tính kinh tế.tíng công nghệ…

→Vì vậy ta chọn phương án 3 là phương án tối ưu để thực hiện gia công chi tiết

2.2.1 Tính toán cho NC 1: Phay mặt B

❖ Lượng dư:

a0 = c2 +cm2

Trong đó:

)(

)( k L k D

á1 =0,06a0 =52m là sai lệch không gian sau khi phay thô

Với kthô = 0,06 là hệ số chính xác hóa

εk =150 là sai số kẹp chặt (tra Bảng 23 sách TKĐA-CNCTM trang 49)

εc =0 là sai số chuẩn,do chuẩn định vị trùng với chuẩn kích thước

b =150m

-Theo sách cơ sở Công Nghệ chế Tạo Máy

Phay thô ccx đạt được là 12

Phay tinh ccx đạt được là 8

• Dung sai cua phôi

Tphôi =1,6 mm (tra bảng 3-11 Sổ tay CN-CTM tập 1 trang 182)

- Lượng dư Min:

Zmin = Rz + Ta + ρa0 + εb

= 250 + 350 + 864 + 150

= 1614 μm

Với Rz + Ta tra bảng 10,sách TKĐA CN-CTM trang 41

Đối với gang (KL màu) thì sau 1 lần gia công Ta bằng 0,chỉ còn lại Rz

Sau khi phay thô:d2 = 43,5 + 0,252 = 43,752 mm

Sau khi phay tinh:d3 = 43,5 mm

Zmax là hiệu kích thước giói hạn lớn nhất

Zmin là hiệu kích thước giói hạn nhỏ nhất

• B1:phay thô

Zmin1 = dmin1 - dmin2 = 1,6 mm

Zmax1 = dmax1 - dmax2 = 2,7 mm

• B2: phay tinh

Zmin2 = dmin2 - dmin3 = 0,3 mm

Zmax2 = dmax2 - dmax3 = 0,7 mm

sai δ,mm

2.2.2 Tra lượng dư cho các NC còn lại:

Công thức tính dung sai:

-Dùng khối V di động để kẹp chặt từ trái sang phải

-Phương lực kẹp vuông góc phương kích thước thực hiện

-Kích thước D = 250 mm,số răng Z = 20,tuổi bền 240 phút

(Tra theo bảng 5-125 trang 113,sách Sổ tay CN-CTM tập 2b )

-Số vòng quay trục chính:

ph v D

Z B S t C

w q

u y z x p

Z = 20 là số răng dao phay

n là số vòng quay của dao (v/ph)

D P

1020 KW KW

V P

q v

k Z B S t T

D C V

u = 0,22 p = 0

m = 0,33 (Tra bảng 5-39 trang 33,sách Sổ tay CN-CTM tập 2)

kv = kmv x knv x kuv = 1,08

Với:

25 , 1

Z B S t C

u y z x p

Z = 8 là số răng dao phay

n là số vòng quay của dao (v/ph)

D P

1020 KW KW

V P

→Máy làm việc an toàn

2.3.2 Tra cho các nguyên công còn lại:

q v

k S T

D C

x C D S k

M =10   

p y q p

o C D S k

P =10   

v y x m

q v doa

khoet k

S t T

D C

kls=0,5(chất lượng

lỗ cao) -Cv=34,2;q=0,45;

x=0;y=0,5;

m=0,45;

-T=45;

S=0,3 mm/v V≈62 m/ph n≈1123 v/ph

Mx≈25 N.m

P0≈3183 N

-t=4 mm S=0,3 mm/v V≈67 m/ph n≈1145 v/ph

Mx≈5,4 N.m

P0≈19296 N -t=0,1 mm S=0,5 mm/v V≈51,3 m/ph n≈817 v/ph

Mx=0 N.m

P0=0 N

Bảng 5-2;5-6; 5-28;5-30; 5-31;

5-32/tập 2/Sổ tay CN-CTM

q v

k S T

D C

x C D S k

M =10   

p y q p

Mx≈5 N.m

P0≈16012 N

Bảng 5-2;5-6; 5-28;5-30; 5-31;

5-32/tập 2/Sổ tay CN-CTM

v y x m

q v doa

khoet k

S t T

D C

x=0;y=0,5;

m=0,45;

-T=45;

-t=0,9 mm S=0,5 mm/v V≈198 m/ph n≈1045 v/ph

Mx≈3,3 N.m

P0≈283 N

-t=0,1 mm S=0,5 mm/v V≈51,3 m/ph n≈617 v/ph

q v doa

khoet k

S t T

D C

D

V n

x C D S k

M =10   

p y q p

x=0;y=0,5;

m=0,45;

-T=210;

-t=0,8 mm S=0,55 mm/v V≈238,3 m/ph n≈890 v/ph

Mx=52,3 N.m

P0=442 N

-t=0,2 mm S=0,55 mm/v V≈31 m/ph n≈160 v/ph

Mx=0 N.m

P0=0 N

Bảng 5-2;5-6; 5-28;5-30; 5-31;

5-32/tập 2/Sổ tay CN-CTM

-t=0,3 mm S=0,6 mm/v V=283 m/ph n=360 v/ph

8

D

V n

x C D S k

M =10   

p y q p

9

v y m z m

v

k S S T

y p

i

P C

P =10  

mp y q M

x C D P k

M =10   

-D=20 -Cv=140;q=0,4;

-kmp=kp=1/0,55;

S=2,5 mm/v V≈21 m/ph n≈250 v/ph

Mx≈62 N.m

Pz≈3007 N

Bảng 5-9; 5-45;5-48 5-51;5-55; tập 2/Sổ tay CN-CTM

Phần 3

THIẾT KẾ ĐỒ GÁ CHO MỘT NGUYÊN CÔNG

3.1 Thiết kế đồ gá cho nguyên công 2:

3.1.1 Yêu cầu khi thiết kế đồ gá:

Nhìn chung khi thiết kế đồ gá chuyên dùng cho việc gia công cắt gọt cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau :

- Đảm bảo chọn phương án kết cấu đồ gá hợp lý về kỹ thuật và kinh tế, sử dụng kết cấu theo tiêu chuẩn để đảm bảo điều kiện sử dụng tốt, kinh tế nhất trên cơ sở kết cấu và tính năng của máy cắt sẽ lắp đồ gá

- Đảm bảo yêu cầu về an toàn kỹ thuật, đặc biệt là điều kiện về thao tác và thoát phoi khi sử dụng đồ gá

- Tận dụng các loại kết cấu đã được tiêu chuẩn hóa

- Đảm bảo lắp ráp và điều chỉnh đồ gá trên máy thuận tiện

- Đảm bảo kết cấu đồ gá phù hợp khả năng chế tạo

3.1.2 Yêu cầu cần đạt được của NC:

- Độ song song giữa 2 mặt đáy của thân bơm

- Độ vuông góc giữa mặt gia công với các mặt bên chi tiết

- Kích thước đạt được 42±0,1

3.1.3 Sơ đồ gá đặt:

3.2 Tính toán thiết kế đồ gá:

k N

n D

Z B S t C

w q

u y z x p

Z = 20 là số răng dao phay

n là số vịng quay của dao (v/ph)

Cp = 491 q = 1,3

x = 1,1 y = 0,75

u = 1,1 w = 0,2

(tra bảng 5-41 trang 34,sách Sổ tay CN-CTM tập 2)

- Các thành phần khác được lấy như sau:

Lực hướng kính: Py = (0,2÷0,4)Pz

Lực chạy dao: Ps = (0,2÷0,4)Pz

Lực vuông góc với lực chạy dao: Pv = (0,85÷0,9)Pz

- Để đơn giản khi tính lực kẹp ta chỉ cho rằng chỉ có lực Ps tác dụng lên chi

tiết.Trong trường hợp này cơ cấu kẹp chặt phải tạo ra lực ma sát P lớn hơn lực

W =  s

Trong đó:

• f = 0,8 là hệ số ma sát (theo bảng 34 trang 91,sách TKĐA-CNCTM)

• K là hệ số an toàn

Theo sách thiết kế đồ án CN-CTM,của GS.Trần Văn Địch

K = K0.K1.K2.K3.K4.K5.K6

Với:

K0 – hệ số an toàn cho tất cả các trường hợp và K0 = 1,5

K1 – hệ số tính đến trường hợp tăng lực cắt khi độ bóng thay đổi

K1 =1;

K2 – hệ số tăng lực cắt khi dao mòn, K2 = 1,2

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.Trường hợp kẹp bằng tay K4 = 1,3

K5 – hệ số tính đến mức độ thuận lợi của cơ cấu kẹp bằng

tay.Trường hợp kẹp không thuận lợi K5 = 1

K6 – hệ số tính đến momen làm quay chi tiết.Trường hợp định vị chi

tiết trên các phiến tỳ K6 = 1,5

Kết luận: ta sử dụng lực kẹp WCT =721 (Kg)

3.2.2 Tính toán chọn bulong kẹp:

Xác định lực kẹp của bulong:

Sơ đồ cơ cấu kẹp

Theo sơ đồ lực kẹp ta thấy:

WCT(l1 + l2) = Q.l2

Trong đó: l1 = 56 mm (đo từ bản vẽ đồ gá)

l2 = 32 mm (đo từ bản vẽ đồ gá)

C= 1,4 :đối với ren hệ mét cơ bản

 =(810) :ứng suất kéo đối với bulong thép 45 ( ta chọn  = 9)

→ d = 18 mm

Kết luận: ta sử dụng Bulong kẹp d = 18mm thì đồ gá đủ ĐK bền

3.2.3 Tính sai gá đặt [ gđ ]

Theo sách TKĐA-CNCTM trang 92 và 93,ta có:

gd

 = c + k +  + dg m + dc

Với gd –sai số gá đặt

c –sai số chuẩn

c = 0 (do gốc kích thước trùng gốc định vị)

k = 0 (Lực kẹp có phương vuông góc với phương kích thước)

m =  N

Với  =0,2 (hệ số phụ thuộc kết cấu đồ định vị)

N:Số lượng chi tiết gá trên đồ gá trong 1 năm (N=19800

1  )  Mà theo bản vẽ chi tiết có dung sai là ±0,1 mm → =0,2 mm

→đg=

3

2,

0 =0,067 mm

→[gđ] = 0,105 ≤  = 0,2 mm (dung sai gia công chi tiết)

Kết luận: đồ gá này đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của nguyên công 2.

Trong suốt quá trình làm đồ án môn học này đã giúp em tổng hợp lại những kiến thức của những môn học mà mình đã học, vận dụng một cách