Thiết kế quy trình gia công chi tiết gối đỡ treo

 

Mô tả đồ án: Gồm các file như ảnh trên bao gồm tất cả các file 3D, xuất bản vẽ ra PDF, CAD, video mô phỏng cấu tạo + nguyên lý hoạt động+ THuyết minh

Giá: 400.000vnđ – Mã số: doantotnghiep.me_CTM0000050
Tải đồ án

CHƯƠNG I

PHÂN TÍCH ĐIỀU KIỆN KỸ THUẬT

1. Phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Chi tiết gối đỡ treo là một chi tiết dạng hộp có hình dáng khá phức tạp với hình khối rỗng có thành vách xung quanh. Chi tiết có nhiệm vụ đỡ trục và xác định vị trí của trục trong không gian, đồng thời phối hợp với chi tiết khác để lắp ghép chúng lại với nhau tạo thành bộ phận máy. Chi tiết có nhiều bề mặt và nhiều lỗ cần được gia công với độ chính xác khác nhau để thực hiện các mối lắp ghép.

– Những bề mặt làm việc chủ yếu của chi tiết là:

+ Mặt phẳng đáy với 4 lỗ f80,05 được dùng để thực hiện lắp ghép với các chi tiết máy khác.

+ Hai thành bên của hộp có 2 lỗ f25-0,02 và 4 lỗ f80,01 để thực hiện lắp ghép với 2 vòng bi, 2 vòng bi này có tác dụng đỡ 2 ngõng trục.

+ Mặt phẳng đáy có phần trụ f450,05 và 1 lỗ f320,05.

– Trong đó các kích thước quan trọng là:

+ Kích thước đường kính lỗ:   f80,05; f25-0,02; f450,05

+ Kích thước của khoảng cách tâm các lỗ chính so với mặt đáy:   400,05

+ Kích thước khoảng cách giữa tâm các lỗ f80,05: 560,1

Chi tiết gối đỡ treo có vật liệu là GX15-32(gang xám 15-32), có thành phần hóa học sau:

C = 3 4 3,7       Si = 1,2 4 2,5         Mn = 0,25 4 1,00

S < 0,12               P =0,05 4 1,00       [d]_bk = 150 MPa, [d]_bu = 320 MPa

2. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết

– Tính công nghệ trong kết cấu phải được đảm bảo từ khâu thiết kế để giảm thời gian và nâng cao chất lượng khi chế tạo, đảm bảo độ cứng vững, độ bền khi gia công. Các bề mặt chuẩn đảm bảo gá đặt chi tiết khi gia công và lắp ráp. Bề mặt gia công thuận lợi cho việc gia công trên máy phay, máy khoan và máy doa. Các lỗ đồng tâm thuận tiện cho việc gia công cùng một lần gá, đảm bảo độ chính xác gia công.

– Chi tiết có một số nét công nghệ điển hình sau:

+ Chi tiết khá phức tạp với nhiều bề mặt và nhiều lỗ cần gia công do đó ta cần chọn một bề mặt làm chuẩn tinh thống nhất để thuận tiện cho việc gia công và sai số gia công nhỏ nhất, nên dựa vào chi tiết ta chọn mặt đáy A làm chuẩn tinh .

+ Bốn lỗ f8 nằm trên các mặt phẳng đối xứng nhau nên tạo điều kiện gia công đồng thời trên một lần gá.

+ Các lỗ chính trên hộp có độ chính xác cấp 6 -8

+ Độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính cần đảm bảo trong khoảng 0,05 – 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài.

+ Độ không đồng tâm của các lỗ đồng trục bằng 1/2 dung sai đường kính lỗ nhỏ nhất.

+ Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trên hộp lấy trong khoảng 0,01 – 0,05 mm trên 100 mm bán kính.

+ Độ cứng vật liệu HB 180.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CHƯƠNG II

XÁC ĐỊNH PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1.chọn dạng phôi :

• Phôi đúc:

Khả năng tạo hình và độ chính xác của phương pháp đúcphụ thuộc vào cách chế tạo khuôn, có thể đúc được chi tiết co hình dạng từ đơn giản đếnphức tạp (chi tiết của ta có hình dạng của chi tiết dạng hộp). Phương pháp đúcvới cách làm khuôn theo mẫu gỗ hoặc dưỡng đơn giản cho độ chính xác của phôi đúc thấp. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại cho độ chính xác vật đúc cao. Phương pháp đúc trong khuôn cát,làm khuôn thủ công có phạm vi ứng dụng rộng, không bị hạnchế bởi kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo phôi thấp,tuy nhiên năng suất không cao. Phương pháp đúc áp lực trong khuôn kim loại có phạm vi ứng dụng hẹp hơn do bị hạn chế về kích thước và khối lượng vật đúc, phí tổn chế tạo khuôn cao và giá thành chế tạo phôi cao,tuy nhiên phương pháp này lại có năng suất cao thích hợp cho sản suất hàngloạt vừa.

• Phôi rèn:

Phôi tự do và phôi rèn khuôn chính xác thường được áp dụng trong ngành chế tạo máy. Phôi rèn tự do có hệ số dung sai lớn, cho độ bền cơ tính cao, phôi có tính dẻo và đàn hồi tốt. Ơ phương pháp rèn tự do, thiết bị, dụng cụ chế tạo phôi là vạn năng, kết cấu đơn giản,nhưng phương pháp này chỉ tạo được các chi tiết có hình dạng đơn giản ,năng suất thấp. Rèn khuôn có độ chính xác cao hơn,năng suất cao nhưng phụ thuộc vào độ chính xác của khuôn .Mặt khác khi rèn khuôn phải có khuôn chuyên dùng cho từng loại chi tiết do đó phí tổn tạo khuôn và chế tạo phôi cao.

 

• Phôi cán:

Có prôfin đơn giản, thông thường là tròn, vuông, lụcgiác, lăng trụ và các thanh hình khác nhau, dùng để chế tạocác trục trơn, trục bậc có đường kính ít thay đổi, hình ống, ốngvạt, tay gạt, trục then, mặt bít. Phôi cán định hình phổ biến thường là các loại thép góc, thép hình I, U, V… được dùng nhiều trong các kết cấu lắp. Phôi cán định hình cho từng lĩnh vực riêng, được dùng để chế tạo các loại toa tàu, các máy kéo, máy nâng chuyển… Phôi cán ống dùng chế tạo các chi tiết ống, bạc ống, then hoa, tang trống, các trụ rỗng… Cơ tính của phôi cán thường cao, sai số kích thước của phôi cán thường thấp, độ chính xác phôi cán có thể đạt từ 9÷12. Phôi

cán được dùng hợp lý trong trường hợp sau khi cán không cần phải gia công cơ tiếp theo, điều đó đặc biệt quan trọng khi chế tạo các chi tiết bằng thép và hợp kim khó gia công, đắt tiền

chọn phôi :

Theo yêu cầu của đề tài là chi tiết “ Gối đỡ treo “ với vật liệu là gang xám GX15-32 có kết cấu khá phức tạp, dựa vào dạng sản xuất là sản xuất hàng loạt vừa thì loại phôi cho chi tiết này là phôi đúc vì :

+ Giá thành chế tạo vật đúc rẻ

+ Thiết bị đầu tư ở phương pháp này tương đối đơn

giản, cho nên chi phí đầu tư thấp

+ Phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa

+ Độ nhám bề mặt, độ chính xác sau khi đúc có thể

chấp nhận để có thể tiếp tục gia công tiếp theo

 

III-2. Phương pháp tạo phôi.

Trong ngành chế tạo máy thì tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi liệu chiếm từ 30¸60% tổng chi phí chế tạo. Phôi được xác lập hợp lý sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao và khi chế tạo phải đảm bảo lượng dư gia công.

• Lượng dư quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu hao lao động để gia công nhiều, tốn năng lượng, dụng cụ cắt vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng.


• Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để hớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi thành chi tiết hoàn thiện, làm ảnh hưởng tới các bước nguyên công và các bước gia công.

Như vậy việc xác định phương pháp tạo phôi dựa trên các cơ sở sau đây :

• Kết cấu hình dáng, kích thước của chi tiết .


• Vật liệu và đặc tính vật liệu của chi tiết mà thiết kế đòi hỏi.


• Sản lượng của chi tiết hoặc dạng sản xuất.


• Hoàn cảnh và khả năng cụ thể của xí nghiệp.


• Khả năng đạt được độ chính xác và yêu cầu kĩ thuật của phương pháp tạo phôi.

Vì vậy chọn phương án tạo phôi hợp lý sẽ nâng cao tính sử dụng của chi tiết. Để xây dựng phương án tạo phôi hợp lý ta so sánh các phương án tạo phôi sau:

1. Đúc trong khuôn cát –mẫu gỗ :

Chất lượng bề mặt vật đúc không cao, giá thành thấp, trang thiết bị đơn giản, thích hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ.

Loại phôi này có cấp chính xác IT16,IT17.

Độ nhám bề mặt: Rz=160µm.

2. Đúc trong khuôn cát – mẫu kim loại:

Nếu công việc làm khuôn được thực hiện bằng máy thì có cấp chính xác khá cao, giá thành cao hơn so với đúc trong khuôn cát – mẫu gỗ,vì giá tạo khuôn cao.

Cấp chính xác của phôi: IT15, IT16.

Độ nhám bề mặt: Rz=80 µm

 

3.Đúc áp lực.

Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất cao.

Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực cao.

 

4. 4. Đúc ly tâm :

Đúc được các vật tròn rỗng mà không cần dùng lõi do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi.

Không cần dùng hệ thống rót lên tiết kiệm được kim loại, có thể đúc được các vật thể mỏng. Vật đúc có tỏ chức kim loại mịn chặt không tồn tại dạng xỉ khi co ngót, khuôn đúc cần có độ bền cao do làm việc ở nhiệt độ cao, lực ép của kim loại lỏng lớn.

Khó đạt được đường kính lỗ vật đúc chính xác, do khó định lượng kim loại chính xác trước khi rót.

Chất lượng bề mặt trong của vật đúc kém do chứa nhiều tạp chất.

5. Đúc trong khuôn kim loại.

Đúc trong khuôn kim loại về cơ bản giống như đúc trong khuôn cát, đúc được các vật đúc phức tạp nhưng khác với đúc trong khuôn cát là vật đúc trong khuôn kim loại có , hình dáng gần giống với hình dáng cuả chi tiết ,phôi đúc chất lượng tốt , tuổi bền cao, độ chính xác và độ bóng bề mặt cao, tổ chức kim loại nhỏ mịn.

Tiết kiệm vật liệu làm khuôn, nâng cao năng suất, hạ giá thành sản phẩm.

Phương pháp này phù hợp với sản xuất hàng loạt.

6. Đúc trong khuôn mẫu chảy:

Vật đúc có độ chính xác và độ bóng rất cao, có thể đúc được các vật phức tạp và có thể đúc được các hợp kim nóng chảy ở nhiệt độ cao, năng suất không cao. Dùng để đúc kim loại quý hiếm, cần tiết kiệm vật liệu .

7.Đúc liên tục:

Thích hợp với vật đúc dài, tiết diện không đổi và có chiều dài không hạn chế, đúc các tấm kim loại thay cho cán , vật đúc không có rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích. Cơ tính vật đúc cao, năng xuất cao, giá thành giảm. Vật đúc dễ bị nứt, không đúc được các vật phức tạp .

8.Đúc khuôn vò mỏng:

Đạt được độ bóng và chính xác cao,vật đúc ít rỗ và ít bị khuyết tật. Giảm chi phí kim loại , quá trình đúc dễ cơ khí hoá tự động hoá. Chu trình làm khuôn dài, giá thành khuôn cao.

Căn cứ vào yêu cầu chế tạo và các phương pháp đã chọn trong quá trình chế tạo phôi trên đều áp dụngvào việc chế tạo phôi cho chi tiết được.Xem xét điều kiện trang bị trong nước cùng với trình độ tay nghề của công nhân hiện có cũng như chất lượng và loại sản xuất của chi tiết “ Gối đỡ treo “ ta chọn phương pháp “ĐÚC TRONG KHUÔN KIM LOẠI “ là hợp lý.

Với phương pháp chế tạo phôi này nó đảm bảo được các yêu cầu kĩ thuật, yêu cầu chính xác về kích thước và hình dáng của phôi , đảm bảo lượng dư gia công đều, nhằn tiết kiệm nguyên vật liệu, quy trình công nghệ đơn giản,giảm được thời gian gia công cơ bản trong quá trình chế tạo chi tiết, tăng năng suất lao động nhưngvẫn đảm bảo số lượng và chất lượng sản phẩm đồng thời không bị phế phẩm dẫn đến giá thành hạ.

Hình 2.1 Bản vẽ chi tiết lồng phôi

 

 

 

 

 

 

 

 

CHƯƠNG III

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT

 

Việc xác định quy mô và tổ chức sản xuất cho chi tiết là quan trọng cho các bước làm việc tiếp theo. Nếu xác định không đúng nó sẽ ảnh hưởng đến việc lập quy trình công nghệ theo nguyên tắc nào và đảm bảo cho sản lượng hàng năm của chi tiết hay không.

Để đảm bảo sản lượng hàng năm của đề tài giao phải xác định dạng sản xuất, từ đó làm cơ sở để ta thiết kế quy trình công nghệ và đồ gá cùng các trang thiết bị khác phù hợp nhằm giảm giá thành mà vẫn đảm bảo chất lượng và sản lượng sản phẩm. Muốn xác định quy mô và hình thức tổ chức sản xuất trước hết phải biết sản lượng hàng năm của chi tiết.

 

Sản lượng của chi tiết gia công .

+ Sản lượng hàng năm của chi tiết gia công được tính theo công thức :

N   =   N₁ . m . (1+a/100) .(1+b/100)

Trong đó :

N : Số chi tiết sản xuất trong năm.

N₁ : Số sản phẩm sản xuất trong một năm (theo kế hoạch của đề tài ).

N₁ = 5000 chiếc /1 năm.

m : số chi tiết trong sản phẩm. m = 1.

a : số % chi tiết phế phẩm; thường a = 3 ¸6% lấy a = 5%.

b : số % chi tiết chế tạo dự trữ . thường b =5¸7%. Chọn b = 6%.

Thay vào công thức ta có:

N = 5000 . 1. (1 + 5/100).(1+6/100)

N = 5565 (chi tiết / 1 năm).

Tính trọng lượng chi tiết.

Sau khi xác định được sản lượng thực tế hàng năm N ta phải xác định trọng lượng Q của chi tiết.

Áp dụng công thức :

Q = V . g

Trong đó :

Q : trọng lượng của chi tiết (kg).

V : thể tích của chi tiết (dm³).

g : trọng lượng riêng của chi tiết

.

Vật liệu của chi tiết là gang xám   GX 15-32.

Ta có g = 6,7¸7,4(kg/dm³).

Chọn g = 7,0 (kg/dm³).

 

Muốn tính được thể tích của chi tiết ta phải chia chi tiết ra nhiều khối đơn giản.

Hình 3.1 Sơ đồ tính thể tích chi tiết

 

Theo hình vẽ, ta có:

V =   V₁ + V₂ + 2V₃ – 2V₄ – 2V₅ + V₆ – 4V₇ – V₈

Trong đó:

V₁ = = 4768,87 (mm³).

V₂ = = 39200 (mm³).

V₃ =43.35.15+ = 25005 (mm³).

V₄ == 7359,37 (mm³).

V₅ = = 1526,04 (mm³).

V₆ = 3.35.40= 4200(mm³).

V₇ = = 401,92(mm³).

V₈ = = 10449,92(mm³).

 

 

Ta có thể tích của chi tiết :

V =   V₁ + V₂ + 2V₃ – 2V₄ – 2V₅ + V₆ – 4V₇ – V₈

= 4768,87 + 39200 + 2. 25005 -2. 7359,37 – 2. 1526,04 +. 4200 – 4. 401,92

– 10449,92= 68350,45(mm³)

V = 0,06835045 (dm³)

Thay vào ta có :

 

Q = 0,06835045.7,0 (kg)

 

Tra bảng 2 TK ĐA-CN-CTM  dưới đây:

Dạng sản xuất    Q1 Trọng lượng chi tiết (Kg)

>200 Kg    4  200Kg    < 4 Kg

Sản lượng hàng năm của chi tiết (Chi tiết)

Đơn chiếc

Loạt nhỏ

Loạt vừa

Loạt lớn

Hàng khối    <5

55 – 100

100 – 300

300 -1000

>1000    <10

10 – 200

200 -500

500 – 1000

>5000    <100

100 – 500

500 – 5000

5000 – 50000

>50000

– Tra bảng 2 (Thiết kế đồ án CNCTM – trang 13) với Q1 = 0,47 (Kg)

N  = 5565 (sản phẩm)

Dạng sản xuất loạt lớn.

CHƯƠNG IV:THIẾT KẾ QUY TRèNH CễNG NGHỆ GIA CễNG

4.1- Xác định đường lối công nghệ.

Với dạng sản xuất loạt lớn và để phù hợp điều kiện sản xuất ở nước ta là các máy chủ yếu là máy vạn năng nên ta chọn phương án gia công phân tán nguyên công kết hợp với đồ gá chuyên dùng và gia công tuần tự các bề mặt.

4.2. Lập tiến trình công nghệ.

Một số phương án gia công với thự tự nguyên công như sau:

a. Phương án 1:

+Nguyên công 1: Tiện mặt phẳng đáy,  32,  45, rãnh và vát mép.

+Nguyên công 2: Phay 4 vấu

+Nguyên công 3: Khoan, doa và vát mép 4 lỗ  8

+Nguyên công 4: Vát mép 4 lỗ  8

+Nguyên công 5: Tiện lỗ  25 và rãnh

+Nguyên công 6: Phay 4 mặt song song và mặt vát

+Nguyên công 7: Phay mặt vát

b. Phương án 2:

+Nguyên công 1: Tiện mặt phẳng đáy,  32,  45, rãnh và vát mép.

+Nguyên công 2: Phay 2 vấu bên trái

+Nguyên công 3: Phay 2 vấu bên phải

+Nguyên công 4: Khoan, doa và vát mép 4 lỗ  8

+Nguyên công 5: Vát mép 4 lỗ  8

+Nguyên công 6: Tiện lỗ  25 và rãnh

+Nguyên công 7: Phay 4 mặt song song và mặt vát

a. Phương án 1:

+Nguyên công 1: Tiện mặt phẳng đáy,  32,  45, rãnh và vát mép.

+Nguyên công 2: Phay 4 vấu

+Nguyên công 3: Khoan, doa và vát mép 4 lỗ  8

+Nguyên công 4: Vát mép 4 lỗ  8

+Nguyên công 5: Tiện lỗ  25 và rãnh bên trái

+Nguyên công 6: Tiện lỗ  25 và rãnh bên trái

+Nguyên công 7: Phay 4 mặt song song và mặt vát

– Để phù hợp với yêu cầu kỹ thuật đặt ra, ở đây ta dùng phương án hợp lý nhất (phương án 1)có thứ tự các nguyên công như sau:

+Nguyên công 1: Tiện mặt phẳng đáy,  32,  45, rãnh và vát mép.

+Nguyên công 2: Phay 4 vấu

+Nguyên công 3: Khoan, doa và vát mép 4 lỗ  8

+Nguyên công 4: Vát mép 4 lỗ  8

+Nguyên công 5: Tiện lỗ  25 và rãnh

+Nguyên công 6: Phay 4 mặt song song và mặt vát

+Nguyên công 7: Phay mặt vát

 

Thiết kế quy trình gia công chi tiết gối đỡ treo