Mục lục đồ án tốt nghiệp THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CỔ BÌNH KHÍ CĐKT CAO THẮNG

 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TRUNG CẤP CHẾ TẠO CƠ KHÍ KHÓA 2013-2015

 

Họ và tên SV :                       Lớp : TC CTCK 13A

Giáo viên hướng dẫn :

NỘI DUNG

Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết : CỔ BÌNH KHÍ

Trong điều kiện :

-         Dạng sản xuất hàng loạt vừa .

-         Trang thiết bị tự chọn .

Với các yêu cầu sau :

   A.PHẦN BẢN VẼ

   - Bản vẽ chi tiết gia công khổ giấy : A0

   - Bản vẽ sơ đồ đúc khổ giấy : A3

   - Bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ giấy : A0

   - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý khổ giấy : A0

   - 1 Bản vẽ kết cấu nguyên công khổ giấy : A0

   - 1 Bản vẽ đồ gá khổ giấy : A0

       B. PHẦN THUYẾT MINH

1. Phân tích chi tiết gia công .

2.Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công .

3. Lập bảng quy trình công nghệ gia công .

4. Biện luận quy trình công nghệ .

5. Thiết kế đồ gá .

6. Kết luận về quá trình công nghệ .

Ngày giao đề : 27 – 7 – 2015 , ngày hoàn thành :  09 – 10 – 2015.

 

Giám Hiệu duyệt                        Khoa Cơ Khí                   Giáo viên hướng dẫn

 

 

 

LỜI NÓI ĐẦU

 

Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật hiện nay. Ngành cơ khí chế tạo máy ra đời với vai trò và nhiệm vụ rất quan trọng trong việc chế tạo ra các trang thiết bị, máy móc, để nhằm giảm nhẹ sức lao động của con người.

 

       Nhằm để đáp ứng được các yêu cầu cần thiết đó. Trường CĐ Kỹ Thuật Cao Thắng, trong hơn 100 năm qua đã cung cấp cho xã hội rất nhiều đội ngũ cán bộ, công nhân kỹ thuật. Mục đích chính là trang thiết bị cho sinh viên những kiến thức chuyên môn và trình độ tay nghề, đáp ứng được nhu cầu của xã hội mới.

 

       Để đảm bảo được mục tiêu đó và đánh giá được khả năng tiếp thu của sinh viên  đã được trang bị ở nhà trường. Cuối khóa nhà trường đã tạo điều kiện cho mỗi sinh viên được nhận một đề tài tốt nghiệp trước khi ra trường.

 

      Sau đây là nội dung thiết kế qua quá trình công nghệ gia công chi tiết CỔ BÌNH KHÍ  của sinh viên bằng các kiến thức đã học ở nhà trường và sự hướng dẫn của  thầy NGUYỄN VĂN VŨ  để thực hiện đề tài này

NỘI DUNG THUYẾT MINH

CHƯƠNG I :  PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1. Công dụng của chi tiết .

Chi tiết gia công có dạng bạc , là cổ bình khí .

-Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết dạng bạc :

+ Đường kính ngoài của bạc đạt cấp chính xác 7-10.

+ Đường kính lỗ đạt cấp chính xác 7 , đối với những bạc cần lắp ghép chính xác có thể yêu cầu đến cấp 5.

+ Độ đồng tâm của mặt ngoài và lỗ bạc tùy theo điều kiện cụ thể mà có những yêu cầu kỹ thuật khác nhau .

+ Độ vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu 0,1 – 0,2m/100mm bán kính . Đặc biệt vơi những loại bạc chịu tải trọng lớn thì giá trị này là 0,02-0,03/100mm bán kính .

2. Phân tích về vật liệu chi tiết gia công .
3. Nghiên cứu và vẽ bản vẽ chi tiết gia công .

+ Nghiên cứu chi tiết gia công .

+ Đo đạc kích thước của chi tiết .

+ Vẽ bản vẽ chi tiết gia công .

3. Phân tích vật liệu chi tiết .

Chi tiết là Gang Xám , ký hiệu  GX 15 – 32

 

Vật liệu	Giới hạn bền kéo (N/)	Giới hạn bền uốn (N/)	Giới hạn bền nén	Độ giãn dài ( %)	Độ cứng ( HB )
GX 15-32	220	320	600	0.5	163-229

 

     Thành phần hóa học của gang xám  GX 15- 32  : %C = 3,5 % - 3,7 %

     Mn = 0,5 – 0,8 % , Cr = 0,25 – 0,8 % , S < 0,15% , P < 0,2 % . Và số nguyên  tố khác như : Cr, Ni , Cu , Al …..

• Ưu điểm :

   Chịu rung động tốt , tính đúc tốt , nhiệt độ nóng chảy thấp , gang không thể biến dạng dẻo được dù ở trạng thái nóng.

   Gang xám GX 15-32 , là loại gang  thường được dùng  để chế tạo chi tiết máy . Gang xám 15-32 cũng là loại gang dễ tìm trên thị trường .

• Nhược điểm :

Do nồng độ cacbon cao nên gang có tính dòn cao , khó biến dạng .Độ cứng gang trong khoảng  163-229HB , độ bền dẻo của gang hầu như không có , gang xám không chịu được biến dạng dẻo , dể phá hủy .

ðTừ các phân tích  trên cho thấy GX 15-32  để làm chi tiết cổ bình khí  là hợp lí .

 

 4. Phân tích các yêu cầu kỹ thuật của  chi tiết:

    - Để gia công cần đạt các YCKT sau:

 + Độ chính xác về kích thước.

 + Độ chính xác về vị trí tương quan.

 + Độ chính xác về hình dạng hình học.

a)      Độ chính xác về kích thước:

• Những kích thước có sai lệch không chỉ dẩn:

-         Kích thước giữa 2 mặt  gia công.

-         Kích thước giữa 1 mặt đã gia công với 1 không gia công.

-         Kích thước giữa 2 mặt không gia công.

-         Kích thước giữa các bán kính, góc lượng, vát mép,…

Theo qui định trong tiêu chuẩn Việt Nam 2244-77 trang 4 . Thì đối với những kích thước không chỉ dẩn ta chọn cấp chính xác từ 12 đến 17.

     .  Những kích thước có dung sai chỉ dẫn :

-         Kích thước Ø 

. Dung sai IT = +0.019mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 6

.Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước Ø

. Dung sai IT = +0.019mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 6

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước 140±0.02

. Dung sai IT = +0.04mm

.Cấp chính xác thuộc cấp 7

.Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước 30±0.016

. Dung sai IT = +0.032mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước 38±0.02

. Dung sai IT = +0.04mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước 45±0.02

. Dung sai IT = +0.04mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước 95±0.027

. Dung sai IT = +0.054mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước 110±0.027

. Dung sai IT = +0.054mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước Ø120±0.027

. Dung sai IT = +0.054mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-          Kích thước Ø165±0.03

. Dung sai IT = +0.06mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước Ø170±0.027

. Dung sai IT = +0.054mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước Ø190±0.036

. Dung sai IT = +0.072mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước Ø200±0.036

. Dung sai IT = +0.072mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

-         Kích thước Ø202±0.036

. Dung sai IT = +0.072mm

. Cấp chính xác thuộc cấp 8.

. Tra bảng 1.4 TCVN 2244-99 Sách Bảng tra dung sai .

 

b)    Phân tích về độ chính xác về vị trí tương quan dựa vào yêu cầu kỹ thuật

-         Dung sai độ không dồng tâm  giữa các lỗ Ø , ,Ø170±0.03 ≤ 0.03mm.

-         Dung sai độ vuông góc giữa mặt A và  ≤ 0.03mm.

-         Các góc lượn không ghi có R10.

c)     Phân tích về chất lượng bề mặt chi tiết gia công.

        Theo bảng vẽ chi tiết thì các bề mặt của chi tiếtCổ bình khí , có các độ nhám như sau:

   - Các bề mặt có cấp độ nhám R_a = 1.25 theo TCVN 2511-78 thì độ nhám này thuộc cấp 8.

   - Các bề mặt còn lại có R_a =2.5 TCVN 2511-78 thì độ nhám này thuộc cấp 6.

   - Bề mặt đáy định vịnh cần đạt cấp độ chính xác 7 nên cần phải qua nguyên công mài tinh.

* Giải thích ký hiệu :

R_Z : Chiều cao mấp mô của profin.

 

Chương II:                   XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT  

1. Sản lượng chi tiết cần chế tạo :

Số lượng chi tiết cần chế tạo trong 1 năm tính theo công thức:

                            ( chiếc/ năm).

Trong đó :

-         m = 1 : số lượng chi tiết như nhau trong 1 đơn vị sản phẩm.

-         a  = 10 - 20% : số % chi tiết dùng làm phụ tùng, chọn a  = 10%.

-         b= 5 - 7% : số % chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo.

Ta chọn b=5%.

-         N₀ = 5000 là sản lượng trong 1 năm theo kế hoạch.

Ta được :

N= 5000 . 1 . (1 + 10/100).(1 + 5/100) = 5775 ( chiếc/ năm).

2. Khối  lượng chi tiết cần chế tạo :

Khối lượng chi tiết : Q = V .  (kg)

Trong đó :

-         Q : là khối lượng của chi tiết.

-         V : Thể tích chi tiết.

-          : Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo chi tiết.

-         ( Trọng lượng riêng của gang xám 7.10³ kg/m³ ).

ðQ = 7.4kg

 

3. Xác định dạng sản xuất đặt trưng.

 

• Dựa theo sản lượng chi tiết đã cho và khối lượng chi tiết, [Tra bảng 3.2 SỔ TAY CNCTM 1 TRANG 173] ta xác định gần đúng dạng sản xuất la hàng loạt vừa, khối lượng chi tiết là 7.5, ta được sản lượng hàng năm của chi tiết la 3000-35000.Ta chọn sản xuất 1 năm 5000chi tiết.
• Đặc trưng dạng sản xuất này là có tính ổn định và lạp lại, sử dụng máy vạn năng, trang bị công nghệ chuyên dùng. Quá trình công nghệ tính toán chính xác và được ghi thành tài liệu công nghệ có nội dung cụ thể và khá tỷ mỉ.

 

 

Chương III: CHỌN PHÔI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI

1. Chọn Phôi

      Việc chọn phôi được xác định dựa vào vật liệu, hình dáng, kích thước và dạng sả xuất của chi tiết.

      Chi tiết được yêu cầ chế tạo bằng gang xám (GX 15-32), là vật liệu cứng, giòn, dễ gảy vỡ, có tính chảy loãng tốt, ít co ngót nên không thích hợp cho việc chế tạo khác như rèn đập. Do đó ta chộn dạng phôi là phôi đúc.

v Đặc điểm của phôi đúc:

Phôi đúc có cơ tính không cao bằng phôi rèn đập, nhưng việc chế tạo khuôn đúc cho những chi tiết khá phức tạp vẫn dễ dàng, thiết bị lại khá đơn giản. Đồng thời rất phù hợp với những chi tiết  có vật liệu là gang vì có những đặc điểm như sau:

+Lượng dư phân bố điều.

+Tiết kiệm được vật liệu.

+Giá thành rẻ, được dùng phổ biến.

+Độ đồng đều của phôi cao, do đó việc điều chỉnh máy khi giâ công giảm.

+Tuy nhiên phôi đúc khó phát hiện khuyết tật bên trong ( chỉ phát hiện lúc gia công) nên làm giảm năng suất và hiệu quả.

2. Các phương pháp chế tạo phôi.

     Tra bảng 3-2 (STCNCTM tập 1, trang 173) với khối lượng chi tiết 0,85 kg ta xác định được dạng sản xuất là hàng loạt vừa.

     Phương án chế tạo phôi cũng tùy thuộc vào dạng sản xuất. Ở đây dạng sản xuất là hàng loạt vừa chế tạo phôi bằng phương pháp đúc.

     Ta có các phương pháp đúc sau đây:

a)     Đúc trong khuôn kim loại, mẫu bằng kim loại có cấp chính xác 1, cấp chính xác kích thước IT14-15, có độ nhám bề mặt .

b)    Đúc trong khuôn cát, mẫu gỗ, lõi bằng kim loại, làm khuôn bằng máy có cấp chính xác IT15-16, độ nhám R_a = 60 m.

-         Vật liệu chế tạo chi tiết là gang xám, chi tiết được đúc ở cấp chính xác 2, thuộc nhóm phức tạp II.

-         Xác định vị trí khi đúc của mặt gia công ( dựa vào sơ đồ đúc ) ta có:

o   Mặt trên kích thước Ø210.

o   Mặt đưới kích thước Ø210.

o   Mặt bên kích thước 149.

-         Xác định kích thước choáng chổ lớn nhất của chi tiết gia công 115>10

-         Xác định lượng dư có tra bảng:

o   Lượng dư phôi đúc bằng gang xám có cấp chính xác 2.

o   Đường kình lỗ đúc rỗng Æ ≥ 30mm.

o   Đường kình lỗ đúc đặc Æ ≤ 30mm.

*. Kích thước Æ59 có lượng dư mỗi bên a = 3 mm ( sổ tay gia công cơ bảng 1.33).

*. Kích thước chiều cao trụ có lượng dư mỗi bên a = 3mm ( sổ tay gia công cơ bảng 1.33).

      Tính khối lượng phôi.

Khối lượng phôi : Q = V .  (kg)

Trong đó :

-         Q : là khối lượng của phôi.

-         V : Thể tích phôi.

-          : Trọng lượng riêng của vật liệu chế tạo phôi.

( Trọng lượng riêng của gang xám 7.10³ kg/m³ ).

ðQ =11kg

Vậy hệ sử dụng vật liệu : n =  =  = 0,67 (thỏa yêu cầu cho phép )

 

. Quá trình hình thành phôi trải qua các bước sau:

+ Bộ phận kỹ thuật vẽ bản vẽ vật đúc. Căn cứ vào bản vẽ vật đúc bộ phận mẫu chế tạo mẫu và hộp lõi. Bộ phận làm khuôn người ta dùng hộp lõi và hỗn hộp làm khuôn để chế tạo thành khuôn. Bộ phận làm lõi dùng hộp lõi để chế tao lõi. Sau khi sấy khuôn và lõi, ta đem lắp ghép lại với nhau. Tiến hành các bước như roat kim loại vào khuôn phá lõi khởi vật đúc làm sạch vật đúc và kiểm nghệm.

ð    Phôi được làm sạch bằng các thiết bị phun cát khô, cát ướt bán tự động.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chương IV: LẬP TIẾN TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG

 

 BIỆN LUẬN CHUNG.

 

      Sự sắp xếp các thứ tự nguyên công ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, năng xuất của quá trình gia công. Chính vì thế thứ thự các nguyên công cần được sắp xếp một cách hợp lý. Tuy nhiên đôi khi có các trường hợp cần phải thay đổi thứ tự nguyên công, để dễ dàng và thuận tiện cho qui trình công nghệ gia công cắt gọt có năng xuất cao, cũng như việc chọn chuẩn, thiết kế đồ gá được thống nhất và dể dàng thực hiện. Trong qui trình công nghệ gia công chi tiết Nắp Ổ Trục II ta xắp xếp thứ tự như trong bảng tiến trình công nghệ. Tóm lại sự sắp xếp thứ tự nguyên công cần được cân nhắc kỹ về mọi mặt để đạt được hiệu quả cao nhất.

1. Chọn phương pháp gia công các bề mặt

Dựa vào hình dáng và các yêu cầu của chi tiết ta lựa chọn các phương pháp gia công : Phay, Khoan, Khoét.

2. Xác định bề mặt gia công.

Gia công chi tiết bao gồm:

o   Gia công mặt đầu A

o   Gia công mặt đáy B

o   Gia công lỗ Ø67

o   Gia công lỗ Ø80

o   Gia công rãnh Ø120

o   Gia công rãnh Ø165

o   Gia công Ø170

o   Gia công Ø190

o   Gia công mặt ngoài Ø200 và Ø202

o   Gia công lỗ 2 Ø6

o   Gia công 4 lỗ M8 ở mặt đầu

o   Gia công 8 lỗ M8 ở mặt đáy

o   Gia công lỗ Ø16 , Ø8 và Ø6.

3. Chọn trình tự gia công bề mặt
4. Mục đích:

Xác định trình tự gia công hợp lý, nhằm đảm bảo độ chính xác về kích thước, vị trí tương quan và độ nhám bề mặt theo yêu cầu đề ra.

1. Nôi dung: lập qui trình công nghệ:

à qui trình công nghệ:

Nguyên công I:

    Chuẩn bị phôi :

Làm sạch phôi , kiểm tra kích thước phôi , ủ phôi .

Nguyên công II:

-         Bước 1:

. Định vị mặt B ba bậc tự do sử dùng phiến tỳ đầu khía nhám (chống xoay Oz ,chống xoay Ox, chống tịnh tiến Oy ) .

. Định vị vào lỗ thô sử dụng chốt côn xén định vị khống chế 2 bậc tự do ( chống tịnh tiến Oz, chống tịnh tiến Ox ).

.Kẹp bằng mỏ kẹp.

. Tiện thô mặt đầu đạt kích thước 145±0.1.

 

*Tra chế độ cắt :

Chọn máy 1K62, công suất động cơ máy 10kW ,n=0.75 chiều cao tâm 200mm. Khoảng cách 2 tâm máy đến 1400mm.

.Chọn dao gắn mảnh hợp kim BK6 BxH = 16x25,φ=90° , tuổi bền dao = 60 , φ1= 10° ,γ = 10°, α= 8°, λ= 5°

.Phôi có vỏ cứng ,D= 100-400mm , F=16x25 , t=4mm,vật liệu gia công gang HB=190 .

. a) Chọn chiều sâu cắt t :

Vì là gia công thô Ra = 10 , tra bảng 243 chỉ cần gia công thô vì là tiện mặt đầu nên

ðt = 4mm

 

. b) Chọn bước tiến S

 

-Bước tiến cho phép theo sức bền mảnh hợp kim cứng khi tiện :

Tra bảng (25-1)/Trang 29.

Vật liệu gia công gang , t=4 => S = 0,9 – 1,4mm/vòng

Do tiện có va đập nên trị số bước tiến cần nhân k= 0,75

ðS = 0,9 x 0,75=0,675mm/vòng

Tra TMM máy 1K62 /T217

ð= 0,61mm/vòng

 

. c) Chọn chế độ cắt V

 

Tra bảng (45.1/T38)

Vật liệu gia công là gang HB=190 ,t=4mm,S=0,61mm/vòng, tiện mặt đầu => V= 164 m/phút

Tra bảng 46.1/T39 Tuổi bền dao là 60 =>=1

Tra bảng 47-1/T39 Hợp kim cứng BK6 =>  = 1

Tra bảng 48-1/T39 Góc nghiêng dao là 45° =>  = 0,72

Tra bảng 49-1/T39 phôi có vỏ cứng đúc =>  = 0,8

ðV = 164 x 1 x 1 x 0,72 x 0,8 = 94,464 m/phút

Tính 

..................................................................................