ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ QUI TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT VAN AN TOÀN CAO THẮNG

Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết: VAN AN TOÀN

Trong điều kiện:

-         Dạng sản xuất hàng loạt vừa.

-         Trang thiết bị tự chọn.

Với các yêu cầu sau:

1. PHẦN BẢN VẼ:

-         Bản vẽ chi tiết gia công khổ giấy A₂.

-         Bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ giấy A₃.

-         Bản vẽ sơ đồ nguyên lý khổ giấy A₃.

-         02 bản vẽ kết cấu nguyên công khổ giấy A₀.

-         02 bản vẽ đồ gá khổ giấy A₀ .

1. PHẦN THUYẾT MINH:
2. Phân tích chi tiết gia công
3. Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công.
4. Lập bảng quy trình công nghệ gia công cơ
5. Biện luận qui trình công nghệ.
6. Thiết kế đồ gá.
7. Kết luận về quá trình công nghệ.

MỤC LỤC

----------**–&—**----------

NHIỆM VỤ BTL.. ii

LỜI NÓI ĐẦU.. iii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.. iv

MỤC LỤC.. v,vi

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG.1

1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC .1

1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC .1

1.3. Phân tích kết cấu hình dạng của CTGC .1

1.4. Phân tích độ chính xác của CTGC .2

1.5. Xác định sản lượng năm .6

CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG.7

2.1. Chọn phôi.7

2.2. Phương pháp chế tạo phôi.7

2.3. Xác định lượng dư.11

2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu .11

CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.12

3.1. Mục đích.12

3.2. Nội dung .12

CHƯƠNG 4: BIỆN LUẬN QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ.14

4.1. Nguyên công I: Chuẩn bị phôi13

4.2. Nguyên công II: Phay thô mặt B.. 14

4.3. Nguyên công III: Phay thô mặt A 16

4.4. Nguyên công IV: Khoét doa lỗ θ20^+0,021  vát mép 1x45^o............18

4.5. Nguyên công V: Khoét doa lỗ θ35^+0,025  vát mép 1x45^o.23

4.6. Nguyên công VI: Phay tinh mặt A.. 25

4.7. Nguyên công VII: Phay tinh mặt B.. 28

4.8. Nguyên công VIII: Khoan taro lỗ M10. 30

4.9. Nguyên công IX:Khoan khoét lỗ 13 và. 33

4.10. Nguyên công X:Khoan lỗ θ5 mm.. 35

4.11. Nguyên công XVI: Tổng kiểm tra. 36

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ.37

5.1. Phân tích YCKT của nguyên công. 37

5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt38

5.3. Xác định sai số cho phép. 40

5.4. Phương pháp tính lực kẹp. 43

5.5. Một số chi tiết tiêu chuẩn. 51

5.6. Ưu khuyết điểm của đồ gá. 53

5.7. Hướng dẫn bảo quản đồ gá. 53

5.8. Hướng dẫn sử dụng đồ gá. 53

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN.65

TÀI LIỆU THAM KHẢO.66

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

1.1. Phân tích công dụng và điều kiện làm việc của CTGC

Công dụng:

- Nhiệm vụ chính của van an toàn là bảo vệ mạch thủy lực khỏi sự tăng áp vượt giá trị định mức (giá trị định mực được cài đặt sẵn). Trong quá trình làm việc, van an toàn luôn ở trạng thái đóng. Khi áp suất đầu vào của van vượt giá trị định mức, van an toàn mở ra cho phép một phần chất lỏng chảy qua van về thùng chứa

.Điều kiện làm việc:

– Nguyên lý làm việc của van an toàn dựa trên sự cân bằng tác dụng của những lực ngược chiều nhau tác động lên nút van hoặc pittong: lực đàn hồi của lò xo và áp suất lưu chất. Khi áp suất đầu vào nhỏ hơn áp suất xả của van(áp suất xả là áp suất định mức được thiết lập bằng cách điều chỉnh lực đàn hồi của lò xo) thì pittong ở vị trí đóng hoàn toàn, khi áp suất đầu vào lớn hơn áp suất xả định mức thì pittong sẽ dịch chuyển và van an toàn bắt đầu mở, lưu chất được xả qua van tới khi áp suất đầu vào van hạ xuống trở về bằng mức áp suất xả định mức của van.

1.2. Phân tích vật liệu chế tạo CTGC

Van an toàn làm việc trong môi trường va đập, chiụ mài mòn nên ta chọn vật liệu là gang xám. Vì gang cầu có những tích chất phù hợp để gia công càng gạt, đặc biệt là khả năng chiụ mòn và ma sát cao. Đồng thời gang cầu dễ gia công cơ khí và giá thành cao.

Theo TCVN gang cầu có ký hiệu là : GC.

Thành phần cuả gang cầu gồm:

+ ( 3 ÷ 3,6)% C  

 + ( 2 ÷ 3)% Si.

+ ( 0,2 ÷ 1,0)% Mn.

+ ( 0,04 ÷ 0,08)% Mg

+ ( 0÷0,03)% S.

+ ( 0÷0,015)% P.

Với các tính chất nêu trên gang cầu là phù hợp nhất.

 Theo điều kiện làm việc cuả van an toàn ta sử dụng gang cầu có ký hiệu: GC40-10 có giới hạn bền kéo > 400 MPA và độ dãn dài tương đối 10%. Gang cầu được sử dụng để sản xuất các chi tiết chịu lực lớn và chịu tải trọng va đập, mài mòn như trục khuỷu, cam, bánh răng…. Do rẻ gang cầu được dùng nhiều để thay thế thép và gang dẻo.

1.3. Phân tích kết cấu, hình dạng CTGC 

Van an toàn là chi tiết dạng hộp, có hình dáng và kết cấu tương đối phức tạp. Chi tiết dễ định vị vì không có các mặt phẳng lớn.

Bề mặt làm việc chính cuả chi tiết là lỗ Φ20, mặt A và mặt B nên trong quá trình gia công các bề mặt này thì phải cần có độ chính xác cao. Do vậy việc thiết kế đồ gá để gia công các mặt này cũng gặp không ít khó khăn.

Còn lại các bề mặt khác, Φ15 và lỗ ren không đòi hỏi độ chính xác cao nên việc chọn đường lối gia công cũng như phương pháp gia công các bề mặt này tương đối đơn giản.

1.4. Phân tích độ chính xác gia công

1.4.1. Độ chính xác về kích thước

1.4.1.1. Dối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai

• Kích thước 119±0,27

Kích thước danh nghĩa D_N  =119 mm

Sai lệch trên: +0,27 mm

Sai lệch dưới: -0,27 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 119,27 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 119 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,27 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX8

Miền dung sai kích thước H7

• Kích thước 71±0,35

Kích thước danh nghĩa D_N  = 71mm

Sai lệch trên: +0,35 mm

Sai lệch dưới: -0,35 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 71,35 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 70,65 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,7 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX7

• Kích thước 69±0,35

Kích thước danh nghĩa D_N  = 69 mm

Sai lệch trên: +0,35 mm

Sai lệch dưới: -0,35 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 69,35 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 68,65 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,7 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX12

• Kích thước 81±0,27

Kích thước danh nghĩa D_N  = 81mm

Sai lệch trên: +0,27 mm

Sai lệch dưới: -0,27 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 81,27 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 80,73 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,54 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX12

• Kích thước Φ42^+0,025

Kích thước danh nghĩa D_N  =42 mm

Sai lệch trên: +0,025 mm

Sai lệch dưới: 0 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 42,025 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 42 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,025 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX12

• Kích thước Φ35^+0,025

Kích thước danh nghĩa D_N  =35 mm

Sai lệch trên: +0,025 mm

Sai lệch dưới: 0 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 38,025 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 38 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,025 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX12

• Kích thước Φ20^+0,021

Kích thước danh nghĩa D_N  =20 mm

Sai lệch trên: +0,021 mm

Sai lệch dưới: 0 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 40,021 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 40 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,021 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX12

• Kích thước 46±0.125

Kích thước danh nghĩa D_N  =46 mm

Sai lệch trên: +0,125 mm

Sai lệch dưới: -0,125 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 46,125 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 45,875 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,25 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX7

• Kích thước 56±0.15

Kích thước danh nghĩa D_N  =56 mm

Sai lệch trên: +0,15 mm

Sai lệch dưới: -0,15 mm

Kích thước giới hạn lớn nhất D_max = 56,15 mm

Kích thước giới hạn nhỏ nhất D_min = 55,85 mm

Dung sai kích thước IT_D = 0,3 mm

Tra bảng 1.4 trang 4 sách STDSLG

Độ chính xác về kích thước đạt CCX7

 

 

 

1.4.1.2. Đối với các kích thước không chỉ dẫn dung sai

Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây, giới hạn bởi 2 bề mặt gia công nên có CCX12.

• Kích thước 75, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0,3

Kích thước đầy đủ là 75±0.15

• Kích thước 28, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0,21

Kích thước đầy đủ là 28±0,105

• Kích thước 99, CCX12. Theo STDSLG ta được IT=0,35

Kích thước đầy đủ là 99±0,175

• Kích thước 3, CCX12. Theo STDSLG ta được IT = 0,1

Kích thước đầy đủ là 3±0,05

1.4.2. Độ chính xác về hình dáng hình học và vị trí tương quan.

- Dung sai độ vuông góc của đường tâm lỗ A và đường tâm lỗ B là 0,04mm

- Dung sai độ vuông góc của đường tâm lồ với bề mặt Avà B là 0,1mm

1.4.3. Chất lượng bề mặt

Theo tiêu chuẩn TCNV2511-95, để đánh giá độ nhám bề mặt người ta sử dụng 2 tiêu chuẩn sau:

Ra: sai lệch trung bình số hình học profin.

Rz: Chiều cao mấp mô profin theo 10 điểm.

Trong thực tế thiết kế, việc chọn chỉ tiêu nào (Ra hay Rz) là tuỳ thuộc vào chất lượng yêu cầu và đặc tính kết cấu cuả bề mặt. Chỉ tiêu Ra được sử dụng phổ biến nhất vì nó cho phép đánh giá chính xác hơn và thuận lợi hơn những bề mặt có độ nhám trung bình. Tuy nhiên, đối với những bề mặt có độ nhám quá  nhỏ hoặc quá thô thì nên dùng Rz vì nó sẽ cho ta khả năng đánh giá chính xác hơn so với Ra.

Giải thích các ký hiệu:

Bề mặt lỗ Ø20^+0,021 có độ nhám: Ra1,25 (cấp 7)

Bề mặt lỗ Ø35^+0,025 có độ nhám: Ra3,2 (cấp 8)

Mặt A, B có độ nhám: Rz20 (cấp 5)

Các mặt gia công còn lại có độ nhám: Rz40 (cấp 4)

1.4.4. Yêu cầu về cơ lý tính

Do điều kiện làm việc nên chi tiết không có yêu cầu về độ cứng, nhiệt luyện.

1.4.5. Kết luận

Ta chú ý các yêu cầu kỹ thuật sau:

- Độ không vuông góc của đường tâm lỗ A và đường tâm lỗ B là 0,04mm.

- Dung sai độ vuông góc của đường tâm lỗ với bề mặt A và B là 0,1mm.

- Kích thước Ø20^+0,021; Ø35^+0,25; 119±0,27; 69±0,35; 56±0,15; 460,125

- Độ nhám Rz20; Ra 2,5

1.5. Xác định sản lượng năm

Tính thể tích ta có thể tích CTGC: v= 128978 mm³

GC40-10 có khối lượng riêng là: 4,6 kg/dm³ = 4,6/10⁶ kg/mm³

ð Khối lượng CTGC: 4,6kg

Dạng sản xuất hàng loạt vừa và hàng loạt khối của chi tiết có khối lượng 1,01kg. Tra bảng 3.2 trang 173 sổ tay công nghệ chế tạo máy, GS.TS Trần Văn Địch. Ta xác định sản lượng hằng năm của chi tiết là 4500 chiếc/năm

CHƯƠNG 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

2.1. Chọn phôi

-      Vật liệu chế tạo chi tiết là GC 40-10.

-      Dạng sản xuất hàng loạt vừa.

-      Hình dáng hình học của chi tiết khá phức tạp.

-      Do các loại phôi như: phôi cán, phôi rèn, phôi dập…không phù hợp. Nên ta chọn phôi đúc là thích hợp nhất.

-      ðDo đó ta chọn phôi đúc ,vật liệu GC 40-10.

Phôi đúc: Việc chế tạo bằng phương pháp đúc được sử dụng rộng rãi hiện nay vì phôi đúc có hình dạng kết cấu phức tạp và có thể đạt được kích thước từ nhỏ đến lớn mà các phương pháp khác như rèn, dập khó đạt được.

-         Cơ tính và độ chính xác của phôi đúc tùy thuộc vào phương pháp đúc và kỹ thuật làm khuôn. Tùy theo tính chất sản xuất, vật liệu của chi tiết đúc, trình độ kỹ thuật để chọn các phương pháp đúc khác nhau.

-         Tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết đút được biểu hiện bằng các điều kiện tạo hình, rót kim loại dể dàng, tính đông cứng, tạo vết nứt… các yếu tố : góc nghiêng, chiều dày chi tiết đúc, các kích thước tương quan v,v… ảnh hưởng tới các nguyên công cơ bản cuả quá trình công nghệ đúc.

-         Mọi loại vật liệu như gang, thép, hợp kim màu, vật liệu phi kim khi nấu chảy lỏng đều đúc được. Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.

-      Kết luận: Dựa vào các tính chất của các loại phôi trên và với CTGC là càng, có kết cấu phức tạp, với dạng sản xuất hàng loạt vừa, vật liệu là GX 15-32.

ta thấy phôi đúc là phù hợp.

 

2.2. Phương pháp chế tạo phôi

Để chọn phương pháp chế tạo phôi ta dựa vào các yếu tố sau:

-      Hình dạng kích thước của chi tiết máy.

-      Sản lượng hoặc dạng sản xuất.

-      Điều kiện sản xuất của xí nghiệp.

2.2.1.Đúc trong khuôn cát

-       Đúc mẫu gổ làm khuôn bằng tay: phương pháp này có độ chính xác kích thước thấp, vì quá trình làm khuôn, có sự xê dịch của mẩu trong chất làm khuôn và sai số chế tạo mẫu. năng xuất thấp, vì quá trình thực hiện bằng tay. Do đó nó chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc hoặc đúc những chi tiết có trọng lượng lơn như máy, thân máy của các máy cắt gọt kim loại.

-       Đúc mẫu gổ làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Muốn khuôn ép sát, người ta có thể dùng đầm hơi hay dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ vơi trọng lượng chi tiết không lớn lắm, sai số chủ yếu do mẫu gây ra.

-       Đúc mẫu kim loại làm khuôn bằng máy: phương pháp này có năng xuất và độ chính xác cao hơn các phương pháp trên, vì đảm bảo sự đồng nhất của khuôn, giảm sai số do quá trình làm khuôn gây ra. Người ta dùng đầm hơi hoặc dùng phương pháp rung động để dầm khuôn. Phương pháp này dùng trong xuất hàng loạt vừa trở lên.

- Tùy theo các phương pháp đúc khác nhau mà vật đúc có thể đạt được những cấp chính xác khác nhâu, theo tiêu chuẩn liên xô TOCT 855-55 và 2009-55 vật đúc được chia làm 3 cấp chính xác:

Vật đúc cấp chính xác III thường đạt được trong điều kiện sản xuất đơn chiếc, độ chính xác của nó tương ứng với cấp chính xác 14 đối với kích thước <500mm và tương đương  cấp chính xác 15-16 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.

-  Vật đúc cấp chính xác II thường đạt được trong điều kiện sản xuất hàng loạt nó tương ứng với cấp chính xác 13-14 đối với vật đúc có kích thước <500mm và tương đương cấp chính xác 14-15 đối với vật đúc có kích thước > 500mm.

- Vật đúc cấp chính xác I đạt được trong điều kiện sản xuất loạt lớn và sản xuất khối, nó tương đương với cấp chính xác 12.

  2.2.2.Đúc trong khuôn kim loại

- Sản phẩm đúc có có kích thước chính xác, cơ tính cao. Phương pháp này sản xuất cho hàng loạt lớn và hàng khối. Vật đúc có khối lượng nhỏ khoảng 12 kg, hình dạng vật đúc không phức tạp và không có thành mỏng.

- Đúc khuôn kim loại hay còn gọi là đúc khuôn vĩnh cửu (permanent casting) là phương pháp đúc mà như tên gọi – khuôn làm bằng kim loại giống như đúc áp lực. Do tuổi thọ của khuôn dùng được lâu, nhiều lần nên còn gọi là khuôn vĩnh cửu. Đúc khuôn kim loại phù hợp với các vật đúc lớn hơn so với đúc áp lực, khoảng 10kg, tất nhiên đặc biệt có thể cao hơn, 20kg thậm chí là 50kg, và đi kèm là giá thành sẽ cao hơn.

- Đúc khuôn kim loại, lực để đẩy kim loại vào trong khuôn chính là trọng lực của kim loại lỏng, với yếu tố khuôn kim loại nên sẽ có tốc độ nguội nhanh. Do vậy, đúc khuôn kim loại cho ta sản phẩm có cơ tính rất cao, vật đúc hoàn hảo hơn, nhưng cũng được áp dụng với những kim loại có độ chảy loãng cao và có khả năng chống nứt nóng.

- Cơ tính của các chi tiết đúc bằng phương pháp đúc áp lực được cải thiện đãng kể khi kết hợp các phương pháp nhiệt luyện. Nếu yêu cầu cao, có thể áp dụng các phương pháp sử lí trong dung dịch đặc biệt ở nhiệt độ cao, sau đó tôi và hoá già tự nhiên hoặc hoá già nhân tạo. Với các chi tiết đúc nhỏ, khi đúc sẽ có tốc độ nguội nhanh thì không cần sử lí nhiệt do khi nguội nhanh, tổ chức hạt sẽ rất nhỏ mịn, và cơ tính rất cao.

- Loại phôi này có cấp chính xác:

Độ nhám bề mặt: .

Một số loại hợp kim nhôm hay được sử dụng trong đúc khuôn kim loại:

+      366: chế tạo pistong oto.

+      355.0, C355.0, A357.0: hộp số, hang không, một số bộ phận của tên lửa (các chi tiết yêu cầu độ bền cao).

+      356.0, A356.0 Các chi tiết trong máy dụng cụ, bánh xe máy bay, bộ phận trong máy bơm…

+      Một số khác cũng được dung như 296.0, 319.0, 333.0

2.2.3. Đúc ly tâm

     - Áp dụng vật đúc tròn xoay, do có lực ly tâm khi rót kim loại lỏng và khuôn quay, kết cấu của vật thể chặt chẻ hơn nhưng không đồng đều từ ngoài vào trong.

     - Đúc li tâm đúc li tâm là một dạng khác để đưa kim loại lỏng vào khuôn. Khuôn được làm bằng kim loại, đặt trên máy đúc li tâm. Khi khuôn đang quay tròn, hệ thống rót được thiết kế sắn, rót kim loại vào khuôn. Với lực quay li tâm sẽ giới hạn chiều dày vật đúc đúng như thiết kế, với sự hỗ trợ của lực li tâm, kim loại sẽ xít chặt. Tuy nhiên, đúc li tâm sẽ chỉ áp dụng cho các chi tiết có dạng tròn như dạng tang trống. Nhưng đổi lại, có tính của vật đúc sẽ được cải thiện đáng kể vì có lực li tâm và khuôn kim loại nên tổ chức nhỏ mịn.

2.2.4.Đúc áp lực

- Áp dụng với các chi tiết có hình dạng phức tạp, phương pháp này cho ta độ chính xác cao, cơ tính tốt. Phương pháp đúc ly tâm và các phương pháp khác có những nhược điểm mà phương pháp đúc áp lực có thể khắc phục được. Do đó thường áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt khối, và áp dụng đối với các chi tiết nhỏ.

2.2.5. Đúc liên tục

- Đúc liên tục Đây là phương pháp đúc đang được áp dụng phổ biến trong các nhà máy đặc biệt là với các nhà máy đúc nhôm, do tính hiệu quả của nó.

- Hợp kim nhôm được rót vào hệ khuôn đặc biệt: những khuôn đúc có nước làm nguội, đúc ra các sản phẩm là các thanh, các tấm nhôm có kich thước tuỳ ý (lên tới 200x1000mm) tiếp theo dây chuyền đúc liên tục là các dây truyền cán, dập liên tục.

vKết Luận: Với những yêu cầu chi tiết đã cho, tính kinh tế và dạng sảng xuất đã chọn ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát làm khuôn bằng máy.

Tra bảng 2.12/T/36 [2]).

o  Chọn mẫu: Chọn mẫu kim loại thường dùng trong sản xuất hàng loạt vừa trở lên.

o  Chọn mặt phân khuôn: chọn mặt phẳng cắt ngang mặt C và chia mặt C thành 2 phần bằng nhau làm mặt phân khuôn.

o  Số hòm khuôn: Dùng 2 hòm khuôn để tiện việc lấy mẫu và rót kim loại vào khuôn.

o  Vật đúc có độ chính xác đạt cấp chính xác II.

 

Hình 2.1: Sơ đồ đúc chi tiết van an toàn

 

 

2.3. Xác định lượng dư

                 Hình 2.2: Bản vẽ lồng phôi chi tiết van an toàn

vYêu cầu kỹ thuật :

-      Phôi không bị rỗ xỉ, rỗ khí, cháy cát.

-      Phôi không bị rạn nứt.

2.4. Tính hệ số sử dụng vật liệu

Ta có khối lượng CTGC là 1.01kg

-       Tích thể tích phôi: V_ph = 188054 mm³.

-       Khối lượng riêng của vật liệu CTGC ρ =7,85.10^-6 kg/mm³

-       Vậy khối lượng CTGC là:

M_ct =  ρ.V_ct

M_ct  = 7,85.10^-6  x 188054 = 1.48kg

 

vHệ số sử dụng vật liệu:

CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1. Mục đích

       Xác định các trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt theo yêu cầu chi tiết cần chế tạo.

3.2. Nội dung

Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.

Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.

Chọn trình tự gia công các chi tiết.

 

                        CHƯƠNG 4 : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

4.1. Nguyên công I: chuẩn bị phôi

Hình 4.1:Kích thước phôi ban đầu

Bước 1 : Làm sạch phôi.

-      Làm sạch cát trên bề mặt phôi.

-      Mài bavia, phần thừa của đậu rót, đậu ngót.

Bước 2 : Kiểm tra.

-      Kiểm tra về kích thước.

-      Kiểm tra về hình dáng.

-      Kiểm tra về vị trí tương quan.

Bước 3 : Ủ phôi.

Hình 4.2: Sơ đồ ủ phôi

Xác định bậc thợ : 2/7

 

4.2. Nguyên công II: phay thô mặt B.

Hình 4.3: Sơ đồ định vị và kẹt chặt phay mặt B.

Chọn chuẩn gia công :

- Mặt D: Định vị 3 bậc tự do.

- Mặt C : Định vị 2 bậc tự do.

- Mặt E : Định vị 1 bậc tự do.

Chọn máy gia công : Máy phay đứng 6H12

CS trục chính (30 -1500)V/ph

CS động cơ : 7 KW

t = 2, HB=190, D=150, L=119, Z= 12,B=60, d=50

Tra bảng : 6-5 trang 124

S_z = (0,2 – 0.24) mm/ răng

ÞSz= 0.2 mm/ răng

Vận tốc : V =; m/phút

Tra bảng 1-5/119

Cv	qv	xv	yv	uv	pv	m
445	0,2	0,15	0,35	0,2	0	0,32

Tra bảng2.5 trang 122: T=240

Tra bảng 2-1 /15

K_mv =(190/180) ^Nv =(190/190) ^1.25 =1

Tra bảng 7-1 /17 : K_nv =0.5

                8-1/17 :K_uv =1

K_V = K_{mv .} K_uv =1 . 1. 0,5 =0,5

Þ

Số vòng quay : n= (1000.v) / π.D = (1000.66) / π.150 =236,26 V/phút

Theo máy :n =235v/phút

V_t = π.D.n/1000 = π.150.150/1000= 118,06m/phút

S_p = S_z.Z.n =0,2 .8.235 =376 mm/phút

Tra TMT máy, ta chọn S_thực=375mm/phút

ÞS_z= =0,2

Tính lực

Tra bảng 3-5/123

Up  = 1	qp = 1	Wp = 0
CP  = 54,5	YP = 0,74	XP = 0,9

Þ

_­Cs: N= Pz.v/ ( 60.102) =91,07.118,06/ (60.102)=1,75 KW

So với máy N=7WK >N=1,75KW

Thời gian chạy máy:

Với:

L= 123mm

L₁= +(0,5= 5,83 mm

L₂=(2÷5) mm ð chọn L₂= 4mm

ð T_m= 0,34 phút

Xác định bậc thợ : 2 /7

 

4.3. Nguyên công III: phay mặt thô A

 

Hình 4.4: Sơ đồ định vị và kẹt chặt phay thô mặt A.

Chọn chuẩn gia công :

- Mặt B: Định vị 3 bậc tự do.

- Mặt C : Định vị 2 bậc tự do.

- Mặt E : Định vị 1 bậc tự do.

Chọn máy gia công : Máy phay ngang 6H12, có các thông số cơ bản của máy như sau:

- Tốc độ trục chính : 30– 1500 vòng/phút .

- Công suất động cơ trục chính : 7 kW .

- Bước tiến bàn máy ( mm/phút ):30 - 37, 5 - 47, 5 – 60 – 75 – 95 –118 –120 –190 –235 –300 – 375 – 475 – 600 – 750 - 900

Chọn dao:

Dao : D= 100, L=80, d=50, Z=8, B=50

Chọn chiều sâu cắt t: Gia công thô nên chọn t= 2,5 mm.

Chọn lượng chạy dao: Theo [2], bảng (6-5), trang 124, ta được: S_z=(0,2 - 0,24) mm/răng. Chọn S_z= 0,2 mm/răng

Vận tốc cắt theo công thức:     V=; m/phút . (1)

Theo [2] bảng (1-5), trang 119, ta có :

Cv	qv	xv	yv	uv	pv	m
445	0,2	0,15	0,35	0,2	0	0,32

Theo bảng (2.5) trang 122 [2]: tuổi bền của dao T=180 phút

Bảng 2.1 trang 15 [2]: 

Theo bảng (7-1) trang 17 [2]: K_nv = 0,8

Theo bảng (8-1) trang 17 [2]: K_uv = 1

K_v=K_mv . K_nv  . K_uv = 1 . 0,7 . 1 =0,7

Thay vào (1) ta có:V= = 118,82 m/phút

 

Số vòng quay trong 1 phút của dao: n=378,4/phút

Theo máy ta chọn n=375vg/phút

ð Tốc độ cắt thực tế V_t ==117,75 m/phút

Tính lượng chạy dao phút và lượng chạy dao răng thực tế theo máy:

S_m = S_zbảng . Z . n= 0,24 . 8 .375 =  600mm/phút

Theo máy ,chọn S_m =600 mm/phút

Tính lực cắt P_z theo công thức:     KG (2)

Theo bảng 3.5 trang 123 [2]:

Cp	Xp	Yp	Up	ωp	qp
54,4	0,9	0,74	1	0	1

Theo bảng 12.1 trang 21 [2]:

n_p=1 tra bảng 13.1 trang 21 [2]

Thay vào (2) Pz = = 148,72KG

Công suất cắt: N = =4,11 KW

So với công suất máy = 7 KW , máy làm việc đảm bảo an toàn.

Thời gian chạy máy:

Với:

L=83 mm

L₁=  +(0,5= 6,7 mm

L₂=(2÷5) mm ð chọn L₂= 2mm

ð T_m= 0,15 phút

Xác định bậc thợ :2 /7

4.4. Nguyên công IV: Phay bán tinh mặt B

                             Yêu cầu kĩ thuât:

- Dung sai độ vuông góc của đường tâm lỗ với bề mặt A và B là 0,1mm.

Hình 4.5: Sơ đồ định vị và kẹt chặt phay bán tinh mặt B

 

Chọn chuẩn gia công :

- Mặt A: Định vị 3 bậc tự do.

- Mặt D : Định vị 2 bậc tự do.

- Mặt E : Định vị 1 bậc tự do.

Chọn máy gia công : Máy phay đứng 6H12

CS trục chính (30 -1500)V/ph

CS động cơ : 7 KW

t = 1,5, HB=190, D=160, L=119, Z= 8,B=60, d=50

Tra bảng : 6-5 trang 124

S_z = (0,2 – 0.24) mm/ răng

ÞSz= 0.24 mm/ răng

Vận tốc : V =; m/phút

Tra bảng 1-5/119

Cv	qv	xv	yv	uv	pv	m
445	0,2	0,15	0,35	0,2	0	0,32

Tra bảng2.5 trang 122: T=240

Tra bảng 2-1 /15

K_mv =(190/180) ^Nv =(190/190) ^1.25 =1

Tra bảng 7-1 /17 : K_nv =0.8

                8-1/17 :K_uv =1

K_V = K_{mv .} K_uv =1 . 1. 0,8 =0,8

Þ

Số vòng quay : n= (1000.v) / π.D = (1000.123,93) / π.160 =246,67 V/phút

Theo máy :n =300v/phút

V_t = π.D.n/1000 = π.160.300/1000= 150,72m/phút

S_p = S_z.Z.n =0,2 .8.300 =576 mm/phút

Tra TMT máy, ta chọn S_thực=600mm/phút

ÞS_z= =0,24

Tính lực

Tra bảng 3-5/123

Up  = 1	qp = 1	Wp = 0
CP  = 54,5	YP = 0,74	XP = 0,9

Þ

_­Cs: N= Pz.v/ ( 60.102) =80,75.150,72/ (60.102)=1,98 KW

So với máy N=7WK >N=1,98KW

Thời gian chạy máy:

Với:

L= 81,5mm

L₁= +(0,5= 5,8 mm

L₂=(2÷5) mm ð chọn L₂= 2mm

ð T_m= 0,14 phút

Xác định bậc thợ : 2 /7

4.5. Nguyên công V: Phay bán tinh mặt A

Hình 4.6: Sơ đồ định vị và kẹt chặt phay bán tinh mặt A.

Chọn chuẩn gia công :

- Mặt B: Định vị 3 bậc tự do.

- Mặt C : Định vị 2 bậc tự do.

- Mặt E : Định vị 1 bậc tự do.

Chọn máy gia công : Máy phay đứng 6H12.

- Tốc độ trục chính : 30– 1500 vòng/phút .

- Công suất động cơ trục chính : 7 kW .

...........

↔ 13,05 . W = 34300

↔ W = 2628  N.

     Để an toàn thì:W_ct= K.W

 Mà : K=K₀  K₁ K₂ K₃ K₄ K₅

Tra bảng (Trang 79, [10]), ta có :

•K₀ = 1.4  là hệ số đảm bảo.

•K₁= 1 bề mặt đã gia công

•K₂=1,2 khi khoan.

•K₃ =1 bề mặt gia công liên tục.

•K₄= 1,2 gia công sức người.

•K₅=1 khi định vị vào lỗ vào các chốt tỳ.

ðK=2

W_ct = W₁ = W₂ = 2 . 2628 = 5256 ( N )

Tính chọn đường kính bu-lông

d

 

Trong đó:

                   C = 1,4 đối với ren hệ mét

                  

                  W_ct  = 5256 N = 525,6 KG

=> d  1,4.   ≥  8,28 mm

=>d = 10 mm

Chọn đường kính bu-lông:       M10

Lực siết của công nhân: tra bảng 8.51trang 469 sổ tay công nghệ chế tao máy tập 2

ta có :

 d=10 mm=> Q= 1750 N= 175  KG;

                               Chiều dài tay vặn: L = 60 mm ;

                                Lực tác động vào tay vặn: Q’ = 50 N.

          Kết luận: Do chi tiết được định vị 6 bậc tự do nên lực kẹp nó sẽ nhỏ hơn rất nhiều so với tính toán.

→d = 10 (mm).

→Q = 1750 KG.

→Chọn Bulông M10, vật liệu C45.

Tra bảng 1.8 trang 205 ta có cơ cấu kẹp như hình sau :

Thân gá:        

5.3 Tấm dẫn hướng:                         

5. Một số chi tiết tiêu chuẩn:

5.1 Mỏ kẹp:

5.2 Ống dẫn hướng:

5.4 Vòng đệm côn cầu:

6. Ưu khuyết điểm của đồ gá

Các chi tiết định vị trên đồ gá khá đon giản, dễ thay thế khi bị mòn

Cơ cấu kẹp chặt dễ thao tác khi gá đặt

7. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:

  Khi gia công sản phẩm cần phải cẩn thận tránh làm hư hỏng bản đỡ phẳng, mỏ kẹp, khi gá đặt lực kẹp phải vừa phải không cần phải xiết lực lớn để tránh làm biến dạng chi tiết gia công. Khi gia công xong phải lau chùi lại đồ gá và cất giữa cẩn thận.

8. Hướng dẫn sử dụng đồ gá:

Trước khi tiến hành gá đặt chi tiết gia công ta kiểm tra toàn bộ đồ gá.

- Chi tiết được định vị hoàn toàn khử 3 bậc ở mặt A bằng tấm đỡ vành khuyên , khử 2 bậc mặt C bằng 1 con chốt côn tự lựa ngay lỗ Ø27^+0,021 . Đưa chi tiết gia công vào tấm đỡ vành khuyên được lắp sẵn trên thân gá, tiếp tục  úp tấm dẫn hướng có lắp sẵn chốt côn tự lựa lại,  đưa lỗ Ø27^+0,021 ngay đầu chốt côn tự lựa sau đó xoay vít chữ T lại để kẹp chặt tấm dẫn, sau đó đưa 2 mỏ kẹp vào ngay vị trí kẹp chặt ở hai lỗ nằm trên hai mặt E,F dùng cờ lê vặn đai ốc số (4) ở cơ cấu kẹp liên động . Đai ốc (4) sẽ ăn khớp ren trên chi tiết (3) và đi xuống ép mỏ kẹp tạo lực kẹp chặt cho chi tiết gia công. Sau đó vặn vít chữ T ra, lật tấm dẫn chứa chốt côn tự lựa ra và đưa tấm dẫn hướng có lắp ống dẫn hướng vào, dùng vít chữ T vặn lại tiến hành gia công chi tiết. Sau khi gia công xong ta lấy chi tiết gia công ra động tác làm tương tự như trên và cứ thế ta tiến hành gia công các chi tiết còn lại.