THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN Ổ ĐỠ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG

Phần I

XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP

CHẾ TẠO PHÔI

1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật và kết cấu cho chi tiết gia công:

1.1.Phân tích yêu cầu kỹ thuật:                                                          

Ta có Bản vẽ chi tiết như sau:

Yêu cầu kỹ thuật:

• Độ không song song giữa lỗ Æ56 với mặt đáy không vượt quá 0.02/100mm
• Độ không vuông góc giữa tâm lỗ và mặt đầu trong khoảng (0,01-0.05)/100mm bán kính 

     - Trong quá trình làm việc Thân ổ đỡ chịu nén là chủ yếu nên chi tiết làm bằng gang xám là phù hợp nhất

     - Tính chất cơ học của Gang Xám 15-32:

            + Giới hạn bền kéo: σ_b = 15 (kG/mm²)

            + Giới hạn bền uốn: σ_u = 32 (kG/mm²)

     - Vật liệu chế tạo Thân gối đỡ là : Gang Xám 15- 32

     - Độ cứng kỹ thuật là 190HB

     - Gang xám là hợp kim chủ yếu Sắt với Cácbon và có chứa một số nguyên tố khác như (0.5¸4.5)% Si, , (0.4¸0.6)% Mn, 0.8% P, 0.12% S, và một số nguyên tố khác không đáng kể như: Cr, Ni, Cu, Al …

     - Gang xám là loại gang mà phần lớn hay toàn bộ các bon tồn tại dưới dạng Graphit. Graphit của nó ở dạng tấm, phiến chuỗi…Nó là loại gang phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong ngành kỹ thuật.

     - Gang xám có độ bền nén cao, chịu mài mòn, tính đúc tốt, có góp phần làm giảm rung động nên được sử dụng trong ngành chế tạo máy.

1.2.Phân tích chi tiết gia công:

     - Chi tiết thân ổ đỡ là một chi tiết dạng hộp bề mặt làm việc của chi tiết là nữa mặt trụ có đường kính Φ56.

     - Chi tiết dạng thân ổ đỡ có chức năng là đỡ các trục và cố định ổ lăn trên trục. Nữa gối đỡ trên dùng để cố định ổ trượt hoặc ổ lăn trên các trục ở những nơi khó lắp ổ hoặc dùng để cố định ổ trượt trong cơ cấu trục khuỷu thanh truyền do vậy chi tiết có độ cứng vững cao.

2.Định dạng sản xuất:

Trong ngành chế tạo máy người ta phân biệt ra làm 3 dạng sản xuất:

-         Sản xuất đơn chiếc

-         Sản xuất hàng loạt

-         Sản xuất hàng khối

     Mục đích của chương này là xác định được dạng sản xuất cho chi tiết(đơn chiếc, hàng loạt và hàng khối) để từ đó xác định tính công nghệ gia công chi tiết một cách có hiệu quả và kinh tế nhất.

2.1.Sản lượng chế tạo:

     Ta có sản lượng chế tạo hàng năm của chi tiết gia công được xác định theo công thức sau đây:

                             (chiếc/năm)

Trong đó:

                  N  : số chi tiết sản xuất trong một năm.

                  N₀ : Số sản phẩm (số máy) được sản xuất trong 1 năm.

                  Theo đề bài : N₀= 5000  (Chiếc / năm).

                  m : Số lượng chi tiết như nhau trong một sản phẩm chế tạo (m=1)

                  a : số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ (khoảng 10%÷20%)

Chọn a=20%

β :  số phần trăm chi tiết phế phẩm trong quá trình chế tạo (khoảng 3÷5%)

Lấy β=5%

                         = 6250 (chiếc/ năm)

2.2.Tính khối lượng chi tiết

     Ta có khối lượng của chi tiết được tính theo công thức:

                           M = V. (kg)

Trong đó:

                  - M:  là khối lượng của chi tiết (kg)

                  - V: là thể tích của chi tiết (dm³)

                  - : là khối lượng riêng của vật liệu (kg/dm³)

     Dùng ProEngineer tính thể tích của chi tiết:

Ta tính được thể tích của chi tiết:

     Thể tích của chi tiết là: 0,37708859 (dm³)

     Khối lượng riêng của Gang xám 15-32 là:  6,8÷7,4 (kg/dm³⁾

            Chọn γ = 6,8(kg/dm³)

     Vậy khối lượng của chi tiết là:

            M = V.γ = 0,37708859 × 6,8 = 2,56520(kg)

2.3.Chọn dạng sản xuất :

     Từ kết quả thu được ở trên và đối chiếu với bảng Xác định gần đúng dạng sản xuất theo sản lượng chế tạo và khối lượng chi tiết (HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠOMÁY _PGS.Ts. TRẦN VĂN ĐỊCH)

            Với: M < 4kg

             N = 6250 (chiếc/năm)

Vậy ta chọn dạng sản xuất hàng loạt lớn cho chi tiết

3.Phương pháp chế tạo phôi:

3.1.Một số phương pháp chế tạo phôi thường gặp:

3.1.1.Đúc trong khuôn cát:

        a. Làm khuôn bằng tay: Áp dụng cho việc đúc với dạng sản xuất đơn chiếc hay những chi tiết có kích thước lớn, độ chính xác và năng suất phụ thuộc vào tay nghề đúc.

          b. Làm khuôn bằng máy: Áp dụng cho đúc hàng loạt vừa và hàng khối, năng suất và độ chính xác cao.

3.1.2 Đúc trong khuôn kim loại:

         Sản phẩm đúc 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 12kg, hình dáng vật đúc không phức tạp và không có thành mỏng.

         3.1.3 Đúc ly tâm:

         Áp dụng cho vật đúc có dạng tròn xoay, do đó lực ly tâm khi rót kim loại lỏng vào khuôn quay, kết cấu của vật thể chatự chẽ hơn nhưng không đồng đều từ ngoài vào trong.

3.1.4.Đúc áp lực:

     Áp dụng cho chi tiết có hình dáng 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 sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối và áp dụng đối với chi tiết có kích thước nhỏ.

3.2.Các phương án chọn phôi:

     Có nhiều phương án chọn phôi như phôi dập, phôi rèn tự do, phôi đúc, … tuy nhiên trong quá trình tính toán thì tôi chọn phôi dập hoặc phôi đúc bởi tính hợp lý của nó trong việc tính toán cũng như thỏa mãn những điều kiện tối thiểu để giảm nguyên công trong gia công chi tiết sản phẩm từ đó cho ta phương án gia công chi tiết hợp lý nhất.

     Dựa vào dạng sản xuất ta xác định ở trên là sản xuất loạt vừa nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát mẫu kim loại sẽ hiệu quả hơn. Nó đảm bảo được lượng dư, dung sai, và kích thước phôi như yêu cầu trong bản vẽ chi tiết.

     Vì đây thuộc dạng sản xuất loạt vừa nên cấp chính xác của phôi là cấp II : ứng với phôi đúc trong khuôn cát, loại phôi này có cấp chính xác kích thước IT15-IT18, độ nhám bề mặt là  là  R_z = 80m     Các bộ phận chính của một khuôn đúc cát

1-Đậu hơi ;3-Hòm khuôn dưới;5- Xương khuôn;7- Mặt phân khuôn9- Hòm khuôn trên

2-Hệ thống rót; 4-Rãnh thoát khí;6-Cát khuôn;  8-Chốt định vị;    10-Vật đè khuôn

;11-Ruột