Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân bơm dầu
NỘI DUNG: : “Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết thân bơm dầu”.
Với các yêu cầu sau:
A - PHẦN BẢN VẼ:
- Bản vẽ chi tiết (A0)
- Bản vẽ sơ đồ đúc (A0)
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi (A0)
- QTCN
- Đồ gá
B - PHẦN THUYẾT MINH:
- Phân tích chi tiết gia công.
- Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lương dư gia công.
- Lập bản quy trình công nghệ gia công cơ.
- Biện luận quy trình công nghệ.
- Thiết kế đồ gá.
- Kết luận về quá trình công nghệ.
-
MỤC LỤC
Mục lục ………………………………………………………………………2
Lời mở đầu …………………………………………………………………..3
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn …………………………………………..4
Nhận xét của hội đồng ……………………………………………………...5
Chương I: Phân tích chi tiết gia công ……………………………………6
I. Điều kiện làm việc, kết cấu chi tiết …………………………..6
II. Vật liệu ………………………………………………………..8
III. Độ chính xác gia công ……………...........................................9
IV. Dạng sản xuất ………………………………………………...11
V. Tính khối lượng chi tiết ……………………………………...12
Chương II: Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi…………………..14
I. Chọn phôi ……………………………………………………15
II. Chọn phương pháp chế tạo phôi ……………………………16
III. Chế tạo khuôn và lõi ghép …………………………………..17
Chương III: Soan tiến trình công nghệ…………………………………18
Chương IV: Biện luận quy trình công nghệ gia công cơ…………….....23
Chương V: Tính toán thiết kế đồ gá……………………………………..53
Chương VI: Kết luận về quá trình công nghệ…………………………..61
Tài liệu tham khảo ………………………………………………………….66
-
1.1/ Điều kiện làm việc của chi tiết gia công
- Làm việc trong môi trường dầu nhớt.
- Có áp suất nhỏ.
- Có va đập, rung động.
1.2/ Dạng chi tiết:
- Chi tiết Thân Bơm thuộc chi tiết dạng bạc, có kết cấu tương đối đơn giản, dễ chế tạo nên có thể gia công bằng các phương pháp gia công cơ thông thường trên các máy công cụ truyền thống.
- Các bề mặt gia công gồm: mặt đầu, mặt lỗ , ren M8.
- Công dụng của CTGC:
Lỗ là phần không gian để lắp với trục, tạo ra áp suất nhờ vào sự chuyển động tịnh tiến của trục để bơm dầu vào hệ thông thủy lực hay trong máy tưới nguội, bôi trơn trong quá trình gia công.
1.3/ Vật liệu gia công:
- Giải thích ký hiệu: GX15-32:
GX : chỉ ký hiệu của gang xám- Độ cứng HB: 190
- 15: Giới hạn kéo:
- 32: Giới hạn nén:
- Phân tích các yêu cầu về cơ lý tính
vThành phần của gang xám:
- Các bon : 3,5 – 3,7%
- Silic : 2 – 2,4%
- Mangan : 0.5 – 0,8%
- Photpho : 0.1-0.2%
- Lưu huỳnh : 0.1-0.12%
- Còn lại là sắt (Fe), Cr, Ni
(Các thông số lấy trong sổ tay Vật Liệu Cơ Khí )
vCơ tính và độ cứng của vật liệu:
- Gang xám là vật liệu có độ bền kéo nhỏ, độ dẻo, độ dai kém và chịu va đập kém nhưng bù lại gang xám có ưu điểm chịu mài mòn tốt và giảm được chấn động. Hơn nữa việc cắt gọt gia công lại dễ dàng.
- Gang xám có cấu trúc tinh thể ở dạng cacbon tự do.Graphit có độ bền cơ học rất kém, độ dẻo dai kém nhưng Graphit làm tăng khả năng chịu mài mòn của gang xám và còn có tác dụng làm giảm rung động và chịu ma sát.
- Gang xám có giá thành rẽ, dễ chế tạo. Từ những tính chất trên và dựa vào điều kiện làm việc của thân bơm, ta thấy thân bơm được chế tạo bằng GX 15-32 là hợp lí.
- Độ cứng trên bề mặt do trên bản vẽ không ghi gì về độ cứng của các bề mặt của chi tiết gia công nên chi tiết gia công có độ cứng nằm trong khoảng độ cứng của vật liệu GX15-32
- HB = 150 – 250 kg/mm2
1.4/ Độ chính xác gia công:
1.4.1/ Độ chính xác về kích thước
- Dung sai có chỉ dẫn :
- Kích thướcØ60
Tra bảng 1.14/18 (Bảng tra DSLG)
- Kích thước danh nghĩa: 60 mm
- ES = +0,03
- EI = 0
- IT60 = 0,03
=> Cấp chính xác H7
- Kích thước
Tra bảng 1.4/4 (Bảng tra DSLG)
- Kích thước danh nghĩa: 45 mm
- IT40 = 0,025
- => Cấp chính xác 7
– Kích thước 4 lỗ
Tra bảng 1.14/18 (Bảng tra DSLG)
- Kích thước danh nghĩa: 10 mm
- ES = +0,1
- EI = 0
- IT10= 0,1
– Kích thước
- M: ren tam giác hệ mét
- Đường kính ren trong D = 5 mm
- Bước ren: tra bảng 6.2/138 (Bảng tra DSLG) => P = 1,25
- Kích thước
- M: ren tam giác hệ mét
- Đường kính ren trong D = 12 mm
- Bước ren: P = 1,5
- => Cấp chính xác 12
- Dung sai không chỉ dẫn:
- Kích thước L= 84mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.35 =>
- Kích thước Ø80mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.3 =>
- Kích thước L=69mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.3 =>
- Kích thước L = Ø40mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.25 =>
- Kích thước L = 25mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.21 =>
- Kích thước L= 28mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.21 =>
- Kích thước L = 15mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.18 =>
- Kích thước L= 14mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.18 =>
- Kích thước L=10mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.18 =>
- Kích thước L=8 mm, CCX12, Rz80
Tra bảng 1.4/4 tập BTDSLG
ðITD=0.15 =>
1.4.2 Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết THÂN BƠM DẦU:
- Dung sai độ phẳng của mặtA £ 0.02 mm
- Độ không vuông góc giữa mặt đầu và đường tâm lỗ Ø60£ 0,03mm.
- Độ không song song của mặt D với mặt A£0,016mm.
- Các góc lượn không ghi lấy giá trị R2-R5.
- Các cạnh vát lấy giá trị1x45°.
1.4.3/ Nhám bề mặt:
- Dựa vào điều kiện làm việc và độ chính xác của các bề mặt gia công, tiến trình công nghệ. Ta có các chỉ số độ nhám. Dựa vào bảng 2.29 trang 97 BT DSLG
- Các bề mặt cấp chính xác : IT7 IT9 và phương pháp gia công là tiện ta có: Ra = 1,6 ÷ 3,2
Ở đây ta chọn Ra = 1.6 hay Ra = 2.5
- Ra = 3,2là lỗ Ø60 bằng phương pháp tiện tinh ( bảng 2.29 trang 98 BT DSLG)
- Các bề mặt không ghi độ nhám lấy Rz=80
1.5/ Xác định dạng sản xuất:
- Áp dụng công thức: N = N1.m(1+) ( chi tiết/năm)
Trong đó:
- N: Số chi tiết sản xuất trong một năm
- N1: Số sản phẩm ( số máy) sản xuất trong một năm
- m : Số chi tiết trong một sản phẩm
- : Chi tiết phế phẩm ()
- β : Số chi tiết chế tạo thêm dự phòng (β = 5 – 7%)
1.5.1/ Tính toán khối lượng chi tiết:
Dạng sản xuất
Trọng lượng chi tiết
>200 kg
4 ¸ 200 kg
< 4 kg
Sản lượng hàng năm của chi tiết
Đơn chiếc
Hàng loạt nhỏ
Hàng loạt vừa
Hàng loạt lớn
Hàng khối
< 5
5 ¸ 100
100 ¸ 300
300¸ 1000
>1000
< 10
10 ¸ 200
200 ¸ 500
500 ¸ 1000
>1000
< 100
100 ¸ 500
500 ¸ 5000
5000¸50000
>50000
- Dựa vào khối lượng của chi tiết và số lượng sản suất hàng năm ta chọn dạng sản xuất hàng loạt vừa.
CHƯƠNG II
CHỌN PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI
2.1/ Chọn vật liệu:
Dựa vào dạng sản xuất, đặc điểm hình dạng của chi tiết là dạng bạc có lỗ và vật liệu là Gang xám ( GX 15-32). Ta thấy chi tiết “ Thân Bơm “ phù hợp với phương pháp đúc.
2.2/ Phương pháp chế tạo phôi:
- Trong ngành chế tạo máy tùy theo dạng sản xuất mà chi phí về phôi chất liệu chiếm 30% - 60% tổng chi phí.
- Chế tạo phôi hợp lý sẽ đưa lại hiệu quả kinh tế cao.
- Căn cứ vào hình dạng, kích thước, vật liệu chi tiết và dạng sản xuất, ta có thể dùng phương pháp chế tạo phôi sau:
vPhôi cán
- Gia công tạo phôi nhanh, đảm bảo tổ chức đồng đều tinh thể kim loại. Đảm bảo năng xuất do phôi chế tạo bằng phương pháp cán, phù hợp với những chi tiết dạng tròn, định hình....
vPhôi rèn
- Phù hợp với dạng sản xuất đơn chiếc, sửa chữa, chế tạo chi tiết đơn giản. Các chi tiết dạng tròn xoay khó khăn
vPhôi dập, Rèn khuôn
- Nung nóng kim loại đến trạng thái nóng chảy, dưới tác dụng của chày và cối tạo ra biên dạng mà ta mong muốn. Chế tạo phôi nhanh, chính xác cao chất lượng phôi tốt, thích hợp với các chi tiết làm việc trong điều kiện chịu tải trọng, moment xoắn cao và làm việc liên tục. Tùy theo hình dạng của chi tiết mà khuôn được chế tạo đơn giản hay phức tạp...
vPhôi đúc
- Có nhiều phương pháp đúc như:
- Đúc khuôn cát
- Đúc khuôn kim loại
- Đúc li tâm
- Đúc áp lực
- Đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại: Kim loại được nung nóng chảy, đổ vào long khuôn sẽ điền đầy lòng khuôn theo hình dạng và kích thước mong muốn, mẫu được chế tạo phù hợp với yêu cầu thiết kế.
- Đúc áp lực: kim loại lỏng được đưa vào lòng khuôn bằng thép, với tác dụng lực lớn, kim loại điền đầy khuôn theo biên dạng của lòng khuôn.
- Đúc li tâm: Kim loại nóng chảy được đổ vào khuôn, khuôn quay tròn, với tác dụng của lực li tâm ép vào thành khuôn và nguội đi theo hình dáng khuôn.
Phương pháp này thích hợp các dạng phôi tròn xoay rỗng.
vKết luận:
Qua quá trình phân tích, với chất liệu GX 15-32, hình dạng, kích thước và dạng sản xuất phù hợp với phương pháp chế tạo phôi đúc.
2.3/ Xác định lượng dư gia công
Tra bảng 1.5 trang 6 bảng tra môn công nghệp cơ khí:
- Kích thước lớn nhất của chi tiết đến 120:
- Vị trí bề mặt khi rót khuôn:
+ Trên dưới : KTDN 50-120.
ð Trên 3.5 0,5mm, dưới 2.5 0,5mm.
+ Bên : 2.5 0,5 mm.
- Lượng dư lỗ tra bảng trang 9 sách bảng tra môn công nghệ cơ khí.
+ Kích thước lớn nhất của chi tiết > 100:
+ Dạng sản xuất hàng loạt vừa.
ð Lượng dư : 2.5 mm.
2.4/ Thể tích phôi:
2.5/ Tính hệ số sử dụng vật liệu:
K = = = 0,72
CHƯƠNG III
SOẠN TIẾN 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 chi tiết “ THÂN BƠM“.
- Chọn phương án gia công:
- Phương án 1:
NC I: Chuẩn bị phôi.
NC II: Tiện thô – bán tinh mặt đầu A, Tiện thô lỗ Ø60.
NC III: Tiện tinh mặt đầu A, Tiện tinh lỗ Ø60.
NC IV: Tiện thô – bán tinh mặt đầu B.
NC V: Tiện tinh mặt đầu B.
NC VI: Phay mặt phẳng E.
NC VII: Khoan suốt – taro 2 lỗ M12.
NC VIII: Khoan 4 lỗ Ø4, Tarô 4 lỗ M5.
NC IX: Tổng kiểm tra
ðKhông phù hợp, vì không đúng 5 nguyên tắc chọn chuẩn tinh, chuẩn thô.
- Phương án 2:
NC I: Chuẩn bị phôi
NC II: Tiện thô – bán tinh mặt đầu A, Tiện thô lỗ Ø60.
NC III: Tiện thô – bán tinh mặt đầu B.
NC IV: Tiện tinh mặt đầu A, Tiện tinh lỗ Ø60.
NC V: Tiện tinh mặt đầu B.
NC VI: Khoan suốt – taro 2 lỗ M12.
NC VII: Phay mặt phẳng E.
NC VIII: Khoan 4 lỗ Ø4, Tarô 4 lỗ M5.
NC IX: Tổng kiểm tra
ðKhông phù hợp, vì mặt E chưa được gia công, vi phạm 5 nguyên tắc chọn chuẩn thô chuẩn tinh.
- Phương án 3:
NC I: Chuẩn bị phôi.
NC II: Tiện thô – bán tinh mặt đầu A, Tiện thô lỗ Ø60.
NC III: Tiện thô – bán tinh mặt đầu B.
NC IV: Tiện tinh mặt đầu A, Tiện tinh lỗ Ø60.
NC V: Tiện tinh mặt đầu B.
NC VI: Phay mặt phẳng E.Khoan suốt – taro 2 lỗ M12.
NC VII: Khoan suốt – taro 2 lỗ M12.
NC VIII: Khoan 4 lỗ Ø4, Tarô 4 lỗ M5.
NC IX: Tổng kiểm tra.
ðChọn phương án 3, vì đáp ứng tất cả nguyên tắc chọn chuẩn thô, chuẩn tinh.
- Phương án gia công :
- NC I: Chuẩn bị phôi (phôi đúc CCX2)
- NC II:
Tiện thô – bán tinh mặt đầu A, đạt L= 48.5mm. Độ nhám Rz40, CCX 12
Tiện thô lỗ Ø60 đạt L=59mm, độ nhám Rz40, CCX 12
