THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN HỘP NHÔM CAO THẮNG

THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT THÂN HỘP NHÔM CAO THẮNG

1. Độ chính xác về  kích thước.                                                                       4
   1. Dung sai kích thước có chỉ dẫn.                                           4
   2. Dung sai kích thước không chỉ dẫn.                                      4
2. Độ chính xác về vị trí tương quan.                                                 5
3. Chất lượng bề mặt(Độ nhám và độ cứng).                                                                  5
4. Kết luận.                                                                                7

PHẦN 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ .

  I. Chọn phôi.                                                                                                                                   7

II.  Phương pháp chế tạo phôi.                                                                                                  7

 III. Xác định lượng dư.                                                                                                                  7-8

1. Tính thể tích của chi tiết                                                                                       9
2. Tính khối lượng chi tiết                                                                                         10– 11

PHẦN 3: BIỆN LUẬN NGUYÊN CÔNG.

1. Nguyên công I.                                                                                        11
2. Nguyên công II.                                                                                      12-14
3. Nguyên công III                                                                                      14-15
4. Nguyên công IV                                                                                      15-17
5. Nguyên công V                                                                                        17-19
6. Nguyên công VI                                                                                      19-21
7. Nguyên công VII                                                                                    21-23
8. Nguyên công VIII                                                                                   23-24
9. Nguyên công IX                                                                                      25-33
10. Nguyên công X                                                                                        33-34
11. Nguyên công XI                                                                                      34-36
12. Nguyên công XII                                                                                    36-44
13. Nguyên công XIII                                                                                   44-47
14. Nguyên công XIV                                                                                   47-52
15. Nguyên công XV                                                                                     52-55
16. Nguyên công XVI                                                                                   55
17. Nguyên công XVII                                                                                 55-61
18. Nguyên công XVIII                                                                                61-64
19. Nguyên công XIX                                                                                   64-66
20. Nguyên công XX                                                                                     66

PHẦN V: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ

Đồ gá NGUYÊN CÔNG IX                                                                         66-71

Đồ gá NGUYÊN CÔNG XII                                                                       71-74

Đồ gá NGUYÊN CÔNG XV                                                                       74-78

Đồ gá NGUYÊN CÔNG XVI                                                                      78-82

PHẦN I: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG (CTGC)

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

1. Công dụng:

          -. Thân hộp được chế tạo để phần ngoài để chịu va đập và bảo vệ các chi tiết bên trong.

2. Điều kiện làm việc:

            - Có tính chịu mài mòn cao, thêm Cu (3-5%) vào hệ Al – Si – Mg cải thiện thêm cơ tính và có tính đúc

3. Cấu tạo:

- Thân hợp có cấu tạo dạng hợp, có 2 lỗ bắt ổ bị trượt và 1 lỗ lớn bắt ổ bi vòng, và các lỗ ren.

4. Phân tích vật liệu chết tạo CTGC:

- Vật liệu: Hợp kim nhôm được phân làm 2 nhóm chính là hợp kim nhôm biến dạng và hợp kim nhôm đúc.

+ Đura: là hợp kim nhôm biến dạng điển hình.

+ Silumin :  Là hợp kim nhôm đúc được dùng rộng rãi nhất. Nó là hợp kim được tạo nên từ cơ sở hệ hợp kim Al - Si. Ngoài ra trong thành phần còn có thể có thêm Mg, Mn, Cu, Zn…

- Thân hộp được làm từ Silumin là hợp kim nhôm đúc

- Một số tính cơ lí của vật liệu:

+Khối lượng riêng nhỏ (g = 2,7g/cm³) .

+Tính dẫn diện và dẫn nhiệt cao, có độ giãn nở nhiệt nhỏ.

+Tính chống ăn mòn cao (vì có màng ôxit Al₂O₃ xít chặt bảo vệ).

+Nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp 300 – 400⁰C

5. Phân tích kết cấu ,hình dạng CTGC:

Từ bản vẽ chi tiết ta thấy:

- Chi tiết có kết cấu, hình dạng đơn giản,  chi tiết có một số bề mặt gia công

-Với kết cấu hình dạng như thế chi tiết  “thân hộp” là chi tiết dạng hộp.

               II.Phân tích độ chính xác khi gia công:

1. Độ chính xác kích thước:
   1. Dung sai kích thước chỉ dẫn:

* Tra bảng 1.4 trang4 sách bảng tra dung sai.

- Kích thước: 560.03 (es=0.03; ei=0.03, IT=0.06)khoảng cách 2 lỗ lắp bạc đạn trượt nên chọn CCX là cấp 7.

- Kích thước: 2 lỗ 150.02(ES=0.02; EI=0.02, IT=0.04)để lắp bặt đạn trượt => chọn CCX là cấp 7

- Kích thước: 420.04 (es=0.04; ei=0.04, IT=0.08)

            380.04 (es=0.04; ei=0.04, IT=0.08)

            800.05 (es=0.05; ei=0.05, IT=0.1)

=> Khoảng cách từ tâm lỗ định vị chính đến tâm 2 lỗ25 lắp trục chọn CCX là cấp 8.

- Kích thước: 660.03(ES=0.03; EI=0.03, IT=0.06) Chọn CCX là cấp 7.

- Kích thước: 800.03 (ES=0.03; EI=0.03, IT=0.06) chọn CCX là cấp 7.

- Kích thước: 2 lỗ250.02 (ES=0.02; EI=0.02, IT=0.04) chọn CCX là cấp 7.

- Kích thước: 430.04 (es=0.04; ei=0.04, IT=0.08)

            280.03 (es=0.03; ei=0.03, IT=0.06)

khoảng cách từ tâm lỗ định vị chính đến 2 lỗ 15 chọn CCX là cấp 8.

1. Dung sai kích thước không chỉ dẫn:

- Kích thước:

+ 46 (es=0.36; ei=0.36, IT=0.72)

+ 710 (es=0.36; ei=0.36, IT=0.72)

+ 1118 (es=0.43; ei=0.43, IT=0.86)

+1930 (es=0.52; ei=0.52, IT=1.04)

+3150 (es=0.62; ei=0.62, IT=1.22)

+5180 (es=0.74; ei=0.74, IT=1.48)

+81120 (es=0.87; ei=0.87, IT=1.74)

+121180 (es=1; ei=1, it=2)

+181250 (es=1.25; ei=1.25, IT=2.5)

=>Dung sai không chỉ dẫn nên chọn cấp chính xác 14.

- Kích thước: 3 lỗ ren M5, 2 lỗ ren M3, 4 lỗ ren M5, 2 lỗ M4 do dao quyết định.

- Kích thước: 90 khoảng cách 2 lỗ ren đối xứng qua tâm lỗ 80 định vị chính Dung sai không chỉ dẫn nên chọn cấp chính xác 12.

- Kích thước: R7,R10 kích thước khi đúc ra chọn CCX là cấp 14.

- Kích thước: R4 kích thước đúc ra người công nhân dùng máy mài tay để làm cùn cạnh sắc chọn CCX là cấp 16.

2. Phân tích về vị trí tương quan hình học:

* Tra bảng 2.21/91 dung sai độ đông tâm.

Độ không đồng tâm của 2 lỗ 66 và 80 là 0.04 mm.

* Tra bảng 2.15/82 dung sai độ song song.

Độ không song song của 2 lỗ 25 và 80 là 0.03 mm.

Độ không song song của 2 lỗ 15 và 80 là  0.02 mm.

3. Chất lượng bề mặt(Độ nhám và độ cứng).

Ø66 và Ø80 có độ nhám bề bặt là Ra1,25.

2 lỗ Ø25 có độ nhám bề bặt là Ra1,25.

2 lỗ Ø15 có độ nhám bề bặt là Ra1,25.

Các bề mặt còn lại có độ nhám Rz40.

4. Kết luận.

Dung sai kích thước chỉ dẫn đạt cấp chính xác cao nhất là cấp chính xác 7.

Dung sai kích thước không chỉ dẫn có cấp chính xác cao nhất la 12.

Nhám bề mặt cao nhất la Ra=1.25.

Chất lượng bề mặt phù hợp với độ chính xác về kích thước, Hình dáng hình học,vị trí tương quan của chi tiết gia công.

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

       I.            Chọn phôi.

- Dạng sản xuất: hàng loạt vừa.

- Đặc điểm hình dạng: chi tiết dạng hộp có các lỗ lớn ,kết cấu không quá phức tạp.

-Vật liệu CTGC là nhôm hợp kim.

   II.            Phương pháp chế tạo phôi.

+ Phôi chế tạo bằng phương pháp đúc áp lực:

v Ưu điểm

-     Đúc được vật đúc phức tạp, thành mỏng (1¸5mm) đúc được các loại lỗ có kích thước nhỏ.

-     Độ bóng và độ chính xác cao.

-     Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ vật đúc lớn.

-     Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng cơ khí hóa thuận lợi.

v Nhược điểm

-     Không dùng được thao cát vì dòng chảy có áp lực. Do đó hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản.

-     Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy có áp lực của hợp kim ở nhiệt độ cao.

+Vật liệu chế tạo phôi là nhôm hợp kim.

 III.            Xác định lượng dư.

-Từ phương pháp đúc áp lưc: lượng dư tất cả các mặt đều có lượng dư bằng nhau = 1,7mm.

- Các lỗ có kích thước nhỏ hơn đường kính 30mm được đúc đặc.

*Tính thể tích:

 - Phần hình trụ: V = p.R².h  

  Với   R : bán kính

            h : chiều cao

-         Phần hình hộp chữ nhật : V = a.b.c

  Với   a : rộng,b : dài ,c: cao.

+ Thể tích V₁= a₁.b₁.c₁ =150.145.40 = 870000mm³

+ Thể tích V₂= a₂.b₂.c₂ = 16.49.28 = 21952mm³

+ Thể tích V₃= a₃.b₃.c₃ = 16.75.28 = 33600mm³

+ Thể tích V₄= p.11,5².38=15788,1mm³

+ Thể tích V₅= p.7,5².39 = 6892 mm³

+ Thể tích V₆= p.6².39 = 4411mm³

+ Thể tích V₇= p.12,5².40 = 19635mm³

+ Thể tích V₈= p.40².33 = 165876mm³

+ Thể tích V₉= p.33².7 = 23948mm³

+ Thể tích V₁₀= p.4².5 = 251mm³

+ Thể tích V₁₁= p.2².6 = 75mm³

+ Thể tích V₁₂= a₁₂.b₁₂.c₁₂ =30.36.29 = 31320mm³

+ Thể tích V₁₃= a₁₃.b₁₃.c₁₃ =17.32.29 = 15776mm³

+ Thể tích V₁₄= 17.40.4 =2720mm³

+ Thể tích V₁₅= p.3,75².7,5 = 331mm³

Vậy thể tích của thân hộp là:

+ V=V₁+V₂+V₃+2V₄ – (2V₅+2V₆+2V₇+V₈+V₉+4V₁₀+4V₁₁+V₁₂+V₁₃+V₁₄+2V₁₅)

          =653646mm³

*Tính khối lượng:

 m= V. g       với m: khối lượng chi tiết

                               V: thể tích của chi tiết

                         g: khối lượng riêng (~2,7g/cm³)

m= 0.653646 x 2,7 = 1,8kg

*Hệ số sử dụng vật liệu:

- Ta có: K =

                               Trong đó: G_c khối lượng chi tiết gia công

                                                  G_b khối lượng phôi

- Để tính khối lượng của phôi được đơn giản ta chia chi tiết đúc ra nhiều phâng bằng nhỏ để cho việc tính toán được dễ dàng.

- Ta có: +Công thức hình trụ: V = p.R².h  

           +Hình hộp chữ nhật: V = a.b.c

           +Hình lăng trụ tam giác: p =

                                 S =

                                 V=Sxh

+ Thể tích V₁= a₁.b₁.c₁ =150.145.40 = 870000mm³

+ Thể tích V₂= a₂.b₂.c₂ = 16.49.28 = 21952mm³

+ Thể tích V₃= a₃.b₃.c₃ = 16.75.28 = 33600mm³

+ Thể tích V₄= p.11,5².38=15788,1mm³

+ Thể tích V₅=

            p =  =15mm

            S =  = 38,24mm²

            V = S.h = 38,24 . 15  = 574mm³

+ Thể tích V₆= p.38².33 = 165876mm³

+ Thể tích V₇= p.31.5².7 = 23948mm³

=> Vậy thể tích của phôi là:

V=V₁+V₂+V₃+2V₄-V₅-V₆-V₇ = 870000 + 21952 + 33600 + 2.15788 – 574 – 165876 – 23948 = 766730mm³.

=> Khối lượng của phôi

 + m = V. g = 0,766730 . 2,7 = 2,1kg

g: khối lượng riêng (~2,7g/cm³)

=> : K =  =  =0,85

Vậy hệ số K:0,85

PHẦN 3: BIỆN LUẬN NGUYÊN CÔNG

*NC I: Chuẩn bị phôi:

- Mục đích là làm sạch bề mặt chi tiết sau khi đúc.

- Người công nhân mài lại các phần thừa và lại bỏ các đậu ngót rót đậu hơi.

- Kiểm tra phôi có đạt kích thước hay không nếu đạt thì kiểm tra hình dáng hình học: độ tròn, độ phẳng, .

- Kiểm tra phôi có bị rạn nứt, lỗ khí, xĩ khí nếu không kiểm tra khi gia công sẽ xảy ra những sự cố ngoài ý muốn hoặc phôi gia công xong sẽ thành phế phẩm.

- Sau kiểm tra xong thì để phôi 1 lúc để ổn định cấu trúc tinh thể r mới tiến hành cắt gọt.