N CễNG NGH HN 2010
Lời nói đầu
Trong các ngành kĩ thuật cơ khí hiện nay, ngành hàn giữ một vai trò rất quan trọng,
nhất là trong công cuộc công nghiệp hoá- hiện đại hoá ở nớc ta hiện nay.Ngành hàn
đã và đang đơc ứng dung rông rãi trong tất cả các ngành kĩ thuật nh: làm kết cấu
nhà xởng, xây dựng công trình, lắp ghép các chi tiết, đắp tạo các trục, phục hồi các
chi tiết máy sau một thời gian làm việc, với nhiều tính năng u việt, năng xuất chất l-
ợng cao trong thời đại ngày nay, với trình độ khoa học ngày càng phát tiển mạnh
mẽ,thì ngành hàn đã đợc cung cấp, nâng cấp các trang thiết bị hiện đại để đáp ứng
đợc tốt các yêu cầu kĩ thuật.ở trong các trờng dạy nghề lớn, nhất là trờng ĐHSPKT
Hng Yên đã áp dụng đợc phơng châm, học đi đôi với thực hành và sản xuất, với
nhiều máy hàn hiện đại nhằm nâng cao chất lợng giảng dạy và tay nghề cho ngời
thợ hàn Để tổng tổng kết lại những kiến thức về lý thuyết cũng nh quá trình thực
tập sản xuất trên xởng, em đã đợc các thầy cô trong khoa giao cho đề tài đồ án thiết
kế V ngng t , áp suất làm viêc là 3at . Qua thời gian tìm tòi, nghiên cứu,
học hỏi và với vốn kiến thức chút ít của mình cùng với sự giúp đỡ tận tình của các
thầy trong khoa, đặc biệt là thầy Bùi Văn Khoản đã trực tiếp hớng dẫn em, đến
nay đồ án của em đã hoàn thành. Đây là lần đầu em làm đồ án, nhng vối lợng kiến
thức còn yếu kém về nhiều mặt, em không thể tránh khỏi những vớng mắc và thiếu
sót kính mong thầy và các thầy trong tổ bộ môn chỉ bảo và cho em các ý kiến đóng
góp để em hoàn thành tốt đồ án của mình và cho em thêm chút kinh nghiệm về
nhiều mặt. Em xin trân thành cảm ơn!
Sinh viên thc hin : 1.Nguyễn Khánh Toàn
2.Nguyễn Quý Toàn
I.PHÂN TCH KT CU:
Vỏ ngng t làm việc với áp suất là 3at gồm có 7 chi tiết, ta thấy các chi tiết
đợc liên kết với nhau bằng các mối hàn. Vì làm việc ở điều kiện này do đó các chi
tiết phải đảm bảo đợc các yêu cầu sau:
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 1

Chi tiết số 4:Cổ lõi :
Kích thớc nh hình vẽ

Chi tiết làm việc chịu áp suất
Đợc hàn với các chi tiết số 3 và 5 theo chu vi khép kín
Số lợng chế tạo là 1
Chi tiết số 5 :Miệng thùng
Kích thớc hình dạng chi tiết nh hình bên dới
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 4
N CễNG NGH HN 2010

Chi tiết làm việc chịu áp suất
Đợc hàn lại với chi tiết 4 theo chu vi khép kín.
Chi tiết đợc chế tạo với số lợng là 1
Chi tiết số 6: Đáy lõi.
Kích thớc va hình dáng nh hình vẽ
Chi tiết làm việc trong điều kiện chịu áp suất
Liên kết với chi tiết số 3 bằng mối hàn khép kín chu vi
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 5
N CễNG NGH HN 2010
Số lợng chế tạo 1
Chi tiết số 7: Đế vỏ ngng tụ
Hình dạng và kích thớc nh hình vẽ:
Chi tiết làm việc trong điều kiện chịu áp suất
Đợc liên kết với chi tiết số 2 bàng mối hàn khép kin chu vi
Số lợng chi tiết có 1

Thân vỏ ngng tụ
Ta có:
K
= ,
V
= a. Theo phơng trình Laplace ta có:
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 7
N CễNG NGH HN 2010
+ =

V
= (1)
Trong đó: -
K
: Là ứng suất kinh tuyến.
-
V
: Là ứng suất vĩ tuyến.
-
K
: Là bán kính kinh tuyến.
-
K
: Là bán kính vĩ tuyến.
- 2a : Là đờng kính thành ống (a = 390mm).
- : Là chiều dày vật liệu ( = 5mm).
- p: Là áp suất trong thùng.
p = 3atm = 3.9,81.10

V
= 23 N/mm
2

Ta thấy ứng suất lớn nhất của chi tiết là: 23 (N/mm
2
). Để kết cấu làm việc an
toàn ta nhân thêm hệ số an toàn:

max
= 1,5.23 = 34,5 N/mm
2
.
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 8
N CễNG NGH HN 2010
Căn cứ vào yêu cầu liên kết bằng phơng pháp hàn, làm việc ở nhiệt độ cao
và đảm bảo về cơ tính, thành phần hoá học của thép và tính phổ biến ta
thấy Thép CT20 theo tiêu chuẩn Việt Nam.Đây là loại thép Cácbon không
có thành phần hợp kim và chứa 20% cácbon. Thành phần hoá học của thép
CT20
Có = 420N/mm > 34,5 N/mm nên đạt yêu cầu về độ bền.
III.QUY T RìNH CÔNG NGHệ CHế TạO CHI TIếT:
CHI TIếT Số 1:
Dạng ống trụ dài 100mm,
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 9
N CễNG NGH HN 2010

SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 11
N CễNG NGH HN 2010
Chiều dày tấm cắt(mm) 6
áp suất o xy(kg/cm
2
)
3
Cỡ đầu ngoài 1
Cỡ đầu trong 1
Chiều rộng cắt 3
Tốc độ cắt( mm/p) 540 -550
Vì chiều rộng cắt là 3 nên trớc khi cắt phải vạch dấu bằng compa
1 vòng tròn có đk là 308.Lu ý trớc khi cắt nên dùng mỏ hàn khí đục 1 lỗ ở
vùng bị cắt bỏ hoặc dùng khoan tạo 1 lỗ để cho dễ cắt. Cắt xong chi tiết còn lợng d
khoảng
25mm0,

ta tiến hành gia công cơ ,mài,giũa để hoàn thiện chi tiết.
Sau khi cắt xong đa lên máy lốc tôn 3 trục uốn và sau khi lốc xong ta
tiến hành hàn đính, các mối hàn đính phải đảm bảo độ bền, chắc.do có
sự co ngót trong quá trình hàn nên khoảng cách các mối hàn đính
không quá 300mm. Khi hàn đính xong ta tiến hành hàn toàn bộ đờng
hàn dọc theo đờng sinh của ống, theo sách Cẩm nang hàn ta có 2
cách:
- Hàn từ giữa ra 2 đầu.
- Hàn ngắt bậc.
Vì đờng hàn không dài lắm(L=1000mm) nên ta chọn phơng pháp hàn từ giữa ra vì
nó làm cho chi tiết chịu áp lực tốt hơn so với hàn ngắt bậc và không phải mất công
mài nhiều.Sau khi gia công xong ta đợc chi tiết có hình dạng nh

560,góc lợn là 50.
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 15
N CễNG NGH HN 2010
Để gia công chi tiết này ta chọn phơng pháp dập vuốt là tốt
nhất.Sử dụng khuôn phối hợp để cắt phôi -dập vuốt-đột
lỗ.
Khuôn phối hợp để cắt phôi-dập vuốt-đột lỗ
Hình trên là sơ đồ kết cấu khuôn tác dụng phối hợp để cắt phôi-dập vuốt và
đột lỗ trên máy ép tác động đơn. Khuôn này có kết cấu tơng tự nh khuôn cắt hình-
dập vuốt. Khi đầu trợt đi xuống quá trình cắt phôi và dập vuốt đợc thực hiện bởi cối
cắt 4, chày cắt-cối vuốt 2; và chày dập vuốt 3. Quá trình đột lỗ đợc thực hiện bởi
chày đột 1 (đợc kẹp chặt bởi áo chày lên đế trên) còn cối đột đợc làm trên chày
vuốt 3. Khi đầu trợt đi lên tấm đẩy 6 sẽ đẩy chi tiết ra khỏi chày 1 và cối vuốt 2,
còn tấm gỡ 5 sẽ gỡ phế liệu khỏi chày cắt 2.
Trớc tiên ta phải đi tính đờng kính của phôi theo công thức 4.12a trang 68 Sách
Bài giảng CN tạo hình KL tấm _ Thầy Trần Ngọc Thành.
Ta có :
)4(2)(4
1
2
10 chch
rdrHhddD ++++=

Với khuôn này ta ko cần xét H.mà chỉ phải chọn làm sao cho hệ số sử dụng vật
liệu là tối u nhất mà thôi.
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 16

GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 17
N CễNG NGH HN 2010
Cỡ đầu ngoài 1
Chiều rộng cắt(mm) 3
Vận tốc cắt(mm/p)
540
ữ
550
Trớc khi cắt ta dùng thớc lá và vạch dấu vạch phôi có đờng kính là

1262+2=1264mm. Khi tiến hành cắt ta phải để đầu mỏ cắt vào giữa đờng
vạch dấu để cắt cho chính xác.Sau khi cắt xong ta đợc phôi có lợng d là
0,25mm, ta tiến hành gia công cơ (mài,khoét,giũa) để hoàn thiện phôi.
Chiều dày tơng đối của vật liệu
= =0,00396 < 0,015
Theo bảng 73 sách Công nghệ dập nguội trang 150 ta chọn phơng pháp
dập có chặn phôi.
= .100%=0,396
Tra bảng 75 trang 152 sách Công nhệ dập nguội ta có hệ số dạp vuốt qua
các lần dập.
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 18
N CễNG NGH HN 2010
Lần 1 :m
1
=0,55
ữ

Lực dập vuốt thực tế dùng để chọn máy là P
T

P
T
= P+Q
Theo sách Công nghệ dập nguội trang 174 ta có
P=k.d.s.. (kg).
Trong đó d: đờng kính chi tiết(mm).
S: chiều dày vật liệu(mm)
:giới hạn bền của vật liệu.
Đối với thép CT20 có =42(kg/mm
2
)
k: hệ số phụ thuộc vào hệ số dập vuốt dợc tra theo bảng 86 sách
Công nghệ dập nguội ta có.
m= = = 0,6 => k=0,6
P=0,6.730.5.3,14.42 =288,8 tấn
Tính lực ép ở thành Q.
Theo sách công nghệ dập nguội trang 176 ta có
Q=
4

( )
[ ]
2
1
2
2
c

=177,45 tấn
Ta có thể cho bán kính góc lợn của chày bằng bán kính góc lợn của chi tiết r
=50 mm để đảm bảo độ chính xác.
-Khe hở giữa chày và cối tra theo bảng 97 sách Công nghệ dập nguội trang 182
Hệ số dập vuốt : m Khe hở một phía Z
min
(mm)
0,45
ữ
0,65 (1,1
ữ
1,3).S
Nh Vậy đã xong phần tính toán cho công đoạn dập.Ta tiếp tục tiến hành tính
toán cho đột lỗ:
Xác định lực cắt: P = k.L.S.
k =1,1 : 1,3 là hệ số tính đến sự không đồng đều về chiều dày và chiều dày
tính chất của vật liệu.lấy k = 1,3
L : là chu vi vòng dập cắt hay đột lỗ
S: chiều dày vật liệu
: ứng lực cắt của vật liệu ghi trong bảng 14 và 15 trang 50
đây là thép kết cấu chiều dày từ 4 đến 14 mm = 28 : 40
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 20
N CễNG NGH HN 2010
Lấy 36
Lực cắt P tính đc là: P = 1,3.560.5.36 = 131,04 tấn.
Tính toán khe hở Z:
Khe hở Z phù hợp sẽ giúp dễ cắt vật liệu hơn.Dựa vào chiều dày và loại
vật liệu ngời ta tra bảng 12 trang 41 sách Công nghệ dập nguội để

SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 22
N CễNG NGH HN 2010
Từ hình vẽ ta thấy: Chi tiết này đợc gia công bằng phơng pháp dập vuốt. Nh
vậy ta phải tính toán lợng phôi cần thiết để dập chi tiết này. Các bớc tính toán nh
sau:
- Phôi sẽ có dạng hình tròn, vì vậy điều kiện cân bằng diện tích bề mặt giữa phôi
và chi tiết khi S phôi không đổi có dạng: = 0,785. (theo tài
liệu công nghệ tạo hình kim loại tấm trang 65).
- Đờng kính của phôi đợc xác định theo công thức 29 bảng 67 trang 139 sách công
nghệ dập nguội:
D
phôi
=
=
= 1146 mm.
Trong đó : = 360mm.
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 23
N CễNG NGH HN 2010
=90 mm.
Thiết bị dùng cho việc chế tạo chi tiết:
Thớc lá, vạch dấu, máy cắt khí, máy mài, compa, máy dập
Quy trình công nghệ chế tạo chi tiết số 6 :
+ Khai triển phôi:
Xuất phát từ phôi tấm có chiều dày là 5mm ta dùng thớc đo, com pa đo trên phôi
một hình tròn đờng kính 1146+ 2= 1148 mm sau đó dùng vạch dấu để vạch.

+ Cắt phôi:
Ta sử dụng máy cắt khí - nên trớc khi cắt cần làm sạch phôi đảm

lúc dập vuốt nh: Lực dập vuốt, nếp nhăn mép sản phẩm Vì vậy khi chọn bán kính
của cối ta phải tuân theo bảng 91 trang 180 sách công nghệ dập nguội:
Thép
S (mm)
(mm)
Đến 3 (10-6)S
3-6 (6-4)S
6-20 (4-2)S
Với chiều dày vật liệu S = 5mm (3-6) mm ta có thể chọn =30 mm.
+ Lấy bán kính của chày bằng với bán kính lợn bên trong của sản phẩm.
- Khe hở giữa chày và cối lúc dập vuốt:
GVHD:Bựi Vn Khon
SVTH1:Nguyn Khỏnh Ton
SVTH2:Nguyn Quý Ton Page 25