TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
KHOA CƠ KHÍ
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
Sau khi nhận đợc đề tài: Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Thân
van iu ỏp. Với sự giúp đỡ tận tình của cụ on Th Hng, các thầy cô trong
khoa cùng với sự cố gắng lỗ lực của bản thân. Em đã làm việc một cách nghiêm
túc, cùng với sự tìm tòi nghiên cứu tài liệu và sự đóng góp ý kiến của bạn bè đồng
nghiệp đến nay đề tài của em đã đợc hoàn thành.
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 2
Lớp CTK7LC.1
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
Trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai sót do trình độ cũng nh
kinh nghiệm còn hạn chế. Em rất mong sự chỉ bảo và giúp đỡ của thầy cô để đề tài
của em đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn cụ on Th Hng đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài
này.
Hng Yên, Ngày 30 tháng 10 năm 2010
Sinh viên thc hin Nguyn Thu Hng
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 3
Lớp CTK7LC.1
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
đồ án môn học
Công nghệ chế tạo máy
i. Phân tích chức năng, điều kiện làm việc của chi tiết
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy Thân van điều áp là chi tiết dạng hộp.
Thân van điều áp có nhiệm vụ dùng để chia nguồn thuỷ lực khí nén ra làm ba
bk
=750MPa
[]
bu
= 550MPa
(Trang 225, sách Vật liệu học)
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 4
Lớp CTK7LC.1
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết
Từ bản vẽ chi tiết ta thấy:
Kết cấu của chân đế bao gồm: Bên trên là khối hộp hình chữ nhật, phía dới có
một khối trụ, bên trong khối trụ và khối hộp chữ nhật là những bề mặt lỗ và ren, đó
là những bề mặt làm việc.
iu kin lm vic: Chi tit lm vic trong iu kin ỏp sut v nhit cao,
cỏc b mt lp ghộp cn kớn khớt.
Mặt trên của chân đế có đủ độ cứng vững để khi gia công không bị biến dạng
có thể dùng chế độ cắt cao , đạt năng suất cao.
Các bề mặt làm chuẩn có đủ diện tích nhất định để cho phép thực hiện nhiều
nguyên công khi dùng bề mặt đó làm chuẩn và đảm bảo thực hiện quá trình gá đặt
nhanh.
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 5
Lớp CTK7LC.1
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
Chi tiết Thân van điều áp đợc chế tạo bằng phơng pháp đúc . Kết cấu tơng
đối đơn giản, tuy nhiên khi gia công các lỗ làm việc chính 16;7 cần phải đảm
m - Số chi tiết trong một sản phẩm(m = 1)
- Phế phẩm trong xởng đúc =(3 ữ 6) %
- Số chi tiết đợc chế tạo thêm để dự trữ =(5 ữ 7)%
Vậy N = 15000.1(1 +
100
46
+
) = 16500 (chi tiết /năm).
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 6
Lớp CTK7LC.1
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
2. Tính trọng lợng của chi tiết:
Trọng lợng của chi tiết đợc xác định theo công thức:
Q = V. (kg)
Trong đó:
Q - Trọng lợng chi tiết
- Trọng lợng riêng của vật liệu
thép C45
= 7,852 Kg/dm
3
V - Thể tích của chi tiết:
V = V
1
+ V
2
+ V
3
+ V
4
- Thể tích khối trụ bên trên = .28
2
.20 = 49260 (mm
3
)
V
5
- Thể tích lỗ bên phải = .7
2
.60 = 9236,28 (mm
3
)
V
6
- Thể tích lỗ bên trái = .7
2
.50 = 7696,90 (mm
3
)
V
7
- Thể tích lỗ bên trên bên trái = .20
2
.15 + .16
2
.8 +.10
2
.18 = 30938,40 (mm
3
4
- ( V
5
+ V
6
+ V
7
+ V
8
) = 60480 + 12868 +12868 + 49260
9236,28 7696,90 30938,40 15162,90 = 72441,52 (mm
3
)
Vậy thể tích của chi tiết:
V= 72441,52 (mm
3
) = 0,07244152 (dm
3
)
Vy Q
= V. = 0,07244152.7,852 = 0,57 (kg)
3. Dng sn xut
Dựa vào bảng 2: cách xác định dạng sản suất trang 13 sách Thiết kế đồ án Công
Nghệ Chế Tạo Máy của PGS.TS. Trần Văn Địch
Dạng sản xuất
Q1 Trọng lợng của chi tiết
> 200kg 4-200kg <4kg
Sản lợng hàng năm của chi tiết(chiếc)
Đơn chiếc
chiềm từ 30- 60% tổng chi phí chế tạo. Phôi được xác lập hợp lý sẽ đưa lại hiệu
quả kinh tế cao và khi chế tạo phải đảm bào lượng dư gia công. Lượng dư gia công
quá lớn sẽ tốn nguyên vật liệu tiêu hao lao động để gia công, tốn năng lượng dụng
cụ cắt vận chuyển nặng dẫn tới giá thành tăng.
Lượng dư quá nhỏ sẽ không đủ để bớt đi các sai lệch của phôi để biến phôi
thành chi tiết hoàn thiện, làm ảnh hưởng tới các bước nguyên công và các bước gia
công.
Như vậy việc xác định phương pháp tạo phôi dựa trên hình dáng của chi tiết
và đảm bảo lượng dư gia công để nhằm tiết kiệm nguyên vật liệu, quy trình công
nghê đơn giản, giảm được thời gian gia công cơ bản trong quá trình chế tạo cơ bản
trong quá trình chế tạo chi tiết, tăng năng xuất lao động nhưng vẫn đảm bảo số
lượng và chất lượng sản phẩm đồng thời không bị phế phẩm dẫn đến giá thành hạ.
1.1. Đúc trong khuôn kim loại:
Có thể tạo ra sản phẩm có chất lượng cao, kích thước chính xác, độ bóng bề mặt
cao, có khả năng cơ khí hoá, tự động hoá cao.
Giá thành sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt . . .
Tiêu hao một phần kim loại do hệ thống rót, đậu ngót. . .
Khi đúc trong khuôn kim loại, tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền
đầy kém. Mặt khác có sự cản cơ của khuôn kim loại lớn nên dễ gây ra nứt.
1.2. Đúc áp lực
Đúc được các vật liệu đúc phức tạp có thành mỏng, đúc được các lỗ nhỏ có kích
thước khác nhau, có độ bóng và chính xác cao, cơ tính của vật liệu tốt, năng suất
cao.
Nhưng khuôn chóng bị mòn do kim loại nóng bào mòn khi được dẫn dưới áp lực
cao.
1.3. Đúc ly tâm
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Hường Page 9
Líp CTK7LC.1
TRƯỜNG ĐHSPKT HƯNG YÊN ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
khác.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thu Hường Page 10
Líp CTK7LC.1
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
- C tớnh ca vt ỳc cao, tui bn kim loi cng cao.
- ỳc trong khuụn kim loi cho phộp nõng cao nng sut v trỏnh nhng sai
hng trong khi to phụi.
2. Chn phng phỏp ch to phụi
Cn c vo nhng phng phỏp to phụi cỏc iu kin sau õy:
- Vt liu lm phụi l thộp C45
- Kớch thc ca chi tit ko quỏ nh hỡnh dng ca chi tit khụng quỏ phc tp.
- Dung sai ca b mt khụng gia cụng l nh
0.5
- Dng sn xut l sn xut hng lot ln
tho món c nhng iu kiờn trờn thỡ ta chn phng phỏp to phụi l
ỳc trong khuụn Kim loi.
Xác định mặt phân khuôn
V. thứ tự các nguyên công
1. Xác định đờng lối công nghệ
Xác định đờng lối công nghệ là xác định phơng pháp thực hiện công việc gia
công chi tiết sao cho tốn ít thời gian nhất, đạt hiệu quả kinh tế cao nhất mà vẫn đảm
bảo độ chính xác gia công. Quá trình gia công chi tiết phải qua nhiều nguyên công,
nhng phải phân chia cách thực hiện nguyên công đó nh thế nào để đạt đợc các yêu
cầu nói trên? Chúng ta có thể chọn phơng án tập trung nguyên công hay phân tán
nguyên công.
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 11
Lớp CTK7LC.1
kỳ gia công hoàn chỉnh một chi tiết là ngắn nhất, góp phần hạn chế chi phí gia
công, đảm bảo hiệu quả nhất. Trong đó mỗi nguyên công đợc thực hiện theo một
nguyên lý ứng với một phơng pháp gia công thích hợp với kết cấu của chi tiết.
Do đó, đối với chi tiết Thân van điều áp ta có các phơng án thiết kế
nguyên công nh sau:
3.1. Phơng án 1:
1. Nguyên công I:
Gia công mặt phẳng đáy bằng phơng pháp phay
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 12
Lớp CTK7LC.1
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
2. Nguyên công II: Gia công hai mặt phẳng trụ trên song song bằng phơng pháp
phay
3. Nguyên công III: Gia công hai mặt phẳng song song 2 bên bằng phơng pháp
phay
4. Nguyên công IV: Gia công lỗ 7 bên trái bằng phơng pháp khoan.
5. Nguyên công V: Gia công lỗ 7 bên phải bằng phơng pháp khoan .
6. Nguyên công VI: Gia công lỗ 7, 10, 16, 18bằng phơng pháp khoan, và
taro ren M20.
7. Nguyên công VII: Gia công lỗ 7, 10,5 bằng phơng pháp khoan và taro ren
M12
8. Nguyên công VIII: Gia công ren ngoài M16 hai bên.
9. Nguyên công IX: Kiểm tra độ song song giữa các tâm lỗ
3.2. Phơng án 2:
1. Nguyên công I: Gia công hai mặt phẳng trụ trên bằng phơng pháp phay.
2. Nguyên công II: Gia công mặt phẳng đáy bằng phơng pháp phay .
3. Nguyên công III: Khoan, khoét, doa, taro ren hai lỗ trụ trên.
4. Nguyên công IV: Tiện mặt đầu, mặt trụ, tiện ren, khoan lỗ 7 thuộc mặt trụ bên
bên hạn chế 2 bậc tự do quay quanh oz và tịnh tiến theo oy.
Kẹp chặt:
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 1 bu lông v cú phng chiu nh hỡnh v.
Chọn máy :
Máy phay đứng vạn năng 6H12
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 15
Lớp CTK7LC.1
W
n
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
Tra bảng 9-38 [3] ta có:
Mặt làm việc của bàn máy: 320 x 1250 mm.
Công suất động cơ chạy dao : N = 1,7 kw
Tốc độ trục chính 18 cấp: 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300;
375; 475; 600; 750; 950; 1180; 1500.
Chọn dao: Tra bảng (4-3) và (4-94) [ 1] ta có:
Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim cứng T15K6 có các thông số:
D = 100 B = 39 d(H7) = 32 Z = 10
Nguyên công II: Phay thô hai mặt trụ trên song song
S ụ nh v:
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 16
Lớp CTK7LC.1
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
Chi tiết đợc định vị 5 bậc tự do: Trong đó 2 phiến tỳ khía nhám ở mặt đáy hạn
chế 3 bậc tự do quay quanh ox ,oy va tịnh tiến oz, 2 chốt trụ ngắn ở mặt bên hạn
chế 2 bậc tự do quay quanh oz và tịnh tiến theo oy.Gia cụng t kớch thc 65 v
tự do quanh ox,oy và tịnh tiến oz; 2 chốt tỳ cầu ở mặt bên của chi tiết hạn chế 2 bậc
tự do quanh oz và tịnh tiến theo oy.Gia cụng t kớch thc 80.
Kẹp chặt :
Chi tiết đợc kẹp chặt từ trên vuông góc xuống bằng đòn kẹp liên động.
Chọn máy: Máy phay nằm 6H82
Theo bảng (9- 38) [3]
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 19
Lớp CTK7LC.1
n
s
W
W
80
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
có 18 cấp tốc độ 30; 37,5; 47,5; 60; 75; 95; 118; 150; 190; 235; 300; 375; 475;
600; 750; 950; 1180; 1500.
Kích thớc bề mặt làm việc của bàn máy: 320 x 250mm. Công suất động cơ chạy
dao 1,7kw. Kích thớc phôi lớn nhất gia công đợc là 350mm
Chọn dao:
- Chọn dao phay đĩa 3 mặt răng gắn mảnh hợp kim cứng tra bảng (4-85) [1] có
D= 200mm; B= 16mm; d(H7)= 50mm; số răng= 14
Nguyên công IV: Khoan lỗ 7 bên trái.
Sơ đồ định vị:
Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: Trong đó 1 phiến tỳ và một chốt tỳ ở mặt
trụ đã gia công hạn chế 3 bậc tự do quay quanh ox,oy và tịnh tiến theo oz; 2 chốt
tỳ ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do tịnh tiến theo oy,ox; một trụ tròn khác ở mặt trên
hạn chế 1 bậc tự do quay quanh oz.Gia cụng t kớch thc 60
Kẹp chặt :
Chi tiết đợc định vị 6 bậc tự do: Trong đó 1 phiến tỳ và một chốt tỳ ở mặt
trụ đã gia công hạn chế 3 bậc tự do quay quanh ox,oy và tịnh tiến theo oz; 2 chốt
tỳ ở mặt bên hạn chế 2 bậc tự do tịnh tiến theo ox, oy; một trụ tròn khác ở mặt
trên hạn chế 1 bậc tự do quay quanh oz. Gia cụng t kớch thc 60.
Kẹp chặt :
Chi tiết đợc kẹp chặt bằng 1 bu lông
Chọn máy : Máy khoan đứng K125
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 22
Lớp CTK7LC.1
n1
n1
s
s
60
60
W
W
TRNG HSPKT HNG YấN N CễNG NGH CH TO MY
KHOA C KH
Theo bảng (9- 21) [3]
Các thông số kỹ thuật của máy:
Khoan đợc lỗ có đờng kính lớn nhất là 25mm, Công suất động cơ chính N =
2,8KW
Số vòng quay trục chính: 97 ; 135 ; 190 ; 267 ; 380 ; 540 ; 668 ; 950 ; 1360
(vòng/phút)
Lợng chạy dao: 0,1 ; 0,13 ; 0,17 ; 0,22 ; 0,28 ; 0,38 ; 0,5 ; 0,63 ; 0,81 (mm/vòng)
Lực tiến dao P
max
= 9000N
(vòng/phút). Lợng chạy dao: 0,1 ; 0,13 ; 0,17 ; 0,22 ; 0,28 ; 0,38 ; 0,5 ; 0,63 ; 0,81
(mm/vòng). Lực tiến dao Pmax = 9000N
Chọn dao: Tra bảng (4- 40) và (4- 136) [ 1] ta có:
- Ta chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió, chuôi côn có d = 7mm; L= 150mm;
l= 80mm sâu 58mm và sâu 58mm
- Ta chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió, chuôi côn có d = 10mm; L= 130mm;
l= 60mm sâu 52mm
- Ta chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió, chuôi côn có d = 16mm; L= 100mm;
l= 40mm sâu 23mm
- Ta chọn mũi khoan ruột gà bằng thép gió, chuôi côn có d = 18mm; L= 80mm;
l= 30mm sâu 15mm
- Ta chọn mũi taro ren có d= 20mm; p= 1,5mm; L= 112mm; l= 37mm sâu 15mm
Sinh viờn thc hin: Nguyn Thu Hng Page 25
Lớp CTK7LC.1