Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Đề tài :Thiết kế công nghệ dập, khuôn cắt và quy trình công nghệ gia

ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp - ThiÕt kÕ - chÕ t¹o khu«n dËp ph«i trôc cam

Lêi Nãi §Çu

Trong c«ng cuéc c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt níc, c¸c nghµnh

kinh tÕ nãi chung vµ nghµnh c¬ khÝ nãi riªng ®ßi hái c¸c kü s vµ c¸c c¸n bé kü

thuËt cã kiÕn thøc t¬ng ®èi réng vµ ph¶i biÕt vËn dông s¸ng t¹o nh÷ng kiÕn thøc

®· häc ®Ó gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò thêng gÆp trong thùc tÕ.

§å ¸n tèt nghiÖp ®ãng vai trß hÕt søc quan träng trong qu¸ tr×nh ®µo t¹o

trë thµnh ngêi kü s. Qua qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n tèt nghiÖp gióp cho sinh viªn hiÓu

râ h¬n vÒ nh÷ng kiÕn thøc ®· ®îc tiÕp thu trong qu¸ tr×nh häc tËp, ®ång thêi

n©ng cao kh¶ n¨ng vËn dông s¸ng t¹o nh÷ng kiÕn thøc ®· ®îc häc ®Ó lµm ®å ¸n

còng nh c«ng t¸c sau nµy.

Lµ mét sinh viªn chuyªn nghµnh c¬ khÝ. Trong thêi

gian lµm ®å ¸n tèt nghiÖp em ®îc giao ®Ò tµi víi néi dung:

“ ThiÕt kÕ c«ng nghÖ dËp, khu«n c¾t vµ quy tr×nh c«ng

nghÖ gia c«ng cèi c¾t vµnh biªn trôc cam D6”.

§©y lµ mét ®Ò tµi míi vµ hoµn toµn khã ®èi víi em. Tuy nhiªn trong thêi

gian ®i thùc tËp vµ ®å ¸n tèt nghiÖp ®îc sù chØ b¶o tËn t×nh cña thÇy gi¸o híng

dÉn: Th.s Vò §×nh Trung vµ Th.s Bïi Ngäc Tr©n cïng víi c¸c c«, c¸c chó ë n¬i

thùc tËp vµ sù häc hái cña b¶n th©n em ®· ®a ra ®îc mét ph¬ng ¸n gia c«ng

khu«n dËp trôc cam D6, theo em ph¬ng ¸n nµy còng lµ mét trong nh÷ng ph¬ng

¸n tèi u ®Ó gia c«ng.

§å ¸n tèt nghiÖp cña em gåm cã: PhÇn thuyÕt minh vµ phÇn b¶n vÏ mµ

em ®· tr×nh bµy ®Çy ®ñ vµ thiÕt kÕ c«ng nghÖ dËp ph«i trôc cam D6, khu«n c¾t

vµnh biªn vµ cèi c¾t quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng, chÕ ®é c¾t ®Ó gia c«ng.

Tuy nhiªn do tr×nh ®é hiÓu biÕt vÒ lý thuyÕt vµ thùc tÕ cßn h¹n chÕ, do ®ã

trong ®å ¸n tèt nghiÖp nµy kh«ng thÓ tr¸nh khái nh÷ng sai sãt. VËy em rÊt mong

nhËn ®îc sù chØ b¶o cña c¸c thÇy vµ c¸c b¹n ®Ó em cã thÓ hiÎu s©u h¬n vÒ m«n

häc còng nh c¸c ph¬ng ¸n kh¸c tèi u h¬n.

Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù chØ b¶o tËn t×nh cña hai thÇy gi¸o híng

dÉn: Th.s Vò §×nh Trung vµ Th.s Bïi Ngäc Tr©n cïng c¸c thÇy gi¸o trong khoa

c¬ khÝ cña trêng §¹i Häc ktcn ®· tËn t×nh híng dÉn em hoµn thµnh ®å ¸n

®óng thêi gian. §ång thêi em còng xin c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c b¹n ®·

gióp ®ì em trong suèt kho¸ häc còng nh trong thêi gian lµm ®å ¸n tèt nghiÖp.

Th¸i Nguyªn, ngµy 20 th¸ng 3 n¨m 2001./.

Sinh viªn

Cao §«ng Phong.

Cao §«ng Phong K32 MA 1 Trêng DËi häc KTCN

ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp - ThiÕt kÕ - chÕ t¹o khu«n dËp ph«i trôc cam

PhÇn i

Ph©n tÝch tÝnh c«ng nghÖ cña chi tiÕt

chän ph¬ng ¸n chÕ t¹o ph«i

Cao §«ng Phong K32 MA 2 Trêng DËi häc KTCN

ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp - ThiÕt kÕ - chÕ t¹o khu«n dËp ph«i trôc cam

I - chøc n¨ng , ®iÒu kiÖn lµm viÖc, c«ng dông cña chi tiÕt

1. Chøc n¨ng

- Trôc cam lµ bé phËn chi tiÕt kh«ng thÓ thiÕu ®îc trong ®éng c¬ ®iazen.

Trôc cam dïng ®Ó ®iÒu khiÓn cho Supap ®ãng më ®óng chu kú hót x¶ ph©n phèi

khÝ.

- Trôc cam quay trong bé phËn b¬m cao ¸p, kÐo vµ ®Èy con ®éi theo chu

tr×nh lµm viÖc cña b¬m cao ¸p vµ ®¶m b¶o cao ¸p phun nhiªn liÖu ®óng chu kú.

- Trôc cam bao gåm hai cam lÖch t©m (nh×n theo mÆt c¾t vµ E-E) vµ c¸c

mÆt trô l¾p nghÐp, c¸c cæ trôc kh«ng l¾p nghÐp.

- PhÇn cam lÖch t©m ®îc tiÖn ®Þnh h×nh sau ®ã mµi ®¸nh bãng ®¹t Ra =

0,63µm

- PhÇn mÆt trô l¾p nghÐp (®Çu phÝa ph¶i vµ phÝa tr¸i) lµ khèi trô trßn xoay

φ22, φ20 ®îc tiÖn ®¹t ®é bãng bÒ mÆt lµ Ra = 0,32 µm dïng ®Ó l¾p nghÐp c¸c æ

bi, b¹c ®ì, b¸nh lÖch t©m.

- PhÇn trô trßn φ18 ®îc tiÖn ®¹t Ra = 0,63µ m sau ®ã phay r·nh theo ®Ó

khèng chÕ chuyÓn ®éng xoay cña b¸nh r¨ng vµ truyÒn m«men xo¾n v× truyÒn

dÉn cña trôc cam thêng lµ truyÒn dÉn b»ng b¸nh r¨ng.Do truyÒn dÉn b»ng b¸nh

r¨ng cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n vµ cÆp b¸nh r¨ng truyÒn dÉn khi ph©n phèi khÝ thêng lµ

cÆp b¸nh r¨ng nghiªng.

- PhÇn cæ trôc φ18 cã tiÖn ren ®Ó b¾t bul«ng h·m.

- C¸c ®o¹n phÇn th©n trôc φ18 cßn l¹i kh«ng tham gia l¾p nghÐp mµ chØ cã

t¸c dông ®¶m b¶o cho sù ph©n bè ®Òu nhau vÒ kho¶ng c¸ch gi÷a hai cam lÖch

t©m, vai trôc, ngâng trôc, cæ trôc vµ ®¶m b¶o chiÒu dµi cña trôc cam nªn phÇn

nµy kh«ng gia c«ng mµ chØ lµm s¹ch c¸c bavia, c¹nh s¾c do khi dËp vµ c¾t vµnh

biªn ®Ó l¹i.

- BÒ mÆt lµm viÖc cña cam lÖch t©m khi lµm viÖc chÞu ma s¸t víi chu kú hót

vµ x¶ nhiªn liÖu theo chu tr×nh lµm viÖc do ®ã cÇn cã ®é bãng cao, thuËn tiÖn cho

viÖc b«i tr¬n cã thÓ dïng chÝnh nguyªn liÖu khi hót vµ x¶ lµm dung dÞch b«i tr¬n

v× ®ã ®é bãng bÒ mÆt cña cam ph¶i ®¹t Ra = 0,63µ m.

- VËt liÖu s¶n xuÊt trôc cam: c¨n cø vµo chøc n¨ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc ta

thÊy trôc cam lµ chi tiÕt thêng chÞu ma s¸t, chÞu uèn, xo¾n. Nªn vËt liÖu chÝnh ®Ó

s¶n xuÊt trôc cam lµ thÐp 45. V× thÐp 45 lµ vËt liÖu cã:

δb = 610 N/mm2

δch = 280 N/mm2

Hµm lîng %P, %S≤ 0,04%

NÕu thÐp cã chÊt lîng tèt ®Ó ®¶m b¶o chi tiÕt lµm viÖc æn ®Þnh vµ thêi gian

sö dông bÒn h¬n ®Ó ®¶m b¶o ®é bÒn vµ ®é cøng cña chi tiÕt ®Æc biÖt lµ phÇn hai

cam lÖch t©m vµ phÇn φ 22e7 cÇn ®îc nhiÖt luyÖn ®¹t ®é cøng 50 ÷ 55 HRC

2. Yªu cÇu kü thuËt

Trôc cam lµ mét chi tiÕt d¹ng trôc nªn cã c¸c yªu cÇu kü thuËt sau:

- KÝch thíc ®êng kÝnh c¸c cæ trôc l¾p nghÐp yªu cÇu cÊp chÝnh x¸c 7 ÷ 10

Cao §«ng Phong K32 MA 3 Trêng DËi häc KTCN

ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp - ThiÕt kÕ - chÕ t¹o khu«n dËp ph«i trôc cam

- §é chÝnh x¸c vÒ h×nh d¸ng h×nh häc, nh ®é c«n, ®é « van cña c¸c cæ trôc n»m

trong giíi h¹n 0,25 mm ÷ 0,5mm dung sai ®êng kÝnh trôc.

- §¶m b¶o dung sai chiÒu dµi mçi bËc lµ 0,05 mm ÷ 0,2mm

- PhÇn cam vµ phÇn Φ 22e7 t«i cao tÇn ®¹t:

+ §é thÊm t«i 0,5mm ÷ 1,5mm

+ §é cøng sau khi t«i 50 ÷ 55 HRC

- Trôc cam kh«ng cho phÐp cã nh÷ng vÕt nøt, rç, vÕt nh¨m, vÕt trÇy xíc, bavia

trªn nh÷ng bÒ mÆt gia c«ng

- §é kh«ng song song cña c¸c ®êng sinh, mÆt cam kh«ng cã d¹ng h×nh c«n so

víi trôc cña trôc cam kh«ng ®îc qu¸ 0,03/100mm khi ®o kÝch thíc bÒ réng cña

vÊu cam.

- Sai lÖch gi÷a ®êng t©m r·nh then víi ®êng t©m trôc cam kh«ng qu¸ 0,1mm

- Sai lÖch gãc cña vÞ trÝ 2 cam so víi mÆt ph¼ng gãc ®èi xøng qua r·nh then

kh«ng qu¸ 1 0

- §é kh«ng trô cña c¸c cæ trôc vµ trô l¾p nghÐp kh«ng qu¸ 2/3 cÊp dung sai trªn

b¶n vÏ.

Ii - x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt

1. ý nghÜa:

D¹ng s¶n xuÊt phô thuéc vµo s¶n lîng s¶n phÈm trong n¨m, x¸c ®Þnh s¶n

xuÊt hîp lý cã ¶nh hëng ®Õn ®Çu t vµ h×nh thøc tæ chøc s¶n xuÊt. S¶n lîng s¶n

phÈm lín ta ®Çu t thiÕt bÞ chuyªn dïng, tæ chøc s¶n xuÊt theo d©y truyÒn sÏ ®em

l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt, chÊt lîng s¶n phÈm tèt, thu håi vèn ®Çu t nhanh.

NÕu s¶n lîng s¶n phÈm thÊp th× nªn sö dông trang thiÕt bÞ v¹n n¨ng tæ

chøc s¶n xuÊt kh«ng theo d©y chuyÒn, sÏ dem l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao.

Tõ ®ã ta thÊy viÖc x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt hîp lý cã ý nghÜa rÊt quan träng

trong qu¸ tr×nh tæ chøc s¶n xuÊt . D¹ng s¶n xuÊt ph¶n ¸nh mèi quan hÖ qua l¹i

gi÷a c¸c ®Æc trng kü thuËt, c«ng nghÖvµ c¸c h×nh thøc tæ chøc s¶n xuÊt ®îc sö

dông trong qu¸ tr×nh ®ã. X¸c ®Þnh ®óng d¹ng s¶n xuÊt sÏ n©ng cao hiÖu qu¶ kinh

tÕ, kü thuËt cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt.

2. X¸c ®Þnh s¶n lîng c¬ khÝ:

§Ó x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt ta ph¶i x¸c ®Þnh s¶n lîng c¬ khÝ trong n¨m vµ

träng lîng cña chi tiÕt gia c«ng

S¶n lîng ph«i trôc Cam cÇn dËp yªu cÇu lµ 10 000 chi tiÕt/n¨m . Nh vËy s¶n l￾îng c¬ khÝ ®îc tÝnh theo c«ng thøc:











 +











 +

=

100

1

100

1

.

β α

i

Ni N m

Trong ®ã:

Ni : S¶n lîng c¬ khÝ chi tiÕt cÇn chÕ t¹o

N : S¶n lîng s¶n phÈm s¶n xuÊt trong n¨m

N = 10 000 chi tiÕt/ n¨m

mi : Sè chi tiÕt cïng lo¹i trong s¶n phÈm, lÊy mi = 1

Cao §«ng Phong K32 MA 4 Trêng DËi häc KTCN

ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp - ThiÕt kÕ - chÕ t¹o khu«n dËp ph«i trôc cam

α : lµ hÖ sè % dù phßng h háng do chÕ t¹o

α = (2 ÷ 3) lÊy α = 3

β : HÖ sè % dù phßng ®îc chÕ t¹o thªm β=(3 ÷ 5), ta lÊy β = 5

VËy

Ni 10.800ct / nam

100

1 3

.

100

1 5

10000  =









 +











 +

=

3. X¸c ®Þnh khèi lîng cña chi tiÕt

¸p dông c«ng thøc:

GCT = VCT.γ

GCT : Khèi lîng cña chi tiÕt

VCT : ThÓ tÝch cña chi tiÕt

γ : Khèi lîng riªng cña vËt liÖu

Chi tiÕt gia c«ng lµ thÐp 45 , γ = 7,85 Kg/dm3

§Ó thuËn tiÖn cho viÖc tÝnh to¸n vµ chÕ t¹o ph«i ta chia ph«i trôc cam ra

lµm 8 phÇn ®Ó tÝnh thÓ tÝch tõng phÇn råi céng l¹i.

Gäi thÓ tÝch phÇn ®Çu phÝa tr¸i lµ V1

ThÓ tÝch phÇn tiÕp theo lµ V2 vµ V3

ThÓ tÝch hai cam lµ V4 vµ V6

ThÓ tÝch phÇn th©n gi÷a 2 cam lµ V5

ThÓ tÝch phÇn bªn ph¶i cam lµ V7

ThÓ tÝch phÇn ®Çu phÝa ph¶i cam lµ V8

ThÓ tÝch cña trôc cam lµ:

VCT = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8

= V1 + V2 + V3 + 2V4 + V5 + V7 + V8 (V4 = V6)

3

2 2

1 0,62 0,0176

4

3,14.(0,19)

4

h dm D

V = = =

π

Cao §«ng Phong K32 MA 5 Trêng DËi häc KTCN

v

1

v

2

v

3

v

4

v

5

v

6

v

7 v

8

ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp - ThiÕt kÕ - chÕ t¹o khu«n dËp ph«i trôc cam

3

2 2

2 0,15 0,0079

4

3,14.(0,26)

4

h dm D

V = = =

π

3

2 2

3 0,145 0,0037

4

3,14.(0,18)

4

h dm D

V = = =

π

3

2 2

4 6

0,14 0,0167

4

3,14.(0,39)

4

h dm D

V =V = = =

π

3

2 2

5 0,52 0,0132

4

3,14.(0,18)

4

h dm D

V = = =

π

3

2 2

7 0,105 0,0026

4

3,14.(0,18)

4

h dm D

V = = =

π

3

2 2

8 0,185 0,0071

4

3,14.(0,22)

4

h dm D

V = = =

π

VCT = V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8

= 0,0176 + 0,0079 + 0,0037 + 2.0,0167 + 0,0132 + 0,0026 + 0,0071

= 0,085dm3

VËy GCT = VCT. γ

γ = 7,85

GCT = 0,085.7,85 = 0,66 (Kg)

C¨n cø vµo b¶ng 2 víi sè lîng < 1 ta x¸c ®Þnh d¹ng s¶n xuÊt lµ hµng khèi.

Iii - chän ph¬ng ¸n c«ng nghÖ chÕ t¹o ph«i

1. Ph¬ng ph¸p t¹o ph«i trôc Cam D6

ViÖc chÕ t¹o trôc Cam D6 ®Ó ®¹t ®îc nh÷ng yªu cÇu kü thuËt vµ kinh tÕ,

ngêi kü s c«ng nghÖ ph¶i x¸c ®Þnh ®îc kÝch thíc cña ph«i vµ chän ph«i thÝch hîp

víi ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt nªn viÖc chän ph«i dùa trªn nh÷ng c¬ së sau:

- VËt liÖu chÕ t¹o ph«i vµ c¬ tÝnh cña vËt liÖu

- H×nh d¸ng vµ kÕt cÊu cña chi tiÕt

- Kh¶ n¨ng ®¹t ®é bãng cña ph¬ng ph¸p t¹o ph«i

- §iÒu kiÖn s¶n xuÊt cô thÓ cña nhµ m¸y víi chi tiÕt trôc cam vËt liÖu lµ thÐp 45,

lo¹i vËt liÖu nµy cã ®é dÎo ®é dai tèt phï hîp víi c¸c ph¬ng ph¸p gia c«ng c¾t

gät sau nµy.

Do nh÷ng yªu cÇu kü thuËt cña chi tiÕt ®ßi hái ®é chÝnh x¸c ®é bÒn c¬ tÝnh

vµ ®é bãng bÒ mÆt. §Ó tho¶ m·n c¸c yªu cÇu trªn viÖc s¶n xuÊt ph«i trôc cam cã

c¸c ph¬ng ph¸p nh ®óc, hµn, c¸n, rÌn tù do, rÌn khu«n, dËp nãng trªn m¸y bóa

vµ m¸y Ðp.

2. So s¸nh c¸c ph¬ng ph¸p t¹o ph«i

a. Ph¬ng ph¸p ®óc

* u ®iÓm :

N¨ng suÊt cao, vèn ®Çu t Ýt, rÎ tiÒn, ®ó ®îc nh÷ng ph«i cã h×nh d¸ng phøc

t¹p, c¬ tÝnh cao.

Cao §«ng Phong K32 MA 6 Trêng DËi häc KTCN

ThuyÕt minh ®å ¸n tèt nghiÖp - ThiÕt kÕ - chÕ t¹o khu«n dËp ph«i trôc cam

* Nhîc ®iÓm :

Tæ chøc h¹t th«, mÆt bÞ chai cøng nªn khã gia c«ng c¾t gät ®é bÒn vµ ®é

dÎo dai kÐm

b. Ph¬ng ph¸p hµn :

* u ®iÓm:

T¹o ra c¸c chi tiÕt cã h×nh d¸ng phøc t¹p, vèn ®Çu t thÊp, gi¸ thµnh h¹, c¬

tÝnh cña chi tiÕt ®îc ®¶m b¶o Ýt bÞ thay ®æi.

* Nhîc ®iÓm :

N¨ng suÊt kh«ng cao , chi tiÕt khi lµm viÖc kh«ng chÞu ®îc lùc va ®Ëp lín

do ®é bÒn cña mèi hµn.

c. Ph¬ng ph¸p ph«i c¸n:

* u ®iÓm:

Ph¬ngph¸p nµy t¹o ph«i ®¬n gi¶n, rÎ tiÒn dÔ chÕ t¹o vµ n¨ng suÊt cao.

* Nhîc ®iÓm :

C¬ tÝnh vËt liÖu kh«ng tèt ph«i cã h×nh d¸ng d¬n gi¶n trªn bÒ mÆt, thÐp

c¸n thêng ®îc tiªu chuÈn hãa v× vËy víi chi tiÕt trôc cam viÖc t¹o h×nh d¸ng ®¬n

gi¶n còng cã thÓ dïng ®îc.

d. Ph¬ng ph¸p ph«i rÌn tù do

* u ®iÓm:

Vèn ®Çu t thÊp, thiÕt bÞ ®¬n gi¶n, kim lo¹i bÞ biÕn d¹ng vÒ tÊt c¶ c¸c híng

cho nªn ph«i cã tÝnh c¬ tèt.

* Nhîc ®iÓm :

Khã t¹o ®îc ph«i cã h×nh d¸ng phøc t¹p, n¨ng suÊt thÊp, kh«ng phï hîp

víi d¹ng s¶n xuÊt hµng lo¹t, hµng khèi chØ phï hîp víi viÖc s¶n xuÊt lo¹t nhá

hay ®¬n chiÕc.

e. Ph¬ng ph¸p rÌn khu«n

Cã ®é chÝnh x¸c vµ ®é bãng cao h¬n, chÕ t¹o ®îc c¸c chi tiÕt cã kÝch thíc

võa vµ nhá phï hîp víi s¶n xuÊt lo¹t lín, hµng khèi nhng chi phÝ lín, ®ßi hái khi

rÌn ph¶i cã lùc t¸c dông lín.

f. Ph¬ng ph¸p dËp thÓ thÓ tÝch

* u ®iÓm:

§©y còng lµ h×nh thøc rÌn khu«n vµ ®îc thùc hiÖn trªn m¸y bóa dËp lµ sù

®iÒn ®Çy kim lo¹i vµo phÇn rçng cña khu«n nhê lùc va ®Ëp, n©ng cao c¬ tÝnh cña

ph«i, thêng ¸p dông trong s¶n xuÊt lo¹t lín hµng khèi.

* Nhîc ®iÓm :

Do dËp trªn m¸y bóa lùc Ðp lín vµ dËp nhiÒu nªn viÖc gi÷ cho tuæi thä cña

khu«n dËp gÆp khã kh¨n m¸y lµm viÖc g©y tiÕng ån vµ rung ®éng.

g. Ph¬ng ph¸p dËp nãng

§©y còng lµ h×nh thøc rÌn khu«n vµ ®îc thùc hiÖn trªn m¸y Ðp trôc khuûu.

Cao §«ng Phong K32 MA 7 Trêng DËi häc KTCN