MỤC LỤC
MỤC LỤC…………………………………………………………….............................................................……..................….…..1
LỜI NÓI ĐẦU………………………………………………………...............................................................……..................……..2
DANH MỤC HÌNH VẼ……………………………………………...............................................................……….....................…3
DANH MỤC BẢNG………………………………………………..............................................................………...................……4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỒ GÁ………………………….............................................................….................….....……7
1.1. Khái quát. ……………………………………………………….............................................................…................…….…..7
1.2. Phân loại đồ gá. ……………………………………………………................................................................................……..7
1.2.1. Đồ gá chuyên dung. ………………………………………………….............................................................…….........…..7
1.2.2. Đồ gá vạn năng - lắp ghép. ……………………………………...............................................................………….....……7
1.2.3. Đồ gá tháo lắp. ……………………………………………………….............................................................………......…..7
1.2.4. Đồ gá vạn năng - điều chỉnh. …………………………………...…….............................................................….........……7
1.2.5. Đồ gá vạn năng……………………………………………………….............................................................…..…......…..7
1.3. Một số loại đồ gá điển hình đang được sử dụng hiện nay………….............................................................…........………9
1.3.1. Đồ gá tiện………………………………………………………….….............................................................…….....……….9
1.3.2. Đồ gá phay…………………………………………….……………….............................................................………..……..9
1.3.3. Đồ gá khoan. ………………………………………………………….............................................................…….......…….11
1.3.4. Đồ gá mài. …………………………………………………….............................................................……………......….….11
1.3.5. Đồ gá chuốt. ………………………………………….……….............................................................…………….....….….13
1.3.6. Đồ gá lắp ráp……………………………………………………….............................................................………....…...….13
1.3.7. Đồ gá đo (đồ gá kiểm tra). ………………………………………..............................................................……....….......…14
1.3.8. Đồ gá hàn. ……………………………………………………….….............................................................………...………14
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN THIẾT ĐỒ GÁ HÀN…………………........................................................................………..…...…22
2.1. Nhiệm vụ và nội dung thiết kế đồ gá. …………………………...….................................................................……...…...…22
2.1.1. Nhiệm vụ đồ gá. ……………………………………………..……….............................................................………...…….22
2.1.2. Nội dung thiết kế. ……………………………………………………….............................................................……...…….22
2.2. Phân tích kết cấu chi tiết và lựa chọn phương án định vị, kẹp chặt…..............................................................…....……..22
2.2.1. Chi tiết loại 1. ……………………………………………………..….............................................................……....……….22
2.2.2. Chi tiết loại 2. …………………………………………………..……................................................................….………….24
2.2.3. Chi tiết loại 3. …………………………………………………….............................................................................….…….25
2.2.4. Xếp hình chi tiết. ………………………………………………...........................................................................….....…….26
2.3. Sơ đồ gá đặt và định vị kẹp chặt chi tiết các loại. …………..............................................................................…….….…28
2.4. Tính lực kẹp chi tiết. ……………………………………...................................................................................……….…….30
2.5. Tính và chọn bulông. ………………………………………..................................................................................……….….30
2.6. Thiết kế chiều cao lý tưởng của đồ gá. ………………………...............................................................................…...……31
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ HÀN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ HÀN PHÙ HỢP….…33
3.1. Tính toán các thông số và chế độ hàn của từng mối hàn. …………..............................................................................…33
3.1.1. Đường kính que hàn. ……………………………………………..........................................................................…..…….33
3.1.2. Cường độ dũng điện hàn. ……………………………………...…..........................................................................………34
3.1.3. Điện áp hàn. ……………………………………………….………..........................................................................……….34
3.2. Đề xuất phê chuẩn và lựa chọn các thiết bị hàn phù hợp. ………............................................................................….…36
KẾT LUẬN………………………………………………….....................................................................................………...…….38
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………......................................................................................…….38
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đã và đang trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước. Với chủ trương đường nối của Đảng là xây dựng và phát triển đất nước trên mọi lĩnh vực từ đó Đảng đã đề ra ba nhiệm vụ trọng tâm trong đó lấy cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật làm then chốt. Để thực hiện được mục tiêu trọng tâm đó ngành công nghiệp cơ khí đã xác định rõ nhiệm vụ quan trọng của mình là đào tạo, tuyển dụng nguồn đội ngũ cán bộ kỹ thuật có trình độ chuyên môn cao, đội ngũ công nhân kỹ thuật có trình độ tay nghề vững vàng để đáp ứng nhu cầu phát triển ngày một lớn mạnh của đất nước.
Trước tình hình và yêu cầu cấp thiết của đất nước…. Đứng trước sự phát triển và hội nhập Quốc tế của đất nước ngày một lớn mạnh, nhu cầu sử dụng trang thiết bị hiện đại ngày một gia tăng do vậy nhu cầu tuyển dụng đội ngũ lao động có kiến thức, kỹ năng tay nghề cao đòi hỏi ngày càng khắt khe hơn. Chính vì lý do đó mà người lao động cần phải được đào tạo song toàn (có kiến thức, kỹ năng và đạo đức nghề nghiệp).
Là một sinh viên được học tập và rèn luyện dưới mái trường em đã xác định khi tốt nghiệp ra trường cần phải có một khối lượng kiến thức, kỹ năng cần thiết để có thể đáp ứng được nhu cầu tuyển dụng lao động của các doanh nghiệp. Xác định được tầm quan trọng đó trong quá trình học tập và rèn luyện tại trường bản thân em đã có nhiều cố gắng nỗ lực trong học tập cùng với sự tạo điều kiện giúp đỡ chỉ bảo của tập thể các thầy cô giáo, của Khoa và Nhà trường đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em được học tập, rèn luyện và nghiên cứu chuyên sâu hơn.
Nhờ có sự hướng dẫn tận tình của các thầy, cô giáo trong khoa. Sau khi tìm hiểu thực tế em đã lựa chọn đề tài “Thiết kế đồ gá hàn ghép các chi tiết mái loại tôn dạng tấm ” làm đồ án tốt nghiệp của mình. Với mục đích phát huy khả năng, vận dụng kiến thức đã được học nhằm sau khi ra trường bản thân em áp dụng vào thực tế sản xuất làm ra nhiều sản phẩm phức tạp hơn đề tài em đã lựa chọn.
Được thực hiện bảo vệ đồ án tốt nghiệp là một niềm vinh dự lớn và cũng là cơ hội để em phát huy khả năng của bản thân. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện đề tài em đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu tài liệu để thu thập kiến thức phục vụ cho việc tính toán thiết kế đề tài và đặc biệt với sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy: TS…….….… thường xuyên quan tâm nhắc nhở động viên, chỉ bảo em thực hiện đề tài. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình thực hiện nhưng do kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều chính vì vậy nội dung của đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự chỉ bảo của các thầy giáo, cô giáo và đóng góp ý kiến các bạn đồng nghiệp để đồ án được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày… tháng … năm 20....
Sinh viên thực hiện
…….…..……
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỒ GÁ
1.1. Khái quát.
Một trong những nhiệm vụ chính của chuẩn bị sản xuất là thiết kế chế tạo các trang thiết bị công nghệ (đồ gá và dụng cụ phụ). Thiết kế và chế tạo các trang thiết bị công nghệ có thể chiếm tới 80% khối lượng chuẩn bị sản xuất và 10-15% giá thành sản phẩm. Chi phí cho thiết kế và chế tạo đồ gá chiểm một tỷ lệ lớn trong tổng chi phí cho trang bị công nghệ. Kinh nghiệm của nhiều nhà máy, xí nghiệp cho thấy tiêu chuẩn hóa các chi tiết của đồ gá cho phép giảm được thời gian thiết kế và chế tạo đồ gá một cách đáng kể. Như vậy đồ gá có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất.
1.2. Phân loại đồ gá.
Dựa vào dạng sản xuất (sản xuất đơn chiếc, sản xuất hàng loạt, sản xuất hàng khối), hình dáng và kích thước chi tiết ta có thể chia ra các loại đồ gá sau đây:
- Đồ gá chuyên dung.
- Đồ gá vạn năng - lắp ghép.
- Đồ gá vạn năng - điều chỉnh.
- Đồ gá vạn năng.
1.2.1. Đồ gá chuyên dung.
Đồ gá chuyên dùng được sử dụng cho một nguyên công nhất định, do đó nó chỉ được thiết kế cho một chi tiết nào đó. Các đồ gá này đảm bảo gá đặt nhanh và cho độ chính xác cao. Thời gian sử dụng các loại đồ gá chuyên dùng là trong khoảng thời gian 3 - 5 năm. Sau thời gian đó đồ gá không đảm bảo độ chính xác cần thiết, cho nên người ta mới thay đồ gá mới.
1.2.3. Đồ gá tháo lắp.
Đồ gá tháo lắp được dùng trong sản xuất hàng loạt nhỏ và hàng loạt vừa. Về chức năng thì nó là đồ gá chuyên dùng, bởi vì nó được lắp cho một loại chi tiết cụ thể giống như đồ gá vạn năng - lắp ghép. Khi lắp loại đồ gá này có thể phải sữa chữa một số chi tiết và sửa dụng một số loại chi tiết chuyên dung. Ưu điểm của đồ gá loại này là quá trình lắp ráp đơn giản. Nhược điểm là độ cứng vững không cao phải sử dụng các mối ghép ren.
1.2.4. Đồ gá vạn năng - điều chỉnh.
Đồ gá vạn năng điều chỉnh được dung trong các sản xuất hàng loạt nhỏ khi việc sử dụng đồ gá chuyên dung và đồ gá vạn năng không đem lại hiệu quả kinh tế.
1.3. Một số loại đồ gá điển hình đang được sử dụng hiện nay.
1.3.1. Đồ gá tiện.
Đồ gá tiện thường được bắt chặt với trục chính của máy tiện ngang và có chuyển động quay trong quá trình gia công chi tiết. Vì vậy cần quan tâm đến yêu cầu:
- Bảo vệ an toàn cho máy và người khi có lực ly tâm xuất hiện. Cần thiết phải cân bằng đồ gá.
- Kết cấu nối đồ gá với trục chính của máy tiện phải đảm bảo đủ độ cứng vững và đảm bảo an toàn khi thao tác, không được có cạnh sắc.
Hình 1.1 là đồ gá tiện chi tiết dạng hộp
1.3.3. Đồ gá khoan.
Đồ gá khoan được dùng trên máy khoan để xác định vị trí tương quan giữa phôi và dụng cụ cắt, đồng thời kẹp chặt phôi để gia công lỗ như khoan, khoét hoặc doa. Ngoài đồ gá còn có các loại dụng cụ phụ để kẹp chặt dao như mang ranh, đầu kẹp nhanh, đầu kẹp ta rô. Đồ gá khoan thường hạn chế cả 6 bậc tự do của chi tiết để xác định đúng lỗ tâm của chi tiết gia công. Hình 1.4 thể hiện đồ gá khoan lỗ nghiêng.
1.3.4. Đồ gá mài.
Đồ gá mài thì gồm có:
- Mài phẳng: chi tiết phẳng có thể gá trực tiếp trên bàn từ. Chi tiết trục, chi tiết phức tạp thì dùng đồ gá đặt trên bàn từ.
- Mài tròn trong: trong trường hợp này ta dùng mũi tâm kẹp tốc.
Hình 1. 4 thể hiện đồ gá mài phẳng
1.3.6. Đồ gá lắp ráp
- Đồ gá lắp ráp là những đồ gá dùng để xác định vị trí và kẹp chặt chi tiết (hoặc sản phẩm) trong quá trình lắp ráp.
- Người ta thường chia đồ gá lắp ráp làm hai loại: đồ gá lắp ráp vạn năng và đồ gá lắp ráp chuyên dùng.
Hình 1.6 thể hiện đồ gá dung cho lắp ráp
1.3.8. Đồ gá hàn.
Trong nền sản xuất cơ khí, sản lượng sản xuất bằng hàn hoặc liên quan đến hàn chiếm một tỉ trọng rất lớn. Hàn đã và đang đóng vai trò quan trọng trong nghành sản xuất cơ khí. Một số nghành hàn có thể nói là không thể thiếu vì nó chiếm tới 90% sản lượng. Ví dụ: Đóng tàu, ô tô,… Và theo sự phát triển của khoa học kĩ thuật, nghành hàn đã và đang phát triển rất mạnh mẽ. Các phương pháp hàn mới, các thiết bị hàn mới ngày càng hiện đại, đem lại cho nền sản xuất cơ khí những sản lưởng khổng lồ với chất lượng ngày càng nâng cao.
- Đồ gá hàn, ngoài tác dụng kẹp chặt chi tiết gia công, nó còn có nhiệm vụ giảm tối đa ứng suất và biến dạng trong hàn.
- Đồ gá hàn rất phong phú và đa dạng nó được sử dụng tùy theo loại hình, quy mô sản suất, từng phương pháp hàn khác nhau. Có khi chỉ là thanh chống thông thường khi hàn các sản phẩm nhỏ lẻ và đơn chiếc, có khi là một tổ hợp đồ gá khi dùng cho sản xuất hàng loạt và mang tính chuyên dùng.
Hình 1. 9 thể hiện một loại đồ gá hàn khung xe.
a. Phân loại đồ gá hàn:
* Phân loại theo quy mô sản xuất:
- Đồ gá đơn chiếc: Các loại đồ gá dùng để sản xuất các loại mặt hàng mang tính đơn chiếc. Loại đồ gá này là không cố định về thiết kế, chúng có thể thay đổi tùy theo sự thay đổi của mặt hàng sản xuất. Ví dụ: Khi tổ hợp dầm hàn, người ta dùng đồ gá là các thanh vật liệu thừa với kích thước đủ lớn rồi gá vào bản bụng và bản cánh của dầm. Đồ gá dạng này chỉ đảm bảo được 2 yếu tố: Định vị và chống biến dạng.
- Đồ gá chuyên dùng: Đồ gá dùng cho sản xuất mang tính hàng loạt. Loại đồ gá này được thiết kế có sự ổn định cao, hầu như không có sự thay đổi về cấu tạo cũng như hình dạng. Đồng thời nó được cấu tạo với hình thức hệ thống, có nghĩa là thường tạo thành dây chuyền. Ví dụ: đồ gá dùng cho sản xuất oto, xe máy,…
* Phân loại theo khả năng tự làm việc:
- Đồ gá điều khiển thủ công: Các dạng đồ gá chỉ làm việc khi có sự trực tiếp điều khiển của con người. Mỗi bước làm việc, mỗi di chuyển của đồ gá là mỗi lần con người thực hiện.
- Đồ gá tự động và bán tự động: Đây là loại đồ gá đang được phát triển mạnh và ngày càng được phát triển rộng rãi. Bởi nó được kết hợp điều khiển hoạt động bằng điện, điện tử và thủy lực, khí nén. Do không những không đòi hỏi sự can thiệp thường xuyên của con người trong quá trình làm việc mà nó còn mang đến sự chính xác cao nhờ kết cấu hàn.
b. Các đặc điểm công nghệ và tính chất làm việc của đồ gá hàn
Các sản phẩm trong chế tạo bằng hàn thường có khối lượng lớn và kết cấu phức tạp. Do đó đồ gá hàn phải có kết cấu đủ lớn và cứng vững nghĩa là phải chịu được hoàn toàn tải trọng của kết cấu gia công khi gá hàn.
Mặt khác, hàn là dạng gia công có biến dạng về hình dạng rất lớn. Bản thân lực gây ra biến dạng có cường độ rất cao. Trong khi hàn và sau khi hàn, chi tiết hay kết cấu thường bị biến dạng ngoài ý muốn. Do đó đồ gá hàn phải có kết cấu đủ bền để thẳng hoàn toàn lực biến dạng gây ra.
Tuy vậy, dù khi hàn các sản phẩm đơn giản hay phức tạp. Khi hàn đơn chiếc hay hàng loạt, dù hàn bất cứ vật liệu nào, bất cứ phương pháp hàn nào, thì đồ gá phải luôn đạt được các yêu cầu sau:
- Định vị: Đồ gá hàn phải cố định được vị trí của chi tiết cần hàn trong suốt quá trình hàn.
- Kẹp chặt: Để định vị được chi tiết khi hàn thì yêu cầu các chi tiết rời rạc khi hàn phải được kẹp chặt. Nếu không kẹp chặt được thì cũng không định vị được.
- Chống biến dạng trong quá trình hàn: Để chống được biến dạng của vật hàn thì trước hết các chi tiết phải được đồ gá kẹp chặt và định vị. Song đồ gá phải đủ bền để thắng được lực biến dạng sẽ gây ra. Nói chung 3 yêu cầu này của đồ gá hàn liên quan chặt chẽ với nhau. Tuy nhiên với những kết cấu hàn đơn giản: Hàn các dầm nhỏ hoặc hàn giáp mối,… thì đồ gá không cần tính đến sự kẹp chặt (do trước khi hàn vật hàn đã được hàn dính).
- Ngoài ra, đồ gá dùng cho robot phải luôn làm việc đồng bộ với robot, làm sao cho hệ thống hàn luôn được đồng bộ.
c. Tính cấp thiết chế tạo đồ gá hàn:
* Tính kinh tế:
Để hệ thống robot hoặc con người hàn đạt hiệu quả kinh tế cao thì hệ thống gồm 3 bộ phận chính trong hệ thống hàn: Nguồn hàn – Máy hàn – Đồ gá phải luôn được đồng bộ.
* Tính công nghệ:
+ Hàn là phương pháp gia công có độ biến dạng rất lớn. Do đó trong và sau khi gia công, các chi tiết hoặc kết cấu thường bị biến dạng cũng như kích thước. Vấn đề này sẽ được nhiệm vụ “định vị và kẹp chặt” của đồ gá hạn chế tối đa.
+ Trên thực tế, có rất nhiều dạng kết cấu, chi tiết với những đường hàn phức tạp, biên dạng đặc biệt mà nếu đơn thuần người công nhân dù tay nghề rất cao cũng rất khó hoặc không thực hiện được. Vấn đề này sẽ được đồ gá hàn với nhiệm vụ: “Luôn đưa chi tiết hàn về vị trí thuận lợi nhất để thực hiện hàn”.
+ Dùng đồ gá, không những nâng cao chất lượng sản phẩm mà nó còn mang lại nâng suất lao động cực kỳ cao.
+ Đồ gá có kết cấu vững chắc, các cơ cấu kẹp chặt đòi hỏi phải thao tác nhanh và đủ lực kẹp cần thiết nhằm hạn chế tối đa biến dạng sinh ra khi hàn.
+ Đồ gá dùng cho robot hàn phải có kết cấu khá lớn vì robot thường được ứng dụng hàn các dạng liện kết có kết cấu phức tạp và có tải trọng cao.
CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN THIẾT ĐỒ GÁ HÀN
2.1. Nhiệm vụ và nội dung thiết kế đồ gá.
2.1.1. Nhiệm vụ đồ gá.
Nhiệm vụ của đồ gá gồm:
- Độ định vị trên đồ gá phải nhanh và chính xác.
- Kẹp chặt phải đúng với vị trí gá đặt và không làm biến dạng chi tiết cần gia công, kẹp chặt càng gần vị trí gia công càng tốt. Đồ gá phải dễ dàng thực hiện thao tác và nhanh chóng để có thể tăng năng suất.
- Gá đặt và tháo lắp chi tiết dễ dàng nhanh chóng.
- Đồ gá phải có kết cấu đơn giản, dễ di chuyển, tháo lắp và chi phí thấp.
2.1.2. Nội dung thiết kế.
- Nhằm đơn giản quá trình kẹp chặt và gá đặt, giảm sức lao động, giảm khoảng thời gian phụ và tăng năng suất.
- Yêu cầu thiết kế: Phải đảm bảo yêu cầu của sản phẩm như sau:
+ Đảm bảo mối hàn giáp nối các mép tôn lại với nhau không bị biến dạng cong vênh quá nhiều.
+ Mối hàn tại các mép tôn phải đủ độ ngấu, mối hàn phải đều nhau không bị ngầm sỉ.
2.2. Phân tích kết cấu chi tiết và lựa chọn phương án định vị, kẹp chặt.
Chi tiết cần gá đặt trên đồ gá để gia công là loại chi tiết thuộc dạng tấm có biên dạng cong và độ dày 2mm. Kích thước và hình dạng của từng loại chi tiết được thể hiện lần lượt như các hình sau:
2.2.1. Chi tiết loại 1.
Hình dạng và kích thước của chi tiết loại 1 được thể hiện như hình 2.1 và 2.2.
Qua hình 2.1 và 2.2 ta thấy: Chi tiết có một gân lỏm xuống phía dưới và cách mép từ mép tôn và tâm gân theo mỗi chiều như sau:
- Từ mép tôn vào tâm gân theo chiều dọc là: 50 mm
- Từ mép tôn vào tâm gân theo chiều ngang là: 111, 25 mm
2.2.3. Chi tiết loại 3.
Hình dạng và kích thước của chi tiết loại 3 được thể hiện như hình 2.4 và 2.5.
Qua hình 2.5 và 2.6 ta thấy: Chi tiết loại 3 này có 2 gân ở hai bên kích thước và hình dạng gân đều giống như hai loại trên. Do vậy cách định vị chi tiết này cũng giống như chi tiết loại 2 và loại 1.
2.2.4. Xếp hình chi tiết.
Như đã trình bày ở phần trên, mục đích của chương này là đi thiết kế đồ gá để gá các chi tiết tôn loại 1, 2, 3 với nhau để hàn tạo thành một mái liên kết có hình dạng mái vòm bằng các đường hàn được thực hiện tại các mép liên kết hoặc tiếp xúc của các loại chi tiết. Với kết cấu của từng loại chi tiết như trên ta tiến hành ghép các chi tiết nhau theo trình tự như hình 2.7 và 2.8.
Qua hình 2.7 và 2.8 ta thấy: Chi tiết được xếp hình theo thứ tự như sau: 1-2-3 - 2 - 3 - 2 - 3 - 2 - 3 - 2 - 1
Như vậy, sau khi phân tích kết cấu của các loại chi tiết như trên, ta có thể lựa chọn phương án định vị, kẹp chặt như sau:
- Về mặt định vị:
+ Định vị vào mặt gờ của chi tiết các loại bằng cơ cấu có biên dạng chữ V.
+ Định vị vào mép theo biên dạng dọc tỳ vào gờ của chi tiết các loại.
+ Định vị vào mép theo biên dạng ngang của chi tiết các loại đặc biệt là chi tiết loại 1.
- Về mặt kẹp chặt:
+ Dùng cơ cấu kẹp chặt tháo nhanh, biên dạng của cơ cấu kẹp được tỳ vào bề mặt của chi tiết các loại. Cơ cấu kẹp chặt được đặt tại các điểm của chi tiết loại 2.
+ Dùng cơ cấu bu long đai ốc để cố định cơ cấu định vị, đồng thời có hệ thống lò xo đàn hồi để đẩy cơ cấu kẹp lên khi ta cần tháo chi tiết, cơ cấu kẹp ra.
2.3. Sơ đồ gá đặt và định vị kẹp chặt chi tiết các loại.
Sơ đồ gá đặt và định vị kẹp chặt chi tiết các loại được thể hiện như hình sau:
Qua hình 2.9 ta thấy:
- Tại vị trí số 2, 4, 5, 6 là vị trí định vị bằng khối V. Mỗi gân trên chi tiết các loại được sử dụng 5 vị trí điểm định vị.
- Tại vị trí số 1, 7 là vị trí định vị bằng gờ của chi tiết khi mép của từng loại chi tiết được ngặm sâu vào rãnh của thanh dầm dọc đồ gá.
- Tại vị trí số 8, 13 là vị trí được định vị tỳ vào gờ của vì kèo hông đồ gá.
- Tại vị trí 9, 10, 11, 12 là vị trí để bắt bu long đai ốc các cơ cấu kẹp xuống dầm dọc của đồ gá.
2.4. Tính lực kẹp chi tiết.
Cũng từ hình 2.9 ta viết được phương trình kẹp chặt cho một cơ cấu kẹp lên một loại chi tiết (giả sử chi tiết loại 2) như sau:
W = P.L
Trong đó:
+ W: Là lực kẹp, Kg
+ P: Là trọng lực, N (P =10.m; m=36 kG , m là khối lượng của một loại chi tiết)
+ L: Là chiều dài cánh tay đòn, mm
=> W = 292,9 kG
Như vậy, lực kẹp tại mỗi điểm trên một loại chi tiết là 292,9 kG.
2.5. Tính và chọn bulông.
Với:
c = 3,5
y = 8÷10 kG/mm2. Chọn y = 8
W = 292,9 kG.
Suy ra thay số đuwocj: d = 21,17 mm
Vậy ta chọn bu long có đường kính: d =20 mm.
2.6. Thiết kế chiều cao lý tưởng của đồ gá.
Theo thông số trung bình thì chiều cao của người công nhân Việt nam là: 1,65 m=1650 mm. Để có một chiều cao lý tưởng thuận tiện trong quá trình gá lắp đặt phôi hay sử dụng đồ gá một cách linh hoạt ta phải thiết kế một chiều cao hợp lý cho mọi đối tượng sử dụng để đạt hiệu quả cao nhất và năng suất nhất. Do vậy ta chọn chiều cao lý tưởng của đồ gá như sau:
- Khoảng cách từ mặt đất tới bề mặt trên của tấm kẹp dưới là : h = 785 mm = 0,785.
- Khoảng cách từ mặt đất tới đỉnh đồ gá là: h1= 1632 mm = 1,632 m.
- Bề rộng đồ gá chính là khoảng cách từ 2 mép của chi tiết và B=3118 mm= 3,118 m.
- Chiều dài dài đồ gá chính bằng tổng chiều dài của các chi tiết được lắp ghép với nhau theo một quy trình nhất định.
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ
HÀN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ HÀN PHÙ HỢP
3.1 Tính toán các thông số và chế độ hàn của từng mối hàn.
Chế độ hàn là tổng hợp các thông số cơ bản của quá trỡnh hàn để nhận được mối hàn có hình dáng, kích thước và chất lượng như mong muốn. các thông số cơ bản của phương pháp hàn hồ quang tay gồm: đường kính que hàn, dũng điện hàn, điện áp hàn, vận tốc hàn, số lớp hàn và năng lượng đường.
3.1.1. Đường kính que hàn.
Đường kính que hàn là thông số chủ yếu của chế độ hàn vỡ nú cú tính quyết định đến các thông số khác.
Để lựa chọn đường kính que hàn ta căn cứ vào:
- Căn cứ vào chiều dày chi tiết, chi tiết càng lớn thỡ tiết diện kim loại đắp càng lớn nên đường kính que hàn cũng phải lớn để đảm bảo năng suất nhưng để đảm bảo an toàn quy định đường kính que hàn không lớn hơn 6mm.
- Đối với mối hàn nhiều lớp ta lựa chọn que hàn như sau:
+ Lớp thứ nhất chọn que hàn có đường kính dq≤3 mm để có sự tạo dáng tốt cho đường hàn.
+ Lớp hàn thứ hai trở đi ta sử dụng que hàn có đường kính dq=(4÷5) mm để tăng năng suất.
Vì đường kính que hàn tỉ lệ với cường độ dũng điện nên theo quy định không sử dụng que hàn có đường kính lớn hơn 6 mm để đảm bảo an toàn cho người thợ.
3.1.2. Cường độ dũng điện hàn.
Cường độ dũng hàn là thông số quan trọng của chế độ hàn vì nó ảnh hưởng tới hình dáng, kích thước và chất lượng mối hàn. Đối với chế độ hàn thì Ih được xác định trong phạm vi nhất định, do đó khi hàn không được điều chỉnh Ih quá giá trị cho phép nếu không sẽ không đảm bảo về chất lượng. Dòng hàn quá lớn dễ gây nứt mối hàn, chảy thủng còn que nhỏ sẽ gây không ngấu, lẫn xỉ…
Cường độ Ih được tính theo công thức:
Ih = (β+α.dq).dq
- Nếu vật hàn có chiều dày S>3d hay vị trí hàn góc Ih tăng lên (10÷15)% để đảm bảo độ ngấu.
- Nếu vật hàn mỏng S<1,5d hay ở vị trí hàn đứng Ih giảm xuống (10÷15)% để hạn chế cháy thủng và chảy xệ mối hàn.
- Khi hàn ở vị trí hàn ngang hoặc hàn trần Ih giảm xuống (15÷20)% để kim loại không bị lõang quá ít bắn tóe đảm bảo an toàn cho công nhân lao động.
3.1.3. Điện áp hàn.
Khi hàn hồ quang tay điện áp hàn phụ thuộc vào chiều dài cột hồ quang và tính chất của que hàn nhưng trị số của chúng thay đổi trong phạm vi hẹp.
Áp dụng công thức mục 1.5.3 trang 16 sách Công nghệ Hàn, ta có:
Uh = a+b.lhq
Mặt khác: Lhq= dq. Đối với que hàn thép ta chọn a = 18 (V). Uh1=18+2,5.2,5=24,25 (V) chọn Uhl= 25 (V).
Vậy ta chọn Uh=25 V cho cả 2 lớp hàn.
3.2. Đề xuất phê chuẩn và lựa chọn các thiết bị hàn phù hợp.
Hiện nay có rất nhiều thiết bị hàn, đối với kết cấu được giao có chiều dài mối hàn ngắn và trung bình. Căn cứ vào điều kiện sản xuất thực tế ta lựa chọn phương pháp hàn hồ quang tay.Yêu cầu đối với thiết bị hàn hồ quang tay là:
- Điện áp hàn từ 15÷30V. Điện áp không tải ≤ 80V để đảm bảo an toàn cho người thợ khi làm việc.
- Dũng điện hàn từ 15÷400A.
- Dũng hàn phải thay đổi được từng cấp hoặc vô cấp để phù hợp với đường kính que hàn, loại que hàn và các vị trí hàn khác nhau.
- Dũng hàn phải ổn định khi điện áp hàn thay đổi do khi thao tác bằng tay nờn chiều dài hồ quang không ổn định.
- Mạch hàn phải đảm bảo an toàn khi ngắn mạch. Đảm bảo tính kinh tế, dễ vận hành và sửa chữa.
Phương pháp hàn điện nóng chảy “Một cực nguồn hàn nối với vật hàn một cực được nối với que hàn”. Hình 3.1 là thiết bị hàn hồ quang.
Hàn hồ quang tay với que hàn có vỏ bọc (MMA là phương pháp hàn hồ quang sử dụng nhiệt của hồ quang được sinh ra giữa điện cực que và kim loại hàn cơ bản. Nhiệm vụ của vỏ thuốc bọc là ổn định hồ quang và bảo vệ vùng hàn không cho không khí xâm nhập. Ngày nay để tăng năng xuất hàn vỏ thuốc còn có bột sắt để khi nóng chảy cùng với lõi que đắp lên mối hàn.
Hàn hồ quang que hàn có vỏ bọc, được trình bày trong hình vẽ trên gồm có cột hồ quang giữa que hàn có thuốc bọc và kim loại cơ bản. Hồ quang được hình thành bởi sự va chạm của các điện tích, hồ quang là sự dẫn điện ở thể khí vì ở thể khí khả năng dẫn điện kém nên hồ quang nhất thiết phải được châm đó là quá trình tiếp xúc que hàn với kim loại hàn hay còn gọi là quá trình đoản mạch. Nhiệt của hồ quang ở điện cực que có thể đạt tới từ 5000oC - 6000oC làm nóng chảy điện cực que và kim loại cơ bản tạo thành vùng nóng chảy hay còn gọi là bể hàn sau đó bể hàn đông cứng cho mối hàn.
KẾT LUẬN
Sau khi em được khoa giao cho làm đồ án tốt nghiệp với đề tài là “Thiết kế đồ gá hàn ghép các chi tiết mái loại tôn dạng tấm ”. Với sự tìm tòi, học hỏi và nghiên cứu, cùng với sự giúp đỡ tận tình của thầy cô giáo trong khoa đặc biệt là thầy: TS.................., với sự nỗ lực của bản thân đến nay em đã hoàn thành bản thuyết minh và đồ án tốt nghiệp.
Qua việc làm đồ án em đã rút ra được nhiều kinh nghiệm, củng cố và nâng cao kiến thức chuyên môn. Trong quá trình thực hiện mặc dù rất cố gắng xong, việc thiết kế đồ án cũng như những hạn chế về mặt kiến thức, kinh nghiệm thực tế nên không thể tránh khỏi được những thiếu xót.Vậy em mong được sự đóng góp của các thầy, các cô và đặc biệt của các bạn đồng nghiệp để đồ án của em được hoàn thiện và đầy đủ hơn.
Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô đã quan tâm và tạo điêu kiện cho em đuợc làm đồ án tốt nghiệp, nó cũng sẽ giúp em nhiều sau nay khi ra trường. Và em cũng cảm ơn các thầy, các cô và bạn đồng nghiệp đã giúp chúng em hoàn thành đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Công nghệ hàn - NXB- KH - KT Hà Nội
2 .Vật Liệu hàn - NXB - KH - KT Hà Nội
3. Kết cấu hàn - Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Sao Đỏ 2007
4. Lý Thuyết Hàn - Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Sao Đỏ 2007
5. An Toàn lao động - Truờng Cao Đẳng Công Nghiệp Sao Đỏ năm 2007
6. Khai triển Hình Gò - Phạm Văn Huyên - Hồ Văn Bác.
7. Sổ tay và Atlas đồ gá, GS.TS Trần Văn Địch, Nhà xuất bản KHKT 2000.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"