MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

I. PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦN CHẾ TẠO

1. CHI TIẾT SỐ 1: Chốt

2.CHI TIẾT SỐ 2 :Tấm chặn trước

3.CHI TIẾT SỐ 3 : Tấm đỡ

4.CHI TIẾT SỐ 4: Máng

5.CHI TIẾT SỐ 5 : Tấm chặn sau

6. CHI TIẾT SỐ 6: Thân dầm

7. CHI TIẾT SỐ 7: Cữ chặn

II. CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO KẾT CẤU

III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT

1. Chi tiết số 1 : Ống trụ

2. Chi tiết số 2 : Tấm chặn trước

3. Chi tiết số 3. Tấm đỡ

4. Chi tiết số 4: Máng

5. Chi tiết số 5 : Tấm chặn sau

6. Chi tiết số 6 : Thân dầm

7. Chi tiết số 7

IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP HÀN

V. CHỌN VẬT LIỆU HÀN

1. Que hàn

2. Thiết bị hàn

VI. CHỌN LIÊN KẾT

VII. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ HÀN

1. Xác định chế độ hàn cho mối hàn  giáp mối

2. Xác định chế độ hàn cho mối hàn  góc

VIII. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ KIỂM TRA CƠ TÍNH MỐI HÀN

1. Xác định thành phần hoá học của mối hàn

2. Xác định cơ tính của mối hàn 

IX. LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN ĐỂ CHẾ TẠO KẾT CẤU

X. CHỌN PHƯƠNG PHÁP KIỂN TRA

XI. TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH CỦA THÀNH PHẨM

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Hiên nay trên đất nước ta đang trong tình trạng quá độ lên chủ nghĩa xã hội. Viện CNH-HĐH được quan tâm và chú trọng hàng đầu. CNH-HĐH nhiều ngành nghề , trong đó không thể không kể đến ngành kỹ thuật cơ khí. Hiện nay ngành hàn đóng một vai trò quan trọng. Ngành hàn đang được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các ngành kỹ thuật như : xây dựng các công trình, chế tạo các kết cấu, phục hồi chi tiết gẫy … với nhiều tính ngày càng ưu việt , năng suất chất lượng cao. Trong thời đại ngày nay với trình độ khoa học ngày càng phát triển mạnh mẽ, thì ngành hàn đã được cung cấp, nâng cấp các trang thiết bị hiện đại đó đáp ứng được tốt các yêu cầu kỹ thuật.

Ở tất cả các trường dạy nghề đã đáp ứng phương châm học đi đôi với hành và sản xuất với nhiều máy hàn hiện đại nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và tay nghề cho người thợ hàn. Với bản thân em là một sinh viên kỹ thuật cơ khí được thầy cô trong khoa, đặc biệt là các thầy trong tổ bộ môn đã tận tình dạy bảo chúng em, truyền đạt cho chúng em một lượng kiến thức cũng như kinh nghiệm về nghề hàn. Để đem kiến thức phục vụ cho đất nước sau này. Để tổng kết lại kiến thức về lý thuyết cũng như quá trình thực tập. Em đã được các thầy cô trong khoa giao cho đề tài đồ án chế tạo “Dầm hộp tốc độ của cầu trục. Khi làm việc chịu tải trọng động“. Qua thời gian  tìm tòi , tham khảo tài liệu, học hỏi với vốn kiến thức của mình,cùng sự giúp đỡ của các thầy cô trong khoa đặc biệt là thầy:………….. đã tận tình chỉ bảo cho em trong quá trình hoàn thành đồ án môn học này. Đến nay đồ án của em đã tương đối hoàn thành.

Với lượng kiến thức chưa cao về nhiều mặt. Lên đồ án không tránh khỏi sai sót. Em mong rằng các thầy cô trong khoa và trong tổ bộ môn sẽ chỉ bảo cho em các ý kiến đóng góp để em hoàn thành tốt hơn nữa. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô.

I. PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦN CHẾ TẠO

Từ bản vẽ chung : “Dầm hợp tốc độ cầu trục . Khi làm việc chụi tả trọng động ” . Ta thấy kết cấu được chế tạo từ 7 chi tiết số khác nhau. Được lắp ghép với nhau bằng phương pháp hàn nóng chảy .

 - Chiều cao 550mm

- Chiều rộng 500 mm

- Chiều dài 270mm

1. CHI TIẾT SỐ 1: Chốt

Số lượng là 1

-  Đường kính ngoài : 100 (mm)

-  Đường kính trong : 88 (mm)

-  Chiều dài : 520 (mm)

-  Chiều dày : 6(mm)

Chi tiết số 1 được lắp ghép với chi tiết số 6 bằng mối hàn góc theo chu vi khép kín. Lắp ghép với chi tiết số 7 bằng mối hàn  góc theo chu vi khép kín .

2. CHI TIẾT SỐ 2 :Tấm chặn trước

Số lượng là 1

-  Chiều rộng :380 (mm)

-  Chiều dày : 6 mm                            

-  Chiều dài : 480mm

Chi tiết số 2 được gia công 1 lỗ có :

Đường kính : 160 (mm)

Cách mép trên của tấm : 200mm

Cách mép phải của tấm : 220mm

Chi tiết số 2 được lắp ghép với chi tiết số 6 bằng mối hàn  góc trong.

5. CHI TIẾT SỐ 5 : Tấm chặn sau

Số lượng là 1

- Chiều dài 530mm

- Chiều rộng : 480mm

- Chiều dày :6mm

Chi tiết số 5 được lắp ghép với chi tiết số 6 bằng mối hàn  góc trong .

7. CHI TIẾT SỐ 7: Cữ chặn

Số lượng là 2 

- Đường kính : Φ150mm

- Chiều dày : 6mm

Chi tiết số 7 được lắp ghép với chi tiết số 1 bằng mối hàn  góc theo chu vi khép kín .

II. CHỌN VẬT LIỆU CHẾ TẠO KẾT CẤU

Kết cấu hàn là tổ hợp của nhiều chi tiết mà trong đó mỗi chi tiết có chức năng và điều kiện làm việc không giống nhau . Do đó phải căn cứ vào yêu cầu kỹ thuật của từng chi tiết để lựa chọn vật liệu chế tạo cơ bản sao cho hợp lý . Vừa phải đảm bảo chất lượng năng suất và giá thành chế tạo kết cấu . Nói cách khác là vật liệu phải đảm bảo đồng thời 2 chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật .

Vì vậy để vừa đảm bảo độ bền vừa đảm bảo tính hàn , giá thành lại phù hợp ta chọn vật liệu là thép BCT38 (TCVN 1695-75) tương đương với thép BCT3CII (TC Nga ГOG380-71) . Bởi vì loại vật liệu này được sử dụng phổ biến trên thị trường , nó vừa đảm bảo tính kính tế cũng như đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của kết cấu khi làm việc .

III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT

1. Chi tiết số 1 : Ống trụ 

Chi tiết số 1 được chế tạo từ thép dạng hình trụ tròn xoay có nhiều cách để chế tạo ra chi tiết số 1 như dùng thép đặc trụ .Sau đó tiến hành khoan lỗ và gia công trên máy tiện . Hoặc dùng thép tấm có S=6mm lốc tròn . Nhưng cách đơn giản nhất là mua thép định hình có sẵn ngoài thị trường sau đó lấy dấu , vạch dấu và cắt bằng cưa đĩa theo kính thước của chi tiết 520^±2 .

2. Chi tiết số 2 : Tấm chặn trước 

Từ hình vẽ ta thấy chi tiết số 2 được chế tạo từ kết cấu dạng tấm phẳng hình chữ nhật và được gia công một lỗ f 160.

Thiết bị sử dụng cho việc chế tạo: Thước lá, vạch  dấu , máy cắt, máy mài, compa…

-  Triển khai phôi:

Do chi tiết số 2 có dạng hình chữ nhật vớI chiều dày s= 6mm nên phôi triển khai sẽ là hình chữ nhật. Vậy khi triển khai phôi có dạng hình chữ nhật.

Chiều dài: 480^±2 mm

Chiều rộng: 380^±2 mm

-  Lấy dấu và vạch dấu:

Sau khi triển khai phôi xong ta lấy dấu và vạch dấu. Lấy dấu phải đảm bảo độ chính xác để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cắt.

Chi tiết có chiều dày S= 6mm. Khi lấy lượng dư gia công chính bằng chiều rộng mép cắt, cắt bằng máy cắt khí 0₂-C₂H₂ với chiều dày S = 6mm thì bề rộng mét cắt bằng 3mm. 

5. Chi tiết số 5 : Tấm chặn sau

Từ hình vẽ ta thấy chi tiết số 5 được chế tạo từ kết cấu dang tấm phẳng hình chữ nhật. Thiết bị sử dụng cho việc chế tạo: Thước lá vạch dấu, máy cắt, máy mài…

a) Triển khai phôi

Do chi tiết số 5 có dạng hình chữ nhật vớI chiều dày S= 6mm nên phôi triển khai sẽ là hình chữ nhật

Chiều dài:530^±2  mm

Chiều rộng: 480^±2  mm

b) Lấy dấu và vạch dấu:

Sau khi triển khai phôi xong ta lấy dấu và vạch dấu. Lấy dấu phải đảm bảo độ chính xác để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cắt.

Chi tiết có chiều dày S= 6mm. Khi lấy lượng dư gia công chính bằng chiều rộng mép cắt, cắt bằ

7. Chi tiết số 7

Từ hình vẽ ta thấy chi tiết số 7có dạng tấm phẳng hình tròn đường kính Æ 150mm, chiều dày s=6mm. Thiết bị sử dụng cho việc chế tạo: Thước lá vạch dấu, máy cắt, máy mài…

a) Triển khai phôi:

Do chi tiết số 7 có dạng hình tròn với chiều dày S= 6mm nên phôi triển khai sẽ là hình tròn

Vậy sau khi khai triển phôi có dạng hình tròn có đường kính Æ 150^±2 mm.

b) Lấy dấu và vạch dấu:

Sau khi triển khai phôi xong ta lấy dấu và vạch dấu. Lấy dấu phải đảm bảo độ chính xác để tạo điều kiện thuận lợi cho việc cắt.

Chi tiết có chiều dày S= 6mm. Khi lấy lượng dư gia công chính bằng chiều rộng mép cắt, cắt bằng máy cắt khí 0₂-C₂H₂ với chiều dày S = 6mm thì bề rộng mét cắt bằng 3mm. 

IV. CHỌN PHƯƠNG PHÁP HÀN

Chọn phương pháp hàn phụ thuộc rất nhiều yếu tố : Công nghệ , chiều dài chi tiết, tính chất của kim loại cơ bản , chất lượng của mối hàn  theo yêu cầu kỹ thuật , phải phù hợp với quy trình sản xuất , vị trí mối hàn trong không gian và dạng liên kết …

Phải căn cứ vào trường hợp cụ thể và thích hợp để lựa chọn phương pháp hàn phù hớp với yêu cầu của kết cấu và đảm bảo tính kinh tế.

Qua bản vẽ ta thấy kết cấu “Dầm hộp tốc độ của cầu trục”. Có kết cấu tấm, yêu cầu các mối hàn phải đảm bảo độ bền cao và độ tin cậy cao khi làm việc . Do các chi tiét có chiều dày vật liệu không lớn lắm và được chế tạo từ vật liệu là thép BCT38 có tính hàn tốt ( Vì nó có hàm lượng C=0,14 ¸ 0,22 %) . Nên chất  lượng mối hàn rất tốt có thể đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật .

V. CHỌN VẬT LIỆU HÀN

1. Que hàn

Để mối hàn  đảm bảo về cơ tính và yêu cầu kỹ thuật thì kim loại của mối hàn  phải gần bằng kim loại cơ bản về cơ tính cũng như thành phần hoá học . Căn cứ vào thành phần hoá học  của kim loại cơ bản mà ta chọn que hàn N42-6B (TCVN3734-89) . Là loại que hàn dùng để hàn thép C và thép hợp kim thấp có thuốc bọc hệ bazơ hàn dòng một chiều nối nghịch.

2. Thiết bị hàn

a) Máy hàn

Thiết bị hàn là một trong những yếu tố quan trọng trong việc chế tạo chi tiết . Trong quá trình chế tạo kết cấu có các chi tiết lắp ghép với nhau bằng phương pháp hàn .Vì vậy thiết bị hàn phải chọn sao cho phù hợp với chiều dày vật liệu , phương pháp hàn  , kích thước mối hàn  , loại que hàn , chất lượng mối hàn  và năng suất trong quá trình hàn .

b) Các dụng cụ khác :

- Máy mài

- Dũa

- Thước lá

- Compa

- Vạch dấu

VII. TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ HÀN

Chế độ hàn là tổng hợp các tính chát cơ bản của quá trình tính hàn để đảm bảo nhận được mối hàn  có hình dạng kích thước mong muốn . Khi tính toán chế độ hàn hồ quang tay. Ta phải biết được các thông số cơ bản của chế độ hàn hồ quang tay .

1. Xác định chế độ hàn cho mối hàn giáp mối 

a) Đường kính que hàn : d_q(mm)

Đây là thông số cơ bản vì nó ảnh hưởng đến nhiều thông số khác

Khi hàn giáp mối đường kính que hàn dược xác định theo công thức .

d_q=   4mm. Với S là chiều dày vật liệu :S=6mm

Vậy với S= 6mm ta chọn d_q =4mm

b) Cường độ dòng điện hàn I­­­­_h(A)

Cường độ dòng điện hàn là thông số rất quan trọng của chế độ hàn . Vì nó ảnh hưởng nhiều đến hình dạng và kích thước mối hàn , năng suất hàn

Theo sách (HDTKĐA) ở trang 22,23 có thể tính cường độ dòng điện hàn như sau:

I_h=K.d_q(4-2)với d_q=4mm,d_q=5mm   (7-1)

I_h=K₁.d_q^1,5(4-3)với d_q<4mm

I_h=(α+β.d_q).d_q(4-4) với d_q≥5mm

g) Xác định chiều sâu ngấu (h)

Khi hàn hồ quang tay , trong phần lớn trường hợp , kích thước mối hàn  được xác định qua kích thước vát mép. Do đó không cần xác định chiều sâu ngấu. Tuy nhiên hàn giáp mối không vát mép và khi hàn đắp nên bề mặt tấm có thể xác định chiều sâu ngấu dựa vào lý thuyết huyền nhiệt. 

h) Xác định thời gian hàn (T_h)

Thời gian hàn chính bằng thưòi gian cơ bản (Thời gian hồ quang cháy ) công với thời gian phụ (Thời gian đóng máy, thay que hàn, vật hàn …)

Ta xác định chế độ hàn mặt sau giống như hàn mặt trước nhưng tăng I_hlên (10 ÷ 15) % I_h mặt trước do chiều dày sau khi hàn mối hàn  mặt trước tại chỗ mối hàn  tăng lên do phần nhô lên của  mối hàn  mặt trước.

=> I_h=(10 ÷ 15)%.160=(176 ÷ 184)(A)

=> I_h=180(A)

2. Xác định chế độ hàn cho mối hàn  góc

Ta chỉ cần tính toán chế độ hàn mối hàn  góc để làm phần chung cho mối hàn  góc ngoài (g₁) mối hàn  góc trong (t₁) và mối hàn  chữ T (t₂)

a) Đường kính que hàn

Là thông số cơ bản vì nó ảnh hưởn đến nhiều thống số khác đối với mối hàn  góc đường kính que hàn theo công thức sau:

d_q = K/2+2. Với S=5mm là chiều dày vật liệu nên ta chọn cạnh mối hàn  K=6mm.

c)Điện áp hàn (U_h)

Theo công thức (7-2) ta có:

U_h=(15 ¸ 20)+15,7.0,4=(21 ¸ 26)

chọn U_h=23(V)

d) Số lớp hàn

Với chi tiết có chiều dày vật liệu S=6mm , đường kính que hàn 4mm thì ta chỉ cần hàn 1 lớp (n=1).

f) Năng lượng đường (d_q)

Theo công thức (7-4) ta có :

q_d=60417.F_d=60417.0,243=14682(J/cm)

VIII. XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ KIỂM TRA CƠ TÍNH MỐI HÀN

1. Xác định thành phần hoá học của mối hàn

Như ta đã biết trong hàn nóng cháy , kim loạ mối hàn  là hợp kim của kim loại đắp và km loại cơ bản . Do thành phần hoá học của vật liệu hàn khác với kim loại cơ bản nên thành phần và tính chất của kim loại đắp và kim loại cơ bản không giống nhau . Mà điều này trong kỹ thuật không mong muốn .

2. Xác định cơ tính của mối hàn 

Cơ tính của mối hàn  phụ thuộc vào nhiều yếu tố công nghệ , kim loại cơ bản tham gia vào sự hình thành mối hàn  , thành phần hoá học của kim loại cơ bản, vật liệu hàn, phương pháp hàn , chế độ hàn , kiểu liên kết hàn ,….

Khi hàn thép hợp kim thấp ít cacbon . Do thành phần hoá học của mối hàn  và kim loại cơ bản khác nhau . Rất ít nên cơ tính của mối hàn  gần như không phụ thuộc vào thành phần hoá học mà chỉ phụ thuộc vào tốc độ nguội sau khi hàn . 

X. CHỌN PHƯƠNG PHÁP KIỂN TRA

Chất lượng của kết cấu phải phụ thuộc vào nhiều yếu tố . Vật liệu hàn , vật liệu cơ bản , phương pháp hàn , thiêt bị hàn , chế độ hàn , trình độ tay nghề của người thợ , dạng sản xuất ,…

Do đó phải căn cứ vào điều kiện kỹ thuật của từng kết cấu hàn cụ thể để chọn hình thức kiểm tra thích hợp ( Kiểm tra toàn bộ hay một số khâu , kiểm tra thường xuyên hay gián đoạn , các nguyên công trong quá trình chế tạo).

Tóm lại :

Đối với “Dầm hộp tốc độ của cầu trục khi làm việc chịu tải trọng động ” các mối hàn  đòi hỏi phải có độ bền cao và độ kín khít tốt . Nên ta chọn phương pháp kiểm tra sau khi hoàn thành các mối hàn  là :Phương pháp kiểm tra bằng mắt thường và kính phóng đại , phương pháp kiểm tra bằng dung dịch hiểu thị màu .

XI. TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH CỦA THÀNH PHẨM

Ta giả sử :

Hao mòn thiết bị nhà xưởng = 5% S giá thành

Chi phí quản lý =10% S giá thành

Chi phí vật liệu gồm :

Que hàn 9500 đ/kg

Thép (Kể cả công chuẩn bị chi tiết ) : 8500 đ/kg

Chi phí công thợ 50000 đ/ngày

Chi phí phát sinh : 5% S giá thành

Chi phí trả tiền điện

Chi phí sơn

* Tính khối lượng của kết cấu

Thể tích của các chi tiết

Chi tiết 1 :

Đường kính ngoài : F 100 mm =10 cm

Đường kính trong : F 88 mm = 8,8 cm

Chiều dài : 520 mm = 52cm

=> V₁=52.3,14.5²-52.3,14.4,4²=921 cm³

Chi tiết 2 :

Chiều dài : 480mm = 48cm

Chiều rộng : 380mm = 38cm

Chiều dày : 6mm = 0,6 cm

Khoét một lỗ : F 160 mm = 16 cm 

*Chi phí phát sinh =5% S giá thành = 124125 đ

Chi phí sơn

Với kết cấu này ta sử dụng hết

1,5 kg sơn chống gỉ = 20000.1,5 = 30000 đ

1,5 kg sơn màu = 25000.1,5 =37500 đ

=> Chi phí sơn = 92500 đ

Vậy tổng giá thành của thành phẩm

T=S giá thành + hao mòn thiết bị nhà xưởng + Chi phí quản lý + chi phí công thợ + chi phí phát sinh + chi phí sơn

T= 2482500 + 124125 + 248250 + 150000 + 124125 + 92500      

T= 3221500 đ 

KẾT LUẬN

Để chế tạo “Dầm hộp tốc độ của cầu trục. Khi làm việc chịu tải trọng động  ”. Ở đề tài này vừa đảm bảo các mối hàn  có độ bền cao và độ tin cậy khi làm việc, đảm bảo về tính kỹ thuật đồng thời đảm bảo về tính kinh tế . Người thực hiện đề tài này phải trải qua và thực hiện làm theo các bước sau:

-  Phân tích kết cấu cần chế tạo

- Chọn vật liệu chế tạo kết cấu

- Quy trình công nghệ chế tạo các chi tiết

- Chọn phương pháp hàn

- Chọn vật liệu hàn

- Chọn liên kết hàn

- Tính toán chế độ hàn

- Xác định thành phần hoá hoc và kiểm tra cơ tính mối hàn

- Lập quy trình công nghệ hàn để chế tạo kết cấu

- Chọn phương pháp kiểm tra.

Sau một thời gian nổ lực tìm hiểu và làm bài đến nay đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn được giao. Trong quá trình làm mặc dù đã cố gắng hết sức, nhưng do kiến thức còn hạn chế và đây là đồ án đầu tiên nên không tránh được những sai sót mong quý thây cô chỉ bảo để Đồ án của em được hoàn thiện hơn. Cuối cùng em xin cảm ơn thầy hướng dấn:………...… cùng các bạn trong lớp đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn này.

Em xin chân thành cảm ơn!

                                                                                 Hà nội, ngày … tháng … năm 201…

                                                                            Sinh viên thực hiện

                                                                           …………….

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. Sức bền Vật Liệu - Trường  Đại học Bách Khoa HÀ NỘI

"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"