HƯỚNG DẪN BÀI TẬP - scholar.vimaru.edu.vn · HƯỚNG DẪN BÀI TẬP Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 2 §êng kÝnh cña ®Çu g¸c cho c¸c kÝch thíc trung

HƯỚNG DẪN BÀI TẬP

Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 1

Bài 1. BÀI TẬP PHẦN ĐÚC

Bước 1: Chọn mặt phân khuôn bao gồm

- Số mặt phân khuôn (n)

- Vị trí mặt phân khuôn trên bản vẽ vật đúc

- Xác định số hòm khuôn (= n + 1)

Cho phép xác định phương pháp đặt vật đúc

Bước 2: Thiết kế mẫu, lõi bao gồm

- Bản vẽ mẫu: Dựa vào kích thước chi tiết cộng thêm lượng dư gia công cơ khí

- Bản vẽ lõi + gối lõi

- Lõi đứng thường sử dụng gối lõi hình côn, kích thước, góc nghiêng gối lõi cần bảo đảm

như sau: h > h1, α > β (bảng 1)

- Lõi ngang có chiều dài phần gác lõi là l.

Lõi ngang có thể làm gối lõi hình trụ, hình vuông,côn và những dạng hình khác. Kích

thước và góc độ gối lõi cũng phải đảm bảo như đối với lõi đứng(bảng2)



§êng kÝnh cña ®Çu g¸c cho

c¸c kÝch thíc trung b×nh ë

mÆt c¾t ngang, mm

ChiÒu cao cña ®Çu g¸c, mm §é xiªn cña

®Çu g¸c

§Çu g¸c díi §Çu g¸c trªn Díi Trªn

d, mm h, mm h1, mm 0 0

Díi 30 25 20 10 15

3150 30 25 10 15

51100 40 35 7 10

101200 50 40 7 10

201400 70 50 6 8

401600 80 60 6 8

6011000 100 80 5 6

Trªn 1000 120 100 3 4

§êng kÝnh ®Çu g¸c hoÆc kÝch thíc

trung b×nh ë mÆt c¾t ngang, mm ChiÒu dµi ®Çu g¸c §é xiªn cña ®Çu g¸c

d, mm l, mm 0

Díi 30 25 10

3150 35 10

51100 50 7

101200 60 7

201400 80 7

401600 100 5

6011000 150 4

Trªn 1000 200 3



- Những lõi lớn có bán kính hơn 60 mm cần đặt thêm xương lõi

Bước 3: Xác định kích thước cơ bản của hòm khuôn

Chọn loại hòm khuôn bằng gang đúc. Hòm khuôn có hình khối chữ nhật với các kích thước

được xác định theo chiều dài Lvđ, chiều rộng Bvđ của vật đúc và chiều cao lõi h1:

Khi đặt toàn bộ vật đúc đặt đứng ở khuôn dưới :

- Chiều dài: L = 2c + Lvđ+e

- Chiều rộng: B = 2 c + Bvđ

- Chiều cao: Hòm khuôn trên: Htr = a + h1

Hòm khuôn dưới: Hd = b + h + hvđ

Khi đặt vật đúc đứng ở cả khuôn trên và khuôn dưới:

- Chiều dài: L = 2c + Lvđ+e

- Chiều rộng: B = 2 c + Bvđ

- Chiều cao: Hòm khuôn trên: Htr = a + h1+ hvd

Hòm khuôn dưới: Hd = b + h + hvđ

Nếu vật đúc đặt nằm ngang thì h và h1 bằng 0, khi đó

Hòm khuôn trên: Htr = a + hvđ

Hòm khuôn dưới: Hd = b + hvđ

Trong đó các khoảng cách:

a: Giữa mặt trên của vật đúc và mặt trên của hòm khuôn

b: Giữa mặt dưới của vật đúc và mặt dưới của hòm khuôn

c: Giữa mặt bên của vật đúc hoặc từ bộ phận rót đến thành hòm khuôn

e: Giữa mặt bên của vật đúc và bộ phận rót

h,h1: tra theo bảng trên

hvđ: chiều cao vật đúc trong mỗi nửa hòm khuôn

Xương lõi

e c

c

c

c



)3.4(]s/cm[Hp.g.2v

Khối lượng kim loại vật đúc, kg a b c e

<5 40 40 30 30

610 50 50 40 30

1120 60 60 40 30

2150 70 70 50 40

51100 90 90 50 50

101250 100 100 60 60

251500 120 120 70 70

5011000 150 150 90 120

10012000 200 200 100 150

20013000 250 250 125 200

30014000 275 275 150 225

40015000 300 300 175 250

500110000 350 350 200 250

>10000 400 400 250 250

Bước 4: Lập bản vẽ khuôn đúc bao gồm

- Bản vẽ mặt cắt dọc hòm khuôn.

- Bố trí các hệ thống rót,đậu ngót, đậu hơi

Bước 5: Tính toán hệ thống rót

- Chọn kiểu hệ thống rót theo vật liệu

- Chọn tỷ lệ FOR : FRLX : FRD

Tính GVD: GVD= G chi tiết đúc + 25% G chi tiết đúc ( Tính cho hệ thống rót, đậu hơi

vá đậu ngót)

- Tính Σ FRD: t.v.

GF VD

RD

Trong đó:

= (0,3 0,8)

g : gia tốc trọng trường, g = 981 (cm / s2).

Hp: chiều cao tính toán của cột áp suất (cm).

* Tính Hp:

Chiều cao tính toán của cột áp suất được xác định theo công thức thuỷ lực học:



)5.4(]cm[C2

PHH

2

p

H

H

P

C

C

P = C/2

P = 0

H

C =

P

Trong đó:

H : chiều cao của ống rót tính từ chỗ dẫn kim loại vào khuôn đến mặt thoáng khuôn

(cm).

C : chiều cao của vật đúc (cm).

P : chiều cao của vật đúc tính từ chỗ dẫn kim loại lỏng vào khuôn trở lên (cm).

* Tính t:

Tính t dựa vào công thức kinh nghiệm, tra theo vật liệu và khối lượng vật đúc:

+ Vật đúc thép và gang có G < 450kg, chiều dày thành mỏng dưới 15mm thì:

GSt 1 [s]

Chiều dày thành(mm) 2,5÷3,5 3,5÷8 >8

S1 1,63 1,85 2,2

+Vật đúc gang có khối lượng lớn thì pGSt 22 p=0,62

Chiều dày thành(mm) 10 11÷20 21÷40 >40

S2 1,0 1,3 1,5 1,7

+ Vật đúc thép có khối lượng lớn hơn thì: 3 .. GSKt [s]

S: Chiều dày chính hoặc trung bình của thành vật đúc [mm]

K: hệ số

Vật đúc có khối lượng <1T K=1,4- 1,6

Vật đúc có khối lượng trung bình (1T-10T) K=1,6- 1,9

Vật đúc có khối lượng lớn (10T-50T) K=1,9-2,3



)10.4(]cm[F.4

d orD

Nếu Σ FRD40cm2 thì chia từ 2 rãnh dẫn trở lên

Bước 6. Tính Frlx , For

- Đối với vật đúc nhỏ, thành mỏng (G<100kg)

Frd : Frlx : For = 1 : 1,06 : 1,11

- Đối với vật đúc trung bình(100-500kg):

Frd : Frlx : For = 1 : 1,1 : 1,15

- Đối với vật đúc lớn (>500kg):

Frd : Frlx : For = 1 : 1,2 : 1,4

- Đường kính của ống rót ở phần dưới: dD

- Đường kính của ống rót ở gần cốc rót: dT

dT = (1,1 1,15) dD

Bài 2. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG CÁN

Yêu cầu

Biết trình tự tính toán hệ thống cán kim loại

Số liệu ban đầu

- Kích thước ban đầu của phôi

- Kích thước sản phẩm

- Đường kính trục cán

- Hệ số ma sát giữa phôi và trục cán

- Độ chính xác của sản phẩm

Bước 1: Sơ đồ cán kim loại

+ Đường kính trục cán: D;Bán kính trục cán R

+ Chiều dày phôi trước khi cán: H

+ Chiều dày phôi sau khi cán: h

+ Tốc độ vòng quay của trục cán: n

+ Góc ăn khớp khi cán:

+ Cung ăn khớp khi cán: AB, A'B'

+ Vùng biến dạng khi cán: ABB'A'

R

R

A

A'

B B'

O1

O2

H

h



Bước 2. Xác định góc ăn khi cán

Tính góc ma sát β: β = arctgf

α = β - (2 ÷ 3)0

Bước 3: Tính lượng ép tuyệt đối một lần cán sơ bộ

∆ = H0 - H1 = D(1 - cosα)

Bước 4: Tính sơ bộ số lần cán nsb:

no

sb

HHn

Làm tròn tăng nsb được n

ncán = n+1

Bước 5: Tính lại ∆: n

HH noxacchinh

Bước 6: Tính kích thước sản phẩm qua các lượt cán (lập bảng)

Hi = H0 - i.∆chính xác

Lượt cán Hi-1 Hi ∆chính xác Ghi chú

Chú ý: Ghi kích thước Hi theo độ chính xác yêu cầu

Bước 7: Vẽ sơ đồ hệ thống cán

Chọn cách bố trí hệ thống cán trong các sơ đồ sau

a)

b)

c)

d)

e)

g)



Bài 3. TÍNH TOÁN HỆ THỐNG KÉO

Yêu cầu

Biết trình tự và phương pháp tính toán thiết kế một hệ thống kéo kim loại.

Số liệu ban đầu

- Kích thước ban đầu của phôi D0

- Kích thước sản phẩm Dn

- Hệ số ma sát giữa phôi và khuôn kéo f

- Độ chính xác của sản phẩm

-Hệ số kéo sơ bộ Ksb

Bước 1: vẽ sơ đồ kéo

Bước 2.Xác định lực kéo

)()cot.1.(lg..1

01 Ngf

F

FFP B

B: Giới hạn bền (N/mm2)

F0, F1: Tiết diện trước và sau khi kéo (mm2); từ Ksb=D1/D0, tính được D1, sau đó tính

được F0, F1

f: Hệ số ma sát giữa khuôn và vật kéo

: Góc biến dạng

Với thép C10: B= 340 N/mm2; C15: B= 380 N/mm

2; C20: B= 420 N/mm

2

Bước 3: Tính sơ bộ số lượt kéo nsb

K

DDn on

sblg

lglg

Làm tròn tăng nsb ta được n

nkéo = n + 1



d0 d2 dn-1 dn d1 d1

C1 C2 C3 Cn Cn+1 K1 K2 Kn

Bước 4: Xác định lại giá trị K

n

DDK on lglg

lg

Kchinh xac = 10lgK

Bước 5: Lập bảng thông số các khuôn

Công thức tính các Di: Di = D0.Kichinh xac

Công thức tính các L3i: L3i=Di/2

Công thức tính các L2i:

2.2

12

tg

DDL ii

i

Lập bảng thông số các khuôn

Lượt

kéo

Di-1

Di

L3i

L2i Kchinh xac

Ghi

chú

Chú ý: Ghi kích thước Di theo độ chính xác yêu cầu

Bước 6: Vẽ sơ đồ hệ thống kéo

Bài 4. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ RẬP TẤM KHÔNG BIẾN MỎNG THÀNH

Yêu cầu

Tính toán, thiết kế một hệ thống khuôn rập tấm các sản phẩm hình trụ không biến

mỏng thành.

Thông số ban đầu

- Bản vẽ sản phẩm

- Hệ số biến dạng lần 1: m1

- Hệ số biến dạng trung bình sơ bộ: mtb

- Độ chính xác yêu cầu

Các bước tính



Bước 1: sơ đồ rập giãn không biến mỏng thành

Bước 2: Tính đường kính phôi

FV

D 13,113,10

4

ththth

DHDF

Chú ý: Khi tính toán lấy theo giá trị đường trung hoà Dth , Hth

Bước 3: Tính số lần rập sơ bộ

tb

thsb

m

mDDn

lg

lglglg1 10

Làm tròn tăng nsb đươc n

nrâp = n + 1

Bước 4: Xác định lại mtb

1

lglglglg

10

n

mDDm

th

tb

mtb = 10lgm

tb

1. Chày rập

2. phôi rập

3. Khuôn rập

1

2

3



Bước 5: Lập bảng thông số (cả khuôn dưới và khuôn trên)

Tính Di, di

Dth i = D0.m1.mtbi-1

Từ đó tính được Di= Dth i+ và d i = Dth i -

Tính Hi, hi

4

i

i

i

th

th

th

D

D

FH

Hi= Hthi + /2

hi = Hi + (10 ÷ 20)mm

Bộ khuôn

thứ

Di di Hi hi mtb Ghi chú

Chú ý: Ghi kích thước Di theo độ chính xác yêu cầu

Bài 5. TÍNH CHẾ ĐỘ HÀN HỒ QUANG TAY

Yêu cầu

Tính toán thông số chế độ hàn hồ quang tay và hướng dẫn kỹ thuật hàn

Thông số ban đầu

- Bản vẽ mối hàn, kích thước mối hàn, vật liệu hàn, chiều dày vật hàn, vị trí mối hàn

- Hệ số đắp của điện cực αđ

- Hệ số phụ thuộc tình hình sản xuất K

Trình tự tính

Bước 1: Đường kính điện cực dq [mm]

Tra bảng theo chiều dày vật hàn S (mm)

S (mm) < 1,5 1,5 ÷2 >2÷3 >3÷5 >5÷8 >8÷12 >12÷15 >16÷20 > 20

dq (mm) 1,6 2 3 3,4 4 4,5 5 5,6 6

Chú ý: Khi hàn trần đường kính que hàn không nên chọn lớn, thường không quá 5mm

Bước 2: Tính cường độ dòng hàn Ih [A]

Cường độ dòng điện hàn được tra trong sổ tay hoặc có thể tính theo công thức:

Ih = ( + . dq). dq (A)



s Fđ1

h

b

, - hệ số thực nghiệm, với que hàn thép các bon = 20, = 6

Chú ý: Nếu vật có chiều dày S >3dq để đảm bảo ngấu, Ih tăng 15%

Nếu vật có chiều dày S <1,5dq , Ih giảm15%.

Khi hàn đứng thì Ih giảm 10÷15%

Khi hàn trần thì Ih giảm 15÷20%

Bước 3: Chọn máy hàn và Uh

Công suất hàn P = U.I. cosφ

Pmax = U.Ih

Uh xoay chiều = (40 ÷ 45)V

Uh một chiều = (35 ÷ 45)V

Pmáy hàn = K.Pmax (K = 1,2 ÷ 1,3)

Bước 4: Tính số lượt hàn

di

dmh

F

FFn 11

)mm(hbbSF 232

21

mh

Fđ1 = (6 8) dq lần hàn 1

Fđi = (8 12) dq các lần hàn sau

Chú ý: với chiều dày vật hàn quá nhỏ, lấy Fđ theo hệ số nhỏ

với chiều dày vật hàn quá lớn, lấy Fđ theo hệ số lớn

với chiều dày vật hàn trung bình, lấy hệ số là 8, khi đó Fđ = 8dq

Làm tròn tăng n

Bước 5: Tính vh [cm/s]

- Vận tốc hàn lượt 1: 3600..

.

1

1

d

hđh

F

Iv

[cm/s]

- Vận tốc hàn các lượt sau: 3600..

.

di

hđhi

F

Iv

[cm/s]

Chú ý: Nếu chọn Fđ1 = Fđi thì vận tốc các lượt hàn là như nhau

Bước 6: Thời gian hàn



K

TT

T)1n(TT

]s[v

LT

]s[v

LT

mh

mi1mm

himi

1h1m

K là hệ số phụ thuộc trình độ tổ chức sản xuất.

Trình độ tổ chức sản xuất cao: K= 0,5 ÷ 0,6

Trình độ tổ chức sản xuất trung bình: K= 0,3 0,4

Trình độ tổ chức sản xuất thấp: K < 0,3

Bước 7: Lập bảng thông số

Số lượt hàn n dq Ih Uh Vh Th

Bước 8: Nêu thứ tự thực hiện mối hàn

- Theo mặt cắt ngang

- Theo chiều dài

Documents

HƯỚNG DẪN BÀI TẬP - scholar.vimaru.edu.vn · HƯỚNG DẪN BÀI TẬP Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 2 §êng kÝnh cña ®Çu g¸c cho c¸c kÝch thíc trung