HƯỚNG DẪN BÀI TẬP - scholar.vimaru.edu.vn · HƯỚNG DẪN BÀI TẬP Môn: Kỹ thuật...
Transcript of HƯỚNG DẪN BÀI TẬP - scholar.vimaru.edu.vn · HƯỚNG DẪN BÀI TẬP Môn: Kỹ thuật...
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)
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 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
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 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
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 4
)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:
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 5
)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
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 6
)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
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 7
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)
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 8
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
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 9
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
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 10
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
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 11
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)
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 12
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
HƯỚNG DẪN BÀI TẬP
Môn: Kỹ thuật gia công cơ khí 1 Page 13
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