nghiªn cøu chÕ t¹o r¨ng gÇu m¸y ®µo
b»ng ph−¬ng ph¸p gia c«ng ¸p lùc phï hîp víi
®iÒu kiÖn s¶n xuÊt chÕ t¹o
t¹i c¸c c¬ së chÕ t¹o c¬ khÝ trong n−íc
ths. tr−¬ng nguyÔn trung
ths. trÇn thÞ v©n nga
ks. nguyÔn tiÕn dòng
Bé m«n C«ng nghÖ GT – khoa C¬ khÝ
Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i
Tãm t¾t: Bμi b¸o tr×nh bμy tãm t¾t kÕt qu¶ nghiªn cøu x©y dùng quy tr×nh c«ng nghÖ gia
c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc ®Ó chÕ t¹o r¨ng gÇu cña m¸y ®μo trong ®iÒu kiÖn khai th¸c t¹i viÖt
Nam vμ phï hîp víi ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt cña c¸c c¬ së s¶n xuÊt c¬ khÝ trong n−íc.
Summary: The article briefly presents the result of the study on constructing technological
progress by preasure method to manufacturing the tip of excavator.
i. §Æt vÊn ®Ò CT 2
Trong c¸c phô tïng thay thÕ cña m¸y ®µo, r¨ng gÇu m¸y ®µo lµ mét chi tiÕt ®−îc thay thÕ
nhiÒu v× chóng th−êng bÞ mßn nhanh vµ g·y háng v× ph¶i lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn kh¾c nghiÖt.
Trong khi ®ã ë n−íc ta ch−a cã nhµ m¸y nµo ®i s©u nghiªn cøu chÕ t¹o chóng mµ chñ yÕu c¸c
®¬n vÞ thi c«ng dõng ë chç mua cña n−íc ngoµi thay thÕ hoÆc hµn phôc håi söa ch÷a t¹i chç ®Ó
kÞp thêi phôc vô s¶n xuÊt, tuy cã sè c¬ së ®óc r¨ng gÇu nh−ng nh÷ng c¬ së nµy s¶n xuÊt chñ
yÕu lµ do kinh nghiÖm. Sau mét thêi gian ng¾n ®−a vµo sö dông r¨ng gÇu cña m¸y ®µo l¹i bÞ
mßn víi tèc ®é lín. ChÝnh v× vËy ph¶i nghiªn cøu quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o r¨ng gÇu hîp lý
nh»m n©ng cao ®é bÒn, tuæi thä r¨ng gÇu cña m¸y ®µo trong ®iÒu kiÖn khai th¸c t¹i ViÖt Nam.
Chóng t«i tiÕn hµnh nghiªn cøu vµ thÊy r»ng ngoµi viÖc chÕ t¹o r¨ng gÇu b»ng ph−¬ng ph¸p
®óc ta cã thÓ chÕ t¹o b»ng ph−¬ng ph¸p gia c«ng ¸p lùc. Khi chÕ t¹o r¨ng gÇu b»ng ph−¬ng
ph¸p gia c«ng ¸p lùc cho phÐp n©ng cao tuæi thä cña chi tiÕt nhê t¹o ®−îc tæ chøc kim lo¹i cã
d¹ng thí. Ph−¬ng ph¸p nµy cã thÓ phï hîp víi c¸c ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt cña c¸c c¬ së s¶n xuÊt
nhá cã thÓ chÕ t¹o c¸c s¶n phÈm theo yªu cÇu. §Ó cô thÓ, chóng t«i nghiªn cøu quy tr×nh c«ng
nghÖ chÕ t¹o mét lo¹i r¨ng gÇu .
ii. néi dung:
2.1. Ph−¬ng ph¸p gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc
Gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc lµ dùa vµo tÝnh dÎo cña kim lo¹i, dïng ngo¹i lùc cña thiÕt bÞ
lµm cho kim lo¹i biÕn d¹ng theo h×nh d¸ng yªu cÇu. Kim lo¹i vÉn gi÷ ®−îc tÝnh nguyªn vÑn,
kh«ng bÞ ph¸ huû. Gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc lµ ph−¬ng ph¸p gia c«ng kh«ng phoi, Ýt hao tèn
kim lo¹i, cã n¨ng suÊt cao. Sau khi gia c«ng ¸p lùc, chÊt l−îng kim lo¹i ®−îc c¶i thiÖn. Gia c«ng
kim lo¹i b»ng ¸p lùc lµm biÕn d¹ng vµ thay ®æi tæ chøc ban ®Çu cña ph«i, tinh thÓ kÐo dµi vµ
®Þnh h−íng. Gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc lµ mét ph−¬ng ph¸p ®−îc dïng nhiÒu trong c¸c ph©n
x−ëng c¬ khÝ ®Ó chÕ t¹o hoÆc söa ch÷a c¸c chi tiÕt m¸y.
C¸c d¹ng c¬ b¶n cña gia c«ng kim lo¹i b»ng ¸p lùc lµ c¸n, rÌn tù do, rÌn khu«n, dËp, kÐo
sîi, Ðp.
Khi chÕ t¹o r¨ng gÇu, chóng t«i chän 2 ph−¬ng ph¸p: RÌn tù do vµ rÌn khu«n vµ thùc
hiÖn biÕn d¹ng ë tr¹ng th¸i nãng.
BiÕn d¹ng nãng lµ gia c«ng kim lo¹i ë trªn nhiªt ®é kÕt tinh l¹i. Qu¸ tr×nh gia c«ng cã hiÖn
t−îng biÕn cøng, nh−ng v× ë trªn nhiÖt ®é kÕt tinh l¹i nªn hiÖn t−îng biÕn cøng ®−îc khö ngay
do ®ã tÝnh dÎo l¹i trë l¹i, viÖc gia c«ng tiÕp tôc kh«ng ph¶i ngõng ®Ó ñ. Do vËt liÖu chÕ t¹o r¨ng
gÇu lµ thÐp Γ13, tÝnh dÎo ë nhiÖt ®é thÊp kh«ng cao, nªn chon ph−¬ng ph¸p biÕn d¹ng nãng
nh»m n©ng cao tÝnh dÎo, gi¶m kh¶ n¨ng chèng l¹i biÕn d¹ng, t¹o ®iÒu kiÖn cho biÕn d¹ng thuËn
lîi, n©ng cao n¨ng suÊt vµ h¹ gi¸ thµnh s¶n phÈm.
2.2. Quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o r¨ng gÇu
Sau khi nghiªn cøu kÕt cÊu cña r¨ng gÇu, ®−a ra quy tr×nh c«ng nghª chÕ t¹o r¨ng gÇu
b»ng ph−¬ng ph¸p gia c«ng ¸p lùc nh− sau:
Tªn chi tiÕt Ký hiÖu
R¨ng gÇu m¸y
®µo
MX8
VËt liÖu KÝch th−íc ph«i
100
Ø20
31
220
7
11
5
110
55
91
56
84
99
83
ThÐp Γ13
Φ80x135
TT Ng.
C«ng
Tªn nguyªn c«ng , b−íc s¬ ®å c¸c
b−íc
§iÒu kiÖn kü thuËt
cho c¸c b−íc
ThiÕt bÞ Khu«n ®å
g¸
Dông cô
1 C−a ph«i
135
Ø80
C−a tõng ph«i
C−a ®Üa G¸ kÑp chÆt Th−íc l¸
2 Nung ph«i
Nung chi ph«i nhiÖt
®é 1200OC - 1250OC
Lß cã m«i
tr−êng khÝ b¶o
vÖ
K×m K×m
CT 2
3 §ét lç
80
AA
Ø50
Ø10
§ét lç ®óng t©m .
§ét s©u kho¶ng 50
mm; Cho mét Ýt bét
than vµo thµnh lç,
råi ®ét tiÕp ®¹t kÝch
th−íc
§e Chµy ®ét lç
h×nh c«n
K×m,
bóa t¹,
th−íc l¸
4 Nung ph«i
Nung ph«i ®Õn nhiÖt
®é 1200OC-1250OC
Lß cã m«i
tr−êng khÝ b¶o
vÖ
K×m K×m
5 §ét réng lç ®¹t kÝch th−íc th«
A
A
§iÒu chØnh chi tiÕt,
chµy ®ét ®óng t©m
®Çu ®Ëp cña bóa,
gi÷ chµy chi tiÕt c©n
kh«ng lÖch.
§¸nh bóa nhÑ, sau
®¸nh m¹nh, ®Òu
Bóa h¬i 75kg Dïng 2
chµy chÕ
t¹o h×nh
chªm theo
biªn d¹ng
lç yªu cÇu
- chµy t¹o
lç th«
- chµy t¹o
lç theo yªu
cÇu
K×m
Bóa tay
Th−íc l¸
6 Nung ph«i Nung ph«i ®Õn nhiÖt
®é 1200OC-1250OC
Lß cã m«i
tr−êng khÝ b¶o
vÖ
K×m K×m
7 Vuèt
5
80
220+3
+2
+1
+1
-
§e nghiªng
89
+1
-
P
(Lùc vuèt)
96
-
+1
TÊm ®Öm
Vuèt ph«i tõ phÇn
kh«ng cã lç tr−íc ,
khi vuèt ®Õn phÇn
cã lç ph¶i cho tÊm
®Öm vµo phÇn lç ®Ó
lç kh«ng bÞ biÕn
d¹ng nhiÒu
- Khi ®¹t h×nh d¹ng
kÝch th−íc lËt ph«i
90O vuèt.
- Trong qu¸ tr×nh
vuèt ta ph¶i nung
ph«i l¹i ®Ó ®¶m b¶o
nhiÖt ®é ®Ó vuèt ®¹t
h×nh d¹ng, kÝch
th−íc th«. §e d−íi
nghiªn ®Ó ®e trªn
M¸y bóa h¬i
75kg
§e K×m,
Th−íc l¸
CT 2
tiÕp xóc víi ph«i ë vÞ
trÝ n»m ngang.
8 Nung ph«i Nung ph«i ®Õn nhiÖt
®é 1200OC-1250OC
(Nung dµi 170 ®Î
xÊn)
Lß cã m«i
tr−êng khÝ b¶o
vÖ
K×m K×m
9 XÊn bËc hai mÆt bªn
55
+1
-
§e nghiªng
110
5
XÊn bËc - Lµ ph¼ng
Khi xÊn mÆt bËc thø
2 th× ph¶i dïng tÊm
®Öm kª bËc xÊn 1
®Ó kh«ng bÞ biÕn
d¹ng.
§e Bµn
xÊn,
Bµn lµ,
Th−íc
l¸, K×m,
Bóa t¹,
Bóa tay.
10 Nung ph«i
Nung ph«i ®Õn nhiÖt
®é 1200OC-1250OC
Lß cã m«i
tr−êng khÝ b¶o
vÖ
K×m K×m
11 Vuèt söa l¹i toµn bé chi tiÕt
Vuèt s¬ bé l¹i c¸c
kÝch th−íc ®¹t yªu
cÇu th« s¬ bé
K×m, Bóa
t¹, Bóa tay,
Th−íc l¸
®e,
chµy,
bµn lµ.
12 Nung chi tiÕt.
Nung chi tiÕt ®Õn nhiÖt
®é 1200OC -1250OC
Lß cã m«i
tr−êng khÝ b¶o
vÖ
K×m K×m
13 RÌn khu«n
Cho chi tiÕt vµo khu«n
theo ®óng chiÒu.
- §¸nh bóa tay nhÑ ®Ó
cho chi tiÕt tiÕp xóc
®Òu víi lßng khu«n.
- C¨n chØnh khu«n
- §¸nh ®Çu bóa xuèng
chi tiÕt nhÑ sau ®ã
®¸nh m¹nh, ®Òu.
- §iÒu chØnh hµnh
tr×nh ®Ëp bóa.
M¸y bóa h¬i
250kg
Chµy
Khu«n
¸o khu«n
K×m
Bóa tay,
th−íc
CT 2
14 Khoan lç Φ20
Khoan lç Φ12
31
Khoan lç Φ20
§Þnh vÞ chi tiÕt dïng
mÆt d−íi 3 bËc tù do
- §Þnh vÞ mÆt bªn 2
bËc tù do
- X¸c ®Þnh t©m lç
khoan
n1 = 750 v/ph
t1 = 7 mm
V1 = 32.97 m/phót
n2 = 400 v/ph
t2 = 3 mm
V2 = 25.2 m/phót
M¸y khoan
®øng 2A135
Dïng ª t« Mòi
khoan
HKC
T15K6
Φ14,
Φ20
15 NhiÖt luyÖn
- T«i
CT 2
- Ram
150 - 250
0 τ, ph
T,
o
C
120 - 150 Lµm nguéi
trong kh«ng khÝ
- Nung chi tiÕt ®Õn
nhiÖt ®é 1050OC-
1100OC
- Gi÷ nhiÖt kho¶ng
90 phót
- Lµm nguéi trong
n−íc
- NhiÖt ®é ram
T = 150OC - 250OC
- Gi÷ nhiÖt
120 -150 phót
- Lµm nguéi trong
kh«ng khÝ.
Lß cã m«i
tr−êng khÝ b¶o
vÖ
K×m
16
1050 - 1100
0 τ, ph
T,
o
C
Lµm s¹ch chi tiÕt vµ kiÓm tra chi
tiÕt
Lµm s¹ch c¸c ba via Dòa ,
®ôc, bµn
tr¶i s¾t,
Th−íc l¸
Th−íc cÆp
2.3. KÕt cÊu cña khu«n rÌn vμ biÖn ph¸p thùc hiÖn nguyªn c«ng rÌn khu«n
Trong quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o r¨ng gÇu m¸y ®µo nªu trªn , nguyªn c«ng 13 lµ nguyªn
c«ng rÌn khu«n nh»m t¹o ®óng h×nh d¹ng cña r¨ng gÇu, vµ cã vµi trß quan träng quyÕt ®Þnh
nh»m ®¹t ®−îc h×nh d¹ng cña s¶n phÈm, sau ®©y chóng t«i xin giíi thiÖu kÕt cÊu khu«n rÌn vµ
c¸c b−íc ®Ó thùc hiÖn nguyªn c«ng nµy.
C¸c b−íc thùc hiÖn khi rÌn khu«n
B−íc 1: L¾p ¸o khu«n 6 vµo bÖ ®e d−íi cña m¸y (§Þnh vÞ vµ kÑp chÆt)
B−íc 2: Níi láng ®ai èc 11
90 Lµm nguéi
trong n−íc