Đồ án Xây dựng dây chuyền hàn vỏ xe minibus 8 chỗ ngồi sản xuất, lắp ráp tại Việt Nam

á trình hàn khung vỏ xe. Vậy độ chính xác của sản phẩm hàn khung vỏ xe phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác gá đặt của các chi tiết trên đồ gá và các yếu tố chủ quan của công nhân gây ra. *Phân tích việc căn chỉnh đồ gá hàn khung vỏ xe: Trên mỗi đồ gá, việc căn chỉnh là yêu cầu bắt buộc trong kỹ thuật, bởi các sai số của chi tiết, của dụng cụ, các hiện tượng mòn, biến dạng của dụng cụ... Tuy nhiên việc căn chỉnh là hết sức hạn chế, đặc biệt là trong sản xuất dây chuyền, cụ thể là dây chuyền hàn khung vỏ xe ô tô. Vậy khi xảy ra lỗi của sản phẩm do quá trình hàn gây ra, chúng ta phải tiến hành kiểm tra: - Nếu trong loạt sản phẩm, số phế phẩm là nhỏ, xảy ra ngắt quãng không liên tục, các lỗi xảy ra tại nhiều vị trí khác nhau trên vỏ xe thì nguyên nhân chủ yếu là do nhân tố chủ quan của con người mà cụ thể là những người trực tiếp tham gia sản xuất (kỹ sư, công nhân) đã làm sai quy trình, các chi tiết gia công không chính xác, bị méo dập trong quá trình vận chuyển... thì chúng ta không thể căn chỉnh trên đồ gá. Chúng ta nên giám sát kiểm tra lại quy trình, thao tác của công nhân, khắc phụ những sai sót mang tính chất cục bộ, đưa ra những chú ý, nhận xét cho công nhân tránh các lỗi hay gặp. - Nếu trong loạt sản phẩm, số phế phẩm là lớn, xảy ra hàng loạt, tại cùng 1 vị trí, lặp đi lặp lại nhiều lần trên sản phẩm thì lúc đó có thể chúng ta sẽ can thiệp vào đồ gá. Tuy nhiên, đây là giải pháp cuối cùng sau khi đã được kiểm tra và tìm hiểu rõ nguyên nhân. - Các đồ gá sẽ được đặt lên mặt chuẩn, được đo theo các tọa độ tương đối của bản vẽ thiết kế. - Các vị trí đựợc điều chỉnh đồng loạt, bởi các chi tiết liên kết phụ thuộc vào nhau, nên khi vị trí này căn chỉnh, vị trí khác sẽ bị sai lệch (nên việc căn chỉnh đồ gá rất phức tạp, nên hạn chế). - Trên thực tế, các hãng sản xuất theo dây chuyền, nên nếu 1 đồ gá ngừng sản xuất thì toàn bộ dây chuyền sẽ ngưng hoạt động. Do đó, việc giám sát quy trình sản xuất, khắc phục các sai sót cục bộ, bảo dưỡng các đồ gá và dụng cụ sản xuất một cách thường xuyên là hết sức cần thiết, tiến hành liên tục nhằm đảm bảo quá trình sản xuất. 3.1. Hàn mảng gầm. 3.1.1. Đặc điểm cơ bản khi hàn gầm. Cái nằm dưới cùng đặt lên gá đầu tiên. Lợi dụng biên dạng cái đã gá đặt, đã hàn để định vị và gá đặt các chi tiết lắp sau. Chia hợp lí các chi tiết lắp trên cùng một đò gá. Đảm bảo khả năng có thể hàn được không bị vướng bởi các chi tiết khác. Đảm bảo độ chính xác tại một số vị trí đặc biệt (trụ đứng, dầm satxi,…) Đảm bảo độ chính xác vị trí tương đối giữa các chi tiết thỏa mãn các tiêu chuẩn cho phép. 3.1.2. Quy trình hàn mảng gầm. Theo dự án KC.05.DA.13, nhằm nâng cao tỷ lệ nội địa hóa sản phẩm, đồng thời giảm giá thành sản phẩm, thay vì việc nhập khẩu mảng gầm nguyên chiếc, chúng ta nhập các chi tiết nhỏ, sau đó tiến hành hàn trên đồ gá sản xuất trong nước. Dần dần tiến tới dập các chi tiết, sản xuất khung vỏ tại Việt Nam. Do đó, đồ án đã phân tích cách gá đặt và lựa chọn hợp lý các chi tiết hàn mảng gầm, các chi tiết được gá lên đồ gá hàn mảng gầm gồm 24 chi tiết, chia thành 5 bước hàn chính: Hàn Satxi: gồm 10 chi tiết. Hàn đuôi và giữa: gồm 4 chi tiết. Hàn 6 chi tiết phần đầu. Hàn 2 bên sườn và tấm sau buồng động cơ, gồm 3 chi tiết. Hàn tấm sàn: gồm 1 tấm sàn lớn. Trong các quy trình hàn gồm nhiều nguyên công khác nhau, mỗi nguyên công có các phiếu công nghệ. Bước hàn thứ nhất gồm 10 chi tiết sau: 1. Thanh vuông sau 2. Khung trái giữa 3. Khung phải giữa 5. Khung phải trước 4. Khung trái trước 6. Khung trái sau 7. Khung phải sau 10. Thanh ngang tròn trước 8. Thanh ngang tròn sau 9. Thanh ngang tròn giữa Các chi tiết này được gá đặt và định vị theo đúng thứ tự lên đồ gá, sau đó được hàn theo đúng quy trình, tạo thành mảng gầm cơ bản cho sàn xe. Sau khi hàn xong 10 chi tiết trên, chúng ta tháo 1 số tay kẹp trên đồ gá, để quá trình gá đặt tiếp theo không bị vướng. Gá các chi tiết tiếp theo lên đồ gá. Bước hàn thứ hai gồm các chi tiết sau: 12. Miếng đệm phải buồng động cơ 11. Miếng đệm trái buồng động cơ 14. Tấm ngang đỡ dưới sàn 13. Tấm ốp sau khung xe Sau khi các chi tiết từ 11- 14 được định vị và kẹp chặt, chúng ta tiến hành hàn các chi tiết theo các bước như trong quy trình hàn quy định. Các chi tiết được hàn theo đúng tiêu chuẩn đề ra. Sau khi hàn xong các chi tiết này, chúng ta tháo các tay kẹp ra, tiếp tục thực hiện định vị và gá đặt các chi tiết tiếp theo. Bước hàn thứ ba gồm 6 chi tiết sau: 16. Tấm đỡ mặt đầu phải 15. Tấm đỡ mặt đầu trái 18. Ụ bánh trước phải 17. Ụ bánh trước trái 19. Tấm chắn buồng động cơ 20. Tấm sàn trước Các chi tiết được hàn chặt với nhau theo hướng dẫn của quy trình hàn kèm theo, thỏa mãn các tiêu chuẩn đề ra. Sau đó, một số tay kẹp được tháo ra để gá đặt các chi tiết khác lên đồ gá. Bước hàn thứ tư gồm 3 chi tiết lớn: 21. Tấm bao trái 22. Tấm bao phải 23. Tấm sau buồng động cơ Bước cuối cùng gồm 1 chi tiết là tấm sàn chính, tấm sàn này do tự trọng bản thân nặng, yêu cầu chính xác tương đối với các chi tiết khác không cao, chủ yếu chịu lực của hàng hóa và hành khách. Đồng thời, chi tiết được hàn tại vị trí hàn sấp, nên chi tiết này có thể không cần kẹp chặt bằng các tay kẹp, mà chỉ cần đặt chi tiết lên sàn và định vi theo biên dạng sàn. Sau đó, ta tiến hành hàn một số vị trí định vị sàn, rồi hàn các điểm còn lại. 24. Tấm sàn Sau khi mảng gầm được hàn xong, chúng ta tháo toàn bộ các tay kẹp ra khỏi các chi tiết, đồng thời dùng xylanh thủy lực nâng sàn lên (trong quá trình gá đặt, kẹp chặt và hàn có sự xô lệch chi tiết gây nên ma sát giữa các chi tiết với đồ gá, do đó cần sử dụng xylanh thủy lực nâng mảng sàn lên). Đưa mảng sàn lên xe gòong, chuyển ra đồ gá tổng hợp. Trong quá trình hàn, có một số vị trí không hàn được do vướng tay kẹp, nên trong quá trình chuyển mảng sàn trên xe gòong, ta có thể tiến hành hàn nốt một số điểm còn lại để thỏa mãn những yêu cầu đề ra. 3.1.3. Các vị trí hàn cơ bản của mảng gầm. Do đặc điểm của mảng gầm gồm rất nhiều các chi tiết, do đó đồ gá hàn gầm tương đối phức tạp, thêm vào đó các chi tiết gá đặt chồng chéo, dẫn tới các vị trí hàn khác nhau, thứ tự hàn và cách chọn súng hàn cũng phải khác nhau. Dựa trên những gì phân tích và tìm hiểu, đồ án đã bố trí các vị trí hàn một cách hợp lý nhất, nhằm đảm bảo khả năng sản xuất cũng như các yêu cầu kỹ thuật đặt ra. Quá trình hàn mảng gầm có 5 vị trí hàn cơ bản sau: 3.1.3.1. Hàn 2 khung chữ U nối với nhau. Tại vị trí này có 2 dạng hàn cơ bản là: đứng và hàn sấp. Hàn đứng tại cạnh bên của khung và hàn sấp tại vị trí đáy khung. Hàn 2 khung chữ U nối với nhau Do các khung chữ U thuộc satxi, nằm dưới các chi tiết khác nên chúng được gá đặt đầu tiên. Ban đầu, các chi tiết gá lên đồ gá còn ít, nên việc hàn các khung chữ U tương đối đơn giản, có thể sử dụng các súng loại C200 để hàn. 3.1.3.2. Hàn 2 thanh vuông góc với nhau. Hai thanh vuông góc với nhau nằm ở vị trí đuôi xe, nơi tiếp xúc giữa mặt bên và satxi, nên có dạng hàn đứng và hàn sấp. Hàn 2 thanh vuông góc với nhau Tại vị trí này, việc gá kẹp và định vị tương đối khó khăn, do chi tiết tiếp xúc theo chiều dọc xe, nên không thể gá đặt từ trên xuống, mà phải gá dặt từ ngoài vào, do đó phải dùng tay kẹp dạng kẹp bên. Từ đó, việc hàn các chi tiết cũng gặp khó khăn, do các chi tiết bao bên ngoài có dạng hình hộp, nên khi hàn súng hàn có thể bị vướng, tại các vị trí đặc biệt cần có loại súng hàn thiết kế riêng phù hợp hoặc các chi tiết sẽ được hàn bù, sau khi tháo tay kẹp. 3.1.3.3. Hàn MIG/MAG. Các thanh tròn ngang của satxi có tác dụng liên kết với các khung chữ U, tạo thành một hệ khung satxi chịu lực hoàn chỉnh, do đó những thanh này làm việc tương đối nặng nhọc. Mặt khác, chúng là các thanh tròn dày nên không có khả năng hàn điểm. Tương tự như vậy, các đầu móoc kéo của xe cũng là các chi tiết đặc nên không thể sử dụng phương pháp hàn điểm mà phải tiến hành hàn bằng phương pháp hàn MIG/MAG. Tại các vị trí này, do biên dạng các chi tiết đều có dạng hình tròn, đồng thời được đỡ 2 bên bởi các khung chữ U và không có khả năng định vị bằng các chốt, do đó, đồ gá chỉ bố trí các mặt chặn đỡ tại hai bên. Riêng đối với móoc kéo là chi tiết dời, nhỏ nên được kẹp bằng kìm khi hàn. Để đảm bảo tính liên tục cho dây chuyền hàn thì các vị trí hàn MIG/MAG cần khẩn trương hoàn thành trong thời gian cho phép, do đó máy hàn được bố trí gần các vị trí cần hàn. Hàn thanh tròn ngang Hàn móoc kéo 3.1.3.4. Hàn các tấm bao vào satxi. Sau khi hàn hoàn thành satxi, tiến hành hàn các mảng chi tiết lớn, 2 tấm bao bên ngoài của gầm. Các tấm này cũng giống như phần đuôi, được đưa vào đồ gá theo hướng từ ngoài vào chứ không phải từ trên xuống, do đó cũng phải sử dụng các tay kẹp loại kẹp bên. Vị trí hàn các tấm bao Tấm bao này có đặc điểm tương đối dài, do đó việc gá kẹp và định vị chi tiết này rất khó khăn, nó cần thỏa mãn định vị 6 bậc tự do và được kẹp chặt theo phương ngang. Bên cạnh đó, các vị trí hàn của chi tiết cũng rất phức tạp, cần có các loại súng hàn phù hợp từng vị trí, nên yêu cầu kiểm tra các mối hàn tại đây là rất cao. 3.1.3.5. Hàn tấm sàn với satxi. Đây là một vị trí hàn khó, sàn phủ lên trên, che hết vị trí mép hàn nên cần phải căn chỉnh đầu súng hàn cho chính xác. Vị trí hàn tấm sàn Trong quá trình hàn, phải định dạng súng hàn phù hợp với từng vị trí hàn và dạng hàn khác nhau. Súng hàn tấm sàn yêu cầu kích thước khá lớn, sử dụng chủ yếu là loại súng hàn S800, có khả năng hàn các vị trí ở giữa tấm sàn, đồng thời sử dụng các loại súng nhỏ hơn tại các vị trí ngoài mép để nhẹ nhàng và thuận tiện hơn khi thao tác. *Nhận xét: Các khó khăn khi hàn mảng gầm là: - Có nhiều chi tiết gá lên một đồ gá nên bố trí rất phức tạp. - Chọn thứ tự lắp ráp các chi tiết khó khăn. - Có nhiều dạng định hình gá đặt. - Quá trình hàn phức tạp, cần nhiều loại súng hàn khác nhau. - Cần hàn hoàn thiện nhiều vị trí sau khi gầm đưa ra khỏi đồ gá. - Liên tục tiến hành các biện pháp kiểm tra tại nhiều vị trí của gầm. 3.2. Hàn mảng sườn. Mảng sườn gồm 2 mảng: sườn bên trái và sườn bên phải. 3.2.1. Đặc điểm cơ bản khi hàn sườn. Do đặc trưng cấu tạo và biên dạng bên ngoài của mảng sườn, mỗi mảng sườn chia ra ra hai phần: các tấm ốp tăng cứng bên trong và tấm bao bên ngoài. Do đó, để hàn mảng sườn một cách thuận tiện và cơ khí hóa, đồ án đã thiết kế 2 bộ đồ gá: một bộ dùng để hàn các tấm ốp tăng cứng bên trong và 1 bộ dùng để hàn tấm bao bên ngoài. Các tấm ốp tăng cứng bên trong tương đối mỏng và rất ít các vị trí định vị, do đó cần thiết kế thêm các tai định vị ở khâu dập vỏ xe, sau khi mảng sườn được hàn hoàn chỉnh, các tai định vị này sẽ được cắt bỏ. Tấm bao bên ngoài là một tấm lớn, nhưng có biên dạng cong phức tạp, do đó sẽ gá đặt riêng trên một đồ gá, sau đó gá tấm ốp tăng cứng lên cùng các chi tiết phụ khác, tiến hành hàn hoàn thiện trên đồ gá sườn chính. 3.2.2. Quy trình hàn mảng sườn. 2.3.3.1. Hàn mảng sườn. Do cấu tạo và hình dạng của mảng sườn, nên chúng ta chia mảng sườn làm hai đồ gá để thuận tiện cho quá trình gá đặt và hàn. Gồm một đồ gá các tấm ốp tăng cứng bên trong (inner) và một đồ gá các tấm bao bên ngoài (outter). Mỗi mảng sườn gồm khoảng 10 chi tiết, trong đó một số chi tiết đã được hàn trước với nhau trên các đồ gá chung dùng nhỏ sau khi dập xong, rồi sau đó được chuyển tới đồ gá chính. * Tấm ốp tăng cứng bên trong gồm4 chi tiết: 1. Tấm ốp phía trước 2. Tấm ốp phần giữa bên trên 4. Tấm ốp phía sau 3. Tấm ốp phần giữa pillar Các tấm ốp tăng cứng bên trong có nhiệm vụ: - Gia tăng độ cứng vững cho hai bên sườn xe. - Cách âm và cách nhiệt giữa môi trường bên trong và bên ngoài xe. - Giảm các lực va chạm tác động tới người ngồi trong xe khi xảy ra tai nạn, nâng cao độ an toàn cho xe. - Kết hợp với thành bên ngoài tạo thành các khoang cho các đường dây, hệ thống điều hòa nhiệt độ phân phối tới toàn xe. Các chi tiết tấm ốp tăng cứng bên trong được hàn trên 1 đồ gá, gọi là đồ gá inner. Sau khi hàn xong, chúng được chuyển tới đồ gá chính, hàn với tấm bao ngoài, tạo thành mảng sườn hoàn chỉnh. * Tấm bao bên ngoài gồm có: 5. Rãnh dẫn nước mưa 6. Tấm bao mặt ngoài sườn xe 10. Tấm ốp tăng cứng phía sau cửa lùa 9. Tấm ốp phía trên 8. Tấm ốp trơn giữa 7. Tấm ốp phía đầu Chức năng của các tấm bao bên ngoài: - Các tấm bao ngoài là thành phần chịu lực chủ yếu của mảng sườn, chúng tạo lên biên dạng bên của xe, đồng thời phải thỏa mãn tính chất khí động học của xe. 3.2.3. Các vị trí hàn cơ bản của mảng gầm. 3.2.3.1. Hàn 2 hàn nối 2 thanh mỏng với nhau. Các chi tiết tấm ốp tăng cứng bên trong do yêu cầu trọng lượng nhẹ nên tương đối mỏng, do đó việc hàn các chi tiết này là khó khăn. Vị trí hàn các thanh mỏng Để hàn các thanh mỏng này, ngoài việc sử dụng đồ gá inner hàn các tấm ốp tăng cứng, chúng ta cần sử dụng các thanh giằng ngang trong quá trình hàn cũng như khi vận chuyển các tấm này sang tấm bao ngoài. Do các chi tiết mỏng nên khi hàn chú ý điều chỉnh dòng điện hàn cho phù hợp tránh làm cháy, thủng các chi tiết. 3.2.3.2. Hàn máng nước. Máng nước là chi tiết quan trọng, dùng để dẫn nước mưa, đảm bảo nước mưa không lọt vào xe cũng như ảnh hưởng tới các chi tiết khác. Vị trí hàn máng nước Máng nước là một chi tiết nhỏ, dài và mảnh, do đó việc gá đặt lên đồ gá cũng khác các chi tiết khác, máng nước được đặt lên các rãnh của đồ gá, sau đó ép mảng ngoài của sườn vào. Tay kẹp không trực tiếp kẹp lên máng nước mà chỉ kẹp vào mảng ngoài, ép xuống máng, sau đó máng nước được hàn với mảng ngoài tại các vị trí của mép máng nước. 3.2.3.3. Hàn tấm đuôi. Đuôi sườn xe là một vị trí hàn tương đối khó, do nó có dạng hình hộp và việc gá đặt lên đồ gá là theo phương từ ngoài vào nên phải sử dụng tay kẹp dạng bên. Súng hàn tại vị trí này cũng cần thiết kế đặc biệt để có khả năng hàn các vị trí mà súng hàn dạng thẳng không thể hàn được. Vị trí hàn đuôi sườn xe 3.2.3.4. Hàn các tấm ốp tăng cứng. Các tấm ốp tăng cứng sau khi được hàn xong trên đồ gá inner, sẽ được kẹp bằng các thanh giằng để đảm bảo không biến dạng trong khi vận chuyển sang đồ gá hàn tấm bao bên ngoài, cũng như đảm bảo vị trí chính xác của các lỗ định vị trên đồ gá. Vị trí hàn các tấm ốp tăng cứng Các tấm ốp tăng cứng hàn với tấm bao bên ngoài chủ yếu tại các vị trí mép, nên việc chọn lựa các loại súng hàn nhỏ như C200 và S200 để thuận tiện và linh hoạt trong quá trình hàn. Các mối hàn tại mảng sườn rất hay bị xé rách trong quá trình xe vận hành, do đó cần bôi keo và lắp các part nhựa chống ồn gữa tấm ốp tăng cứng và mảng bao ngoài, đồng thời các mối hàn cần kiểm tra và giám sát chặt chẽ. *Nhận xét: Các khó khăn khi hàn mảng sườn là: - Biên dạng ngoài mảng sườn dạng cung cong nên rất khó gá đặt. - Biên dạng ngoài không có các chốt định vị, cần thiết kế thêm các tai định vị trước khi kẹp chặt, sau đó cắt bỏ sau khi hàn xong. - Đồ gá phải chia thành 2 phần riêng biệt do khó khăn trong quá trình định vị. - Các chi tiết tấm ốp tăng cứng rất mỏng, dễ gây biến dạng trong quá trình vận chuyển. - Phải định dạng súng hàn phù hợp với từng vị trí hàn và dạng hàn khác nhau. 3.3. Hàn mảng đầu. Mảng đầu cấu tạo gồm một mảng lớn, trên đó có hàn hoặc bắt vít các chi tiết nhỏ, có tác dụng gá đặt các chi tiết phụ lên như: hệ thống gạt nước, hệ thống đèn, nắp cabô,… Do các chi tiết hàn nhỏ, nên không được hàn trên các đồ gá lắp ráp lớn (Assemble) mà chỉ hàn trên các đồ gá chuyên dùng (Jig) sau khi chúng được dập xong. Mảng đầu Các chi tiết gá đặt trên mảng đầu yêu cầu kỹ thuật tương đối chính xác, do đó, ngoài phương pháp hàn điểm, còn sử dụng các vít, bulông và các chi tiết bằng nhựa gá lên phần đầu. Vậy phần đầu không chỉ có yêu cầu về kỹ thuật hàn mà còn có yêu cầu cao về độ chính xác gá đặt các chi tiết. Mảng đầu còn liên kết với mảng gầm, mảng trần và 2 mảng sườn bên, các mảng này sẽ được gá đặt và hàn với nhau trên đồ gá tổng hợp. 3.4. Hàn mảng trần. Mảng trần có kết cấu tương đối đơn giản, chỉ là một tấm liền, có các thanh tăng cứng nối ngang, do đó mảng trần chủ yếu được gá đặt và hàn trên đồ gá tổng hợp cùng với các mảng cơ bản khác. Mảng trần 3.5. Hàn tổng hợp. 3.5.1. Yêu cầu của đồ gá tổng hợp. Bộ đồ gá được chế tạo giúp cho quá trình lắp ráp vỏ ô tô nhanh hơn và dễ dàng với độ chính xác cao. Do đó khi thiết kế đồ gá cần đảm bảo các yêu cầu sau: - Đảm bảo độ chính xác, không gây ra biến dạng cong vênh trong quá trình hàn cũng như sau khi hàn xong. Cơ cấu định vị cũng như kẹp chặt phải đảm bảo không làm biến dạng vỏ xe hay làm giảm chất lượng bề mặt của vỏ xe. - Đồ gá phải đảm bảo độ cứng vững. - Dễ dàng tiến hành thay thế một bộ phận nào đó bị hỏng hóc trong toàn bộ hệ thống, tức là dễ dàng tháo rời từng bộ phận trong tổng thành chung. - Quá trình điều khiển phải thuận tiện, số lượng người điều khiển hệ thống không quá nhiều. -Việc đưa vỏ xe vào lắp ráp , cũng như khi đưa sản phẩm ra ngoài phải đảm bảo nhanh chóng và dễ dàng. - Sai số trong quá trình lắp ráp với bộ đồ gá không được vượt quá giới hạn cho phép của quá trình lắp ráp. - Năng suất mà bộ đồ gá mang lại phải cao hơn khi không dùng bộ đồ gá, đồng nghĩa với chất lượng sản phẩm được nâng lên . - Bộ đồ gá gọn nhẹ, thuận tiện trong việc vận chuyển . - Kết cấu của đồ gá đơn giản, dễ chế tạo. - Giá thành không quá cao khi chế tạo một bộ đồ gá. - Vật liệu chế tạo đồ gá dễ kiếm, rẻ tiền. 3.5.2. Quy trình hàn trên đồ gá tổng hợp. Số công nhân thao tác trên đồ gá tổng hợp: thường 3- 4 công nhân trong đó có 1 đội trưởng. Tổng thời gian thao tác trong cả quá trình hàn thường 40 - 60 phút đối với 1 vỏ xe. Gồm có 7 bước chính: Bước 1: Gá mảng gầm Hai công nhân chuyển mảng gầm lên xe goòng chính từ nơi tập kết mảng gầm ở gần đó, định vị và di chuyển xe goòng đó trên 1 xe goòng phụ khác vào đồ gá. Một công nhân khác điều khiển xylanh nâng sàn xe lên, 2 công nhân đẩy xe goòng tới sẽ kéo xe goòng ra. Sau đó điều khiển xylanh hạ sàn xe xuống, định vị và kẹp chặt mảng sàn nhờ các chốt đỡ, chốt tỳ và các khoá kẹp sàn. Bước 2: Gá và hàn mảng sườn trái Mảng sườn trái được 1 công nhân di chuyển nhờ dầm cầu trục hạ xuống sườn trái đồ gá, các công nhân còn lại tiến hành định vị và kẹp chặt mảng này lên sườn đồ gá bằng các chốt định vị, khoá kẹp sườn. Sau đó di chuyển khối sườn trái vào áp sát mảng bệ sàn nhờ điều khiển xylanh đẩy giá, được dừng lại nhờ cơ cấu hạn chế hành trình. Bước 3: Gá và hàn mảng sườn phải Làm tương tự đối với mảng sườn phải. Tiến hành dùng súng hàn và khoá kẹp tay hàn các vị trí cần hàn giữa mảng sườn trái, phải với mảng sàn. Thường có 2- 3 công nhân thao tác hàn, số còn lại đỡ và thao tác phụ trợ. Tuy nhiên một số vị trí do đặc điểm kết cấu vỏ xe mà dùng máy hàn tay để hàn, do đó cần có 1 công nhân đỡ đệm lót ở phía kia của mối hàn. Bước 4: Gá và hàn mảng đầu Đầu xe do trọng lượng nhẹ nên được 2 công nhân bê tới và đặt vào, lắp ghép định vị và hàn với mảng gầm và 2 mảng sườn trên đồ gá tổng hợp. Bước 5: Hàn các thanh giằng Tiến hành hàn các thanh giằng giữa 2 mảng sườn, các thanh giằng phía trước có thể hàn bằng cách kẹp chặt bằng các khoá kẹp tay. Còn thanh giằng sau ngoài tác dụng đảm bảo khoảng cách giữa 2 sườn như 2 thanh giằng trước, thì nó còn ảnh hưởng tới quá trình lắp ráp mảng đuôi do vậy quá trình định vị và kẹp chặt thực hiện bởi cơ cấu tay quay. Bước 6: Gá và hàn mảng trần Mảng trần có thể được 2 công nhân đặt lên do kích thước nhẹ (có bệ để chỗ công nhân đứng, bố trí ngay ở cạnh 2 bên giá sườn) hoặc có thể được chuyển tới nhờ hệ thống palăng. Sau đó định vị và kẹp chặt bằng các cơ cấu khoá kẹp trần, khoá tay. Tiến hành hàn bằng súng hàn hay hàn tay giữa mảng trần và mảng đầu, 2 mảng sườn trái phải. Bước 7: Tháo các tay kẹp và đưa vỏ xe ra Sau khi quá trình hàn các mảng xong, tiến hành mở khoá kẹp trần, kẹp sàn, khoá sườn, khoá sàn, các khoá tay trên đồ gá. - Điều khiển xylanh ra 2 giá sườn. - Điều khiển xylanh nâng toàn bộ vỏ xe lên. - Hai công nhân đẩy xe goòng vào, luồn dưới sàn vỏ xe, điều khiển hạ xylanh thuỷ lực xuống, tiền hành di chuyển toàn bộ vỏ ra khỏi đồ gá, kết thúc quá trình hàn trên đồ gá tổng hợp. 3.5.3. Tính toán cụm xy lanh công tác dùng để nâng hạ vỏ xe. 3.5.3.1. Tính khối lượng vỏ xe. Hành trình làm việc của bốn xylanh nâng hạ vỏ xe khoảng 100 mm nên chọn chiều dài của xylanh là: l = 300 mm. Khối lượng vỏ xe M được tính theo công thức M = ms + mst + msp + mđ + mn + mtr Trong đó: ms: Khối lượng mảng gầm, m = 105 kg mst, msp: Khối lượng sườn trái, khối lượng sườn phải, mst = msp= 80 kg. mđ: Khối lượng mảng đầu xe, mđ = 50 kg. mn: Khối lượng mảng trần xe, mn = 40 kg mtr: khối lượng các thanh giằng, mtr = 20 kg. M = 105 + 2.80 + 50 + 40 + 20 = 375 kg Để đơn giản ta coi khối lượng vỏ xe M = 400 kg. Ta dùng 4 xy lanh để nâng vỏ xe nên mỗi xy lanh chịu một lực P = 100 kg 3.5.3.2. Tính toán cụm xylanh nâng hạ vỏ xe ôtô. Đường kính của xylanh: Trong đó: P: Lực tác dụng lên thanh truyền của piston, P = 100 kg Pi: áp suất của dầu, Pi = 15 kg/cm2 Thay số vào ta được: Lấy theo tiêu chuẩn: D = 30mm Chọn lấy chiều dày thành xylanh t = 5 mm. * Tính bền xylanh: Điểm nguy hiểm nhất nằm ở mặt trong của xylanh nên ta chỉ tính ứng suất tại điểm đó. Ứng suất tại mép trong của xylanh: Bán kính trong của xylanh, a =15 mm Bán kính ngoài của xylanh, b = 20 mm. Pa: áp suất dầu, pa = 15kg/cm2 Thay số ta được: Vậy xylanh đảm bảo độ bền. Cụm xylanh nâng hạ vỏ xe Đường kính thanh truyền: Lấy d = 20 mm 3.5.3.3. Tính bơm công tác dùng trong hệ thống. a. Tính chọn các thông số của bơm: Trước tiên ta phải tính được vận tốc của pttông di chuyển giá. Vận tốc của pittông phải có tốc độ di chuyển sao cho không quá chậm để giảm được thời gian di chuyển gía và nâng hạ mảng sàn, nhưng cũng không được quá nhanh gây ra va đập cho đồ gá. Qua tham khảo thực tế tại các đồ gá thấy rằng tốc độ khoảng 50 mm/s là phù hợp nhất. Vậy: Vận tốc của pittông là: V = 50 mm/s Đường kính của xylanh: D = 40 mm. Đường kính thanh truyền: d = 20 mm Sử dụng 4 xylanh với áp suất cần thiết trong các xylanh pi = 15kg/cm2, chọn bơm thuỷ lực cánh gạt tác dụng đơn. * Lưu lượng riêng của bơm: qb Ta có công thức lưu lượng của bơm phụ thuộc vào lưu lượng xylanh. Qd: Lưu lượng xylanh. V: Vận tốc di chuyển pittông, V = 50 mm/s. : Hiệu suất cơ cấu phân phối, = 0,93. : Hiệu suất bơm, = 0,85. : Hiệu suất xy lanh, = 0,92. nb: Số vòng quay của bơm, nb = 1000 v/p Từ đó suy ra: Từ đó ta tính được lưu lượng riêng của bơm: Lưu lượng của bơm: Qb = 1500.10,362 = 15543 cm3/ph = 15,543 l/ph Độ lệch tâm cực đại: Trong đó: ke Hệ số phụ thuộc vào lưu lượng riêng qb Vì q = 10,362 cm3 < 200 cm3 , nên lấy ke = 1 = 0,85 Thay số vào ta được: Đường kính trong của stato: Hệ số: kB = 0,2 ÷ 0,55. Ta lấy kB = 0,3 Thay số vào ta được: Đường kính roto: d = D - 2e = 12,8 - 2.2,3 = 8,2cm Số cách gạt z = 5 Chiều dày cách gạt δ = 3 Chiều dài roto b. Từ công thức lưu lượng lý thuyết trung bình: Suy ra: b. Tính động cơ điện dẫn động bơm: Công suất của động cơ điện cần thiết: Trong đó: hQ: Hiệu suất thuỷ lực, hQ = 0,73. hck: Hiệu suất cơ khí, hck = 0,9 P: Lực tác dụng lên một xylanh, P = 1125 N Do một giá có 2 xy lanh nên: P = 2.1125 =2250 (N) V = 50 mm/s =0,05 m/s Thay số vào ta được: Vậy cần lựa chọn động cơ điện có công suất N ≥ 171,2 W Sau khi đã tính toán các chi tiết của hệ thống điều khiển thuỷ lực, bảng sau là tổng hợp các thông số cơ bản của hệ thống thuỷ lực: Các thông số của các thiết bị trong hệ thống thuỷ lực STT Thông số Giá trị Cụm xylanh – pittông di chuyển giá 1 Chiều dài xylanh, l 500 mm 2 Đường kính ngoài, Dn 50 mm 3 Đường kính trong, D 40 mm 4 Chiều dày xylanh, t 5 mm 5 Đường kính thanh truyền, d 20 mm Cụm xylanh – pittông nâng hạ vỏ xe 1 Chiều dài xylanh, l 300 mm 2 Đường kính ngoài, Dn 40 mm 3 Đường kính trong, D 30mm 4 Chiều dầy, t 5 mm 5 Đường kính thanh truyền, d 20 mm Các thông số bơm thuỷ lực 1 Áp suất bơm, Pi 15 kg/cm2 2 Số vòng quay, n 1500 v/ph 3 Lưu lượng bơm, Qb 15,543 l/ph 4 Độ lệch tâm cực đại, emax 23 mm 5 Đường kính Stato, D 128 mm 6 Đường kính roto, d 82 mm 7 Số cánh, z 5 cánh 8 Chiều dầy cánh 3 mm 9 Chiều dài roto, b 10,9 mm Công suất động cơ điện 1 Công suất, N 171,2 W 3.6. Chỉnh sửa và hoàn thiện. Do trong trong quá trình hàn, các chi tiết có thể bị biến dạng, méo hoặc do hạn chế vướng các tay kẹp, một số vị trí mảng trên đồ gá không được hàn, hay hàn chưa phù hợp yêu cầu đề ra, do đó cần có khâu chỉnh sửa và hoàn thiện, với các yêu cầu đặt ra: - Hàn hoàn thiện các vị trí hàn theo đúng yêu cầu của phiếu công nghệ. - Mài bavia các vị trí gây nguy hiểm. - Lắp ráp các bộ phận còn lại lên vỏ ô tô: cửa trước, cửa kéo, cửa lật, lắp cabô,... - Nắm chỉnh các vị trí bị biến dạng cho phù hợp yêu cầu. - Mài phẳng các bề mặt chi tiết. - Đảm bảo các khe hở dung sai cho phép của phiếu công nghệ. Sau khi các chi tiết được chỉnh sửa và hoàn thiện sẽ được đưa vào xưởng sơn, tiến hành rửa và sơn vỏ xe. * Kết luận chương. Vỏ xe Minibus 8 chỗ ngồi gồm có 5 mảng cơ bản, mỗi mảng có cấu tạo khác nhau, về biên dạng bên ngoài cũng như tính chất, khả năng và điều kiện làm việc của từng mảng cũng khác nhau. Do đó, phương pháp hàn, điều kiện hàn từng mảng cũng khác nhau, cụ thể là khác nhau tại các vị trí hàn. Trong chương này, chúng em đã tách các mảng cơ bản thành các chi tiết nhỏ nhất có thể để gá đặt lên đồ gá, đồng thời xác định các vị trí hàn cơ bản của từng mảng, đưa ra các biện pháp gá đặt tối ưu, cũng như thứ tự sắp xếp hợp lý cho từng chi tiết. Sau khi các mảng cơ bản được hàn xong, sẽ được gá đặt và hàn trên đồ gá tổng hợp. Tính toán thiết kế xylanh nâng hạ vỏ xe. Đối với từng chi tiết tại từng vị trí, lập các phiếu công nghệ hướng dẫn cụ thể cho công nhân. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CHUNG ĐỒ GÁ DÂY CHUYỀN HÀN VỎ XE MINIBUS 8 CHỖ 4.1. Tổng quan về đồ gá hàn vỏ ô tô. 4.1.1 Các yêu cầu chung của đồ gá hàn vỏ ô tô. - Phải đảm bào được sai số cho phép khi lắp các chi tiết. Dung sai từng vị trí cho phép lấy theo thực tế tại các nhà máy sản xuất từ 0,5mm- 1mm (do hiện nay không có tài liệu nào nói đến dung sai này) tùy từng vị trí mà yêu cầu về dung sai khác nhau. - Đảm bảo cho các chi tiết mảng vỏ trên đồ gá không bị cong vênh quá trình kẹp cũng như khi hàn (vì trong quá trình sử dụng, sự cong vênh giữa các chi tiết mảng vỏ làm cho ứng suất tập trung trên vùng xung quanh mối hàn gây ra rách vỏ xe dẫn tới cọ xác các bề mặt tạo ra tiếng cót két khi xe chạy). 4.1.2 Các kết cấu chính của đồ gá hàn vỏ ô tô. Để đảm bảo cho các yêu cầu của vỏ ô tô trong quá trình hàn thì các mảng được gá đặt trên đồ gá do vậy nó cần có kết cấu định vị và kẹp chặt. Trên đồ gá hàn gầm xe, do gầm xe khá nặng đồng thời trong quá trình kẹp và hàn các mảng bị xô lệch gây ra ma sát nên sử dụng thêm cơ cấu xi lanh nâng gầm sau khi hàn xong. Đồng thời để đỡ toàn bộ các tay kẹp, chốt định vị, xi lanh lực cần có bệ sàn và các kết cấu điều chỉnh độ cao và độ nghiêng của đồ gá. Với mỗi bộ phận có một nhiệm vụ nhất định nên dựa vào đó có thể liệt kê một số bộ phận chính trên mỗi đồ gá hàn các chi tiết mảng vỏ - Bệ sàn. - Các tay kẹp. - Các chốt định vị. - Các cơ cấu phụ trợ. 4.2 Thiết kế các bộ đồ gá chính. 4.2.1. Các bộ đồ gá chính gốm có. - Một bộ đồ gá hàn phần gầm xe minibus. - Một bộ đồ gá hàn phần bên trong của sườn trái xe minibus. - Một bộ đồ gá hàn phần bên ngoài của sườn trái xe minibus. - Một bộ đồ gá hàn phần bên trong của sườn phải xe minibus. - Một bộ đồ gá hàn phần bên ngoài của sườn phải xe minibus. 4.2.2. Các cụm chi tiết chính trên bộ đồ gá. Trên đồ gá gồm rất nhiều chi tiết, dựa vào chức năng của từng cụm, ta có thể chia làm một số cụm chi tiết chính như sau: 4.2.2.1. Cụm chi tiết bệ sàn. - Tác dụng: đỡ và bắt các tay kẹp chốt định vị và một số thiết bị phụ trợ khác như các xylanh thủy lực nâng gầm, do đó nó yêu cầu độ cứng vững cao cho toàn bộ đồ gá và độ chính xác cho các phần của vỏ trong quá trình hàn. Bệ sàn 1: Thép tấm dày 30mm; 2: Bulon M30; 3: Dầm chữ U 200x100; 4: lỗ bắt tay kẹp 1 2 3 4 - Cấu tạo: gồm có thép tấm dày 30(mm) đã được gia công phẳng và để tăng độ cứng vững và làm khung cho gầm đồ gá sử dụng dầm chữ U 200x100. Trên sàn có bố trí 10 bulon M30 có cơ cấu điều chỉnh độ cao nhằm điều chỉnh độ nghiêng của đồ gá. Để cân bằng mặt đồ gá nhằm tránh ảnh hưởng của độ không đồng phẳng của mặt bằng nhà xưởng. Mặt khác trên bề mặt của bệ sàn tại một số vị trí trống, sau khi lắp mảng cần hàn người công nhân có thể đứng vào đó để hàn, do bề mặt của bệ sàn được gia công khá nhẵn đồng thời dầu bôi trơn trên bề mặt của chi tiết dập còn sót lại rơi xuống bề mặt làm cho bề mặt đồ gá khi đó rất trơn nên tại các vị trí đó có bố trí thêm các mảng thép mỏng mặt sóng (tăng ma sát) bắt luôn trên mặt của đồ gá tại vị trí người công nhân đứng. Chiều cao của đồ gá được chọn sao cho người công nhân đứng hàn ở tư thế thoải mái nhất (đứng thẳng người). Mặt khác phải đảm bảo cho việc có thể lùa tay súng hàn để hàn được vỏ xe. Để cho phù hợp với chiều cao của công nhân thực tế tại nơi sản xuất có thể sử dụng các bulon điều chỉnh độ cao, và điều chỉnh sàn đứng được đặt bên cạnh đồ gá. Bulon M30 1: Ốc giữ bulon; 2: 2 ốc công; 3: bulon M30; 4: đệm bulon. 3 2 1 4 Trên bệ sàn có các lỗ không có ren bắt bulon M30. Độ cao được điều chỉnh bởi 2 ốc công 2. Sau khi điều chỉnh được độ cao thì vặn chặt ốc thứ nhất để bắt chặt bulon vào bệ sàn. Chi tiết 4 là đệm lót trên sàn để tăng diện tích tiếp xúc bulon với mặt nền xưởng tránh hỏng nền và dễ dàng cho việc điều chỉnh bulông. 4.2.2.2. Cơ cấu định vị và kẹp chặt. Tác dụng: định vị và kẹp chặt các mảng vỏ trong quá trình hàn đảm bảo độ chính xác cho chi tiết được hàn và đảm bảo các yêu cầu của mối hàn. Tay kẹp trên đây thực hiện được cả 2 chức năng là định vị chi tiết và kẹp chặt. Sự kết hợp giữa nhiều tay kẹp đảm bảo cho chi tiết được định vị đủ số bậc tự do cần thiết. Do chi tiết mảng vỏ xe mỏng, có độ cứng vững thấp đồng thời dễ bị biến dạng nên tại một số vị trí có thể bố trí thêm nhiều mặt đỡ nhằm tăng cứng cho chi tiết mặt khác tại một số vị trí không cần hạn chế hết 6 bặc tự do tránh cong vênh. Trên các đồ gá hàn từng mảng ô tô số lượng tay kẹp được sử dụng rất nhiều do đó để đảm bảo có thể đảm bảo tính kinh tế trong việc chế tạo đồ gá và đảm bảo tính lắp lẫn thì tiêu chuẩn hóa trong thiết kế là rất quan trọng. Do yêu cầu độ chính xác của các mảng trong quá trình hàn thì ngay trên các tay kẹp được định vị trên đồ gá được hạn chế 6 bặc tự do sử dụng các mặt phẳng hạn chế 3 tự do, chốt trụ hạn chế 2 bặc tự do, chốt trám hạn chế 1 bặc tự do. Còn vấn đề kẹp chặt trên các tay kẹp sử dụng các bulon M8 hoặc M10 để kẹp. Tay kẹp đồ gá Đế đồ gá Cơ cấu kẹp trên đồ gá Thân đồ gá Chốt định vị trên đồ gá Trong đó cơ cấu kẹp trên tất cả các tay kẹp, chốt định vị đều sử dụng cùng một loại, đế đồ gá có 2 loại chỉ sai khác nhau về độ cao 300(mm) và 400(mm) tăng được khả năng lắp lẫn và đơn giản trong việc chế tạo. Mọi thay đổi về vị trí định vị, kẹp chặt được điều chỉnh trên thân đồ gá thực chất chỉ là một tấm thép dày 2(cm). Do vậy loại bỏ được khó khăn do thay đổi về vị trí kẹp, định vị chỉ cần thay đổi kích thước thân đồ gá mà không cần thay đổi kích thước của chốt định vị, đế đồ gá, hay cơ cấu kẹp. Bố trí cả chốt định vị và cơ cấu kẹp trên cùng một tay kẹp đảm bảo tiết kiệm được vật liệu, gọn, dễ điều chỉnh. Thân của chi tiết được sử dụng lắp chốt kẹp và cơ cấu kẹp. Thân của chi tiết được định vị và kẹp chặt trên đế đồ gá bằng chốt trụ, chốt trám đồng thời sử dụng 2 bulon M8 để kẹp chặt. Mọi thay đổi để phù hợp cho định vị và kẹp các mảng đều thay đổi trên phần thân của khóa kẹp. Một dạng khác của tay kẹp và chốt định vị được dùng trong một số trường hợp tay kẹp và chốt định vị cố định không thể dùng được. Tay kẹp đồ gá Tay kẹp dạng này được sử dụng trong trường hợp mảng vỏ xe không có khả năng đặt vào đồ gá theo chiều thẳng đứng hoặc không có lỗ định vị theo mặt phẳng của sàn đồ gá. Do vậy khi sử dụng chốt định vị cố định sẽ không thể rút được mảng vỏ xe sau khi đã hàn xong. Bệ đỡ dạng chữ L Chốt kẹp nằm trên tay kẹp Đối với bệ đỡ dạng chữ L sử dụng được cả hai mặt của chữ L để tựa chi tiết. - Vật liệu: Do yêu cầu trên nên sử dụng thép C45 cho các chi tiết, riêng đối với chốt định vị đảm bảo được tính chống mài mòn do có ma sát lớn với vỏ ô tô nên cần được nhiệt luyện. 4.2.2.3. Phương pháp điều chỉnh. Các vị trí sử dụng tấm căn để điều chỉnh trên tay kẹp. Tấm căn Tấm căn Các vị trí điều chỉnh trên tay kẹp Quá trình điều chỉnh qua 2 giai đoạn, điều chỉnh sau khi lắp ráp đồ gá nhằm điều chỉnh sai số do quá trình chế tạo, lắp ráp gây ra. Mặt khác sau một thời gian sử dụng, đồ gá bị mòn do đó cũng cần được điều chỉnh nhằm khắc phục những sai số trên. Phương pháp điều chỉnh: sử dụng các tấm căn có độ dày 0,2 - 0,5(mm) để đệm trên các mặt cần điều chỉnh vị trí. Điều chỉnh vị trí mặt kẹp của tay kẹp trong không gian theo phương vuông góc với mặt phẳng của sàn. Trong việc điều chỉnh có rất nhiều phương pháp và đối với mỗi loại đồ gá khác nhau thì cần các phương pháp điều chỉnh khác nhau cho phù hợp. Đồi với các loại gá kẹp này thì việc điều chỉnh bằng lót tấm căn đồng thời sử dụng chốt định vị đạt được độ chính xác cao hơn và dễ dàng điều chỉnh hơn so với phương pháp điều chỉnh bằng bulon đai ốc. * Kết luận chương. Một đồ gá hàn vỏ ô tô gồm rất nhiều chi tiết, cũng như hệ thống trang thiết bị rất phức tạp. Với mục đích chính là gá kẹp và định vị các chi tiết của vỏ xe, đồ gá gồm rất nhiều các tay kẹp gắn lên một tấm sàn lớn. Các tay kẹp này có kích thước chuẩn giống nhau, chỉ khác biệt về chiều cao bằng cách điều chỉnh thân tay kẹp. Dựa trên những gì phân tích, chúng em đã thiết kế 2 loại tay kẹp chính, một dạng tay kẹp bên và một dạng tay kẹp từ trên xuống. Các loại tay kẹp này được sản xuất hàng loạt với công nghệ và vât liệu sẵn có trong nước. Các tay kẹp dạng cơ khí này hoàn toàn phù hợp với sản xuất, lắp ráp trong nước. Tuy nhiên trong quá trình lắp ráp, một số vị trí có yêu cầu gá kẹp đặc biệt, cần có các loại tay kẹp phù hợp. Do đó, ngoài các tay kẹp chuẩn, chúng em đã thiết kế một số dạng tay kẹp đặc biệt, linh động trong sản xuất, lắp ráp khung vỏ ô tô. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ HÀN CÁC MẢNG CƠ BẢN 5.1. Thiết kế đồ gá hàn mảng gầm. Trong quy trình hàn vỏ ô tô thì gầm xe là một mảng phức tạp nhất so với các mảng còn lại của vỏ ô tô vì nó không chỉ nó có số lượng chi tiết lớn nhất mà còn chịu phần lớn tải tác dụng từ các cụm các hệ thống trên xe và cả hàng hóa, hành khách. Do vậy yêu cầu đối với gầm cũng khắt khe hơn so với các mảng khác. Vị trí của đồ gá trên dây chuyền hàn: đồ gá này được đặt sau đồ gá tổng hợp sau khi hàn xong trên được đặt lên xe đẩy chuyển sang đồ gá tổng hợp thực hiện bước hàn tiếp theo. Số lượng tay kẹp và số chốt định vị trên đồ gá quyết định bởi số mảng cần hàn trên đồ gá đó, đồng thời phụ thuộc vào yêu cầu về độ chính xác tương đối giữa các chi tiết. Mặt khác do các mảng trên đồ gá có độ cứng vững không cao nên việc hạn chế toàn bộ 6 bặc tự do đôi khi là không cần thiết mà nó còn có thể làm cong vênh chi tiết đồng thời ảnh hưởng xấu đến độ chính xác của chi tiết. Tại một số vị trí mảng có thể không đảm bảo độ cứng vững do đó bố trí thêm các mặt đỡ, kẹp mảng vỏ đó đảm bảo cho chất lượng cho vỏ cần hàn. 5.1.1. Bước hàn thứ nhất. Đồ gá hàn bước thứ nhất. Các chi tiết satxi được kẹp trên đồ gá. Do các chi tiết này có mặt cắt hình chữ U và ngắn nên độ cứng vững cũng khá cao do vậy ta hạn chế được 6 bặc tự do. Trong thứ tự lắp các chi tiết để hàn thì khung giữa được lắp đầu tiên, nó được định vị bắng 2 máng kẹp và chốt định vị. Kẹp bằng má kẹp Chốt định vị Khung trước, khung sau do một đầu được đặt trong lòng máng của khung giữa nên chỉ sử dụng thêm 1 chốt định vị và máng kẹp tại đầu còn lại là đủ giảm được 4 tay kẹp tại các vị trí này. Sử dụng luôn tay kẹp tại vị trí kẹp khung giữa để kẹp đầu của khung trước và khung sau. Tay kẹp khung sau có sử dụng chốt định vị. Kẹp bằng tay kẹp có chốt định vị Thanh vuông sau: Chốt định vị Máng kẹp Tại vị trí này do khung sau đè lên trên thanh vuông sau này nên sau khi kẹp thanh kẹp khung sau sẽ làm cho thanh vuông sau cũng bị ép xuống do đó không cần thiết phải có thêm tay kẹp tại vị trí này. Do đó, đối với thanh này chỉ cần định vị bằng máng kẹp và chốt định vị là đủ. Trên satxi còn có 3 thanh ngang tăng cứng, do các tai trên các thanh ngang được hàn bằng máy hàn thông thường nên để đơn giản trong việc lắp ráp cũng như trong quá trình hàn nên chúng được hàn sau. Khi lắp trên satxi chúng được đưa qua lỗ sẽ dễ dàng hơn. 5.1.2. Bước hàn thứ hai. Hàn tấm ốp sau khung xe, tấm ngang đỡ dưới sàn, các miếng đỡ buồng động cơ Đồ gá hàn bước thứ hai. Đối với tấm ngang đỡ sàn dưới, tấm này có chức năng tăng cứng cho sàn xe, yêu cầu về độ chính xác vị trí của tấm đỡ sàn dưới không cao nên để đơn giản chỉ sử dụng mặt chặn để đỡ chống trượt cho tấm này và được kẹp lên satxi bằng kìm chết. Trên bề mặt của tấm này không có lỗ do đó cũng không cần thiết bố trí thêm chốt định vị tại đây. Mặt chặn tấm ngang đỡ sàn. Tấm ốp sau xe: Kẹp tấm ốp sau xe Do tấm này khó khăn trong việc định vị mặt phía dưới do việc lắp ráp phải từ phía sau của đồ gá vào không có khả năng cho từ trên xuống. Mặt khác khi hàn xong chi tiết được lấy ra theo chiều thẳng đứng nên phải sử dụng chốt nằm trên tay kẹp. Sử dụng thêm tay kẹp ép chặt tấm ốp sau xe. Đồng thời có mặt tựa đỡ để tăng cứng cho tấm ốp sau. Kẹp tấm ốp sau xe 5.1.3. Bước hàn thứ ba. Đồ gá hàn bước thứ ba. Tại bước hàn này hàn ụ trước bánh xe khoang lắp động cơ và sàn trước. Các tấm vỏ ô tô tại các vị trí này khá quan trọng, đặc biệt là ụ lắp bánh trước. Do ụ này có nhiệm vụ lắp bánh dẫn hướng sử dụng hệ treo độc lập nên nó ảnh hưởng đến các góc đặt bánh xe. Lỗ bắt trụ treo cần chính xác nên có thể sử dụng lỗ này để định vị trên đồ gá. Nhưng có một số khó khăn khi gặp phải là đường kính lỗ quá to so với các lỗ vẫn sử dụng ở trên nên phải thiết kế thêm chốt định vị có đường kính lớn để có thể định vị được ụ trước này. Mặt khác, do kết cấu này rất khó bố trí tay kẹp nên đồ án đã đưa ra phương án sử dụng ngạnh kẹp. Đối với 2 mảng vỏ còn lại được đặt theo biên dạng của satxi và chúng chỉ được kẹp trên các bề mặt như hình vẽ. Chốt định vị Máng kẹp 5.1.4. Bước hàn thứ tư. Hàn hai bên sườn gầm: Đồ gá hàn bước thứ tư. Đặc điểm của tấm bao ngoài là dài, độ cứng vững kém, đồng thời chỉ có khả năng định vị trên mặt bên .Nhưng nếu trên mặt bên sử dụng chốt định vị cố định thì không có khả năng tháo được gầm ra theo phương thẳng đứng do vậy ở các vị trí này sử dụng các chốt định vị nằm trên tay kẹp. Mặt khác do độ cứng vững của 2 tấm bao này không cao nên trên mỗi tay kẹp có sử dụng thêm mặt đỡ để đỡ tấm ngoài này nhằm tăng cứng cho chúng. Mặt đỡ tấm ngoài Kẹp tấm ngoài 5.1.5. Bước hàn thứ năm. Đồ gá hàn bước thứ năm. Tại bước hàn này chỉ hàn mảng sàn xe, khi lắp ráp mảng sàn được đặt lên satxi nó bị giới hạn bởi biên dạng của thành bên của gầm, mặt khác do không yêu cầu về độ chính xác quá cao của sàn xe so với các phần khác của xe nên tại bước này không sử dụng tay kẹp, chốt dịnh vị mà sử dụng luôn lực kẹp trên súng hàn để kẹp trong quá trình hàn. 5.2. Thiết kế các đồ gá hàn mảng sườn. Đối với đồ gá hàn sườn. Đặc điểm của mảng sườn có ít chi tiết hàn nhưng chi tiết thường dài và khó cứng vững, rất dễ bị biến dạng do vỏ mỏng. Mặt khác tại vị trí thành cửa sườn hàn cả thành trong và thành ngoài nên việc hàn cả mảng sườn trên cùng một đồ gá là không có khả năng do vậy chúng em đã tách mảng sườn làm hai phần hàn trên hai đồ gá khác nhau là đồ gá hàn sườn trong và đồ gá hàn sườn ngoài. 5.2.1. Đồ gá hàn sườn trong. Đồ gá sườn trái trong Đồ gá sườn phải trong. Đối với đồ gá này được bố trí rất nhiều tay kẹp, mặt đỡ nhằm tăng độ cứng vững cho các mảng vỏ trên đồ gá nhằm đảm bảo độ chính xác khi hàn. Mặt khác một số chi tiết không có lỗ để định vị nên gây ra khó khăn trong quá trình gá đặt do vậy phải tạo ra lỗ định vị như hình vẽ. Các lỗ này sẽ được cắt đi sau quá trình hàn. Vị trí định vị Do đặc điểm gần giống nhau về kết cấu của hai mảng sườn trong nên hai đồ gá hàn trong gần giống nhau, đối xứng với nhau. Tuy nhiên kích thước và vị trí chúng khác nhau, do đó đây là 2 đồ gá hoàn toàn độc lập trong quá trình thiết kế cũng như chế tạo. 5.2.2. Đồ gá hàn sườn ngoài. Đồ gá sườn trái ngoài Đồ gá sườn phải ngoài. Đồ gá hàn sườn ngoài thực hiện nhiệm vụ hàn mảng sườn trong được hàn trên đồ gá hàn trong với mảng vỏ bao bên ngoài và rãnh dẫn nước mưa. Trên mảng vỏ ngoài của sườn cũng được thiết kế thêm tai có lỗ định vị. Và các tai này sẽ được căt bỏ khi hàn xong trước khi chuyển sang đồ gá tổng hợp. Cũng như đối với đồ gá hàn trong, đồ gá hàn ngoài cũng được bố trí nhiều tay kẹp, mặt đỡ nhằm tăng cứng cho sườn trong khi hàn. Máng nước là một thanh thép hình chữ u dài mỏng lại được hàn dọc theo chiều dài của sườn ngoài nên độ cứng vững rất thấp đồng thời dễ gẫy nên máng hứng nước mưa cần được định vị trên đồ gá nhưng vẫn phải đảm bảo cho việc tháo lắp dễ dàng tránh hiện tượng biến dạng sau khi hàn. 5.3. Giới thiệu đồ gá tổng hợp. Sau khi các mảng cơ bản được hoàn thành trên các đồ gá, chúng được đưa tới đồ gá tổng hợp, tại đây năm mảng chính được gá đặt và hàn hoàn thiện trên đồ gá tổng hợp, tạo thành vỏ xe ô tô. Đồ gá tổng hợp gồm nhiều loại tay kẹp cũng như hệ thống phụ trợ khác nhau. Dưới đây là cấu tạo của một dạng đồ gá tổng hợp. Đồ gá tổng hợp Đồ gá tổng hợp đã được thiết kế trước đây, với những lựa chọn tương đối phù hợp với quy trình sản xuất, đạt được những yêu cầu sản xuất đặt ra, nhằm hoàn hiện dây chuyền hàn vỏ xe Minibus 8 chỗ ngồi. Đây là khâu cuối của dây chuyền hàn, nên một dây chuyền hàn hoàn thiện cần có đồ gá tổng hợp, kế thừa những gì đã thiết kế, chúng em xin giới thiệu một dạng đồ gá tổng hợp. * Kết luận chương. Dựa trên kết cấu các chi tiết đã phân tích ở trên, chúng em đã thiết kế hoàn thiện các bộ đồ gá hàn mảng gầm và 2 mảng sườn, trong đó đã phân tích những khó khăn, đưa ra các lựa chọn, nhằm tối ưu hóa khả năng sản xuất tại Việt Nam. Sử dụng các phần mềm thiết kế công nghiệp mạnh như: Solidworks, Autocad,… chúng em đã tính toán, thiết kế hoàn thiện các đồ gá, với độ chính xác cao, phù hợp sản xuất, lựa chọn nguyên vật liệu sẵn có trong nước. Ưu điểm nổi bật của đồ gá là tính linh hoạt trong sản xuất, cũng như phù hợp với nhân chủng học con ngừoi Việt Nam. Khác với các đồ gá nhập ngoại, đồ gá này được thiết kế dựa trên điều kiện sức khỏe và khả năng lao động của người Việt Nam, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Đối với mảng gầm, gồm rất nhiều chi tiết nên đồ gá rất phức tạp, bố trí nhiều loại tay kẹp khác nhau, các chi tiết gá đặt theo thứ tự quy định, nên khi hàn cần tuần thủ các thứ tự gá đặt, nhằm đảm bảo khả năng tháo lắp các chi tiết. Mảng sườn có cấu tạo đơn giản hơn mảng gầm, nhưng biên dạng lại khó gá đặt, đồng thời ít lỗ định vị, nên phải chia thành 2 đồ gá (inner và outter). Sau khi phân chia, việc hàn mảng sườn đơn giản và dễ dàng hơn. Các đồ gá đều có khả năng chế tạo hàng loạt, các chi tiết có khả năng thay thế cũng như chỉnh sửa một cách dễ dàng. KẾT LUẬN Sau một thời gian dài học tập và nghiên cứu, cũng như tham quan, thực tập tại các nhà máy sản xuất ô tô, trước nhu cầu sản xuất thực tế của Công ty ô tô Sài Gòn, chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp: “Xây dựng dây chuyền hàn vỏ xe Minibus 8 chỗ ngồi sản xuất và lắp ráp tại Việt Nam”, đồ án đã thu được một số kết quả như sau: Thứ nhất, đồ án đã thiết kế hoàn chỉnh các bộ đồ gá chính trong dây chuyền hàn vỏ xe Minibus 6-8 chỗ ngồi. Bộ đồ gá hoàn toàn có khả năng chế tạo bằng công nghệ, thiết bị, vật liệu trong nước. Thứ hai, đồ án đã lập quy trình xây dựng dây chuyền hàn vỏ xe với công nghệ, thiết bị trong nước phù hợp với sản xuất hiện tại, có tính ứng dụng cao trong việc giảng dạy cho công nhân phân xưởng hàn tại nhà máy lắp ráp và sản suất ô tô. Thứ ba, đồ án xây dựng dây chuyền có khả năng sản xuất liên tục, linh hoạt trong sản xuất khung vỏ, dễ chỉnh sửa cho một vài dòng xe có kích thước tương tự. Thứ tư, sử dụng các phần mềm thiết kế công nghiệp mạnh như: SolidWorks, Autocad, Photoshop để thiết kế quy trình công nghệ, đồ gá và các chi tiết một cách chính xác và trực quan nhất, đồng thời có khả năng ứng dụng KHKT cao trong chế tạo bằng các máy công cụ như: NC, CNC,… Thứ năm, đồ án đã chọn lọc và kế thừa những ưu điểm của các hãng xe với công nghệ hàn vỏ tiên tiến. Thứ sáu, đồ án đã thiết kế các sản phẩm chính là đồ gá, được lựa chọn phù hợp với công nghệ sản xuất trong nước. Vật liệu sản xuất trong nước với giá thành thấp (8.000- 9.000 đồng/kg vật liệu), gá bộ đồ gá sản xuất trong nước chỉ bằng 1/3 so với giá nhập ngoại. Tuy nhiên do kinh nghiệm tực tế chưa sâu, thời gian nghiên cứu có hạn nên đồ án vẫn còn nhiều mặt hạn chế không tránh khỏi. Một số công đoạn như hàn mảng đầu, hàn mảng trần chưa đưa ra giải pháp tối ưu, một số chi tiết chưa phải là mảnh rời ở dạng tối thiểu sau khi dập. Đồ án chưa đi và nghiên cứu khâu dập các chi tiết tại Việt Nam cũng như thiết kế các đồ gá nhỏ chuyên dùng (Jig). Tuy vậy, với tính linh động cao trong sản xuất, dễ thay đổi phù hợp với các dòng xe khác nhau, nguyên vật liệu gia công đồ gá sẵn có trong nước thì đây hoàn toàn là một đề án khả thi, đáng để chúng ta quan tâm. TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ môn Ôtô, “Giáo trình Công nghệ khung vỏ”, Trường ĐHBK Hà Nội, 2004. Nguyễn Trọng Bình, “Công nghệ chế tạo máy”, NXB Khoa học&Kỹ thuật, 1998. Đặng Việt Cương, “Sức bền vật liệu”, Trường ĐHBK Hà Nội, 2004. TS. Hoàng Thị Bích Ngọc, “Máy thủy lực thể tích”, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, 2000. TS. Nguyễn Việt Hùng, TS. Đào Hồng Bách, “Giáo trình SolidWorks”, Nhà xuất bản Xây dựng, 2003. Sổ tay kỹ thuật dây chuyền hàn và lắp ráp vỏ ô tô của các công ty Ford, Toyota, Mekong. PHỤ LỤC * Các mẫu phiếu công nghệ: Phiếu hướng dẫn công việc Phiếu phân tích công việc * Các chi tiết trên đồ gá: TT Tên các chi tiết Kí hiệu Vật liệu Số lượng Chú thích 0 Tay kẹp 1 Cụm chốt định vị *.0?.01 C45 1 2 Đầu chốt định vị cho đồ gá *.??.01.01 1 Có nhiệt luyện 3 Khối V *.??.01.02 1 4 Chốt định vị cho tay kẹp *.??.01.03 2 Có sử dụng cả chốt trụ và chốt trám 5 BulonM6 *.??.01.04 4 6 Lá căn *.??.01.05 4 7 Bộ đế đồ gá *.??.02 8 Đế đồ gá *.??.02.01 1 9 BulonM8 *.??.02.02 2 10 BulonM10 *.??.02.03 2 11 Chốt định vị cho đế đồ gáp(có sử dụng cả chốt trụ và chốt trám) *.??.02.04 2 12 Vòng đệm *.??.02.05 4 13 Tay kẹp *.??.03 14 Thanh truyền *.??.03.01 2 15 Má kẹp *.??.03.02 1 16 Má cơ cấu kẹp *.??.03.03 2 17 Chốt xoay *.??.03.04 2 M8 18 Chốt xoay *.??.03.05 2 M8 19 Thép không thể gọi nó là cái gì *.??.03.06 1 20 Tay gạt *.??.03.07 1 21 Ống đỡ *.??.03.08 2 22 Thân đồ gá *.??.03.09 1 23 Máng kẹp *.??.03.10 1 24 Chốt định vị *.??.03.11 2 M4 25 Bulon bắt máng kẹp *.??.03.12 2 M8 27 Đệm lót *.??.03.14 2 28 Vòng hãm *.??.03.15 8 29 Một số chi tiết không có trong danh sách thì tùy từng vị trí sẽ có thêm 1 Cụm bulon đai ốc đỡ đồ gá San.01.01 2 Sàn đồ gá gầm San.01.01.01 1 3 BulonM30 San.01.01.02 1 4 Đai ốc M30 San.01.01.03 3 5 Tấm lót nền xưởng San.01.01.04 1 6 Cụm bệ đồ gá San.01.02 7 Sidelo.01 8 Sàn đồ gá sườn trái ngoài Sidelo.01.01 1 9 BulonM30 Sidelo.01.02 1 10 Đai ốc M30 Sidelo.01.03 3 11 Tấm lót nền xưởng Sidelo.01.04 1 12 Sidel.01 13 Sàn đồ gá sườn trái trong Sidel.01.01 1 14 BulonM30 Sidel.01.02 1 15 Đai ốc M30 Sidel.01.03 3 16 Tấm lót nền xưởng Sidel.01.04 1 17 Sidero.01 18 Sàn đồ gá sườn phải ngoài Sidero.01.01 1 19 BulonM30 Sidero.01.02 1 20 Đai ốc M30 Sidero.01.03 3 21 Tấm lót nền xưởng Sidero.01.04 1 22 Sider.01 23 Sàn đồ gá sườn phải trong Sider.01.01 1 24 BulonM30 Sider.01.02 1 25 Đai ốc M30 Sider.01.03 3 26 Tấm lót nền xưởng Sider.01.04 1 Các chi tiết trên đồ gá 1 Cụm chốt định vị ụ trước DG.17.04 2 2 Chốt định vị DG.17.01.07 1 3 Trụ trượt DG.17.01.05 1 4 Ngạnh kẹp DG.17.01.06 1 5 Chốt DG.17.01.02 1 6 Cốc đẩy DG.17.01.08 1 7 DG.17.03 1 8 Đế chốt kẹp DG.17.02.01 1 9 Vòng đệm DG.17.02.05 6 10 Bulon M10 DG.17.02.03 4 M10 11 Bulon M8 DG.17.02.02 2 M8 12 Thân chốt định vị DG.17.03.01 1 13 Xi lanh thủy lưc DG.21.0? 1 14 Đế xi lanh DG.22.01.13 1 15 Thân xi lanh DG.22.01.05 1 16 Nắp xi lanh DG.22.01.04 1 17 Piston DG.22.01.02 1 18 Ụ cao su DG.22.01.01 1 19 Vòng đệm DG.22.01.12 1 20 Bulon DG.22.01.10 M10 4 21 Đai ốc DG.22.01.03 4 22 Bulon DG.22.01.06 M10 4 23 Vòng đệm DG.22.01.11 4 Chú thích: *. Có thể thay bằng DG đối với tay kẹp trên đồ gá thành ngoài trái. : Sr đối với tay kẹp trên đồ gá thành bên trái. : Sro đối với tay kẹp trên đồ gá thành bên trái. : SL đối với tay kẹp trên đồ gá thành bên trái. : SLo đối với tay kẹp trên đồ gá thành bên trái. ??: Chỉ số hiệu tay kẹp trên mỗi đồ gá./.