Giải chi tiết Công nghệ cơ khí 11 Cánh diều mới bài 11: Quá trình sản xuất cơ khí

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Theo em, để sản xuất được chiếc ê tô như hình 11.1 thì cần thực hiện những công việc gì?

Hướng dẫn trả lời:

Theo em cần:

• Vẽ bản vẽ 
• Nghiên cứu bản vẽ
• Lựa chọn phôi
• Xác định trình tự nguyên công
• Lựa chọn thiết bị và dụng cụ
• Xác định chế độ gia công

I. SẢN XUẤT CƠ KHÍ

Câu 1: Sản xuất cơ khí là gì?

Hướng dẫn trả lời:

Là quá trình sử dụng các loại nguyên vật liệu, máy móc và công nghệ để tạo ra các sản phẩm cơ khí

Câu 2: Quá trình sản xuất cơ khi thường bao gồm những bước nào?

Hướng dẫn trả lời:

Bao gồm: sản xuất phôi -> Chế tạo cơ khí -> Đóng gói và bảo quản

II. CÁC BƯỚC CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT CƠ KHÍ

1. Sản xuất phôi

Câu 1: Sản xuất phôi kim loại gồm những công việc nào?

Hướng dẫn trả lời:

Gồm các công việc như: khai thác quặng, luyện kim và chế tạo phoi

Câu 2: Nhiên liệu của quá trình luyện gang là gì?

Hướng dẫn trả lời:

Là quặng sắt giàu sắt như hematit, manhetit, nhiên liệu thường dùng là than cốc, chất trợ dung là đá vôi

Câu 3: Trình  bày quá trình tạo thành gang

Hướng dẫn trả lời:

Quặng than cốc và chất trợ dung được đưa từ thiết bị chất liệu vào lò và xếp thành từng lớp xen kẽ. Không khí nóng (800oC) được nén vào lò ở nhiệt độ cao, than cốc bị đốt cháy sinh ra khí CO, khí này sẽ khử oxit sắt tạo thành sắt. Ở nhiệt độ cao sắt nóng chảy hòa tan một lượng nhỏ carbon và một số nguyên tố khác tạo thành gang lỏng chảy xuống đáy lò và được đưa lên ra ngoài qua cửa thoát gang

2. Chế tạo cơ khí

Câu hỏi 1: Kể tên các công việc cần thực hiện trong chế tạo cơ khí. Trong chế tạo cơ khí, phương pháp gia công nào thường được sử dụng?

Hướng dẫn trả lời:

Các công việc cần thực hiện trong chế tạo cơ khí là: chuẩn bị chế tạo, gia công, lắp ráp, kiểm tra và hoàn thiện sản phẩm

Câu hỏi 2: Mục đích của lắp ráp là gì? Sau khi lắp ráp cần phải tiến hành công việc gì?

Hướng dẫn trả lời:

Mục đích của lắp ráp là lặp ghép các chi tiết để tạo thành sản phẩm. Sau khi lắp ráp cần phải kiểm tra chất lượng sản phẩm. Đối với sản phẩm và các thiết bị hoạt động thì cần kiểm tra hoạt động của chúng, đối với thiết bị có yêu cầu phảu chạy rà trơn thì tiến hành chạy rà.

3. Đóng gói và bảo quản

Câu hỏi: Đóng gói và bảo quản sản phẩm cần lưu ý những vấn đề gì? Lấy ví dụ minh họa.

Hướng dẫn trả lời:

Cần lưu ý chèn lót xung quanh bằng các vật liệu như mút, xốp... để tránh bị dịch chuyển và va đập. Hàng hóa cho vào bao bì phải có độ lớn tương ứng, bền dẻo dai để chịu được các va chạm, trên bao bì có ghi rõ những yêu cầu khi bốc xếp và vận chuyển.

VD: với các sản phẩm dễ vỡ như gốm, thủy tinh... thường sẽ được bọc xốp và có kí hiệu hàng dễ vỡ trên bao bì để tránh va đập, vận chuyển cẩn thận....

Luyện tập

Câu 1: Nếu sản phẩm của quá trình sản xuất cơ khí chỉ là một chi tiết thỉ có thể giảm được những công việc gì nêu trong các bước kể trên?

Hướng dẫn trả lời:

Nếu sản phẩm của quá trình sản xuất cơ khí chỉ là một chi tiết thỉ có thể giảm được việc lắp ráp và kiếm tra hoàn thiện nêu trong các bước kể trên.

Câu 2: Trong các bước của quá trình sản xuất cơ khí thì bước nào quan trọng nhất? Vì sao?

Hướng dẫn trả lời:

Trong các bước của quá trình sản xuất cơ khí thì bước chế tạo cơ khí là quan trọng nhất vì nó chứa hai khâu quan trọng nhất là gia công và lắp ráp để tạo thành sản phẩm

Vận dụng

Câu hỏi: Hãy tìm hiểu quá trình sản xuất một số sản phẩm cơ khí trên Internet hoặc trong cơ sở sản xuất ở địa phương em.

Hướng dẫn trả lời:

• Quy trình sản xuất vít chi tiết

Quy trình sản xuất vít hiện nay gồm có 7 bước cơ bản và được sản xuất trong quy trình khép kín. Mỗi bước có thể rút ngắn hay kéo dài tùy thuộc theo đơn vị sản xuất, vì thế nên thời gian sản xuất ở mỗi đơn vị là khác nhau.

• Kiểm tra và lưu trữ nguyên vật liệu đầu vào

Bước đầu tiên của quy trình là kiểm tra nguồn nguyên vật liệu đầu vào và có phương án lưu trữ thích hợp. Các nguyên liệu thô này sẽ được kiểm tra đầu vào vô cùng nghiêm ngặt dựa trên các yêu cầu tiêu chuẩn của bản thiết kế sản phẩm. Sau khi thông qua bước kiểm tra, sản phẩm sẽ được đưa đi lưu trữ đúng vị trí, bảo quản kĩ để tránh bị gỉ sét.

Kho để vật liệu thép cần có sự thông thoáng, không tích tụ độ ẩm cao và tiếp xúc trực tiếp với ảnh nắng mặt trời. Các kho cần lắp đặt quạt thông gió để hạn chế độ ẩm sẽ làm oxy hóa thép.

• Sản xuất bu lông thô

Công đoạn sản xuất bu lông thô hay còn có cách gọi khác là sản xuất rút sợi chỉ, bởi phần nguyên liệu thô là các cuộn thép vòng tròn lớn. Phần đầu mối của cuộn thép sẽ được cho vào máy cán thẳng và đúc tạo hình.

Do ứng dụng các loại máy móc hiện đại nên khâu sản xuất này được rút ngắn thời gian và có độ chính xác cao hơn so với trước đây làm gia công đúc, rèn truyền thống.

• Gia công CNC

Gia công CNC giúp khoan tạo lỗ cho Ecu. Các chỗ góc sẽ cần R tinh đủ nhỏ hoặc rãnh thoát cần sử dụng đến phay CNC, vì thế nếu sản phẩm Ecu nhỏ tạo lỗ có biến dạng khó cần được gia công trên máy xung điện EDM.

Khi gia công chế tạo bu long ốc vít bằng hệ thống máy CNC sẽ giúp kích thước tạo ra được chính xác với bản vẽ yêu cầu.

• Xử lí nhiệt

Sau khi gia công CNC sẽ tiếp đến công đoạn xử lí nhiệt để tăng độ cứng, độ bền của sản phẩm khi lắp xiết.

Bu lông ốc vít sẽ được nung nóng ở nhiệt độ 850 – 900 độ C, sau đó sẽ được làm nguội trong môi trường nước lạnh. Ốc vít sẽ được làm nóng thêm lần nữa để mang lại độ cứng tối ưu. Việc làm nóng sẽ giúp làm giảm độ giòn của bu lông xảy ra trong quá trình đông cứng.

• Hoàn thiện bề mặt

Quy trình mài được thực hiện để làm cho bề mặt nhẵn mịn theo đặc điểm kĩ thuật hoàn thiện bề mặt.

• Cán ren

Đây là phần quan trọng cần lưu ý kĩ trong quy trình. Máy tiện ren sẽ gồm một phần khuôn cố định và một phần khuôn di động. Phần khuôn di động sẽ tạo ra áp lực lên thân trụ bu lông tạo thành ren xoắn. 

• Phủ lớp chống rỉ sét

Cuối cùng là phủ lên bu lông lớp chống rỉ sét. Đối với loại bu lông inox thì chỉ cần phủ thêm lớp hóa chất, đóng vai trò như lớp màng bảo vệ sản phẩm không bị oxy hóa gỉ sét khi ở trong môi trường không khí. Còn đối với bu lông được chế tạo từ sắt, bắt buộc sẽ phải mạ kẽm nhúng nóng vì sắt rất dễ han gỉ.

Tùy theo yêu cầu mà lớp chống gỉ sét sẽ được phủ dày mỏng khác nhau.

• Nguyên liệu sản xuất ốc vít

Nguyên liệu sản xuất bulong ốc vít sẽ cần phụ thuộc vào chính mục đích sử dụng của từng công trình, vị trí khác nhau. Cụ thể trong thực tế mọi người thường thấy đó là từ vật liệu như: đồng, thép, carbon thường hoặc carbon chất lượng cao, thép, inox 304, … Ngay sau đây sẽ là những đặc điểm cơ bản về nguyên liệu sản xuất ốc vít, mọi người hãy cùng khám phá nhé.

-Thép carbon

Nguyên liệu đầu tiên được nhắc đến chính là thép carbon, loại thép này được tạo thành từ hai thành phần chính là gang và sắt được pha trộn theo một tỉ lệ nhất để đảm bảo độ cứng khi sử dụng nhưng vẫn giữ được độ bền dẻo cần thiết.

Tùy vào nhu cầu sử dụng của người dùng mà có thể lựa chọn loại nguyên liệu từ thép carbon với tỉ lệ carbon cao hay thấp. Nếu lượng carbon cao thì độ cứng, chịu nhiệt cũng cao nhưng độ dẻo giảm và ngược lại.

Có đến 95% số lượng bulong ốc vít hiện nay trên thị trường đều sử dụng nguyên liệu sản xuất ốc vít từ thép carbon đủ thấy tính ứng dụng cao của dòng sản phẩm này phủ sóng rộng rãi đến mức nào.