QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG LÒ XO GIẢM XÓC Ô TÔ
I. Tổng quan về vật liệu đàn hồi.
I.1. Tổng quan
Kim loại và hợp kim đàn hồi với những tính chất đặc biệt hiện đang được
sử dụng với một số lượng rất lớn trong ngành cơ khí chế tạo, giao thông vận tải, xây
dựng, công nghiệp quốc phòng,…

Các thép cacbon lò xo, nhíp

thường được gọi là thép lò xo thông dụng có môđun đàn hồi cao để hạn chế biến dạng
đàn hồi. Nên chúng được sử dụng để chế tao các chi tiết đàn hồi, chịu lực cao. Đây là các
vật liệu có giá thành không cao nên được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo ô tô, máy
kéo, trong vận tải đường sẳt và chế tạo máy công cụ.
Để đảm bảo khả năng làm việc của các phân tử đàn hồi chịu lực các thép lò xo cần
phải có giới hạn đàn hồi, giới hạn mỏi và độ bền tích thoát cao. Các thép lò xo thường có
hàm lượng cacbon cao ( 0,5-0,7% ) được tôi và ram ở nhiệt độ 420-4500C thỏa mãn các
yêu cầu đó. Thép để làm nhíp được cung cấp ở dạng băng, sau đó rập tạo hình và tôi, ram
( hiện nay thường dùng lò chương trình tôi ram liên tục
I.2.

Phân loại loại lò xo vật và liệu thép lò xo

a. Phân loại lò xo
+Nhíp lá:


Nhíp được làm bằng một số băng thép lò xo uốn cong, được gọi là “lá nhíp”, các xếp
chồng lên nhau theo thứ tự từ ngắn nhất đến dài nhất. Tập lá nhíp này được ép với
nhau bằng một bulông hoặc tán đinh ở giữa, và để
Nói chung, nhíp càng dài thì càng mềm. Số lá nhíp càng nhiều thì nhíp càng cứng,
chịu được tải trọng lớn hơn. Tuy nhiên, nhíp cứng sẽ ảnh hưởng đến độ êm.

cho các lá không bị xô lệch, chúng được kẹp giữ ở một số vị trí. Hai đầu lá dài nhất (lá
nhíp chính) được uốn cong thành vòng để lắp ghép với khung xe hoặc các kết cấu
khác.
+ Đặc điểm của nhíp:
- Bản thân nhíp đã có đủ độ cứng vững để giữ cho cầu xe ở đúng vị trí nên không cần
sử dụng các liên kết khác.
- Nhíp thực hiện được chức năng tự khống chế dao động thông qua ma sát giữa các lá
nhíp.
- Nhíp có đủ sức bền để chịu tải trọng nặng.
- Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặt đường.
Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tải trọng nặng, nên
cần chú trọng đến độ bền hơn.
- Vì có ma sát giữa các lá nhíp nên nhíp khó hấp thu các rung động nhỏ từ mặt đường.
Bởi vậy nhíp thường được sử dụng cho các xe cỡ lớn, vận chuyển tải trọng nặng, nên
cần chú trọng đến độ bền hơn.
+ Độ võng của nhíp:
- Tác dụng của độ võng:
Khi nhíp bị uốn, độ võng làm cho các lá nhíp cọ vào nhau, và ma sát xuất hiện giữa
các lá nhíp sẽ nhanh chóng làm tắt dao động của nhíp. Ma sát này được gọi là ma sát
giữa các lá nhíp. Đó là một trong những đặc tính quan trọng nhất của nhíp. Tuy nhiên,
ma sát này cũng làm giảm độ chạy êm của xe, vì nó làm cho nhíp bị giảm tính chịu
uốn. Vì vậy, nhíp thường được sử dụng cho các xe tải.
Khi nhíp nẩy lên, độ võng giữ cho các lá nhíp khít với nhau, ngăn không cho đất, cát...
lọt vào giữa các lá nhíp và gây mài mòn.
- Biện pháp giảm ma sát giữa các lá nhíp
Đặt các miếng đệm chống ồn vào giữa các lá nhíp, ở phần đầu lá, để chúng dễ trượt
lên nhau. Mỗi lá nhíp cũng được làm vát hai đầu để chúng tạo ra một áp suất thích hợp
khi tiếp xúc với nhau.
+ Nhíp phụ
Các xe tải và xe chịu tải trọng thay đổi mạnh cần dùng thêm nhíp phụ. Nhíp phụ được

lắp trên nhíp chính. Với tải trọng nhỏ thì chỉ nhíp chính làm việc, nhưng khi tải trọng
vượt quá một trị số nào đó thì cả hai nhíp chính và phụ đều làm việc.


+Lò xo trụ:
Các lò xo được làm bằng thanh thép lò xo đặc biệt. Khi đặt tải trọng lên một lò xo,
toàn bộ thanh thép bị xoắn khi lò xo co lại. Nhờ vậy năng lượng của ngoại lực
được tích lại, và chấn động được giảm bớt.
+ Đặc điểm của lò xo trụ:
- Tỷ lệ hấp thu năng lượng tính cho một đơn vị khối lượng cao hơn so với loại lò
xo lá (nhíp).
- Có thể chế tạo các lò xo mềm.
- Vì không có ma sát giữa các lá như ở nhíp nên cũng không có khả năng tự khống
chế dao động, vì vậy phải sử dụng thêm bộ giảm chấn.
- Vì không chịu được lực theo phương nằm ngang nên cần phải có các cơ cấu liên
kết để đỡ trục bánh xe (đòn treo, thanh giằng ngang...)
+ Lò xo phi tuyến tính
Nếu lò xo trụ được làm từ một thanh thép có đường kính đồng đều thì toàn bộ lò
xo sẽ co lại đồng đều, tỷ lệ với tải trọng. Nghĩa là, nếu sử dụng lò xo mềm thì nó
không chịu được tải trọng nặng, còn nếu sử dụng lò xo cứng thì xe chạy không êm
với tải trọng nhỏ.


Tuy nhiên, nếu sử dụng một thanh thép có đường kính thay đổi đều, như minh hoạ trên
hình sau đây, thì hai đầu của lò xo sẽ có độ cứng thấp hơn phần giữa. Nhờ thế, khi có tải
trọng nhỏ thì hai đầu lò xo sẽ co lại và hấp thu chuyển động. Mặt khác, phần giữa của lò
xo lại đủ cứng để chịu được tải trọng nặng.
Các lò xo có bước không đều, lò xo hình nón ... cũng có tác dụng như vậy.
+Lò xo thanh xoắn:
Lò xo thanh xoắn (gọi tắt là thanh xoắn) là một thanh thép lò xo có tính đàn hồi xoắn.

Một đầu của thanh xoắn được gắn cứng với khung hoặc các kết cấu khác của thân xe, còn
đầu kia được gắn với bộ phận chịu tải trọng xoắn.
Thanh xoắn cũng được sử dụng để làm thanh ổn định.


+ Đặc điểm:
- Nhờ tỷ lệ hấp thu năng lượng trên một đơn vị khối lượng lớn hơn so với các loại
lò xo khác nên hệ thống treo có thể nhẹ hơn.
- Kết cấu của hệ thống treo đơn giản.
- Cũng như lò xo cuộn, thanh xoắn không tự khống chế dao động, vì vậy phải sử
dụng thêm bộ giảm chấn.
+Lò xo cao su:
Các lò xo cao su hấp thu dao động thông qua nội ma sát phát sinh khi chúng bị một
ngoại lực làm biến dạng.

+ Đặc điểm
- Có thể chế tạo theo hình dáng bất kỳ.
- Chúng không phát tiếng ồn khi làm việc
- Chúng không thích hợp để dùng cho tải trọng nặng.
+Lò xo không khí:
Lò xo không khí sử dụng đặc tính đàn hồi của không khí khi bị nén.
+ Đặc điểm
- Những lò xo này rất mềm khi xe chưa có tải, nhưng hệ số lò xo có thể tăng lên khi tăng
tải nhờ tăng áp suất trong xy lanh. Đặc tính này giúp cho xe chạy êm cả khi tải nhẹ cũng


như khi đầy tải.
- Chiều cao của xe có thể giữ không đổi ngay cả khi tải trọng thay đổi, bằng cách điều
chỉnh áp suất không khí.
Tuy nhiên, hệ thống treo dùng lò xo không khí cần phải có trang bị điều chỉnh áp suất

không khí và máy nén khí... nên hệ thống treo sẽ phức tạp. Hiện nay, hệ thống treo khí
điều biến điện tử, cũng được sử dụng trong một số kiểu xe.
b. Phân loại vật liệu thép lò xo
Các mác thép cacbon bao gồm : C65, 70, 75, 80, 85, 65Mn, 70Mn (TCVN) được đặc
trưng bởi độ bền tích thoát không cao, đặc biệt khi nung nóng. Chúng không có lợi để
làm việc ở nhiệt độ trên 1000C. Do độ thấm tôi thấp nên các thép này được dùng các lò
xo tiết diện không lớn lắm.
Các thép lò xo, nhíp hợp kim thuộc về lớp peclít. Các nguyên tố hợp kim cơ bản trong
chúng là Si ( 1-3%), Mn (~1%). Trong các chi tiết có công dụng quan trong hơn thì thép
được hợp kim hóa them Cr (~1%) và Ni (<1,7%) các nguyên tố hợp kim yêu cầu phải có
ảnh hưởng ít tới giới hạn đàn hồi là tính chất chủ yếu của họ thép này. Quan trong hơn là
hợp kim hóa để nâng cao độ thấm tôi, độ bền tích thoát ứng suất và gới hạn mỏi. Do đó
hợp kim được sử dụng cho những phần tử đàn hồi kích thước lớn và đảm bảo cho chúng
làm việc lâu hơn và độ tin cậy cao hơn.
Các mác thép Silic 50Si2, 60Si2, 70Si3A được dùng làm lò xo hay nhíp có chiều dày
18 mm. Chúng có đặc điểm chống sự lớn lên của hạt khi tôi, nhưng lại có xu hướng dễ
thoát cacbon khi nung, đây là một dạng khuyết tật mặt rất nguy hiểm vì giảm độ bền mỏi.
Mác thép Si-Mn 60SiMnA đã hạn chế được nhược điểm này và được dùng để chế tạo các
lò xo có chiều dày nhỏ hơn 14 mm.
Các mác thép 50CrVA, 50CrMnVA có nhiệt độ ram cao hơn dòng thép Si và Si-Mn
khoảng 5200C, có khả năng chịu nhiệt cao hơn, độ dai cao hơn, ít nhạy cảm với nhát cắt.
Chúng được dùng làm nhíp các ôtô nhẹ, lò xo xupáp và các lò xo có công dụng quan
trọng khác và nhiệt độ làm việc khoảng 3000C.
Các thép 60Si2CrA và 60Si2Ni2A đươc tôi thấu trong các tiết diện tương ứng là 50
và 80 mm và được dùng làm các lò xo và nhíp lớn có tải nặng và đặc biệt. Các tính chất
của thép được quyết định bởi hàm lượng Cacbon và nhiệt độ ram. Ram được tiến hành ở
nhiệt độ cao hơn một chút so với nhiệt độ ứng với giới hạn đàn hồi cực đại để đảm bảo
độ dẻo và dai.
Các mác thép 70Si3A, 60Si2CrA, 60Si2Ni2A có cơ tính cao nhất σb≥ 1800MPa;
σ0,2 ≥ 1600MPa; δ≥ 5%; Ψ ≥20%. Giới hạn đàn hồi đạt σ0,01=880 -1150 MPa, còn độ

cứng đạt 40-48 HRC. Với độ bền và độ cứng như vậy, thép này nhạy cảm với sự tập
trung ứng suất cho nên trạng thái bề mặt có ảnh hưởng rất lớn đến độ bền mỏi. Khi không
có khuyết tật bề mặt giới hạn mỏi của thép khi uốn thấp hơn 500 MPa, còn khi xoắn
~300MPa. Để giảm độ nhạy cảm với tập trung ứng suất thì các lò xo và nhíp đã chế tạo
được biến cứng bề mặt bằng phun bi. Sau khi đã hóa bền bằng phun bi giới hạn mỏi tăng
1,5-2 lần.


II. Phân tích chi tiết và định dạng sản xuất.
2.1. Phân tích chi tiết ,chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết
2.1.1 Phân tích chi tiết.
Các lò xo được làm bằng thanh thép lò xo đặc biệt. Khi đặt tải trọng lên một lò xo,
toàn bộ thanh thép bị xoắn khi lò xo co lại. Nhờ vậy năng lượng của ngoại lực được
tích lại, và chấn động được giảm bớt.
Với đề tài này thì loại lò xo được lựa chọn là lò xo trụ.
+ Đặc điểm của lò xo trụ:
- Tỷ lệ hấp thu năng lượng tính cho một đơn vị khối lượng cao hơn so với loại lò xo
lá (nhíp).
- Có thể chế tạo các lò xo mềm.
- Vì không có ma sát giữa các lá như ở nhíp nên cũng không có khả năng tự khống
chế dao động, vì vậy phải sử dụng thêm bộ giảm chấn.
- Vì không chịu được lực theo phương nằm ngang nên cần phải có các cơ cấu liên kết
để đỡ trục bánh xe (đòn treo, thanh giằng ngang...)
2.1.2 chức năng và điều kiện làm việc
Nhờ tận dụng được lực đẩy do lò xo mang lại mà hạn chế được những dao động khi
xe chạy, làm giảm những va chạm mặt đường. Đồng thời tạo sư êm ái cho người ngồi
trên xe. Lò xo kết hợp với giảm trấn giúp cho lò xo tắt dần nhanh hơn tạo cho sự êm ái
mà thoải cho con người.
Lò xo làm việc trong điều kiện chịu tải đột ngột và tải trọng lớn nên đòi hỏi nhiều
yêu cầu nghiêm ngặt

2.2.

Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết

Thép và các hợp kim có các tính chất đàn hồi cao được sử dụng rộng rãi trong chế
tạo máy và dụng cụ. Trong chế tạo máy, chúng được dùng để chế tạo nhíp, bộ giảm xóc,
lò xo chịu lực với các công dụng khác nhau.Trong chế tạo dụng cụ đươc sử dụng làm các
chi tiết đàn hồi như tấm rơle, hộp xếp, giá treo, cấu kiện chịu kéo. Đặc điểm chung của
các chi tiết này là không được phép biến dạng dư khi tải trọng tĩnh lớn, tuần hoàn hay va
đập. Do đó các vật liệu này ngoài cơ tính đặc trưng cho các vật liệu kết cấu ( độ bền, độ
déo, độ dai, độ bền mỏi) cần phải có độ bền cao để chống lại biến dạng dẻo dù nhỏ.
Trong điều kiện chụ tải trọng tĩnh trong thời gian ngắn, độ bền chống biến dạng dẻo nhỏ
được đặc trưng bởi giới hạn đàn hồi, khi chịu tải lâu hay tải tuần hoàn thì đó là độ bền
tích thoát.


Độ bền tích thoát được đánh giá bởi sự chống lại tích thoát ứng suất. Tích thoát ứng
suất được đặc trưng bởi việc giảm ứng suất làm việc trong chi tiết. Sự tích thoát ứng suất
nguy hiểm ở chỗ, khi chuyển một phần biến dạng đàn hồi thành biến dạng dẻo thì các
phần tử đàn hồi thay đổi hình dáng và kích thước sau khi bỏ tải trọng.
Tích thoát ứng suất xảy ra bằng cách biến dạng dẻo tế vi trong các hạt tinh thể riêng lẻ và
được tích lũy theo thời gian. Với cấc ứng suất thấp hơn giới hạn đàn hồi, biến dạng dẻo tế
vi có thể được gây ra: bởi sự uốn cong các lệch hay sự tách lệch riêng biệt khỏi các chốt
hãm khi ứng suất nhỏ, bởi sự dịch chuyển các lệch hãm khi ứng suất cao.
Do đó để hợp kim đạt được giói hạn đàn hồi và độ bền tích thoát cao cần phải tạo
được cấu trúc lệch ổn định, trong đó không chỉ phần lớn mà hầu như tất cả các lệch bị
phong tỏa chắc chắn. Ngoài ra cấu trúc như thế phải có ứng suất tế vi ở mức độ không
cao ví các ứng suất tế vi này cùng với ứng suất làm việc làm cho lệch chuyển động dễ
dàng.
Để hãm lệch người ta dùng tất cả các phương tiện tạo chướng ngại vật có hiệu quả:

hợp kim hóa, nâng cao mật độ lệch, tiết ra các pha thứ 2 phân tán. Với quan điểm về các
tính chất đàn hồi thì cơ nhiệt luyện tạo thành cầu trúc thuận lợi nhất
2.3.

Phân tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết gia công

Nếu tác dụng một lực (tải trọng) lên một vật thể làm bằng vật liệu như cao su
chẳng hạn, nó sẽ tạo ra ứng lực (biến dạng) trong vật thể đó. Khi không tác dụng lực, vật
thể đó sẽ trở về hình dạng ban đầu. Ta gọi đặc tính đó là đàn hồi. Các lò xo của xe sử
dụng nguyên lý đàn hồi để làm giảm chấn động từ mặt đường tác động lên thân xe và
người ngồi trong xe.
Các lò xo thép sử dụng tính đàn hồi uốn và xoắn.


Tuy nhiên nếu lực tác dụng lên lò xo quá lớn, vượt quá giới hạn đàn hồi, làm cho nó
không thể phục hồi hoàn toàn hình dạng ban đầu gây biến dang dẻo. Tính chất này được
gọi là tính dẻo.
Độ cứng của lò xo:
Khoảng biến dạng của lò xo tuỳ thuộc vào lực (tải trọng) tác dụng lên nó. Trị số thu được
bằng cách chia trị số lực (w) cho khoảng biến dạng (a) là một hằng số. Hằng số (k) này
được gọi là độ cứng lò-xo hoặc “hằng số lò xo”. Lò xo có độ cứng nhỏ được gọi là
“mềm”, còn lò xo có độ cứng lớn thì được gọi là “cứng”.
Sự dao động của lò xo:
Khi bánh xe vấp vào một cái mô cao, các lò xo của xe nhanh chóng bị nén lại. Vì mỗi lò
xo đều có khuynh hướng giãn ngay trở về độ dài ban đầu của nó, để giải phóng năng
lượng nén, lò xo có khuynh hướng giãn vượt quá chiều dài ban đầu. Sau đó lò xo lại có
xu hướng ngược lại, hồi về chiều dài ban đầu, và lại co lại ngắn hơn chiều dài ban đầu.
Quá trình này được gọi là dao động của lò xo, nó lặp lại nhiều lần cho đến khi lò xo trở
về chiều dài ban đầu.



Nếu không khống chế sự dao động của lò xo, nó không những làm cho xe chạy không êm
mà còn có thể ảnh hưởng đến sự ổn định hoạt động. Để ngăn ngừa hiện tượng này cần
phải sử dụng bộ giảm chấn

III. Xác định dạng sản xuất.
3.1. Ý nghĩa của việc xác định dạng sản xuất.
Dạng sản xuất là một khái niệm đặc trưng có tính chất tổng hợp giúp cho việc xác
định hợp lý đường lối biện pháp công nghệ và đề ra phương án tổ chức sản xuất để tạo
ra sản phẩm đạt chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Trong điều kiện hiện nay việc xác định dạng sản xuất chủ yếu dựa vào sản lượng và
khối lượng của chi tiết gia công.
Các yếu tố đặc trưng của dạng sản xuất là:
- Sản lượng
- Tính ổn định của sản phẩm
- Tính lặp lại của quá trình sản xuất


- Mức độ chuyên môn hoá trong sản xuất
Tuỳ theo sản lượng hàng năm và mức độ ổn định của sản phẩm mà người ta chia ra làm 3
dạng sản xuất sau đây:
- Sản xuất đơn chiếc ( Đặc điểm: sản lượng hàng năm ít)
- Sản xuất hàng loạt ( Đặc điểm: sản lượng không quá ít chế tạo thành từng loạt theo
chu kỳ)
- Sản xuất hàng khối (có sản lượng rất lớn, sản phẩm ổn định, trình độ chuyên môn hoá
cao, trang thiết bị dụng cụ chuyên dùng)
Mỗi dạng sản xuất có những đặc điểm riêng nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác
nhau. Việc xác định dạng sản xuất có ý nghĩa rất quan trọng, dạng sản xuất ảnh hưởng
trực tiếp đến vấn đề quyết định đầu tư trang thiết bị máy móc , nhân lực , mặt bằng sản
xuất ...

Với dạng sản xuất loạt lớn cho phép vốn đầu tư vào trang thiết bị máy móc hiện đại
, chuyên dùng, tổ chức sản xuất theo dây truyền.
Với dạng sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ thì không nên đầu tư trang thiết bị máy móc
mà nên tận dụng những cái đã có sẵn để sản xuất .
Dựa vào đó ta lập được quy trình công nghệ gia công chi tiết hợp lý nhằm đạt hiệu
quả kinh tế cao.
2.2.Xác định dạng sản xuất
Muốn xác định dạng sản xuất trước hết phải xác định được sản lượng cơ khí và
khối lượng của chi tiết gia công.
-

Dạng sản xuất được xác định dựa theo công thức tính sản lượng

hàng năm sau đây:

α 
β 

N = N 0 × m1 +
1 +
 ,chiếc ⁄năm
100 
 100 


Trong đó: N : Số chi tiết tổng cộng được sản xuất trong một năm
N0 :Số sản phẩm được sản xuất trong một năm theo kế hoạch,
N0= 2 triệu (chi tiết)
m : Số chi tiết trong một sản phẩm
α : lượng sản phẩm dự phòng do sai hỏng khi tạo phôi dập gây ra


( α = 3%-6%).Chọn α = 4%
β : Số chi tiết được chế tạo thêm để dự trữ

(β = 5% - 7%). Chọn β = 6%
Thay số ta có:
6 
=> N = 2.10 11 +



-

4+6
6
÷ = 2, 2.10 ( sản phẩm/năm).
100 

Tính trọng lượng chi tiết.

Theo công thức:
Q= V. γ (KG).
Trong đó : Q trọng lượng chi tiết (KG).
V thể tích của chi tiết (dm3 ).
γ trọng lượng riêng cửa vật liệu γ

thép

= 7.852 kG/dm3.


+ Tính thể tích chi tiết
Để tính thể tích của chi tiết ta sử dụng phần mềm hỗ trợ Unigraphic NX 9.0 theo các
bước làm sau đây :
• Sau khi cài đặt thành công ta khởi động NX 9.0 bằng cách double click vào
biểu tượng
ngoài màn hình.
• Sau khi khởi động NX ta đưa chi tiết đã được thiết kế vào theo các bước
dưới đây :


Click vào biểu tượng 開く

để tìm đến file cần mở rồi chọn file cần mở và ấn OK

Sau khi chi tiết được đưa vào môi trường NX ta chọn 解析 và chọn ボデイを測定 và
chọn vào chi tiết khi đó sẽ có thể tích hiện lên bên cạnh chi tiết.


Sử dụng phần mềm hỗ trợ Unigraphic NX 9.0 ta đo được
V=1307297,3295mm3 =1,307 dm3
Vậy ta có :
Q = V. γ = 1,307.7,852=10,26 kg
Tra bảng 2 trong “Thiết kế đồ án chế tạo máy _Trần văn Địch”.ta có.
Đây là dạng sản xuất: Hàng khối.

Bảng 2. Các dạng sản xuất.
Khối lượng chi tiết (kg)
Dạng sản xuất

<4 (Kg)


4÷ 200 (Kg)

>200 (Kg)

Sản lượng hàng năm của chi tiết (chiếc)
Đơn chiếc

<100

<10

<5

Loạt nhỏ

100÷ 500

10÷200

5÷100

Loạt vừa

500÷5000

200÷500

100÷300


Loạt lớn

5000÷50000

500÷1000

300÷1000

Hàng khối

>50000

>1000

>1000


PHẦN II : XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ CHIỀU DÀI PHÔI
2.1.Cơ sở việc lựa chọn phôi
Phôi được xác định theo kết cấu của chi tiết, vật liệu, điều kiên, dạng sản xuất cụ
thể của từng Nhà máy xí nghiệp. Chọn phôi tức là chọn phương pháp chế tạo xác định
lượng dư, kích thước và dung sai của phôi .
Việc xác định phương pháp tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo tốt yêu cầu kỹ thuật của
chi tiết, kích thước của phôi phải đảm bảo đủ lượng dư cho quá trình gia công. Hình
dáng của phôi càng giống hình dáng của chi tiết bao nhiêu thì càng giảm được lượng
dư gia công, yêu cầu này cho phép giảm số lần chạy dao, giảm thời gian gia công, tăng
năng suất, giảm giá thành sản phẩm.
Việc tạo phôi phù hợp với việc chế tạo chi tiết trước hết phải căn cứ vào các yêu
cầu sau:
- Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia công đòi hỏi

- Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia công
- Dạng sản xuất cụ thể
- Khả năng đạt độ chính xác gia công, chọn phôi hợp lý
- Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất
Với chi tiết là lò xo giảm xóc cho ô tô thì sẽ có các phương pháp chế tạo như sau :
đúc phôi, rèn phôi, cán nóng và một vài phương pháp khác.
Phương pháp đúc phôi :
Phương pháp rèn tự do : Là phương pháp gia công áp lực với phôi được
nung nóng đến trạng thái chảy dẻo và sự biến dạng của phôi khi gia công là
tự do theo nhiều phương khác nhau, mức độ chính xác không cao. Phương
pháp này đòi hỏi người thợ có tay nghề và kinh nghiệm làm việc lâu năm.


Phương pháp cán nóng : là phương pháp nung vật liệu đến nhiệt độ nóng
chảy sau đó được cho đi qua một loạt các con lăn, hoặc các hình thức cán, cuộn, dập,
uốn khác nhằm tạo áp lực để biến thép nguyên liệu “tạo dáng” cho đến khi nó đạt đến
cấu hình cuối cùng của thành phẩm.

Từ nguyên liệu quặng thép, hoăc thép phế, bổ sung các thành phần hợp kim cần thiết
qua quy trình nấu, đúc, cán tạo thành phôi thép thành phẩm. Phôi này sau đó được gia
nhiệt cán lại, tạo hình để ra quy cách, chiều dày sản phẩm cần thiết. Dễ nhìn nhận bằng


mắt thường là sản phẩm có màu xám đen, gần biên có màu xanh hình thành trong quá
trình làm nguội thép. Chiều dày sản phẩm thông thường chỉ từ 1.2mm trở lên.
Sản phẩm hoàn chỉnh dạng cuộn (chiều dày 1.20 - 25mm). Hoặc dạng tấm đúc (chiều
dày từ 6.00mm - 250mm). Tùy theo mục đích, công dụng của sản phẩm, dùng trực tiếp
trong sản xuất, chế tạo, hoặc là nguyên liệu cho quá trình sản xuất các chủng loại thép
khác. Sản phẩm thép cán nóng chiếm tỷ lệ cao nhất trong các chủng loại thép ứng dụng
rộng trong sản xuất công nghiệp, xây dựng và dân dụng.

Dựa vào các đặc điểm kết cấu hình dáng kích thước của chi tiết, yêu cầu kỹ thuật
và thành phần hóa học với chi tiết là lò xo giảm xóc ô tô. Đồng thời căn cứ vào ưu
nhược điểm của từng phương pháp mà ta đưa ra phương pháp chế tạo phôi hợp lý nhất
là sử dụng phôi gia công bằng phương pháp cán nóng. Chọn vật liệu phôi là Thép lò xo
với mác thép :
2.2. Tính toán chiều dài phôi cán :
Với bước xoắn, chiều cao….

PHẦN III THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG CÔNG NGHỆ
3.1 Bản vẽ chi tiết.

Loại lò xo này được sử dụng như một linh kiện quan trọng cấu tạo lên hệ thống
giảm xóc- bộ phận giữa thân xe và bánh xe ô tô. Tùy vào từng loại xe mà kích cỡ lò xo
sẽ khác nhau
3.2. Thứ tự các nguyên công.
• Nguyên công I : Cán phôi và cắt phôi.
• Nguyên công II : Kiểm tra đường kính và chiều dài phôi cán.
• Nguyên công III : Gia nhiệt và cuốn nóng.


•
•
•
•
•
•

Nguyên công IV : Nhiệt luyện.
Nguyên công V : Phun bi.
Nguyên công VI : Ép để nâng cao cơ tính.

Nguyên công VII : Sơn phủ.
Nguyên công VIII : Kiểm tra sức đẩy, bật và độ cứng.
Nguyên công IX : Kiểm tra bước xoắn, chiều dài và đường kính lò xo.

3.3. Quy trình gia công chi tiết.
3.3.1. Nguyên công I : Cán phôi và cắt phôi
3.3.1.1. Sơ đồ nguyên công như hình vẽ :
?
3.3.1.2 Phân tích nguyên công.
Từ nguyên liệu ban đầu phôi sẽ được nung ở nhiệt độ : để đạt mức độ nóng chảy
theo yêu cầu . Sau đó sẽ được lần lượt đi qua các con lăn để tạo hình. Sau khi tạo xong
về hình dáng thì thép sẽ được cắt với chiều dài L để phù hợp với từng điều kiện sử dụng
hợp lý.
3.3.1.3. Yêu cầu kỹ thuật sau khi cán.
Chi tiết sau khi cán phải đạt một số yêu cầu kỹ thuật sau đây :
• Không bị cong vênh, xoắn. (theo bản vẽ yêu cầu phôi sau khi cán là loại
thép trụ tròn không có gân, không xoắn.)
• Bề mặt không được sần sùi (theo bản vẽ yêu cầu phôi sau khi cán là loại
thép trụ tròn không có gân, không xoắn.)
• Chiều dài sau khi cán sai lệch trong khoảng ±2mm
• Dung sai về đường kính là trong khoảng ±0,1
3.3.2 Nguyên công II : Kiểm tra đường kính và chiều dài phôi cán.
3.3.2.1 Sơ đồ nguyên công như hình vẽ :
?
3.3.2.2 Phân tích nguyên công.


Mục đích :
Kiểm tra đường kính và chiều dài phôi cán là kiểm tra xem phôi sau khi cán có
đảm bảo được yêu cầu về đường kính và chiều dài như bản vẽ chi tiết yêu cầu hay

không?
Đây cũng là nguyên công quan trọng để chi tiết sau khi hoàn thiện đảm bảo được
các yêu cầu về hình dáng như bản vẽ.
Ở bước này ta tiến hành kiểm tra bằng tay :
Dụng cụ sử dụng :
• Dưỡng kiểm tra đường kính với dung sai mỗi dưỡng cách nhau 0,1mm.

• Cữ so chiều dài với rãnh có chiều dài trong khoảng ±2mm.
Quy trình kiểm tra :


Kiểm tra đường kính : phôi sau khi cán được đỡ hai đầu bằng 2 khối V ngắn để định vị 4
bậc tự do. Người thợ sẽ dùng dưỡng kiểm tra đường kính so một vài điểm của phôi cán
(đường kính phôi cán yêu cầu là :

)

Kiểm tra chiều dài phôi cán. Phôi được gá trên rãnh chữ V dài vào có cữ so hai đầu một
đầu điều chinhgr được trong khoảng ±2mm
3.3.3 Nguyên công III : Gia nhiệt và cuốn nóng.
3.3.3.1 Sơ đồ nguyên công như hình vẽ.

3.3.3.2 Phân tích nguyên công :
 Mục đích : cuốn phôi trụ dài thành lò xo với bước xoắn p = mm; chiều
cao = mm.?
 Bước gia nhiệt : chi tiết sẽ được nung nóng đến nhiệt độ nóng chảy là
950oC trong khoảng thời gian là 9h.


 Bước cuốn nong

Sau khi gia nhiệt cho chi tiết thì chi tiết sẽ được cuốn tạo hình ngay khi còn
đang ở trạng thái nóng chảy.
b. Định vị : Sơ đồ gá đặt như hình vẽ.
c. Lực kẹp : kẹp bằng mỏ kẹp
d. Chọn máy : Máy tiện 1K62.
e. Chọn chế độ cuốn:
Bước tiến bàn máy : bằng bước xoắn của lò xo p = mm.?
Tốc độ trục chính : ?

f. Tính thời gian gia công :?

3.3.4 Nguyên công IV : nhiệt luyện.
3.3.4.1 Sơ đồ nguyên công như hình vẽ


3.3.4.2 Phân tích nguyên công
Mục đích : Nhiệt luyện nhằm tang độ cứng,tính chống mài mòn cho chi tiết để phù hợp
với môi trường làm việc chịu tải lớn. Giảm ứng suất bên trong không để gây ra rạn, nứt.
Quy trình nhiệt luyện :
Bao gồm hai bước tôi và ram trung bình.
 Tôi thép.
Định nghĩa : Tôi thép là phương pháp nhiệt luyện nung thép đến nhiệt độ cao hơn
nhiệt độ tới hạn (AC1) để làm xuất hiện Austenit, giữ nhiệt rồi làm nguội nhanh để biến
nó thành Mactenxit hay các tổ chwucs không ổn định khác có độ cứng cao.
Mục đích : mục đích để nâng cao độ cứng và tính chống mài mòn.
Ở đây để đạt được độ cứng yêu cầu ta tôi thể tích.


Quy trình : Ban đầu ta nung chi tiết đến nhiệt độ 950oC giữ nhiệt trong 9h sau đó làm
nguội đột ngột bằng dầu ở trên dưới 50oC

 Ram trung bình.
Với chi tiết là lò xo giảm xóc với nhiều yêu cầu nghiêm ngặt về tổ chức tinh thể , độ
dẻo dai và độ cứng ta lựa chọn ram trung bình cho chi tiết này.
Định nghĩa : Ram trung bình là phương pháp ram ở nhiệt độ 300oC - 450oC sau
đó làm nguội từ từ . Tổ chức nhận được sau khi ram là Trustit ram.

Quy tình : ban đầu ta nung chi tiết đến nhiệt độ 450oC sau đó làm nguội từ từ
trong nước.

3.3.5 Nguyên công V : Phun bi
3.3.5.1 Sơ đồ gá đặt như hình vẽ :


3.3.5.2 Phân tích nguyên công.
Mục đích : Để làm được thành những chiếc lò xo ổn định có độ cứng và đàn hồi
mong muốn. Tăng tuổi thọ của lò xo và độ bóng bề mặt.
Trước khi bắn bi chi tiết có bè mặt sần sùi, đen xám. Sau khi bắn bi chi tiết có bề
mặt bóng, tuổi thọ tang (hình ảnh)


Nguồn : internet
a.
b.
c.
d.
e.
f.

Sơ đồ định vị : ?
Lực kẹp :?

Dao : sử dụng các viên bi có đường kính từ 0,4 – 0,8 mm.
Máy : máy bắn bi :
Vận tốc bắn bi : 20m/s
Thời gian bắn bi : ?

3.3.6 Nguyên công VI : Ép nâng cao cơ tính
3.3.6.1 sơ đồ nguyên công như hình vẽ :

3.6.2.Phân tích nguyên công.
Mục đích : nâng cao độ cưng cho lò xo, nâng cao tính đàn hồi.
a.
b.
c.
d.

Sơ đồ định vị : ta sử dụng hai mặt cong để định vị 4 bậc tự do cho chi tiết.
Lực ép : Ép từ hai bên vào một cách đồng thời đến khi lò xo co về hết.
Máy : ?
Thời gian ép : ?