- 6 Chương 1: Tổng quan về công nghệ hàn trong sản xuất ôtô. - 9 1.1 Thực trạng công nghiệp sản xuất ôtô tại Việt Nam. - 9 1.2 Các phương pháp hàn sử dụng trong sản xuất ôtô. - Hàn điểm. - Rôbốt hàn. - 19 1.3 Một số chi tiết điển hình. - Thùng xe. - 61 Bước 1: Chuẩn bị các chi tiết theo bản vẽ chi tiết. - 61 Bước 2: Tiến hành đặt các chi tiết vào vị trí bàn gá. - 78 3.3.1 Chi tiết số 1: Vỏ. - 78 3.3.2 Chi tiết số 2: Nắp. - 79 3.3.3 Chi tiết số 3: Ống tiêu âm. - 79 3.3.4 Chi tiết số 4: Tấm ngăn. - 82 Bước 1: Chuẩn bị các chi tiết theo bản vẽ thiết kế. - 82 Bước 2: Gá đính các chi tiết. - 82 Bước 3: Lập trình hàn với Rôbốt cho các chi tiết. - 82 Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm hàn thùng xe trên rôbốt AII-V6. - 94 Chương 5: Nghiên cứu thực nghiệm hàn ống xả trên rôbốt AII-V6. - 105 5 LỜI CAM ĐOAN Luận văn thạc sỹ “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn tự động bằng rôbốt trong công nghiệp sản xuất ô tô ” được hoàn thành bởi tác giả Lâm Duy Minh, học viên lớp cao học Công nghệ hàn, khóa khoa Cơ khí , trường Đại học Bách khoa Hà Nội. - Hà Nội, ngày 23 tháng 09 năm 2013 Tác giả luận văn Lâm Duy Minh 6 MỞ ĐẦU Xã hội càng phát triển và chất lượng giáo dụng càng nâng cao thì công nghệ càng được cải tiến và trở nên tinh vi hơn. - Rôbốt sẽ hỗ trợ phát triển những ngành công nghiệp mới và góp phần bảo tồn các nguồn tài nguyên và năng lượng. - Trên thế giới, robot được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp sản xuất ôtô, đặc biệt là rôbốt hàn. - Tại Việt Nam, rôbốt hàn đã được triển khai trong các ngành sản xuất vật liệu xây dựng, luyện kim, chế tạo cơ khí, công nghiệp đóng tàu và một vài lĩnh vực khác. - Hiện nay nền công nghiệp sản xuất ôtô ở nước ta đang trên đà hội nhập và phát triển. - Ban đầu các doanh nghiệp sản xuất trong nước chỉ đầu tư cho các linh kiện nhập khẩu, nhưng với sự phát triển của khoa học công nghệ đã có những doanh nghiệp đầu tư tự sản xuất và lắp ráp ôtô trong nước. - Ứng dụng và phát triển công nghệ không chỉ ở nhận thức vai trò quan trọng mà cần thiết phải được thúc đẩy mạnh mẽ trong phát triển kinh tế xã hội, trong hoạt động của các cơ quan nhà nước, các doanh nghiệp và trong toàn xã hội. - việc hình thành và đẩy mạnh thị trường công nghệ cũng chính là tạo cơ sở cho ứng dụng và phát triển khoa học công nghệ. - Nước ta đang trong đà hội nhập với quốc tế, công nghiệp hóa, hiện đại hóa, vì vậy các ngành công nghiệp sản xuất ôtô cần được chú trọng. - Ngành công nghiệp ôtô hiện nay đang sử dụng mạnh mẽ công nghệ hàn trong việc chế tạo các bộ phận chính như: thân xe, khung xe, vỏ xe và rất nhiều phụ tùng khác. - Ở đâu công nghệ hàn được sử dụng nhiều bao nhiêu thì giá thành xe được hạ thấp bấy nhiêu. - 7 Tính cấp thiết của đề tài: Ngành công nghiệp sản xuất ô tô ở nước ta ngày nay đang là một ngành hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. - Phát triển ngành công nghiệp này sẽ là động lực và sức mạnh để giúp đất nước hoàn thành công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa và trở thành một nước phát triển. - Hiện nay trong công nghiệp sản xuất ô tô, có rất nhiều các chi tiết như thùng xe, ống xả, khung, sắt xi phụ,…cần phải ứng dụng công nghệ hàn hồ quang. - Những chi tiết này có nhiều mối hàn và những mối hàn lặp đi lặp lại ở các vị trí khác nhau với cùng kích thước, cùng chế độ hàn. - Các nhà máy sản xuất ô tô trong nước đã ứng dụng công nghệ hàn hồ quang để chế tạo các chi tiết nói trên. - Tuy nhiên, phần lớn đều sử dụng hàn hồ quang bán tự động hoặc bằng tay. - Do đó năng suất không cao, chất lượng mối hàn thấp và không đồng đều. - Chính vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn tự động bằng robot trong công nghiệp sản xuất ô tô là hướng đi đúng, phù hợp về mặt khoa học. - Hiện nay ở các doanh nghiệp sản xuất ô tô tại Việt nam nhu cầu tự động hóa quá trình sản xuất các chi tiết như thùng xe, ống xả, sắt xi phụ,… là rất lớn. - Với chủ trương nội địa hóa cao, tăng năng suất và chất lượng trong ngành sản xuất ô tô, trong khi trình độ của những người thợ hàn vẫn còn hạn chế thì việc ứng dụng robot sẽ được thực tiễn chấp nhận. - Nhận thức được nhu cầu và hiệu quả cao của rôbốt hàn trong sản xuất ô tô, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn tự động bằng rôbốt trong công nghiệp sản xuất ô tô trở thành vấn đề cấp thiết. - Mục đích nghiên cứu của luận văn : Nghiên cứu công nghệ hàn các chi tiết điển hình trong ô tô từ đó thiết kế quy trình công nghệ hàn hợp lý bằng robot. - Lập trình ứng dụng trên robot hàn hồ quang 6 bậc tự do chuỗi động hở nhằm nâng cao năng suất và chất lượng trong công nghiệp sản xuất ô tô. - Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Luận văn tập trung nghiên cứu ứng dụng công nghệ hàn tự bằng rôbốt và thiết kế quy trình hàn thùng xe và ống xả Lập trình và thử nghiệm với rôbốt AII-V6 hàn thùng xe và ống xả. - 8 Phương pháp nghiên cứu. - Đề tài được nghiên cứu áp dụng các phương pháp như: nghiên cứu tài liệu, tổng hợp, phân tích, thực nghiệm trên rôbốt hàn AII-V6 đưa ra số liệu thực tế, sản phẩm ứng dụng. - Kết cấu của luận văn Nội dung luận văn gồm 5 chương: Chương 1: Tổng quan về công nghệ hàn trong sản xuất ô tô Chương 2: Thiết kế quy trình hàn thùng xe ô tô Chương 3: Thiết kế quy trình hàn ống xả ô tô Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm hàn thùng xe trên rôbốt AII-V6 Chương 5: Nghiên cứu thực nghiệm hàn ống xả trên rôbốt AII-V6 9 Chương 1: Tổng quan về công nghệ hàn trong sản xuất ôtô 1.1 Thực trạng công nghiệp sản xuất ôtô tại Việt Nam Ngành công nghiệp sản xuất ô tô ở nước ta ngày nay đang là một ngành hết sức quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. - Sự ảnh hưởng của nó đến các ngành công nghiệp khác là rất đáng kể và thể hiện là một trong những ngành xương sống của nền kinh tế. - Việc đi sâu vào phát triển ngành, thu hút vốn đầu tư nước ngoài, ứng dụng khoa học công nghệ và mở cửa hội nhập là những điều kiện tiên quyết để có một ngành công nghiệp sản xuất ô tô vững chắc. - Đây là những nhiệm vụ mà Cục Ứng dụng và Phát triển công nghệ đã tiến hành và đạt một số kết quả trên phương diện quản lý nhà nước. - Hơn 10 năm qua, ngành công nghiệp này vẫn luẩn quẩn trong vòng lắp ráp với tỷ lệ nội địa hoá mờ nhạt. - 17 doanh nghiệp trong lĩnh vực sản xuất và lắp ráp ôtô có vốn đầu tư nước ngoài đã được cấp giấy phép đầu tư, trong đó có 12 doanh nghiệp đang hoạt động với tổng vốn đầu tư đăng ký khoảng 1 tỷ USD, tổng năng lực sản xuất đạt khoảng 150.000 xe/năm, nhưng đến nay vẫn chưa có doanh nghiệp nào thực hiện đúng cam kết tỷ lệ nội địa hóa (đạt từ 20 - 40% sau thời gian 5 - 10 năm). - 10 Riêng đối với các liên doanh sản xuất ôtô tại Việt Nam, tỷ lệ nội địa hóa cũng rất thấp, chỉ khoảng 5 - 10% và không đạt kế hoạch đề ra. - Trong thời gian qua, các doanh nghiệp sản xuất đã chú trọng hơn tới việc chế tạo và lắp ráp. - Tuy nhiên, việc đầu tư cho công nghệ chưa nhiều nên phần lớn năng suất và chất lượng chưa cao. - Công nghệ sản xuất ô tô là yếu tố hết sức cần thiết và có vai trò quyết định đến chất lượng của sản phẩm. - Tuy nhiên công nghệ của chúng ta được đánh giá là lạc hậu so với thế giới. - Theo các chuyên gia, có 3 điều kiện để có được ngành công nghiệp ôtô là thị trường, con người và kỹ thuật. - Yếu tố về kĩ thuật và công nghệ không phải là thế mạnh của chúng ta. - Chúng ta thiếu vấn đề kỹ thuật, nếu có chính sách đúng về khuyến khích đầu tư, chuyển giao công nghệ thì sẽ thành công. - Với các quốc gia có ngành công nghiệp ôtô chưa phát triển hoặc đang trên đường phát triển thì yếu tố thị trường đóng vai trò đặc biệt quan trọng. - Trước khi nghĩ đến xuất khẩu, bản thân dung lượng thị trường trong nước phải đủ lớn để doanh nghiệp phát triển sản xuất, hạ giá thành sản phẩm. - Chi tiết kết quả bán hàng tháng 7/2012. - 24 24 Bảng 1.1: Bảng thống kê của VAMA tháng 7 năm 2012 Đẩy mạnh và khuyến khích phát triển sản xuất động cơ, phụ tùng, linh kiện ôtô và các bộ phận chính nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất, lắp ráp các loại ôtô trong nước, tiến tới xuất khẩu là một trong những yếu tố quan trọng trong định hướng và chiến lược phát triển ngành công nghiệp ôtô Việt Nam. - Hiện này, Hiệp hội các nhà sản xuất ôtô Việt Nam được thành lập với 18 thành viên là các công ty, doanh nghiệp sản xuất ôtô như công ty TNHH Ford Việt Nam, công ty TNHH ISUZU Việt Nam, công ty ôtô Trường Hải, tổng công ty máy động lực và máy nông nghiệp Việt Nam (Veam. - Một trong những mục đích của Hiệp hội là bảo đảm và cải thiện quyền hạn và lợi ích hợp pháp của người sử dụng xe trên các phương diện chất lượng độ tin cậy, sự an toàn, việc bảo vệ môi trường, 12 dịch vụ và bảo hành. - tranh thủ những thành tựu tiến bộ của công nghệ ôtô cho ngành công nghiệp ôtô Việt Nam. - Trường Hải là một trong những doanh nghiệp sản xuất ô tô ở Việt Nam hiện đang tập trung đầu tư sản xuất những linh kiện, chi tiết mà Việt Nam có lợi thế, đạt chất lượng toàn cầu, đem lại giá trị cao, có khả năng xuất khẩu trong khu vực. - Không chỉ sử dụng cho thị trường trong nước, loại thùng xe của Trường Hải được hãng Kia (Hàn Quốc) đặt hàng với số lượng lớn, vì chất lượng tốt, giá thành lại rẻ hơn sản xuất tại Hàn Quốc. - Như vậy, với thống kê chi tiết của VAMA, sản lượng bán hàng của toàn thị trường đạt 4707 xe tải. - Với số lượng xe tải này, thì lượng sản xuất các bộ phận cũng rất lớn. - Trên thế giới, nền công nghiệp ôtô có thể thấy việc một hãng sản xuất toàn bộ một chiếc xe hiện tại là rất ít. - Các hãng xe đều cố gắng thúc đẩy việc sản xuất linh kiện không quá phức tạp cho đối tác khác ở những khu vực có nguồn nhân công rẻ hơn nhằm hạn chế chi phí đầu vào, tăng năng lực cạnh tranh. - Nếu một vài liên doanh lắp ráp ôtô muốn đủ khả năng sản xuất và cạnh tranh hiệu quả để tồn tại thì cần phải áp dụng công nghệ vào trong sản xuất để tăng năng suất, giảm giá thành mà vẫn đảm bảo được chất lượng. - 13 Rôbốt ngày càng góp phần tối ưu hóa và linh hoạt trong ngành công nghiệp sản xuất ôtô. - Đã có khoảng hơn 1000 Rôbốt trong các nhà máy sản xuất ôtô, xe hơi, không có gì là bất thường khi con số này lớn hơn rất nhiều ở các nhà máy lớn. - Hình 1.1: Rôbốt hàn trong nhà máy sản xuất ôtô Vì vậy, để tăng năng suất cũng như chất lượng của sản phẩm thì việc ứng dụng các công nghệ bán tự động, tự động và Rôbốt là rất cần thiết. - Việc đẩy mạnh ứng dụng các công nghệ tự động trong sản xuất nói chung đã được ứng dụng trên thế giới có từ rất lâu, trong đó đặc biệt là trong ngành công nghiệp sản xuất ôtô. - Ở Việt Nam trong những năm qua, công nghệ tự động hóa đã được ứng dụng trong một số ngành sản xuất. - Riêng công nghiệp sản xuất ôtô ở nước ta cũng đã áp dụng một số công nghệ hiện đại trong sản xuất như công nghệ hàn điểm, công nghệ hàn MIG/MAG và ứng dụng công nghệ hàn tự động bằng Rôbốt. - 1.2 Các phương pháp hàn sử dụng trong sản xuất ôtô 1.2.1. - Hàn điểm Khái niệm hàn điểm: Hàn điểm là phương pháp hàn điện trở, trong đó mối hàn được hình thành dưới dạng những điểm riêng biệt ở chỗ tiếp xúc giữa hai vật hàn. - Các chi tiết hàn được chồng lên nhau, dùng điện cực ép sơ bộ chúng lại với nhau, sau đó cho dòng điện chạy qua. - Chỗ tiếp xúc giữa hai chi tiết được nung nóng 14 đến trạng thái chảy, còn xung quanh thì đến trạng thái dẻo. - Hàn điểm là một dạng hàn tiếp xúc, trong đó các chi tiết hàn được nối với nhau tại những điểm riêng biệt. - Cùng một thời điểm có thể hàn một, hai, hoặc nhiều điểm Công nghệ hàn điểm được sử dụng khá rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất ô tô nhờ tính công nghệ và khả năng cho mối hàn đạt chất lượng cao, đảm bảo yêu cầu kĩ thuật. - Hình 1.3 : Máy hàn điểm treo của Nhật Bản tại Công ty Cổ phần ô tô Vinaxuki P Sơ đồ hàn điểm hai phía ~ P ~ Sơ đồ hàn điểm một phía Tấm đệm đồng P P Hình 1.2: Sơ đồ máy hàn điểm 15 Máy được dùng để hàn thép carbon, thép tấm phủ, tấm mỏng và tấm nhôm không rỉ. - Độ dày hàn thường là 0,5 ÷ 3 (mm), phù hợp cho ô tô, xe gắn máy, hàng không, thiết bị y tế, dụng cụ, kim loại tấm, máy nông nghiệp, tủ, máy móc công nghiệp nhẹ, và kiến trúc, ..v..v. - Phương pháp hàn điểm này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất ôtô bởi những ứng dụng và chất lượng mối hàn đáp ứng được yêu cầu cần thiết. - Với thiết bị hàn điểm cầm tay thì năng suất đem lại là không cao, chất lượng phụ thuộc tay nghề người thợ do nguyên lí làm việc của phương pháp này còn cần đến lực kẹp. - Độ chính xác và chất lượng mối hàn sẽ chỉ được đảm bảo ở mức độ nhất định. - Hình 1.4: Hàn lắp thùng xe bằng công nghệ hàn điểm (thủ công) Rôbốt hàn điểm: Hàn điểm là kỹ thuật thường dùng để nối ghép hai chi tiết kim loại, thường là dạng tấm mỏng, bằng cách tạo ra hàng loạt các điểm nối bấm tròn. - Công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô để lắp ghép phần thân xe và các điểm nối ở khung sườn. - Ngoài ra chúng còn được các nhà sản xuất kim loại tấm sử dụng. - Các mối hàn điểm được tạo ra bằng cách ép các điện cực lên cả hai phía của các chi tiết cần hàn ghép với nhau và cho dòng điện cường độ cao đi qua chúng. - 16 Hình 1.5: Rôbốt hàn điểm sử dụng trong công nghiệp sản xuất ôtô Với những chi tiết như vỏ xe ôtô con, buồng xe, cánh cửa xe,…hàn điểm được sử dụng phù hợp bởi chiều dày của vật liệu, chi tiết không quá lớn. - Với sự phát triển của khoa học và kĩ thuật ngày nay, Rôbốt hàn điểm đã được sử dụng. - Nếu mối hàn được tạo ra không đúng cách, có thể xảy ra là hai chi tiết cần hàn không nóng chảy hoàn toàn, hoặc diện tích mối hàn nhỏ hơn yêu cầu cho một mối hàn chắc chắn. - Hiện nay, có thể thấy trong các nhà máy sản xuất ôtô công nghệ hàn sử dụng rôbốt mới chủ yếu áp dụng cho sản xuất buồng xe, cánh cửa xe…Với các chi tiết khác như thùng xe, sắt si,…công nghệ này chưa được ứng dụng nhiều. - Hình 1.6: Rôbốt hàn điểm trong xưởng sản xuất ôtô Veam tại Thanh Hóa 1.2.2
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt