[TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ] KÍ HIỆU VÀ CƠ TÍNH VẬT LIỆU CƠ KHÍ ...

1. Kí hiệu chung vật liệu Sắt thép

Nhìn chung tiêu chuẩn JIS là giống so với tiêu chuẩn quốc tế được cấu thành từ 3 thành phần chính như sau:

P1____P2____P3

Trong đó:

P1 : Biểu thị vật liệu bằng cách sử dụng chữ cái đầu tiên của tiếng anh hoặc chữ Latin hoặc kí hiệu nguyên tố. Chính vì vậy Vật liệu sắt thép bắt đầu với chữ S( Steel)

P2 : Biểu thị tên sản phẩm bằng cách kết hợp chữ cái đầu tiên của tiếng anh hay chữ Latin và kí hiệu biểu thị chủng loại theo hình dạng hoặc mục đích sử dụng như: tấm, thanh, ống , sản phẩm đúc rèn, nên sau chữ S thường là một số kí hiệu sau:

• P: Plate( tấm)
• T: Tube( ống)
• K: Công cụ
• W: Wire
• U: Use (ứng dụng đặt biệt)
• C: Casting (thép đúc)
• F: Forging (Rèn)
• S: Structure ( Kết cấu)

Ví dụ cụ thể: SS400, SS500

Trường hợp ngoại lệ, thép hợp kim dùng cho kết cấu máy( như thép Crom, Niken), có thêm kí hiệu nguyên tố hợp kim, ví dụ: SNC ( thép Niken Crom )

P3 : Chỉ ra chữ số kí hiệu chủng loại của Vật Liệu, độ bền kéo hoặc sức bền tối thiểu.

Tuy nhiên thép sử dụng cho kết cấu máy sẽ biểu thị bằng cách kết hợp mã số lượng nguyên tố hợp kim chính và lượng cacbon

2. Bảng thông số chính về quy ước cách đặt tên và cách đọc vật liệu Sắt thép

Bảng 1: Tên nguyên tố và cách gọi tên khi kết hợp với các nguyên tố khác

Tên Nguyên tố	Kí hiệu đơn thể	Kí hiệu khi kết hợ với nguyên tốt khác
Mangan	Mn	Mn
Crom	Cr	C
Molypden	Mo	M
Niken	Ni	N
Nhôm	Al	A
Boron	Bo	B

Bảng2: Bảng kí hiệu nguyên tố hợp kim chủ yếu:

Phân Loại	Kí hiệu
Thép Cacbon	SxxC
Thép Bo	SBo
Thép Mangan	SMn
Thép Mangan Bo	SMnB
Thép Mangan Crom	SMnC
Thép Mangan Crom Bo	SMnCB
Thép Crom	SCr
Thép Crom Bo	SCrB
Thép Crom Molypden	SCM
Thép Niken Crom	SNC

Như vậy dựa vào quy tắc ở Bảng 1, chúng ta hoàn toàn có thể đọc tên được các nguyên tố cấu thành nên Hợp Kim một cách rất đơn giản và dễ nhớ

Bảng 3: Kí hiệu và Phân Loại thép không rỉ

Phân Loại	Loại thép tiêu biểu	Kí hiệu thành phần
Hệ austenis	SUS304	18Cr-8Ni
Hệ Ferit	SUS430	18Cr
Hệ Mactenxit	SUS440C	18Cr-1C
Hệ Biến cứng phân tán	SUS630	17Cr—4Ni-4Cu-Nb

0.S50C, S55C, S45C

Chữ S đầu là thép kết cấu, 45C, 50C, 55C là hàm lượng cacbon.(xem chi tiết ở phần SS400) Thép này có cả dạng tròn lẫn dạng tấm.

1.SS400: 　là thép Cacbon thông thường (SS là Steel Structure ) hay thép kết cấu đúng như tên gọi của nó.thuộc dạng Thép cán nóng

Loại thép này ít khi xử lí nhiệt để tăng độ cứng cũng như cường độ được. cho nên nếu muốn dùng để làm các chi tiết cần cường độ cao thì người ta sẽ dùng vật liệu SC. Tuy nhiên do khả năng dễ gia công, dễ hàn và giá thành rẻ hơn nên nếu là những chỗ k quan trọng đòi hỏi cường độ thấp thì việc chọn SS400 sẽ tối ưu hơn.

Mặc dù con số 400 đằng sau cho biết độ bền kéo là 400 Mpa nhưng thực ra là dưới 400 Mpa

Xử lý bề mặt thì mình hay thấy là mạ hóa học Nickel hoặc xi mạ crom

các độ dày sẵn có 1.2; 1.4; 1.6; 1.8; 2.0; 2.3; 2.5; 2.8; 3.2; 3.6; 4.0; 4.5; 5.0; 5.6; 6.0; 6.3; 7.0; 8.0….

Mác thép	Thành phần hoá học (%)
	C	Si	Mn	Ni	Cr	P	S
SS400	0.11 ~ 0.18	0.12 ~ 0.17	0.40 ~ 0.57	0.03	0.02	0.02	0.03
S50C	0.47 ~ 0.53	0.15 ~ 0.35	0.6 ~ 0.9	0.2	0.2	0.030 max	0.035 max
S55C	0.52 ~ 0.58	0.15 ~ 0.35	0.6 ~ 0.9	0.2	0.2	0.030 max	0.035 max

♦ Tính chất cơ lý tính:

Mác thép	Độ bền kéo đứt	Giới hạn chảy	Độ dãn dài tương đối	độ cứng
	N/mm²	N/mm²	(%)
SS400	310	210	32	120Hv~140Hv
S50C	590 ~ 705	355 ~ 540	15	HBW143～187
S55C	610 ~ 740	365 ~ 560	13	HBW229～285

Đến đoạn này thì thấy có 2 loại Thép S45C, S55C và SS400, vậy chọn cái nào, chọn ra sao?

Giữa SS400 và S45C thì người ta sẽ xem đến mức độ cứng (cao sẽ chọn S45C) , hay mức chịu đựng (giới hạn kéo) nếu k quá quan trọng thì dùng SS400

Ví dụ Thép SS400 bền kéo là 400(N/mm2), của S45C là 570(N/mm2). Nếu tôi S45C sẽ đạt cứng 690(N/mm2). Nhưng SS400 thì lại k tôi cứng lên được.

Vd khác: Khi chọn vật liệu cho trụ tròn, quay với tốc độ cao thì chắc chắn sẽ chọn S45C. Nhưng nếu tải nhẹ, k quá quan trọng mà muốn đỡ tốn tiền thì sẽ chọn sang SS400 dạng tròn.

Vd nữa: Với chi tiết phải hàn thì SS400 là lựa chọn tốt.

2.SUS304: thép này chứa 18Cr-8Ni là dòng đại biểu cho thép không gỉ và được sử dụng khá rộng rãi. khi t.ke đòi hỏi những chi tiết k cần phải xử lí bề mặt nhưng chống gỉ được. Không bị nam châm hút(SUS303 thì có). Nếu là thép tấm thì có sẵn các độ dày 0.3;　0.4;　0.5;　0.6;　0.8;　1.0;　1.2;　1.5;　2.0;　2.5;　3.0;　4.0;　5.0;　6.0 ….

cụ thể chi tiết hơn thì có thể tham khảo tiêu chuẩn JIS hoặc tìm từ khóa “sus304 板厚 jis”

3.SPCC là thép tấm cán nguội khá thông dụng, bề mặt khá nhẵn, dễ gỉ.

độ dày phổ biến: 0.4; 0.5; 0.6; 0.7; 0.8; 0.9; 1.0; 1.2; 1.4; 1.6; 1.8; 2.0; 2.3; 2.5; 2.8; 3.2 là lớn nhất.

thường thì mình hay chọn nó làm tấm chắn ngoài của đế máy, cửa đóng mở… nên xử lý bề mặt phổ biến là sơn gia nhiệt(tiếng nhật là焼付塗装) gia nhiệt ở khoảng 120~200 độ trên 30p rồi sơn.

bảng thành phần hóa học

Symbol o f Class		SPCC	SPCD	SPCE	SPCF
Chemical Composition	C max.	0.15	0.12	0.1	0.08
	Si max.	─	─	─	─
	Mn max.	0.6	0.5	0.45	0.45
	P max.	0.1	0.04	0.03	0.03
%	S max.	0.05	0.04	0.03	0.03

4.MC nylon mà đặc biểu thông dụng của dòng này là MC901

Loại nhựa này bền cao, cứng cao, bền va đập cao, h.số ma sát thấp, nhiệt độ biến dạng cao.

Nhược điểm hút nước mạnh nên bị biến dạng

Gần đây mình dùng nó là đầu kẹp Jig để kẹp chi tiết trong quá trình test sản phẩm. có 1 máy thì nhúng nước cả Jig, 1 máy thì làm trong môi trường khô sạch nên đã xuất hiện 2 vật liệu này cùng lúc.

hình bên là so sánh bền kéo của các MC nylon.

Ngoài MC Nylon thì còn 1 vật liệu nữa cũng được xem xét đến là Duracon hay còn gọi là POM (PolyOxyMethylene). Giữa MC Nylon và POM thì khá tương đồng nhưng về cơ bản thì POM ít hút ẩm hơn.

Thiết kế liên quan tới máy móc thì chọn MC Nylon hơn, trừ khi cần chi tiết nhựa dài và nhỏ đòi hỏi độ chính xác cao hơn thì POM sẽ dành ưu thế(Nếu sản xuất hàng loạt các chi tiết nhựa vài vạn chiếc thì POM sẽ giúp bớt sản phẩm lỗi hơn). Khổ cái POM đắt hơn MC Nylon.

Do vậy cần xét các yếu tố:

・Môi trường có nước k? (ví dụ như máy về thực phẩm chẳng hạn)

・Đòi hỏi độ chính xác cao không?

・giá thành ra sao?

5. Nhựa PET (Poly Ethylene Terephthalate)

Loại này thì đa phần được biết đến khi làm Khung che xung quanh máy do đặc tính trong suốt của nó. độ dày thì tùy thị trường sẽ có độ dày rơi vào khoảng 1.0; 1.5; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0; 8.0; 10.0

6. Nhôm

Vật liệu Nhôm khá phổ biến đặc biệt là mâm xoay, các cụm chi tiết lắp vào RoboCylinder do đặc điểm tải trọng mang theo của RoboCylinder nhỏ.

Các dòng hợp kim nhôm hay dùng thì có vài dòng chính : A2017, A6065, A7075. Trong 3 loại này thì có A2017 và A7075 có độ cứng khá cao.

7. Thép hình. có nhiều loại hình dáng như hình T, I, H, L, vuông, hình chữ nhật, tròn.

vật liệu thì thường là SS400 (đôi khi có S45C, S50C)

được 1 điểm rất hay là trong Icad có sẵn tất cả các loại thép hình và kích thước theo tiêu chuẩn JIS nên hiếm khi phải đi tra kích thước của nó.

Thép hình hay được lựa chọn làm khung gầm máy, khung bao bọc phần trên máy.

với thép hình L thì chịu trọng lượng nhẹ. còn với máy lớn hơn thì cty hay dùng hình vuông.

************************************************************

Có 1 điều nên chú ý(và cũng là điều đầu tiên phải cân nhắc khi thiết kế kích thước của 1 chi tiết)

Khi dự định thiết kế 1 chi tiết mà bề mặt làm việc k cần xử lý gia công(phôi cắt ra dùng luôn) thì nên để ý đến kích thước thép tấm sẵn có trên thị trường.

ví dụ như các mác SS400 dưới đây thì tương ứng với độ dày t sẽ có bề rộng A.

Ví dụ nếu ta định làm 1 chi tiết dầy 4.5, rộng 19 thì rất sẵn có, nhưng nếu làm dầy 10 mà rộng 19 thì lại k có nên nếu muốn làm sẽ phải lấy loại rộng 25 cắt nhỏ thành 19. Điều này làm tăng chi phí gia công không cần thiết.

Hoặc mác S45C và S50C ((T) là độ dầy, là độ rộng)

—————————-

Nguồn : cokhithanhduy.com

Chia sẻ:

• Twitter
• Facebook

Thích Đang tải...

Có liên quan