ĐÚC TRONG KHUÔN CÁT-SÉT
1. Mở đầu
• Đúc trong khuôn cát-sét: là phương pháp đúc mà khuôn đúc được chế tạo bằng HHLK và HHLR có thành phần chủ yếu là cát và sét
1.1.Quá trình đúc trong khuôn cát
Gồm 3 giai đoạn chính:
1. Giai đoạn trước khi đúc: - Thiết kế đúc - Chế tạo bộ mẫu; chế tạo hòm khuôn - Chuẩn bị HHLK, HHLR - Chế tạo khuôn, ruột - Sấy khuôn, ruột - Ráp khuôn
1.1.Quá trình đúc trong khuôn cát
2. Giai đoạn đúc: - Nấu luyện HK đúc - Rót khuôn; để nguội khuôn 3. Giai đoạn sau đúc: - Phá dỡ khuôn - Làm sạch vật đúc - Gia công cơ khí - Nhiệt luyện; sơn, mạ … - Kiểm tra sản phẩm
Quá trình sản xuất đúc trong khuôn cát
Hộp lõi
Nhiên liệu
ẫ
M u đúc
Lò đúc
Hỗn hợp làm khuôn
Hỗn hợp làm lõi
Nguyên liệu kim loại
Làm lõi
Làm khuôn
Nấu kim loại
Sấy lõi
Biến tính
Sấy khuôn
Khuôn khô
Lắp ráp khuôn, lõi
Rót khuôn
Khuôn t
iươ
Ph khuôn, lõi
ạ
ậ
Làm s ch v t đúc
Kiểm tra
Phế phẩm
ậ
V t đúc
1.2. Đặc điểm khuôn cát - sét
Ưu điểm • Có khả năng tạo hình các vật đúc lớn, phức tạp • Phù hợp với tất cả các loại hình sản xuất • Trang thiết bị, công nghệ đơn giản, chi phí thấp • HHLK tái sử dụng nhiều lần
Nhược điểm
• Năng suất thấp • Độ chính xác và độ bóng bề mặt vật đúc thấp • Lượng dư gia công lớn (cid:0) tiêu tốn nhiều kim loại,
chi phí gia công cắt gọt lớn
1.3. Phạm vi sử dụng
• Dùng trong sản xuất đơn chiếc, loạt nhỏ, loạt lớn; sản phẩm yêu cầu chất lượng bề mặt không cao
• Dùng trong sản xuất các vật đúc lớn, hình
dạng phức tạp mà nếu đúc bằng các phương pháp khác (đúc trong khuôn kim loại tĩnh, đúc áp lực …) sẽ khó gia công khuôn, chi phí cao
2. Các loại khuôn cát – sét 2.1. Khuôn cát – sét tươi 2.1.1. Đặc điểm chung
• Là khuôn cát-sét không qua sấy • Chu kỳ sản xuất ngắn, giá thành thấp • Dễ cơ khí hóa • Dễ phá khuôn • Do độ ẩm cao, độ bền thấp (cid:0) dễ gây rỗ khí, vỡ
cát, biến dạng khuôn khi đúc các vật đúc lớn • Dùng đúc các vật đúc nhỏ, không yêu cầu cao
về chất lượng
2.1.2. Đặc điểm kỹ thuật cần quan tâm
• Do lượng sét và nước trong HHLK ít (cid:0)
HHLK kém dẻo. Cần chú ý chống mất ẩm (tránh rã cát ở bề mặt khuôn) nhưng vẫn bảo đảm ít ẩm
• Cát phải có cỡ hạt nhỏ (cid:0)
đủ bền, bề mặt
vật đúc nhẵn
2.1.3. Biện pháp đảm bảo chất lượng
• Tăng bền cho HHLK: - Dùng sét có độ dính kết cao - Xử lý hoạt hóa sét - Dùng thêm chất dính hữu cơ: nước bả
giấy, mật mía …
• Cho thêm dextrin vào HHLK để giữ ẩm • Dùng khuôn cao áp (ép dưới áp lực cao)
2.2. Khuôn khô 2.2.1. Đặc điểm chung
• Do được sấy nên khuôn bền • Độ ẩm thấp nên vật đúc ít bị rỗ khí • Chu kỳ sản xuất dài, tốn kém: 150 –
4500C trong 8 – 48 giờ
• Khuôn có thể bị biến dạng, nứt do sấy • Khó phá khuôn • Dùng đúc các vật đúc lớn, vật đúc có yêu
cầu cao
2.2.2. Đặc điểm KT cần quan tâm
• HHLK dùng nhiều sét và nước hơn so với
HHLK dẻo, dễ giã chặt, dễ
khuôn tươi (cid:0) sửa
• Cho phép dùng cát cỡ hạt to hơn (không kén như khuôn tươi). Phải chú ý sơn khuôn tốt
• Phải sấy khuôn đúng kỹ thuật
2.3. Khuôn sấy bề mặt 2.3.1. Đặc điểm chung
• Khuôn chỉ được sấy khô vài cm ở lớp bề mặt rồi ráp khuôn rót ngay. Đây là xu hướng công nghệ chủ yếu cho các sản phẩm đúc lớn
• Giữ được ưu điểm của khuôn tươi: ít tốn kém,
dễ phá khuôn, chu kỳ sản xuất ngắn nhưng vẫn bảo đảm độ bền
• Chất lượng VĐ tốt nếu sấy xong rót khuôn ngay • Khi sấy, ngay sau lớp bề mặt đã khô hình thành
vùng ngưng tụ hơi nước có độ ẩm cao hơn trung bình của khuôn. Nếu để khuôn đủ lâu, lớp cát khô bề mặt bị hút ẩm lại
2.3.2. Đặc điểm KT cần quan tâm
• Thành phần HHLK gần giống khuôn tươi:
ít sét, độ ẩm phải khống chế chặt chẽ • Có thể thêm các chất phụ gia hữu cơ có khả năng đông rắn dưới tác dụng nhiệt: nước bã giấy, bột bitum …
• Có thể sấy khuôn bằng các cách sau: - Sơn tự cháy (lớp khô 1-4mm) - Mỏ đốt dùng dầu, gas … - Lò sấy di động
2.4. Khuôn bán vĩnh cửu 2.4.1. Đặc điểm chung
• Khuôn làm bằng hỗn hợp cát đặc biệt và có lượng sét nhiều, qua nung có thể đúc 5-100 lần
• Độ bền khuôn cao • Rút ngắn thời gian sản xuất • Tiết kiệm VLLK và diện tích xưởng • Dùng đúc các chi tiết lớn có hình dạng đơn giản: chảo gang, ống, bệ máy …
2.4.2. Đặc điểm KT cần quan tâm
• Lượng sét nhiều: 20-30% • Khi làm khuôn cần giã chặt, có dùng
xương
• Phải nung sấy kỹ: - Hong gió 5 – 15 giờ, thậm chí cả tuần - Sấy 300-4000C trong 10-15 giờ - Sửa chỗ nứt và sấy tiếp trong 8-10 giờ - Sơn bề mặt rồi sấy lại
2.5. So sánh các loại khuôn
Khuôn tươi Khuôn khô Khuôn bán vĩnh cửu
Khuôn không sấy
Khuôn sấy kỹ trước khi rót
Khuôn được nung để sử dụng nhiều lần
Khuôn sấy bề mặt trước khi rót
Cao
Rất cao
Chỉ tiêu so sánh Khuôn sấy bề mặt
Cao ở lớp bề mặt
Độ bền Thấp
Cát: cho phép hạt to; sét: 10-15%
Cát: chú ý độ hạt; sét: ít (4-6%)
Cát: cho phép hạt to, loại đặc biệt; sét: 20- 30%
HHLK Cát: chú ý độ hạt; sét: ít (4-6%)
2.5. So sánh các loại khuôn Khuôn khô
Khuôn tươi
Thời gian sấy rất dài
Chỉ tiêu so sánh Khuôn sấy bề mặt Khuôn bán vĩnh cửu
Cần rót ngay sau khi sấy; sấy ngắn
Dễ bị rỗ khí Biến dạng khi đúc VĐ lớn
Ít bị rỗ khí Biến dạng khi sấy Sấy dài
Vật đúc lớn, đơn giản
Đặc điểm
Vật đúc nhỏ, không yêu cầu cao
Vật đúc trung bình, lớn
Vật đúc nhỏ, trung bình
Rẻ nhất
Cao nhất
Thích hợp
Thích hợp
Ứng dụng
Chi phí
3. Chế tạo khuôn 3.1. Dụng cụ làm khuôn Hòm khuôn cơ bản
• Hòm khuôn trên • Hòm khuôn dưới • Hòm khuôn giữa • Chốt định vị • Kích thước nhỏ: dưới
800 mm • Gỗ, kim loại
Hòm khuôn lớn
• Thanh ngang, xương
tăng bền
• Hợp kim nhôm đúc, gang đúc, thép hàn
Hòm khuôn có thể mở
• Làm khuôn xong, đặt xuống nền, mở chốt, lấy hòm khuôn ra • Tiết kiệm được hòm
khuôn
• Dùng làm khuôn nhỏ
Dụng cụ làm, sửa khuôn
• Chày đầm khuôn • Bay sửa khuôn • Mẫu cho cốc rót • Mẫu cho đậu hơi
Dụng cụ lay, rút mẫu
Dụng cụ làm khuôn bằng tay
• Molder's hand tools. 1. Wedge; 2. Gaggers; 3. Blow can; 4. Bellows; 5. Floor rammer; 6. Adjustable clamp; 7. Clamp; 8. Rapping iron; 9. Strike; 10. Rammer; 11. Bench rammers; 12. Molder's shovel; 13. Six-foot rule; 14. Cutting pliers; 15. Riddle.
Dụng cụ làm khuôn bằng tay
• 1. Gate stick; 2. Brush; 3. Bosh or swab; 4. Level; 5. Trowels; 6. Camel's hair brushes; 7. Rapping or clamping bar; 8. Wrench; 9. Rawhide mallet; 10. Vent wire; 11. Slickers, double- enders, spoons; 12. Half- round corner; 13. Dogs; 14. Draw spike; 15. Draw screw; 16. Calipers; 17. Flash light; 18. Gate cutter; 19. Circular flange tool; 20. Circular flange tool; 21. Bench lifter (bent); 22. Hub tool; 23. Lifter; 24. Lifters.
Tấm đỡ mẫu, tạ đè
3.2. Bộ mẫu
• Tấm mẫu một mặt
• Mẫu nguyên • Mẫu bổ đôi
3.2. Bộ mẫu
• Tấm mẫu 2 mặt • Tấm mẫu định hình
Chế tạo tấm mẫu
3.3. Làm khuôn dưới nền 3.3.1. Đặc điểm
• Nửa khuôn dưới chính là nền cát của
xưởng
• Năng suất làm khuôn thấp • Chất lượng khuôn không cao: Độ chặt của
rỗ
HHLK khó bảo đảm, dễ ngấm nước (cid:0) khí
3.3.2. Phạm vi sử dụng
• Đúc những mặt hàng yêu cầu chất lượng
không cao, sản xuất đơn chiếc
• Vật đúc cực lớn • Không thể tạo mẫu, dùng ngay chính chi
tiết đúc để làm mẫu
3.4. Làm khuôn trong các HK 3.4.1. Đặc điểm
• Là phương pháp làm khuôn phổ biến
nhất, khuôn được làm chủ yếu từ 2 hòm: HK trên và HK dưới
• Dễ cơ khí hóa, năng suất cao • Chất lượng bảo đảm, ổn định • Cần nhiều HK, lắp lẫn chính xác
3.4.2.Làm khuôn với mẫu nguyên khối
• Chi tiết có một mặt phẳng, có thể nằm trong 1 HK mà vẫn có thể rút mẫu dễ dàng • Cho chi tiết có hình dạng đơn giản, nằm trong 2 HK. Độ chính xác không cao
3.4.3. Làm khuôn với mẫu bổ đôi
• Dùng cho các chi tiết có hình dạng phức tạp hoặc trụ tròn • Hai nửa mẫu nằm
trong 2 HK, mặt ráp khuôn (MRK) trùng với mặt phân mẫu (MPM)
3.4.3. Làm khuôn với mẫu bổ đôi
• Mẫu thường bổ đôi qua mặt đối xứng hoặc qua đầu gác ruột
• Để ghép chính xác 2 nửa mẫu: dùng chốt cho nửa mẫu trên và lỗ chốt ở nửa mẫu dưới
3.4.3. Làm khuôn với mẫu bổ đôi
a) 2 nửa mẫu b) - Đặt nửa mẫu dưới trên tấm
đỡ mẫu
- Đầm khuôn dưới - Gạt phẳng - Xiên hơi c) - Lật 1800 khuôn dưới - Lắp nửa mẫu trên vào nửa
mẫu dưới
- Lắp mẫu đậu rót, đậu hơi - Lắp HK trên vào HK dưới - Rắc cát phân cách - Đầm khuôn trên; rút mẫu
đậu rót, đậu hơi
3.4.3. Làm khuôn với mẫu bổ đôi
d)- Nhấc khuôn trên ra - Rút mẫu khỏi khuôn
dưới
- Sửa khuôn dưới e)- Rút mẫu khỏi khuôn
trên
- Sửa khuôn trên f) - Đặt ruột; lắp khuôn trên vào khuôn dưới
- Rót khuôn g) Vật đúc
Làm khuôn bằng tay-Mẫu bổ đôi
• Đặt phần mẫu của HK • Cho HHLK vào
dưới lên tấm đế
Làm khuôn bằng tay-Mẫu bổ đôi
• Đầm khuôn • Gạt phẳng
Làm khuôn bằng tay-Mẫu bổ đôi
• Lật 180o HK dưới
• Định vị HK trên vào HK dưới; Định vị mẫu HK trên vào mẫu HK dưới và rắc cát sạch, khô
Làm khuôn bằng tay-Mẫu bổ đôi
• Đầm HK trên • Gạt phẳng; Xâm hơi
HK trên
Làm khuôn bằng tay-Mẫu bổ đôi
• Tách 2 HK; lay mẫu • Rút mẫu
Làm khuôn bằng tay-Mẫu bổ đôi
• Đặt ruột vào khuôn • Ráp 2 nửa khuôn
Làm khuôn bằng tay-Mẫu bổ đôi
• Dằn khuôn • Rót khuôn
3.4.4.Các phương pháp làm khuôn khác (Tham khảo: “Công nghệ đúc, NXB ĐHQG, Đặng Mậu Chiến)
• Làm khuôn có miếng rời • Làm khuôn có xén cát • Làm khuôn dùng miếng chao • Làm khuôn dùng ruột khô • Làm khuôn dùng hòm khuôn giả • Làm khuôn chồng • Làm khuôn dùng dưỡng gạt
3.5. Cơ khí hóa việc làm khuôn 3.5.1.Mục tiêu
vật đúc chính xác hơn, ít khuyết tật
• Tăng năng suất • Ổn định chất lượng khuôn (cid:0) • Giảm lao động nặng nhọc
3.5.2. Các khâu cần được cơ khí hóa
1. Xử lý hỗn hợp làm khuôn đã sử dụng: - Đập, sàng - Tuyển từ 2. Chế tạo HHLK: trộn, đánh tơi 3. Cấp HHLK: thay cho dùng xẻng xúc
HHLK đổ vào khuôn (dùng bunker có cơ cấu định lượng)
4. Đầm chặt: nén ép, dằn, li tâm …
3.5.2. Các khâu cần được cơ khí hóa
5. Rút mẫu: chốt đẩy HK, bàn lật … 6. Làm ruột 7. Vận chuyển: chuyển khuôn đã làm xong
, chuyển HK rỗng tới máy …
8. Rót khuôn: sử dụng monorail, cầu trục
…
9. Phá khuôn: sàng rung … 10. Làm sạch vật đúc
3.6.Các nguyên lý làm khuôn bằng máy 3.6.1. Các phương pháp ép
a) Ép bằng tấm ép
phẳng
b) Ép bằng tấm ép định
hình
c) Ép bằng đầu ép
nhiều piston
d) Ép bằng màng ép
mềm
3.6.2. Dằn
• Khí nén 7 atm • Ồn • Thời gian làm khuôn dài; tốn nhiều công • Dùng tốt với khuôn cao nhưng phải ép thêm
3.6.3. Ném cát
• Dùng lực li tâm ném từng nắm cát vào khuôn • Năng suất cao • Độ đầm chặt đều • Dùng cho khuôn lớn
4. Chế tạo ruột 4.1. Yêu cầu đối với ruột
• Yêu cầu đối với ruột cao hơn so với khuôn do
chịu tác động nhiệt
ruột bị KL lỏng bao quanh (cid:0) lớn
• Ngoài các yêu cầu về độ bền, độ thông khí, độ
chịu nhiệt, độ chính xác:
- Dễ phá dỡ sau khi KL đông đặc - Không cản co (cid:0)
Các chất dính cho HHLR: thường là các chất dính hữu cơ
4.2. Phân loại ruột
Theo công nghệ
Theo thành phần chất dính
• Ruột tươi • Ruột khô • Ruột thành mỏng • …
• Ruột cát-sét • Ruột cát-NTT • Ruột cát dầu • Ruột cát nhựa • …
4.3. Cấu tạo ruột 4.3.1. Xương ruột
• Trừ ruột được làm bằng hỗn hợp có độ
bền cao (thường là cát nhựa), nói chung ruột cần có xương (cốt) để tăng bền, chống biến dạng khi vận chuyển, lắp ráp …
• Yêu cầu đối với xương ruột: - Không cản co vật đúc - Dễ tháo dỡ, rút ra khi phá ruột
Các loại xương ruột
• Xương buộc bện, bằng dây thép (cid:0) 1- 10mm: cho ruột nhỏ
• Xương đúc bằng
gang dạng khung có gắn móc treo: ruột lớn • Xương hàn bằng tole dạng hộp rỗng hoặc ống có khoan lỗ nhằm giảm khối lượng ruột: ruột lớn
4.3.2. Hệ thống thoát hơi
• Dùng ruột có kết cấu
thành mỏng
• Xiên hơi nhiều trong
thể tích ruột
• Dùng dây sáp tạo đường hơi ở ruột mỏng phức tạp; khi sấy, sáp chảy để lại lỗ hơi
• Tạo lỗ rỗng ở giữa
ruột lớn, có độn mùn cưa, than cốc …
4.3.3. Đầu gác ruột
• Là một phần của ruột,
nằm gác vào ổ gác của khuôn
• Chức năng của đầu
gác:
- Bảo đảm ruột nằm vững - Bảo đảm ruột nằm đúng
vị trí trong khuôn
• Đầu gác nằm ngang 2
đầu
• Đầu gác nằm ngang 1 đầu dạng công xôn • Đầu gác thẳng đứng
4.4. Hộp ruột
• Là một phần của bộ mẫu,
dùng để chế tạo ruột
• Có thể làm bằng: gỗ, nhựa, kim loại, vỏ bằng kim loại có miếng rời bên trong Các loại hộp ruột • Hộp ruột nguyên: dùng cho
ruột đơn giản
• Hộp ruột bổ đôi: phổ biến, thường dùng cho các ruột tương đối đơn giản
Các loại hộp ruột
• Hộp ruột nhiều
mảnh: dùng cho các ruột phức tạp
Các loại hộp ruột
• Hộp ruột lắp ghép:
thường cho ruột phức tạp khi sản xuất lớn, vỏ hộp bằng kim loại
4.5. Các phương pháp làm ruột 4.5.1. Làm ruột bằng tay
Dùng HR nguyên • Cho HHLR vào hộp • Giã chặt • Đặt xương và tạo lỗ
hơi
• Đặt tấm sấy lên trên • Lật lại • Rút HR lên • Sơn, sấy ruột
4.5.1. Làm ruột bằng tay
Dùng HR bổ đôi
4.5.1. Làm ruột bằng tay
Ghép 2 nửa ruột
• Giã cát vào 2 nửa
hộp
• Xẻ rãnh hơi ở giữa,
đặt xương
• Đóng ép 2 nửa ruột
lại
• Lấy nửa hộp ra, sơn • Đặt lên tấm sấy • Lật lại, tháo nửa hộp
còn lại, sơn
• Sấy
4.5.1. Làm ruột bằng tay
Dùng HR lắp ghép • Đặt các mảnh HR vào trong vỏ bao ngoài • Đổ HHLR, đặt xương, giã chặt, tạo lỗ hơi • Đặt lên tấm sấy, lật
HR lại
• Nâng hộp bao ngoài ra, lấy các miếng rời ra; sửa ruột; sơn; sấy
4.5.2. Làm ruột bằng máy
• Máy đùn ép • Máy dằn • Máy thổi cát
5. Sấy khuôn, ruột 5.1. Mở đầu
• Mục đích của việc sấy
• Phải sấy trong các
trường hợp:
- Ruột (hầu như bao giờ
cũng phải sấy)
khuôn, ruột: - Tăng độ bền - Tăng độ thông khí - Giảm độ tạo khí • Tác dụng của quá trình
sấy:
- Khuôn cho vật đúc quan trọng (nên sấy toàn bộ) - Khuôn có hình dạng phức tạp, dễ vỡ những phần cát lồi ra
- Lấy ẩm đi - Dùng nhiệt đông rắn chất
- Khuôn lớn (nên sấy bề
dính
mặt)
5.2. Các giai đoạn sấy
• Giai đoạn 1: khuôn mới được nung mặt ngoài, cần tăng nhiệt độ sấy từ
bên trong còn nguội (cid:0) từ để tránh nứt khuôn
• Giai đoạn 2: nhiệt độ mặt khuôn khá cao
(≥1000C), có thể tăng nhanh nhiệt độ sấy để tạo gradient nhiệt độ lớn (cid:0) hơi ẩm bốc nhanh
• Giai đoạn 3: nhiệt độ tâm khuôn đạt 1000C, tăng
cường đối lưu để thoát ẩm nhanh
• Giai đoạn 4: về cơ bản, hơi ẩm đã bốc hết,
nhiệt độ khuôn tăng dần. Khi nhiệt độ tâm khuôn khoảng 1200C, cho lò nguội từ từ để tránh nứt khuôn
5.3. Nhiệt độ và thời gian sấy
Thời gian sấy • Thời gian sấy phụ
Nhiệt độ sấy • Nhiệt độ sấy quá
thuộc:
- Nhiệt độ sấy - Chiều dày khuôn và
thấp (cid:0) thời gian sấy sẽ dài, khó sấy thấu, dễ bị khuyết tật khi đúc ruột
- Phương pháp sấy
(cid:0)
• Nhiệt độ sấy quá cao: làm mất tính dính kết của chất dính hỗn hợp kém bền, dễ vỡ; khuôn, ruột dễ nứt
Nhiệt độ sấy cao nhất cho phép (0C)
Khuôn nhỏ đúc HK màu, gang 250
Khuôn lớn đúc HK màu, gang 350
Khuôn nhỏ đúc thép 350
Khuôn lớn đúc thép 450
Ruột cát-sét 325
Ruột cát-nước thủy tinh 180
Ruột cát dầu 240
Thời gian sấy khuôn (giờ)
Kim loại đúc
Kích thước hòm khuôn, mm
Thép
HK màu, gang
Dưới 500x400x250 4 – 6 6 – 8
Dưới 1000x800x400 6 – 8 8 – 12
Dưới 3000x2000x500 8 – 12 12 – 16
Dưới 5000x3000x700 12 – 24 16 – 30
Thời gian sấy ruột (giờ)
Loại ruột Thời gian sấy
Nhiệt độ sấy (độ C)
Ruột cát-sét nhỏ 1 – 2 300 – 350
2 – 5 300 – 350
Ruột cát-sét trung bình
Ruột cát-sét lớn 5 – 24 300 – 350
Ruột cát-NTT nhỏ 0,75 – 1 180
1 – 2 180
Ruột cát-NTT trung bình
5.4. Các phương pháp sấy
• Sấy đối lưu trong lò buồng (chu kì hoặc
liên tục)
• Sấy bức xạ bằng tia hồng ngoại (bóng
đèn 250 – 500 W hoặc gas)
• Sấy bề mặt bằng lò sấy di động thổi khí
nóng vào khuôn
• Dùng mỏ đốt sấy bề mặt khuôn • Sấy ruột bằng dòng điện cao tần
6. Ráp khuôn
• Bảo đảm đường hơi
thông suốt nhất là đường hơi từ ruột tới khuôn ra ngoài
• Bảo đảm độ chính xác: - Đối với sản xuất lớn: tiêu chuẩn hóa HK; bộ mẫu bền và chính xác - Đối với sản xuất đơn
• Chống cát bụi rơi vào lỗ
khuôn:
chiếc và nhỏ: tăng cường kiểm tra ruột, vị trí tương đối giữa ruột và khuôn, chiều dày thành vật đúc - Thường xuyên kiểm tra
- Dùng ống hút chân không để hút bụi, cát ở chỗ sâu - Dùng que bọc sét dẻo ở
bộ mẫu, hộp ruột
đầu
- Tăng cường kiểm tra kích
thước bằng dưỡng
7. Dằn khuôn
• Khi rót KL lỏng vào khuôn, KL tác dụng
lên tất cả các bề mặt của khuôn, ruột, do đó:
- Hòm khuôn phải đủ cứng vững - Chiều dày thành khuôn phải đủ lớn để
đảm bảo độ bền
- Phải dằn khuôn hoặc kẹp chặt 2 HK để
tránh đẩy tách 2 nửa khuôn
Tính toán lực đè khuôn P
kl + ((cid:0)
r)Vr - q]
kl-(cid:0) • P= k[h(Avđ + Ahtr)(cid:0) h: chiều cao khuôn trên Avđ, Ahtr: diện tích hình chiếu bằng của VĐ
(cid:0)
& HTR lên MPK kl, (cid:0)
r: khối lượng riêng của KL lỏng & ruột
Vr: thể tích ruột (không kể đầu gác) q: trọng lượng nửa khuôn trên k= 1,5-3: hệ số an toàn
8. Rót khuôn 8.1. Các loại thùng rót
• Gáo rót: - Chứa 8-15kg KL lỏng - Một người mang - Rót các VĐ rất nhỏ
8.1. Các loại thùng rót
• Gầu khiêng: - Chứa 50-100kg KL
lỏng
- Hai người khiêng, một
người rót
8.1. Các loại thùng rót
• Gầu treo trên monorail:
- Chứa 50-250 kg KL
lỏng
8.1. Các loại thùng rót
• Thùng rót lớn
nghiêng bằng bánh răng:
- > 500 kg KL lỏng - Vận chuyển bằng cầu
trục
• Thùng rót đáy: - 2-20 tấn KL lỏng - Vận chuyển bằng cầu
trục
8.2. Chuẩn bị thùng rót
• Vật liệu: - Vỏ ngoài bằng thép tấm - Gáo, gầu đắp mỏng bằng vữa chịu nhiệt - Thùng được xây bằng gạch chịu lửa • Sấy kỷ cho hết hơi nước rồi nung >400-
9000C tùy KL rót
• Sấy bằng mỏ phun, lò sấy (than đá, dầu,
gas …)
8.3. Kiểm tra trước khi rót
• Kiểm tra và dọn quang đường đi: đường đi phải đủ rộng, không có chướng ngại; khuôn bố trí thành hàng …
• Kiểm tra nồi rót, dụng cụ gạt xỉ, trang phục
bảo hộ lao động
• Kiểm tra khuôn: đường thoát hơi, cốc rót,
đậy khuôn, dằn khuôn … • Chuẩn bị thứ tự rót khuôn
8.4. Rót khuôn 8.4.1. Nhiệt độ rót KL vào khuôn
• Nhiệt độ rót phải hợp lý • Nếu nhiệt độ rót quá cao: - Dễ cháy dính cát - Khuôn, ruột dễ bị xói, lỡ - VĐ bị co ngót nhiều • Nếu nhiệt độ rót quá thấp: - KL không điền đầy khuôn (rót thiếu) - Khí ở khuôn khó thoát ra, dễ rỗ khí
8.4.1. Nhiệt độ rót KL vào khuôn
• Thông thường nấu ở nhiệt độ cao, tháo ra thùng rót, chờ giảm nhiệt độ đến mức quy định mới rót: xỉ có đủ thời gian nổi lên
• Nhiệt độ rót gang xám: - VĐ lớn, thành dày: 1220-12600C - VĐ trung bình, thành 20-30mm: 1280-
13200C
- VĐ thành 8-15 mm: 1320-13600C - VĐ phức tạp, thành mỏng: 14500C Gang ra lò cần có nhiệt độ cao hơn Trót
500C
8.4.1. Nhiệt độ rót KL vào khuôn
• HK đồng: Trót= 1000-12000C • HK nhôm: Trót= 680-7500C • Thép: Tralo= 1550-16200C; Trót= 1450-
15500C
8.4.2. Thời gian rót Nguyên tắc: vật đúc thành mỏng phải rót nhanh hơn vật đúc thành dày Vật đúc bằng gang
Khối lượng, kg Thời gian rót, s Khối lượng, kg Thời gian rót, s
3-5 2-3 100-250 12-20
5-10 3-4 250-500 20-28
10-50 4-9 500-1000 28-40
50-100 9-12 1000-5000 40-85
8.4.3. Trình tự thao tác rót khuôn
• Gạt xỉ: - Khẩn trương gạt hết xỉ ở bề mặt KL lỏng - Gạt xỉ ở phía đối diện miệng rót KL - Que sắt trước khi đưa vào KL phải sấy khô để
tránh nổ, bắn tóe
• Rót khuôn: - Để miệng rót gần cốc rót, không để quá cao sẽ
gây bắn tóe
- Dùng que gạt xỉ tì vào mặt KL lỏng sát miệng rót
để chắn xỉ không cho đi vào khuôn
- Luôn bảo đảm cốc rót đầy để xỉ nổi lên được
8.4.3. Trình tự thao tác rót khuôn
• Rót khuôn: - Rót đều tay, không ngắt dòng. Nếu gián đoạn, KL lỏng ở ống rót tụt thấp, khi rót tiếp thì xỉ đã chảy vào khuôn
- Lúc đầu rót nhanh, về cuối giảm tốc độ rót - Khi đã rót đầy khuôn, đợi một lúc để mức KL
lỏng tụt xuống rồi lại rót bổ sung
- Khi đã rót xong, xúc cát đổ vào mặt đậu rót, đậu
ngót
- Khi bề mặt đậu ngót vừa đông cứng, dùng que
sắt hơ nóng chọc thủng lớp vỏ rắn
- Khí ở khuôn và ruột thoát ra nhiều, cần lướt que gạt xỉ đã nóng đỏ qua đậu hơi, khe hở ở mặt ráp khuôn để đốt cháy nó
9. Phá dỡ khuôn và ruột 9.1. Phá dỡ khuôn
• Chờ nguội: - Sau khi rót khuôn, phải chờ một thời gian để vật đúc nguội đến một nhiệt độ nhất định mới được phá dỡ khuôn
- Phá khuôn quá sớm: vật đúc dễ biến
dạng, nứt, biến trắng (gang xám)
- Phá khuôn quá muộn: ứ đọng khuôn trên
nền xưởng; vật đúc co nhiều, dễ nứt
Nhiệt độ phá dỡ khuôn
Nhiệt độ, 0C
Vật đúc bằng gang xám
Thành mỏng 400
Thành trung bình 500
Thành dày 600
Thời gian phá khuôn (tính từ lúc rót xong)
15-20 phút 2-3 giờ
Vật đúc 250-500kg Vật đúc dưới 10kg
30-40 phút 6-8 giờ
Vật đúc 10-30kg
Vật đúc 500- 2000kg
1 giờ 12-16 giờ
Vật đúc 30-100kg
Vật đúc 2000- 5000kg
1,5 giờ
Vật đúc 100-250kg
Phá dỡ khuôn
• Phá khuôn dùng đòn rung: - Dùng cho sản xuất nhỏ - Móc khuôn lên đòn; cho khí nén vào xi lanh rung làm sụp HHLK & vật đúc ra ngoài hòm
• Sàn rung phá khuôn: - Dùng cho sản xuất lớn - Có thể dùng khí nén hoặc lực lệch tâm để
tạo dao động rung
9.2. Phá ruột
• Sản xuất nhỏ: cạo, đục tay, đục bằng khí
nén
• Sản xuất lớn: thiết bị phá ruột kiểu rung
khí nén, thủy lực
10. Làm sạch vật đúc 10.1. Cắt bỏ HTR, đậu ngót
• Sản xuất nhỏ, vật đúc nhỏ bằng gang: đập
bằng búa
• Vật đúc vừa và lớn bằng gang: dùng cưa,
máy ép
• Vật đúc bằng thép: dùng máy hàn, ngọn
lửa gas-ôxy
10.2. Làm sạch cát & màng oxit trên bề mặt vật đúc
• Dùng thùng quay: - Dùng cho vật đúc cỡ nhỏ - Cho vật đúc & những mẩu gang vụn vào
đầy khoảng 70% thể tích tang
- Cho tang quay 30-60 phút với tốc độ 20-
30 vòng/phút
- Ồn
