Bài giảng môn Cơ khí đại cương: Chương 4 - ThS. Vũ Đình Toại

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

38
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 4 - Đặc điểm của đúc. Những nội dung chính trong chương này gồm có: Ưu điểm chung của đúc, nhược điểm chung của đúc, quá trình sản xuất đúc, các công nghệ đúc, đúc các hợp kim,... Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm các nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng môn Cơ khí đại cương: Chương 4 - ThS. Vũ Đình Toại

4.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI 4.1.1. Thực chất  Là P2 chế tạo phôi : Nấu chảy KLoại (Hợp Kim)  Rót vào khuôn đúc (có hình dáng k/t của Kim loại lỏng vật cần đúc)  Đông đặc  Vật đúc (hình dạng Lòng khuôn giống như lòng khuôn đúc) Chi tiết đúc (Sử dụng ngay) Khuôn đúc Vật đúc Phôi đúc (qua gia công CK  tăng độ chính xác, độ bóng) Sau khi đông đặc Vật đúc DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI 4.1.2. Đặc điểm Ưu điểm Nhược điểm  Đúc được từ các loại vật liệu khác nhau: * Tốn KL cho hệ thống rót Gang Thép Kim loại màu Các loại hợp kim, v.v.. Khối lượng Vật đúc: gam  hàng trăm tấn  Có thể chế tạo được Vật đúc có hình dạng, * Có nhiều khuyết tật ( thiếu hụt, rỗ khí…) kích thước phức tạp: Thân máy công cụ Vỏ động cơ mà các phương pháp khác khó khăn hoặc không thực hiện được.  Đúc được nhiều lớp KL khác nhau trong vật * Khó khăn trong việc kiểm tra khuyết tật bên đúc. trong vật đúc.  Cơ khí hoá, Tự động hoá * Độ chính xác không cao.  Giá thành rẻ, sản xuất linh hoạt, năng suất cao DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
2. ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐÚC: 2.1. ƯU ĐIỂM CHUNG CỦA ĐÚC: - Đúc được các loại vật liệu khác nhau: Gang, thép, kim loại màu, các loại hợp kim, v.v.. - Khối lượng vật đúc đa dạng: gam  hàng trăm tấn - Có thể chế tạo được vật đúc có hình dạng, kích thước rất phức tạp mà các phương pháp khác khó khăn hoặc không thể thực hiện được: Thân máy công cụ, vỏ động cơ,… - Có thể tạo ra được vật đúc có nhiều lớp vật liệu khác nhau - Khả năng Cơ khí hoá, Tự động hoá cao - Giá thành rẻ, sản xuất linh hoạt, năng suất cao 2.2. NHƯỢC ĐIỂM CHUNG CỦA ĐÚC: - Tốn vật liệu cho hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót,… - Thường có nhiều khuyết tật: thiếu hụt kích thước, rỗ khí, thiên tích,… - Khó khăn trong việc kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc - Độ chính xác không cao DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.1. THỰC CHẤT, ĐẶC ĐIỂM, PHÂN LOẠI 4.2. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC 4.1.3. Phân loại Theo VL làm KHUÔN, ĐỘ CHÍNH XÁC  Khuôn cát  Khuôn kim loại Cốc rót Đậu hơi, Đậu ngót Hòm khuôn trên Nửa khuôn trên Ống rót Cát Thao (Lõi) Định vị Nửa khuôn dưới Cát Lọc xỉ Lòng khuôn Đường dẫn Các bộ phận cơ bản của khuôn đúc (Khuôn cát) DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.2. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT ĐÚC Chế tạo bộ mẫu Chế tạo hỗn hợp Chế tạo hỗn hợp làm khuôn làm thao Nấu kim loại Làm khuôn (Hợp kim) Làm thao (lõi) RÓT Sấy khuôn Sấy thao (lõi) Lắp Khuôn và Thao Dỡ khuôn  Tháo THao Làm sạch Kiểm tra Vật đúc DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Cấu tạo khuôn đúc 1- Lòng khuôn 2- Phễu rót 3- Ống rót 4- Rãnh lọc xỉ 5- Rãnh dẫn 6- Đậu hơi, đậu ngót 7- Hòm khuôn trên 8- Chốt định vị 9- Hòm khuôn dưới 10, 11- Hỗn hợp làm khuôn 12- Lớp cát áo 13- Lõi (thao) 14- gối lõi 15- Gân hòm khuôn 16- Xương tăng bền 17- Lỗ thoát khí DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Các công đoạn làm khuôn cát DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
a) Chi tiết cần chế tạo b) Bản vẽ đúc c) Bản vẽ mẫu Đậu hơi Hệ thống rót Nửa khuôn trên Chốt định vị Nửa khuôn dưới Lõi Hình 4.3. Lắp ráp khuôn đúc DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.4. Các công nghệ đúc 4.4.1. Công nghệ đúc trong khuôn cát Là điền đầy KL lỏng vào khuôn làm bằng cát. 4.4.1.1. Bộ mẫu và hộp lõi  Gồm: mẫu, tấm mẫu, mẫu của hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót.  Mẫu: Dùng để tạo ra lòng khuôn, mẫu thường có hình dáng giống mặt ngoài của vật đúc.  Tấm mẫu: Dùng để kẹp mẫu khi làm khuôn.  Mẫu của hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót để tạo ra những bộ phận này trong khuôn.  Hộp lõi dùng để chế tạo lõi. Lõi để tạo ra hình dạng bên trong. a) Vật liệu làm mẫu và hộp lõi  Vật liệu làm bộ mẫu và hộp lõi phải đạt các yêu cầu:  Đảm bảo độ bóng, độ chính xác;  Chịu được tác dụng cơ, hóa, kg bị gỉ và ăn mòn;  Bền, cứng, sử dụng được lâu;  Kg bị co, trương, nứt, …;  Rẻ tiền và dễ gia công.  Vật liệu thường dùng: Gỗ, KL, thạch cao, xi măng, chất dẻo,… DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
b) Công nghệ chế tạo mẫu và hộp lõi Bản vẽ chi tiết  Bản vẽ vật đúc  Bản vẽ mẫu và hộp lõi  Chế tạo mẫu và hộp lõi.  Bản vẽ vật đúc: Cần thể hiện tính công nghệ của đúc (thể hiện: Mặt phân khuôn, độ dốc đúc, bán kính góc lượn, lượng dư độ co ngót, lượng dư gia công CK).  Bản vẽ mẫu, hộp lõi: Cần thể hiện được công nghệ, nguyên vật liệu chế tạo mẫu, hộp lõi.  Nếu mẫu và hộp lõi được chế tạo từ gỗ, để tránh cong vênh khi gỗ co, tránh nứt nẻ và tăng độ bền cần chú ý:  Theo tiết diện ngang, các vòng thớ gỗ ko được trùng hướng;  Theo chiều dọc thớ gỗ, các thớ cần tránh phân bố song song; Khi chế tạo những bề mặt lớn cần phân ra nhiều mảnh;  Để tăng sức bền mối ghép, b/m ghép làm dưới dạng mặt bậc;  Dùng giấy nhám để mài và đánh bóng, sơn màu: Màu xanh: Đúc thép; Đỏ: Đúc gang; Vàng: Đúc KL màu. DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.4.1.2. Công nghệ làm khuôn và lõi a) Vật liệu làm khuôn và lõi  Yêu cầu  Tính dẻo: Để dễ làm khuôn và lõi, cho lòng khuôn và lõi rõ nét;  Độ bền: Để ko bị vỡ khi vận chuyển, lắp ráp và khi rót KL lỏng;  Tính lún: Là khả năng giảm thể tích của hỗn hợp làm khuôn khi chịu t/d của ngoại lực. Để vật đúc dễ co ngót;  Tính thông khí: Để khí dễ thoát ra  Tránh rỗ khí vật đúc;  Tính bền nhiệt: Để khuôn, lõi ko bị cháy khi rót KL lỏng;  Độ ẩm: Là lượng nước chứa trong hỗn hợp (=8%).  Các vật liệu làm khuôn và lõi Hỗn hợp gồm: Cát, đất sét, chất kết dính và chất phụ gia.  Cát (TP chính là SiO2): Là TP chủ yếu của h2 làm khuôn, lõi;.  Đất sét: Làm tăng độ dẻo, độ bền của hỗn hợp.  Chất kết dính: Dầu thực vật, đường, mật, nhựa thông, xi măng, … và nước thủy tinh.  Chất phụ: Tăng tính lún, thông khí, độ bóng, khả năng chịu nhiệt. Chất phụ gồm: Mùn cưa, rơm rạ,… và chất sơn khuôn. DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
b) Công nghệ làm khuôn và lõi bằng tay  Độ chính xác của khuôn, lõi ko cao; Năng suất thấp;  Yêu cầu trình độ công nhân cao, điều kiện LĐ nặng nhọc;  Có thể làm được các khuôn, lõi phức tạp, k/t khối lượng tùy ý.  Các phương pháp làm khuôn, lõi bằng tay  Làm khuôn, lõi bằng 2 hòm khuôn (hộp 2 nửa);  Làm khuôn, lõi bằng dưỡng gạt;  Làm khuôn, lõi bằng mẫu (hộp lõi) có miếng rời … c) Công nghệ làm khuôn và lõi bằng máy  Khắc phục được các nhược điểm của làm khuôn = tay: Nhận được chất lượng tốt, năng suất cao.  Tuy nhiên thao tác = máy chỉ rẻ khi hệ số sử dụng máy > 40%  Dùng cho SX hàng loạt hoặc hàng khối.  Các loại máy làm khuôn, lõi:  Làm khuôn, lõi trên máy ép  Làm khuôn, lõi trên máy dằn  Làm khuôn, lõi trên máy vừa dằn vừa ép DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.4.2. Các công nghệ đúc đặc biệt  Đúc trong khuôn cát ko thỏa mãn được nhu cầu về số lượng và khối lượng đòi hỏi ngày càng tăng  Xuất hiện các dạng đúc mới. 4.4.2.1. Đúc trong khuôn KL Là điền đầy KL lỏng vào khuôn chế tạo bằng KL.  Cơ bản giống như khuôn cát nhưng có những đặc điểm riêng:  Tốc độ kết tinh lớn (vì nguội nhanh)  Cơ tính của vật đúc tốt.  Độ nhẵn b/m, độ chính xác của lòng khuôn cao  Chất lượng vật đúc tốt.  Tuổi thọ của khuôn KL cao.  Tiết kiệm t/g làm khuôn nên nâng cao NS và giảm giá thành.  Nhược điểm:  Ko đúc được vật đúc quá phức tạp, thành mỏng và lớn.  Dễ bị nứt.  Ko có tính lún và thoát khí  Khó khăn cho CN đúc. Phương pháp này chỉ thích hợp trong SX hàng loạt với vật đúc đơn giản, nhỏ hoặc trung bình. DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.4.2.2. Đúc áp lực Là khi KL lỏng điền đầy vào lòng khuôn dưới một áp lực nhất định. Chi tiết đúc Khuôn Áp lực khí Kim loại lỏng Bình chứa Ống quay tròn Chi tiết đúc DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
Đúc áp lực Nửa khuôn Nửa khuôn cố định di động Cốc rót Chấu Ép giữ Vật đúc Pistong Xylanh ống dẫn Lấy vật đúc ra DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.4.2.2. Đúc áp lực Là khi KL lỏng điền đầy vào lòng khuôn dưới một áp lực nhất định.  Đặc điểm:  Đúc được vật phức tạp, thành mỏng (1 5 mm), đúc được các loại lỗ có k/t nhỏ.  Độ bóng và độ c/x cao.  Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ vật đúc lớn.  Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng CK hóa. Dùng để đúc các HK màu, pít tông ô tô, xe máy, cánh tỏa nhiệt.  Nhược điểm:  Ko dùng được lõi cát vì dòng chảy có áp lực lớn  Hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản.  Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy áp lực của HK ở To cao. DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.4.2.3. Đúc ly tâm Là điền đầy HK lỏng vào khuôn quay. Lực ly tâm sinh ra khi quay làm KL lỏng phân bố lên thành khuôn và đông đặc.  Đặc điểm:  Tổ chức KL mịn chặt ko tồn tại các khuyết tật rỗ khí, rỗ co ngót.  Tạo ra vật đúc có lỗ rỗng mà ko cần lõi.  Ko dùng hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí KL.  Tạo ra vật đúc gồm vài lớp KL riêng biệt trong cùng 1 vật đúc. Dùng để đúc các loại xi lanh, xéc măng ô tô.  Đúc ly tâm đứng (a):  Trục quay thẳng đứng.  Đúc được các vật có chiều cao nhỏ, đường kính lớn.  Đúc ly tâm nằm (b):  Trục quay nằm ngang.  Đúc được các vật có đường kính nhỏ, chiều dày mỏng. a) Đứng b) Ngang DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.4.2.4. Đúc trong khuôn mẫu chảy 1  Là 1 dạng đúc đặc biệt trong khuôn 1 lần. Giống như đúc trong khuôn cát nhưng chỉ khác ở chỗ mẫu là vật liệu dễ chảy hoặc dễ cháy (sáp ong, parafin, …). 4  Khi sấy khuôn sáp sẽ chảy ra cho ta lòng khuôn  Ko cần mặt phân khuôn. 2 3  Đặc điểm:  Vật đúc có độ chính xác cao nhờ lòng khuôn ko phải lắp ráp theo mặt phân khuôn, ko cần chế tạo lõi riêng. 6 5  Độ nhẵn đảm bảo do bề mặt lòng khuôn nhẵn.  Quy trình đúc dài (vì phải chế tạo ra mẫu chảy) nên NS thấp. Hình 4.5. Khuôn đúc mẫu chảy: 1) Hệ thống rót; 2) Vỏ khuôn; 3) Lòng  ng ng: Đúc KL quý, cần tiết khuôn; 4) Hòm khuôn; 5) Cát đệm; 6) HK kiệm, những chi tiết đòi hỏi độ c/x đúc. cao. DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204
4.4.2.4. Đúc trong khuôn vỏ mỏng  Là QT đúc trong khuôn cát đặc biệt (gồm cát và chất kết dính) mà thành khuôn mỏng chỉ 6 8 mm.  Đặc điểm:  Đúc được những vật có độ c/x cao.  Đúc được các KL đen: gang, thép C, thép HK.  QT đúc dài, giá thành cao. 4.4.2.5. Đúc liên tục  Là QT rót KL lỏng liên tục vào khuôn KL. Vật đúc đông đặc liên tục và SP được lấy ra liên tục.  Đặc điểm: Cho năng suất cao.  Dùng để đúc thanh, ống, dải hoặc tấm KL. DWE / Vo Van Phong , MSc. Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / E-Mail: phong-dwe@mail.hut.edu.vn Tel.: +84. (04). 8692204