Họ tên : Trần Văn Quyền
Mssv : 20171664 STT:70
Bài tập nhóm môn cơ khí đại cương
Đề 10: Tìm hiểu sản phẩm mặt bích
Chương 1 : Giới thiệu về sản phẩm
Mặt Bích là gì ?
Mặt bích là một sản phẩm cơ khí, là khối hình tròn hoặc vuông được chế
tạo phổ biến từ phôi thép carbon hoặc phôi thép không rỉ (ngày nay mặt
bích còn được chế tạo từ vật liệu đồng và vật liệu nhựa). Mặt bích là phụ
kiện kết nối ống, máy bơm, van, và các phụ kiện đường ống khác với
nhau thông qua mối liên kết bu lông trên thân để tạo thành một hệ thống
đường ống dẫn công nghiệp
Việc nghiên cứu chế tạo ra mặt bích giúp cho quá trình lắp ráp, thi
công, thay thế trở nên vô cùng tiện dụng và ngày càng được ứng dụng
rộng rãi.
Hiện tại mặt bích đã trở thành một thiết bị, chi tiết không thể thay thế
trong quá trình thi công các công trình, nhà máy có sử dụng đường ống.
Vì những đặc điểm dễ dàng lắp đặt, vận hành, điều chỉnh và bảo dưỡng
nên mặt bích được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công
nghiệp: đường ống cấp thoát nước, xí nghiệp, nhà máy, công trình xây
dựng tòa nhà cao tầng, lĩnh vực dầu khí, hóa chất, khí nén, …
Mặt bích ren – Threaded Flange (TF)
- Mặt bích ren Threaded flange là loại mặt bích gắn kết với đường ống
bằng mối ghép ren: mặt bích là ren trong còn ống là ren ngoài.
- Mối ghép ren khá yếu và dễ rò rỉ khi phải chịu áp lực cao nhưng mặt
bích ren Threaded flange là loại mặt bích được dùng trong các đường ống
mà tại đó việc hàn nối không thể thực hiện được, thường được sử dụng
cho đường ống có kích thước nhỏ và các khu vực dễ cháy mà việc hàn là
rất nguy hiểm
- Khi sử dụng mặt bích ren thì lưu ý đến độ dày thành ống: thành ống dày
giúp dễ dàng gia công bước ren mà không làm mỏng ống gây đứt gãy vị
trí nối ren với mặt bích.
-Mặt bích ren được dùng trong trường hợp thực hiện việc hàn nối mặt
bích không khả thi, dễ cháy, gãy đứt mối nối. Do đó ghép ren gia công dễ
dàng và hiệu quả hơn cả.
Chương 2: Vật liệu chế tạo và các đặc tính cơ bản của
vật liệu
1.Thép Cacbon :
Vật liệu được chọn để gia công chi tiết là thép C45:
C45 là gồm Fe và C,trong đó nồng độ cacbon có trong thép là 0,45%,
C45 được xếp vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, thường được
dùng thiết kế trục,bánh răng...
Khái niệm lý hóa của sắt cacbon như sau:
Thép cacbon là một hợp kim có hai thành phần cơ bản chính là sắt và
cacbon, trong khi các nguyên tỗ khác có mặt trong thép cacbon là không
đáng kể.
Thành phần phụ trợ trong thép cacbon là mangan (tối đa 1,65%), silic (tối
đa 0,6%) và đồng (tối đa 0,6%). Lượng cacbon trong thép càng giảm thì
độ dẻo của thép cacbon càng cao. Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên
cũng làm cho thép tăng độ cứng, tăng thêm độ bền nhưng cũng làm giảm
tính dễ uốn và giảm tính hàn. Hàm lượng carbon trong thép tăng lên cũng
kéo theo làm giảm nhiệt độ nóng chảy của thép.
Và chúng được phân loại như sau:
Thép mềm (ít cacbon): Lượng cacbon trong khoảng 0,05–0,29%[1] (Ví
dụ theo tiêu chẩn AISI có thép 1018). Thép mềm có độ bền kéo vừa phải,
nhưng lại khá rẻ tiền và dễ cán, rèn; Thép mềm sử dụng nhiều trong xây
dựng, cán tấm, rèn phôi...
Thép cacbon trung bình: Lượng cacbon trong khoảng 0,30–0,59%
[1](Ví dụ theo tiêu chuẩn AISI có thép 1040). Có sự cân bằng giữa độ
mềm và độ bền và có khả chống bào mòn tốt; phạm vi ứng dụng rộng rãi,
là các thép định hình cũng như các chi tiết máy, cơ khí.[2]
Thép cacbon cao: Lượng cacbon trong khoảng 0,6–0,99%[1]. Rất bền
vững, sử dụng để sản xuất nhíp, lò xo, kéo thành sợi dây thép chịu cường
độ lớn.[3]
Thép cacbon đặc biệt cao: Lượng cacbon trong khoảng 1,0–2,0% [1].
Thép này khi tôi sẽ đạt được độ cứng rất cao. Dùng trong các việc dân
dụng: dao cắt, trục xe hoặc đầu búa. Phần lớn thép này với hàm lượng
1,2%C được sử dụng trong công nghệ luyện kim bột và luôn được xếp
loại vào với thép cacbon có hợp kim cao.
2. Thép không rỉ:
Thép không gỉ hay còn gọi là inox (i-nốc, bắt nguồn từ tiếng
Pháp: inox) là một dạng hợp kim của sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm. Nó ít
bị biến màu hay bị ăn mòn như thép thông thường khác.
Các đặc tính của nhóm thép không gỉ có thể được nhìn dưới góc độ so
sánh với họ thép cacbon thấp. Về mặt chung nhất, thép không gỉ có:
-Tốc độ hóa bền rèn cao
-Độ dẻo cao hơn
-Độ cứng và độ bền cao hơn
-Độ bền nóng cao hơn
-Chống chịu ăn mòn cao hơn
-Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt hơn
-Phản ứng từ kém hơn (chỉ với thép austenit)
Các cơ tính đó thực ra đúng cho họ thép austenit và có thể thay đổi khá
nhiều đối với các mác thép và họ thép khác.
Các cơ tính đó liên quan đến các lĩnh vực ứng dụng thép không gỉ, nhưng
cũng chịu ảnh hưởng của thiết bị và phương pháp chế tạo.
Chương 3: Phương pháp chế tạo sản phẩm
1. Công đoạn chi tiết gia công mặt bích
- Công đoạn và điều kiện làm việc.
Mặt bích gia công 2 mặt , có số lỗ 4 cho đến 12 lỗ khi gia công độ chính
xác cao dùng để lắp ghép với với đường ống
Có sẽ rãnh dọc để tạo độ đàn hồi khi lắp ghép sẽ xiết chặt tránh dò gỉ
thẩm thấu thoát nguyên liệu ra bên ngoài .
- Công đoạn kết cấu hình dáng chi tiết.
Mặt bích thuộc chi tiết hình dạng đĩa vì có đường kính ngoài ,đường
kính trong .Hai mặt đầu, có 2 sẻ rãnh tạo lực ma sát khi xiết bulong ,
trên 2 mặt có lổ đinh vị từ 4-12 lỗ tùy thuộc kích thước
- Công đoạn vật liệu chế tạo chi tiết.
Ưu điểm: mặt bích được chế tạo bằng thép carbon nên có độ bền cao,rất
bền trong điều kiện làm việc tải trọng tĩnh.
Nhược điểm: kém bền trong điều kiện làm việc tải trọng động,khả năng
chịu va đập giới hạn .
2. Công đoạn chuẩn bị và phương pháp chế tạo phôi
1. Phương pháp chế tạo phôi :
Bạc đỡ có hình dáng dạng tròn xoay,
nếu ta chế tạo phôi bằng phương pháp dập thể tích thì có thể có được cơ
tính rất cao. Tuy nhiên, vật liệu để chế tạo bạc đỡ là gang xám GX15-32
nên ta không thể dùng phương pháp dập để chế tạo phôi. Phương pháp
tạo phôi hợp lý nhất là phôi đúc bởi nó cho một số ưu điểm đặc biệt quan
trọng mà phương pháp khác không có được:
· Phôi không bị nứt, vỡ khi chế tạo.
· Sản xuất linh hoạt nên giá thành rẻ.
· Giá thành tạo khuôn rẻ.
· Ngoài ra, nếu chọn được phương pháp đúc hợp lý sẽ cho vật đúc
cơ tính cũng rất cao.
Bên cạnh đó, nó có một số nhược điểm:
· Lượng dư lớn.
· Độ chính xác của phôi không cao.
· Năng suất thấp.
· Phôi dễ mắc khuyết tật.
Tuỳ thuộc vào loại khuôn, mẫu, phương pháp rót ta có thể dùng nhiều
phương pháp đúc khác nhau và có các đặc điểm khác nhau. Ta có thể xét
các đặc điểm của chúng như sau
1.1 Đúc trong khuôn cát
Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc
một lần( chỉ đúc một lần rồi phá khuôn). Vật đúc tạo hình trong khuôn cát
có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư lớn. Thích hợp với
vật đúc phức tạp, khối lượng lớn. Không thích hợp cho sản xuất hàng loạt
lớn và hàng khối.
Phương pháp đúc trong khuôn cát khó cơ khí hoá và tự động hoá.
1.2 Đúc trong khuôn kim loại:
Đúc trong khuôn kim loại có thể thực hiện việc điền đầy kim loại theo
nhiều cách:
· Rót tự do:
Thích hợp cho sản xuất hàng loạt lớn, vật đúc nhỏ, trung bình, cấu tạo
đơn giản. Vật đúc có cơ tính cao, dùng đúc các vật liệu khác nhau. Tuy
nhiên hạn chế đúc gang xám.
· Điền đày kim loại đưới áp lực:
Sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối. Vật đúc nhỏ, đơn giản. Đúc vật
đúc yêu cầu chất lượng cao, thích hợp cho cả vật liệu có nhiệt độ nóng
chảy thấp.