Đề cương Module đúc trong khuôn mẫu chảy

Chia sẻ: Nguyen Thi Thuy Ngan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:37

Thêm vào BST

Báo xấu

306
lượt xem 100
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các module hậu cần đa mục đích (Multi-Purpose Logistics Module – MPLM) là các module điều áp hoạt động như các xe tải chuyên chở hàng cho trạm không gian quốc tế. Các module này mang các thiết bị, các dụng cụ thí nghiệm cũng như đồ tiếp tế lên trạm cũng như từ trạm về trái đất thông qua các tàu con thoi.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề cương Module đúc trong khuôn mẫu chảy

Đề cương Module đúc trong khuôn mẫu chảy 1
MỤC LỤC MODULE ĐÚC TRONG KHUÔN MẪU CHẢY ............................................................................... 3 I. MỤC TIÊU CỦA THÍ NGHIỆM ................................................................................................. 3 II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ SINH VIÊN ...................................................................... 3 2. Chuẩn bị của sinh viên ..................................................................................................................... 3 III. NỘI QUY AN TOÀN THÍ NGHIỆM ....................................................................................... 3 IV. NỘI DUNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM .............................................................................. 4 V. KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ............................................................................................................ 37 2
MODULE ĐÚC TRONG KHUÔN MẪU CHẢY I. MỤC TIÊU CỦA THÍ NGHIỆM - Giúp sinh viên nắm được một cách tổng quát các phương pháp Đúc hiện nay. - Giúp sinh viên nắm được phương pháp Đúc trong khuôn mẫu chảy: nguyên lý, ứng dụng và khả năng công nghệ của phương pháp này. - Nắm được quy trình đúc trong khuôn mẫu chảy trong thực tế sản xuất và trong phòng thí nghiệm. - Cho sinh viên thực tập đúc trong khuôn mẫu chảy 1 sản phẩm cụ thể. - Đánh giá kết quả thí nghiệm. II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ SINH VIÊN 1. Chuẩn bị của giáo viên. - Chuẩn bị giáo án, tài liệu và dụng cụ thực hành đầy đủ cho sinh viên. - Lên lịch cụ thể các bài tập và nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm sinh viên và từng sinh viên. - Cung cấp thang điểm chấm cho sinh viên và yêu cầu công việc ngay từ đầu buổi học cho sinh viên. 2. Chuẩn bị của sinh viên - Nhận tài liệu buổi thí nghiệm trước khi thí nghiệm. - Đọc trước nội dung và yêu cầu thí nghiệm. III. NỘI QUY AN TOÀN THÍ NGHIỆM 1. Sinh viên thực tập phải trang bị quần áo và kính bảo hộ trước khi vào làm thí nghiệm. 2. Nghiêm cấm đùa giỡn trong khi thực hiện các thí nghiệm. 3. Sử dụng cẩn thận dụng cụ và máy móc thí nghiệm, nghiêm cấm là hư, bể các dụng cụ và máy móc thí nghiệm. Sinh viên thực tập có trách nhiệm bồ i thường nếu làm hư, bể các dụng cụ thí nghiệm. 4. Sinh viên thực tập không được tự ý thao tác trên máy nếu không có sự cho phép của ngườ i hướng dẫn. 5. Sinh viên thực tập cần nghiên cứu kỹ tài liệu và các hướng dẫn sử dụng trước khi thao tác. 6. Kiểm tra nhớt trong máy bơm chân không khi chạy máy (chú ý: đố i với bơm chân không thì phải chạy máy khoảng vài giây thì nhớt mới về lại bơm, lúc này quan sát lượng nhớt trên ô tròn của máy bơm mới chính xác). 7. Kiểm tra áp suất trên máy nén khí và trên đồng hồ đo. 8. Kiểm tra lượng nước làm mát trong thùng (tương đối đầy và bơm đang hoạt động) và nhiệt độ nước trước khi khởi động máy đúc chân không MC15 (nhiệt độ từ 15oC – 20oC), tắt máy bơm và máy làm lạnh trước khi ra về. 9. Khi nung thạch cao, gắp sản phẩm, phải hết sức cẩn thận do nhiệt độ lát (Flask) lúc này là rất cao, tránh mọ i khả năng dẫn tới tai nạn. 10. Sau khi sử dụng máy phải vệ sinh máy, tắt cầu sao điện, rút dây cắm ra khỏ i nguồn. 11. Tất cả các linh kiện của máy phải được trả lại đầy đủ. 12. Sau khi sử dụng bình Argon phải khóa thật chặt van khí. 3
IV. NỘI DUNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM Time Nội dung thực tập Sinh 255’ viên phải làm Điểm danh Có mặt 5’ và đeo thẻ sinh viên Chia tổ sinh viên (15 người) thành 3 nhóm nhỏ 5’ 45’ Sinh I. Phần lý thuyết 10’ 1.1 Tổng quát các phương pháp đúc kim loại hiện nay. viên ghi - Công nghệ đúc là công nghệ chế tạo sản phẩm bằng phương pháp rót vật liệu ở chú, các nội dung dạng chảy lỏ ng (hoặc bán lỏ ng) vào khuôn để tạo ra sản phẩm có hình dạng này sẽ theo khuôn mẫu. Đa phần công nghệ đúc thực hiện với các vật liệu kim loại. có trong bài báo cáo thực tập cuối môn học. 4
Các phương pháp đúc có thể được chia ra như sau: -  Đúc trong khuôn cát  Đúc trong khuôn kim loại.  Đúc áp lực.  Đúc ly tâm.  Đúc trong khuôn cát nước thủy tinh.  Đúc trong khuôn nhựa.  Đúc trong khuôn mẫu chảy.  Đúc trong khuôn mẫu hóa khí.  Các phương pháp và Công nghệ đúc đặc biệt khác. SV ghi 1.2 Phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy: nguyên lý, ứng dụng và khả năng chép đầy 15’ công nghệ của phương pháp này. đủ. 1.2.1 Giới thiệu phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy. - Phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy là phương pháp đúc cho độ chính xác cao, chất lượng bề mặt tốt và có thể tạo ra các hình dáng phức tạp. Đây là một phương pháp đã xuất hiện rất lâu từ hàng ngàn năm trước, tuy nhiên phương pháp này chỉ mới được sử dụng rộng rãi trong khoảng 40 – 50 năm gần đây. - Mỗi khuôn thạch cao (hay khuôn vỏ) chỉ sử dụng được cho một lần đúc, sau khi đúc xong phải phá khuôn để lấy sản phẩm. Tuy nhiên, mỗ i khuôn có thể chứa rất nhiều sản phẩm để tăng năng suất chế tạo. - Sản phẩm đúc cho độ chính xác về kích thước cao, chất lượng bề mặt tốt, có thể tạo ra những hình dạng phức tạp từ vật mẫu ban đầu. - Khi rót kim loại nóng chảy vào khuôn thì khuôn cũng được nung nóng ở nhiệt độ cao tạo điều kiện thuận lợi để điền đầy khuôn và nuôi vật đúc. - Tuy nhiên, phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy trải qua nhiều quá trình công nghệ phức tạp và kéo dài, nên giá thành vật đúc khá cao. 1.2.2 Nguyên lý của phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy. - Phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy dựa trên nguyên tắc tạo khuôn bằng cách sử dụng mẫu là chất dễ chảy lỏ ng khi gia nhiệt (như sáp), mẫu sẽ được bao bọc bởi các lớp vật liệu chịu nhiệt kết dính với nhau (như thạch cao, cát…). Sau đó khuôn chứa mẫu sẽ được đem đi nung cho mẫu sáp chảy ra khỏ i khuôn và để lại khoảng trống chính là hình dạng của mẫu cần tạo ra. Ưu điểm của phương pháp này là rất chính xác và không có mặt phân khuôn. - 5
1.2.3 Ứng dụng phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy. - Phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy thường được sử dụng trong lĩnh vực kim hoàn, trang sức và một số lĩnh vực khác đòi hỏi sản phẩm có kích thước nhỏ và có độ chính xác cao. Tuy nhiên, phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy vẫn được sử dụng để chế tạo một số chi tiết khá lớn trong ngành cơ khí, hàng không và năng lượng. 1.2.4 Khả năng công nghệ phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy. - Với những đặc điểm trên phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy thường được sử dụng hiệu quả trong việc chế tạo các vật đúc nhỏ với đòi hỏ i độ chính xác và chất lượng bề mặt cao. Mỗi lần tạo khuôn sẽ sử dụng nhiều mẫu sáp để tăng năng suất chế tạo. Do không có mặt phân khuôn nên tăng độ chính xác của chi tiết đúc lên cao, có thể tạo ra được những chi tiết rất phức tạp theo mẫu có sẵn. Một số sản phẩm chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy: - SV ghi chép đầy đủ. 6
10’ 1.3 Quy trình đúc trong khuôn mẫu chảy. 1.3.1 Quy trình đúc mẫu chảy trong khuôn thạch cao (được sử dụng trong bài thực tập). - Quá trình đúc trong khuôn mẫu chảy được thể hiện qua sơ đồ sau: Sinh viên ghi chú cẩn thận, đặc biệt là các quy tắc an toàn cho từng máy. Bước 1: Từ mẫu gốc ta tạo ra khuôn ép sáp bằng cách lưu hóa các lớp cao su - chứa mẫu. 7
Bước 2: Ép sáp vào khuôn. - Bước 3: Lấy mẫu sáp khỏ i khuôn. - Bước 4: Tạo ra cây sáp bằng cách gắn các mẫu sáp lên một thân.sáp. - 8
Bước 5: Tạo khuôn thạch cao từ cây sáp. - Bước 6: Nung khuôn thạch cao. - Bước 7: Rót kim loại vào khuôn. - Bước 8: Phá khuôn lấy sản phẩm. - 9
Bước 9: Làm sạch và đánh bóng sản phẩm. - Bước 10: Hoàn thiện sản phẩm. - 1.3.2 Quy trình đúc mẫu chảy trong khuôn vỏ mỏng. - Quy trình đúc mẫu chảy trong khuôn vỏ mỏng được thể hiện theo sơ đồ bên dưới. Thực ra ta thấy chỉ có quá trình tạo khuôn để rót kim loại là khác với quá trình - đã nêu ở trên, còn về nguyên lý đúc thì không có gì thay đổ i. Trong công nghiệp, từ mẫu gốc người ta có thể không sử dụng khuôn lưu hóa cao su mà thay vào đó là các khuôn bằng kim loại hoặc nhựa để có thể sử dụng nhiều lần. 10
Một số hình minh họa cho quá trình tạo khuôn rót kim loại trong quá trình nêu - trên: 11
10’ 1.4 Giới thiệu các máy trong dây chuyền đúc khuôn mẫu chảy trong PTN. - Phòng thí nghiệm về phương pháp đúc trong khuôn mẫu chảy được trang bị hệ thống máy móc tiên tiến và sử dụng quy trình đúc trong khuôn mẫu chảy tương tự với quy 12
trình đúc được sử dụng trong ngành chế tạo kim hoàn và trang sức. Ta có thể hệ thống lại các máy trong phòng thí nghiệm theo thứ tự sau: 1.4.1 Máy lưu hóa khuôn. a. Mô tả máy. Máy lưu hóa khuôn có cấu tạo gồm khuôn và bộ phận ép có thể gia nhiệt. Các bước sử dụng có thể mô tả qua các hình sau: b. Công dụng máy. Máy lưu hóa khuôn được sử dụng để tạo ra các khuôn cao su nhằm sử dụng cho quá trình tạo ra các mẫu sáp. Từ mẫu sản phẩm gốc, ta sử dụng máy lưu hóa khuôn để tạo ra khuôn có phần khuyết giống như hình dạng của mẫu. c. Xuất xứ của máy. Máy lưu hóa khuôn có kết cấu khá đơn giản và được chế tạo tại Việt Nam. d. Quy trình sử dụng máy. 1. Cắt các miếng cao su có kích thước giống như lòng khuôn thép. 2. Đặt mẫu cần làm khuôn vào giữa các miếng cao su, tạo rãnh rót cho khuôn cao su. 3. Đặt tấm khuôn thép vào máy lưu hóa cao su. 4. Cài đặt thời gian hoạt động cho máy. Thời gian lưu hóa = số miếng cao su làm khuôn x 8 phút. 5. Bật công tắc máy, dùng pittong ép các lớp cao su lại với nhau, sau đó cứ 5 phút lại ép xuống 1 lần, sau 3 lần ép thì không ép nữa. 6. Sau khi máy tắt, chờ khuôn nguội tiến hành mổ khuôn lấy sản phẩm. 1.4.2 Máy bơm sáp chân không tự động. a. Mô tả máy. Máy bơm sáp chân không t ự động bao gồm một máy hút chân không, hệ thống nấu chảy sáp, hệ thống vòi phun và hệ thống điều khiển. b. Công dụng máy. 13
- Máy bơm sáp chân không t ự động có tác dụng nấu chảy sáp và tạo áp lực bơm sáp từ vòi phun vào trong khuôn cao su để tạo ra mẫu sáp. Khuôn cao su có thể được sử dụng nhiều lần để tạo ra nhiều mẫu sáp. c. Xuất xứ của máy. Máy được sản xuất tại Đài Loan. 1.4.3 Máy trộn thạch cao. a. Mô tả máy. - Máy trộn thạch cao bao gồm bầu rung, cần khuấy và khoang chứa. Các lát (Flask) được đặt trong khoang chứa và được hút chân không. Khi thạch cao đã được trộn đều, máy hút chân không rồi rót thạch cao vào trong lát (Flask). b. Công dụng máy. - Máy trộn thạch cao vừa có thể khuấy vừa có thể rung để trộn đều thạch cao với nước. Hút chân không nhằm loại bọt khí ra khỏ i thạch cao gây rỗ lên bề mặt vật đúc. c. Xuất xứ của máy. - Máy được chế tạo tại Ý. 1.4.4 Lò nung. a. Mô tả máy. - Lò nung được trang bị các điện trở nhiệt có thể nung đến nhiệt độ khoảng 1100oC. Lò nung có kết cấu kín, có ống khói để xả khí cháy ra ngoài. Thiết bị có nhiệt độ rất cao và dòng điện sử dụng lớn nên rất cẩn thận khi thao tác để tránh tai nạn trong khi làm việc. Lò có thể được lập trình nhiệt độ theo chương trình định sẵn. 14
b. Công dụng máy. Lò nung được sử dụng để nung khuôn thạch cao lên nhiệt độ cao, nấu chảy và bốc hơi sáp trong khuôn. c. Xuất xứ của máy. Lò nung được chế tạo tại Mỹ. 1.4.5 Máy đúc chân không. a. Mô tả máy. - Máy đúc chân không thực chất là một lò nung trung tần. Máy có khả năng nấu chảy kim loại rất nhanh trong một cốc nấu và buồng nấu được cách ly (chỉ quan sát được cốc nấu kim loại qua cửa sổ bằng kính). Máy có thể nung tới nhiệt độ 1800oC, có thể nấu chảy được nhiều kim loại hay hợp kim như đồng, nhô m, bạc, vàng, platin, thép… Khi rót kim lo ại, buồng nung được hút chân không và điền đầy bởi khí trơ. Máy đúc hỗ trợ việc rót kim loại ngay trong buồng nung. Máy sử dụng Argon làm khí trơ và cần thêm hệ thống giải nhiệt bằng nước phụ trợ. b. Công dụng máy. Máy đúc được dùng để nung chảy kim loại và rót kim loại nóng chảy vào trong khuôn thạch cao. c. Xuất xứ của máy. - Máy đúc chân không MC15 được sản xuất tại Đức. 1.4.6 Máy phun cát. 15
a. Mô tả máy. - Máy phun cát là một hệ thống sử dụng khí nén nhằm phun các hạt cát mịn với tốc độ cao vào vật đúc sau khi đã hoàn thành. Máy được kết nối với máy nén khí, cát được tuần hoàn trong máy và sử dụng nhiều lần. Cát được bắn trong một buồng kín và người sử dụng sẽ thao tác với vật thể qua găng tay. b. Công dụng máy. - Máy phun cát được sử dụng để làm sạch vật đúc sau khi phá khuôn thạch cao. Cát ở tốc độ cao sẽ loại bỏ những phần thạch cao còn bám lại ở những vị trí khó loại bỏ như hốc, lỗ… c. Xuất xứ của máy. Được sản xuất tại Đức. 1.4.7 Các thiết bị phụ trợ khác. Máy nén khí và hệ thống dẫn khí: Cung cấp khí cho toàn bộ hệ thống trong quá - trình đúc. Các khuôn cao su: Sử dụng để tạo ra các mẫu sáp - Mỏ hàn: sử dụng để hàn mẫu sáp vào cây sáp. - Các lát (Flask): để tạo khuôn thạch cao. - Cây gắp: Để thao tác với khuôn thạch cao khi đã được nung nóng. - Cân điện tử: Để đo khối lượng cây sáp và khố i lượng thạch cao nhằm cân chỉnh - cho phù hợp với yêu cầu. Bình khí Argon: Cung cấp khí trơ cho máy đúc chân không MC15. - Hệ thống giải nhiệt: Giải nhiệt cho máy đúc chân không MC15. - Giải lao 10’ Giáo viên chuẩn bị đồ thực hành 16
175’ II. Thực hành Sinh 35’ 2.1 Đúc sáp trong máy bơm sáp chân không tự động. viên 5’ 2.1.1 Quy trình vận hành máy. theo dõi * Thao tác mở máy: thầy - Mở khí ở máy compressor. Áp suất khí sẽ tăng dần. Kiểm tra áp suất khí: hướng dẫn làm, giá trị sử dụng từ 3-6 bar. sau đó thực hành làm theo hướng dẫn. Mở nguồn máy bơm sáp. Kéo van hút chân không về vị trí nằm ngang. - 17
Chỉnh nhiệt độ nấu sáp và nhiệt độ đầu phun sáp. Giá trị sử dụng: 700C - - 800C. Kéo van hút chân không cho nằm đứng như hình. - Chờ khoảng 25 phút để cho sáp được nấu chảy hoàn toàn. - Điều chỉnh thời gian bơm sáp, thời gian kẹp sản phẩm, áp suất bơm sáp. - Giá trị sử dụng tham khảo: 4s, 4s, 0.7. 18
Kiểm tra dầu trong máy hút chân không, mở máy hút. Khi áp suất chân - không đạt đến giá trị ổn định (sau 5 phút), có thể tắt máy hút chân không. * Các thao tác sử dụng máy: - Rắc và bôi đều phấn chống dính vào lòng khuôn cao su. 19
Đặt khuôn cao su vào bộ phận kẹp của máy. - Nhấn nút bơm sáp (lưu ý đặt máy ở chế độ auto). - * Các thao tác khi tắt máy: - Chỉnh áp lực bơm sáp từ 0.7 về 0.4 (ấn nút chỉnh áp suất số 1). 20