intTypePromotion=1
ADSENSE

Giáo trình công nghệ kim loại

Chia sẻ: 124357689 124357689 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:274

1.585
lượt xem
641
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo sách 'giáo trình công nghệ kim loại', kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình công nghệ kim loại

  1. NGUYEÃN TAÙC AÙNH GIAÙO TRÌNH COÂNG NGHEÄ KIM LOAÏI Hieäu ñính: PGS.TS. Hoaøng Troïng Baù ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. HOÀ CHÍ MINH NAÊM 2004 (LÖU HAØNH NOÄI BOÄ)
  2. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn LÔØI NOÙI ÑAÀU Ñeå ñaùp öùng tình hình chuyeån bieán môùi trong coâng taùc ñaøo taïo - Ñaøo taïo theo höôùng coâng ngheä, phaùt huy tính tích cöïc cuûa ngöôøi hoïc vaø taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho giaùo vieân giaûng daï y baèng caùc phöông tieän daïy hoïc…Giaùo trình COÂN G NGHEÄ KIM LOAÏI ñöôïc bieân soaïn laïi cô baûn döïa treân giaùo trình CHEÁ TAÏ O PHOÂI cuûa Ñaïi Hoïc Baù ch Khoa Haø noäi vaø coù boå sung moät soá noäi dung môùi cho phuø hôïp vôùi coâng ngheä thöï c teá hieän nay. Maët khaùc veà boá cuïc vaø caù ch trình baø y giaùo trình theo ñeà cöông moân h Mn hoïc ñaõ ñöôï c duyeät, aùp duïng cho khoái ngaønh kyõ thuaät: cô khí imaùiy, cô khí Ch oâtoâ, thieát keá maùy…taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho vieäc giaûP.gHo y vaø töï ñoïc cuûa tT n daï thua Ky sinh vieân. pham Vì trình ñoä coù haïn neânDH Su giaùo trình chaéc coù thieáu soùt. Chuùng toâi cuoán ng ruocuûa ñoàng nghieäp vaø sinh vieân ñeå laàn taùi baûn sau T mong söï ñoùng goùptyù© kieán igh yrtoát hôn. Moïi goùp yù xin göûi veà boä moân KYÕ THUAÄT COÂNG Cop coù chaát löôïng NGHIEÄP, khoa Cô khí maùy, Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaï m Kyõ Thuaät. Thaønh phoá Hoà Chí Minh. Taùc giaû Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  3. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn PHAÀN I COÂNG NGHEÄ ÑUÙC Chöông 1 KHAÙI NIEÄM VEÀ QUAÙ TRÌNH SAÛN XUAÁT ÑUÙC 1.1 Phaân loaïi caùc phöông phaùp ñuùc Ñuùc laø moät phöông phaùp cheá taïo phoâi cho quaù trình gia coâng caét goït tieáp sau. Ngaønh coâng nghieäp cheá taïo maùy phaùt trieån, löôïng phoâi ñuùc ngaøy caøng ñoøi hoûi nhieàu hôn. h Min 1.1.1 Ñònh nghóa: Chi o ôû P H Thöïc chaát cuûa ñuùc laø quaù trình ñieàn ñaày kim loaïi at theå. loûng vaøo loøn g khuoân ñuùc coù uT y th hình daïng, kích thöôùc ñònh saün . Sau khi kim loaïiKñoâng ñaëc, ta thu ñöôïc saûn phaåm töông am h i H vaäp öùng vôùi loøng khuoân. Saûn phaåm ñoù goïDlaø Su t ñuùc. Neáu ñem vaät ñuùc gia coâng tieáp theo nhö g gia coâng caét goït thì noù ñöôïc goïirlaø n i ñuùc. uo phoâ t©T h yrig 1.1.2 Ñaëc ñieåp : Co m Coù nhieàu phöông phaùp taïo phoâi ñuùc khaùc nhau. Moãi phöông phaùp taïo ra saûn phaåm coù ñaëc tính khaùc nhau, nhöng caên cöù vaøo thöïc chaát chung, saûn xuaát ñuùc coù caùc ñaëc tính sau: - Moïi loaïi vaät lieäu nhö gang, theù p, hôïp kim maøu, vaät lieäu phi kim khi naáu chaûy loûng ñöôïc ñeà u ñuùc ñöôïc. - Taïo ra vaät ñuùc coù keát caáu phöùc taïp, nhöõn g vaät ñuùc coù khoái löôïng lôùn maø caùc phöông phaùp gia coâng phoâi khaùc khoâng thöïc hieän ñöôïc. - Moät soá phöông phaùp ñuùc tieân tieán coù theå taïo ra saûn phaåm coù chaát löôïng cao, kích thöôùc chính xaùc, ñoä boùng beà maët cao vaø coù khaû naêng cô khí hoùa, hoaëc töï ñoäng hoaù cao. - Giaù thaønh cuûa saûn xuaát ñuùc noùi chung haï hôn so vôùi caùc daïng saûn xuaát khaùc. Tuy vaäy, quaù trình saûn xuaát ñuùc coøn caàn phaûi khaéc phuïc moät soá caùc maët haïn cheá sau: - Do quaù trình keát tinh töø theå loûng neân trong vaät ñuùc deã toàn taïi caùc daïng roã co, roã khí, nöùt, laãn taïp chaát.v.v... - Khi ñuùc trong khuoân caùt ñoä chính xaùc veà kích thöôùc vaø ñoä boùng thaáp. - Tieâu hao moät phaàn khoâng nhoû kim loaïi cho heä thoáng roùt, ñaäu ngoùt vaø cho caùc ñaïi löôïng khaùc (löôïng dö, ñoä xieân v.v...) Phöông phaùp ñuùc duø sao vaãn laø moät trong caùc phöông phaùp ñöôïc duøng roäng raõi ñeå cheá taïo ra moät khoái löôïng saûn phaåm kim loaïi raát lôùn. Chaát löôïng cuûa saûn phaåm ngaøy caøng ñöôïc naâng cao cuøng vôùi nhöõ ng keát quaû nghieân cöùu vaø söï hieä n ñaïi hoaù quaù trình saûn xuaát 3 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  4. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn ñuùc. Nhöõng saûn phaåm ñuùc raát ña daïng nhö thaân maùy coâng cuï, caùc voû hoäp giaûm toác, voû ñoäng cô ñieän, voû maùy phaùt ñieän, caùc loaïi giaù ñôõ vaø nhieàu loaïi chi tieát maùy quan troïng khaùc baèng kim loaïi ñen vaø hôïp kim maøu. 1.1.3 Phaân loaïi caùc phöông phaùp ñuùc: Phöông phaùp saûn xuaát ñuùc ñöôïc phaân loaïi tuøy thuoäc vaøo loaïi khuoân, maãu, phöông phaùp laøm khuoân v.v... Theo loaïi khuoân ñuùc ngöôøi ta phaân ra: a.Ñuùc trong khuoân caùt: ñoù laø daïng ñuùc phoå bieá n. Khuoân caùt laø loaïi khuoân ñuùc moät laàn (chæ roùt moät laàn roài phaù khuoân ). Vaät ñuùc taïo hình trong khuoân caùt coù ñoä chính xaùc thaáp, ñoä boùng beà maët keùm, löôïng dö gia coân g lôùn . Nhöng khuoân caùt taïo ra vaät ñuùc coù keát caáu phöùc taïp, khoái löôïng lôù n. b.Ñuùc ñaëc bieät: Ngoaøi khuoân caùt, caùc daïng ñuùc trong khuoân ñuùc (kim loaïi, voû moûng…) ñöôïc goäp chung laø ñuùc ñaëc bieät. Ñuùc ñaëc bieät cho saûn phaåm chaát löôïng cao hôn, ñoä chính xaùc, ñoä nh ng cao hôn vaät boù i Mi coù naêng suaát cao ñuùc trong khuoâ n caùt. Ngoaøi ra phaàn lôùn caùc phöông phaùp ñuùcHñaëc h t o C bieä TP. trung bình. hôn. Tuy nhieân ñuùc ñaëc bieät thöôøng chæ taïo ñöôïc vaät ñuùc at vaø thu nhoû Kydaïng saûn xuaát ñuùc, phöông phaùp taïo Trong baûng döôùi ñaây trình baøy toùm ptaéam c h t caù H Su khuoân vaø lónh vöïc söû duïng cuûa chuùng D ng. Truo © ight opyr C Daïng Phöông Ñaëc tröng Daïng saûn xuaát vaø ñaëc tính Lónh vöïc söû duïng ñuùc phaùp laøm phaân loaïi cuûa vaät ñuùc khuoân (1) (2) (3) (4) (5) Ñuùc Laøm khuoân Maãu goã -saûn xuaát ñôn chieác,haøng Duøng trong caùc tröôøng trong baèng tay loaït nhoû, vaät ñuùc hình daïng hôïp thoâng thöôøng, khuoân baát kyø khoâng ñoøi hoûi chaát caùt löôïng cao Maãu kim Saûn xuaát haøng loaït, vaät ñuùc Duøng khi caàn naâng loaïi nhoû vaø trung bình, khoâng cao ñoä chính xaùc. quaù phöùc taïp Thôøi gian söû duïng maãu töông ñoái lôùn Laøm Vaät ñuùc nhoû vaø trung bình Duøng trong tröôø ng hôï p khuoân hình daïng tuøy yù coù nhieàu hoøm khuoân. trong hoøm Tieát kieäm neàn xöôûn g, khuoân Saáy khuoâ n ñöôïc trong loø saáy. Laøm Saûn xuaát ñôn chieác,haøng Duøng khi thieáu hoøm khuoân treân loaït nhoû. Vaät ñuùc lôùn, hình khuoân lôùn, khuoân töôi neàn xöôû ng daïng baát kyø hoaëc chæ saáy beà maët. Söû duïng khi ñuùc gang. 4 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  5. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Ñuùc Laøm khuoân Laøm Saûn xuaát haøng loaït trung Duøng khi yeâu caàu trong baèng maùy khuoân treân bình, haøng loaït lôùn.Vaät ñuùc naêng suaát cao. Hoøm khuoân maùy eùp vaø nhoû, ñôn giaûn khuoân khoâng cao quaù caùt maùy daèn 200mm Laøm Hìng daïng baát kyø, coù kích Duøng khi ñuùc caùc vaät khuoân treân thöôùc lôùn vaø trung bình. ñuùc coù chieàu cao, kích maùy thoåi Saûn xuaát haøng loaït nhoû vaø thöôùc ngang lôùn. Hoøm caùt. trung bình khuoân lôùn Ñuùc Khuoân kim Ñieàn ñaày Saûn xuaát haøng loaït lôùn. Vaät Duøng ñuùc caùc kim loaïi ñaëc loaïi kim loaïi ñuùc nhoû, trung bình. Caáu taïo khaùc nhau caàn cô tính bieät loûng baèng ñôn giaûn cao. Haïn cheá ñuùc gang roùt töï do xaùm Ñieàn ñaày Saûn xuaát haøng loaït lôùn,haøng Ñuùc vaät coù yeâu caàu kim loaïi khoái, vaät ñuùc nhoû ñôn giaûn. chaát löôïng cao . Thích loûng döôùi hôïp chæ vôùi hôïp kim ñuùc coùh Min nhieät ñoä noùn g Chi aùp löïc P. Ho chaûy thaáp. uat T Khuoân ñuùc Khuoân kim Saûn xuaát haønKy tht. Vaät ñuùc Duøng ñuùc caùc hôïp kim Ñuùc g loaï pham ng troønSu ñaëc li taâm loaïi, truïc H xoay, roã khaùc nhau.Ñöôøng kính ng D quay thaúuo © Tr bieät ng vaät ñuùc lôùn, chieàu cao ightg yrñöùn khoâng lôùn laém Cop Khuoân caùt Saûn xuaát haøng loaït nhoû vaø Duøng ñuùc caùc hôïp kim ñaët treân trung bình.Vaät ñuùc coù daïng vaät ñuùc khoâng lôùn. giaù quay baát kyø nhoû. truïc thaúng ñöùng Khuoân kim Saûn xuaát haøng loaït. Vaät ñuùc Duøng ñuùc caùc hôïp kim loaïi truïc troøn xoay,roãng ít thieân tích. Yeâu caàu quay naèm chaát löôïng cao. Chieàu ngang daøi vaät ñuùc nhoû daïng coâng soân. Khuoân kim Saûn xuaát haøng loaït, vaät ñuùc Duøng cheá taïo caùc loaïi loaïi hai troøn xoay,roãng; Vaät ñuùc coù oáng baèng caùc hôïp kim nöûa, truïc maët ngoaøi khoâng troøn xoay Coù ñöôøng kính nhoû quay naèm chieàu daøi lôùn. ngang 5 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  6. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Khuoân ñuùc Khuoân Saûn xuaát haøng loaït, trung Duøng ñuùc caùc vaät ñuùc li taâm kim loaïi bình vaät ñuùc coù tieát dieän baèng gang xaùm, coù gia coù loùt hoãn khoâng ñeàu coâng maët ngoaøi. hôïp caùt beân trong khuoân lieàn truïc quay naèm ngang Ñuùc lieân tuïc Khuoân Saûn xuaát haøng loaït. Vaät ñuùc Duøng trong tröôø ng hôï p ñuùc coù laø thoûi hoaëc oáng coù tieát dieän cheá taïo thoûi hay oáng, daïng bình khoâng ñoåi treân chieàu daøi, ñoä yeâu caàu maët ngoaøi vaø keát tinh daøi lôùn. maët trong cuûa oáng coù coù laøm chaát löôïng cao khoâng nguoäi caàn gia coâng h Min tuaàn Chi P. Ho hoaøn. uat Tng y th Ñuùc chính Maãu kim Duøng trong saûn xuaát haø Cheá taïo vaät ñuùc coù am K pthñuùc nhoû vaø trung u DH S xaùc loaïi,voû loaït, vaä chaát löôïng cao, kim ng bình khuoân ruo ñaëc loaïi quùi, löôïng dö gia ©T ightt coù yr bieä coâng nhoû. Cop chieàu daøy nhoû Maãu baèng Daïng saûn xuaát haøng loaït Duøng cheá taïo vaät ñuùc vaät lieäu trung bình trôû leâ n. Vaät ñuùc chính xaùc cao, khoâng deã chaûy, nho,û phöùc taïp. phaûi gia coâng cô hoaëc khuoân caùt gia coâng vôùi löôïng dö ñaëc bieät nho,û vaät ñuùc baèng kim khoâng coù loaïi, hôïp kim quùi, maët phaân hieám khuoân 1.2 Söï keát tinh cuûa kim loaïi vaät ñuùc trong khuoân. Kim loaïi loûng khi ñieàn ñaày loøng khuoân seõ nhanh choùng chuyeån daàn sang traïng thaùi ñaëc theo quaù trình keát tinh phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá : - Tính chaát lyù nhieät vaø nhieät ñoä roùt cuûa hôïp kim ñuùc. - Tính chaát lyù nhieät cuûa vaät lieäu khuoân. - Coâng ngheä ñuùc. Coù theå phaân chia quaù trình keát tinh thaønh caùc giai ñoaïn lieân tieáp sau ñaây: a.Giai ñoaïn ñieàn ñaày kim loaïi loûng vaøo loøng khuoân. Thôøi gian ñieàn ñaày tính töø khi baét ñaàu roùt ñeán thôøi ñieåm kim loaïi loûng ñieàn ñaày heä thoáng roùt vaø ñaäu ngoùt. Thoâng thöôøng thôøi gian roùt phaûi ñaûm baûo sao cho kim loaïi ñieàn ñaày nhanh, neân giai ñoaïn naøy chöa coù söï 6 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  7. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn haï nhieät ñaùng keå. b.Giai ñoaïn haï nhieät ñoä töø to roùt ñeán nhieät ñoä ñieåm loûng. Kim loaïi loûng trong loøng khuoân tieáp xuùc vôùi thaønh khuoân seõ truyeàn nhieät vaøo vaät lieäu khuoâ n vôùi toác ñoä khaùc nhau phuï thuoäc vaøo tính chaát lyù nhieät cuûa khuoân vaø löôïng taäp trung kim loaïi töøng vuøng . Vì ôû ñaùy loøng khuoân bao giôø cuõng ñöôïc ñieàn ñaày tröôùc neân ôû ñoù seõ baét ñaàu keát tinh tröôùc, sau ñoù môùi ñeán thaønh beân. Höôùng taûn nhieät luoân luoân vuoâng goùc vôùi thaønh khuoân. c.Giai ñoaïn keát tinh tính töø nhieät ñoä ñieåm loûng ñeán nhieät ñoä ñieåm ñaëc (khoaûng ñoân g ñaëc). Trong loø ng khuoân, kim loaïi loûng bao giôø cuõ ng keát tinh theo höôù ng töø döôùi leân vaø töø ngoaøi vaøo trong ôû caùc thaønh beân. Ôû giai ñoaïn naøy coù theå xaûy ra theo hai tröôøng hôïp. + Ñoâng ñaëc theo lôùp :Nhöõ ng kim loaïi nguyeân chaát, hôï p kim cuø ng tinh hoaëc khoaûng keát tinh heïp thöôø ng ñoâ ng ñaëc theo lôùp (hình 1-1a). Ñöôøng cong taêng daàn töø hai phía thaønh khuoân vaø cao nhaát ôû taâm. Toác ñoä truyeàn nhieät cuûa kim loaïi loûng giaûm daàn töø ngoaøi vaøo trong . Khi haï nhieät ñoä xuoáng ñeát to keát tinh seõ baét ñaàu hình thaønh töøng lôùp tinh theå. Giaû söû ôû thôøi ñieåm 1, öùng vôùinh ng cong bieåu ñöôø i Mi bieåu dieãn 2 seõ coù dieãn 1 ñaõ taïo lôùp ñoâng ñaëc 1.Tieá p ñeán thôøi ñieåm 2 öùng vôùi ñöôøo g h HC n cong TP. ng cong bieåu dieãn tröôøng lôùp ñoâng ñaëc 2 . Tieáp tuïc nhö vaäy seõ ñeán moät thôøithuat ñöôø ñieåm Ky döôùi to keát tinh thì vaät ñuùc ñoâng ñaëc nhieät naèm ngang, nghóa laø noù ñaõ haï thaáp baèngm c pha hoaë H Su ng D hoaøn toaøn. Truo © ight opyr 2 C1 a1 1 2 2 1 t loûng b1 to kt t ñaëc 1  2  2 1 a) b) Hình 1-1 Caùc loaïi hình keát tinh + Ñoâng ñaëc theå tích : nhöõng hôïp kim coù khoaûng nhieät ñoä keát tinh lôùn thöôøng xaûy ra ñoâng ñaëc theå tích. Taát nhieân cuõng do ñoä truyeàn nhieät giaûm daàn töø ngoaøi thaønh khuoân vaøo trong, neâ n xeùt ôû moãi thôøi ñieåm bao giôø gaàn thaønh cuõng ñoâng tröôùc. Nhöng nhö treân (hình 1-1b), hai ñöôøng cong bieå u dieãn luùc môùi ñaàu coù theå caét qua caû hai ñieåm loûng vaø ñaëc (a1, b1), nhö vaäy xeùt trong ñoä daøy 1 seõ coù caû hai pha loûng vaø ñaëc. Khi nhieät ñoä haï daàn xuoán g ôû thôøi ñieåm 2 toaøn boä ñöôø ng cong bieåu dieãn haï xuoán g döôùi 7 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  8. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn ñieåm loûng, neân caû moät khoaûng lôùn seõ goàm tinh theå keát tinh (pha ñaëc) vaø chöa keát tinh (pha loûng). Vieäc keát tinh theo lôùp hay theå tích roõ raøng seõ aûnh höôû ng ñeá n söï hình thaønh toå chöùc cuûa vaät ñuùc sau khi ñoâng ñaëc hoaøn toaøn. d.Giai ñoaïn nguoäi trong khuoân :Keát thuùc giai ñoaïn treân, kim loaïi ñaõ hoaøn toaøn ñoâng ñaëc. Töø nhieät ñoä ñieåm ñaëc trôû xuoán g nhieät ñoä öùng vôùi thôøi ñieåm laáy vaät ñuùc ra khoûi khuoân, quy ñònh laø giai ñoaïn nguoäi trong khuoân. Ñaây laø thôøi ñieåm xaûy ra söï chuyeån bieán pha öùng vôùi töøng hôï p kim ñuùc vaø töøng nhieät ñoä. Quaù trình keát tinh laïi ôû giai ñoaïn naøy cuõng phuï thuoäc vaøo keát caáu vaät ñuùc. Phaàn thaønh moûng, thaønh daøy hoaëc vuøng taäp trung kim loaïi lôùn, toác ñoä chuyeån bieán seõ khaùc nhau. e.Giai ñoaïn nguoäi ngoaøi khuoân : Tuyø thuoäc vaøo coâng ngheä ñuùc ñaõ qui ñònh thôøi gian laáy vaät ñuùc ra khoûi khuoân maø xaùc ñònh thôøi ñieåm baét ñaàu nguoäi ngoaøi khuoân, Noùi chung, khi vaät ñuùc ñaõ ra khoûi khuoân seõ coù toác ñoä nguoäi nhanh hôn. Vaät ñuùc qui ñònh laáy ra h Min sôùm, ngöôøi ta thöôøng cho vaøo loø uû hoaëc buoàng uû ñeå haïn cheá bôùt toác ñoä nguoäi traùnh gaây ra Chi a hoïc... P Ho öùng suaát dö, hoaù cöùng beà maët, laøm oån ñònh vaø ñoàng ñeàu thaønh .phaàn hoù uat Tg ngheä ñuùc hôïp lyù nhaèm loaïi t th Phaân bieät caùc giai ñoaïn treân laøm cô sôû cho vieäc thieáy laäp coân mK acao chaát löôïng vaät ñuùc. boû ñöôïc caùc khuyeát taät ñuùc coù theå xaûy ra, naâph u ng DH S g 1.3 Toå chöùc kim loaïi vaä©t Truon t ñuùc: h yrig Cop Toå chöùc kim loaïi vaät ñuùc sau khi ñaõ nguoäi hoaøn toaøn xeùt cho moät hôïp kim nhaát ñònh cuõng seõ khaùc nhau bôûi vì toå chöùc ñoù phuï thuoäc vaøo khaù nhieàu yeáu toá : Keát caáu vaät ñuùc, phöông phaùp ñuùc, coâng ngheä ñuùc. Vì theá khoù coù theå tìm ra moät qui luaät chung. Moät caùch toång quaùt, ngöôøi ta xeùt toå chöùc kim loaïi vaät ñuùc vôùi ñieàu kieä n nguoäi bình thöôøng treân moät thoûi ñuùc vôùi hai maët caét : doïc vaø ngang (hình 1-2). Xeùt töø ngoaøi vaøo trong 4 thöôøng coù ba vuø ng phaân bieät. b) - Voû ngoaøi cuøn g 1 coù lôùp haït kim loaïi nhoû, ñaúng truïc. Do kim loaïi loûng tieáp xuùc vôùi thaønh khuoân ñuùc 1 nguoäi hôn neân taïi ñaây ñoä truyeàn 2 nhieät lôùn. Maët khaùc vuøng keà thaønh khuoân coù nhieàu taâm maàm saün coù, 3 Hình 1-2 Caáu taïo kim toác ñoä hình thaønh taâm maàm lôùn hôn loaïi ñuùc nhieàu so vôùi toác ñoä phaùt trieån maàm 1- Haït mòn. vì theá taïo neân haït nhoû, mòn. Lôùp voû 2- Haït hình truï naøy daøy hay moûng tuyø thuoäc löôïng 3- Haït troøn lôùn tích nhieät cuûa voû khuoân ñuùc. Lôùp voû a) 4- Loõm co bao giôø cuõng beà n vaø cöùng. - Vuøng 2 tieáp sau coù söï keát tinh phaàn lôùn ôû caùc taâm maàm töï sinh vaø vaãn chòu aûnh höôûng lôù n cuûa 8 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  9. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn höôùng taûn nhieät vuoâ ng goùc vôùi thaønh khuoâ n neân tinh theå kim loaïi coù daïng hình truï phaùt trieån theo höôù ng ngöôïc laïi cuûa vectô taûn nhieät. Neáu thaønh vaät ñuùc khoâng lôùn laém (tieát dieän ngang nhoû) , toác ñoä taûn nhieät lôùn, caùc haït hình truï phaùt trieån vaø giao nhau ôû taâm, ta goïi ñoù laø daïng xuyeân taâm. - Vuøn g 3 laø vuøng naèm ôû khu vöïc giöõa thoûi ñuùc. Luùc naøy do ñoä daøy lôùp keát tinh ñaõ daøy löôïng tích nhieät cuûa khuoân ñaõ giaûm nhieàu, phaàn kim loaïi loûng coøn laïi seõ taïo ra haït to hôn vaø ñaúng höôùng. Söï hình thaønh khuyeát taät ñuùc. ÔÛ ñaây ta chæ xeùt daïng khuyeát taät hình thaønh do quaù trình keát tinh kim loaïi vaät ñuùc: - Loõm co vaø roã co. Loõm co hình thaønh do kim loaïi co theå tích, vì vaäy loõm co bao giôø cuõng naèm ôû phía treân cuøng vaät ñuùc, taïi ñoù kim loaïi ñoâng ñaëc sau heát. Vuøng loõm co coù nhieàu taïp chaát coù nhieät ñoä noùng chaûy thaáp. Ñeå traùnh loõm co, trong khuoân ñuùc phaûi thieát keá ñaäu ngoùt boå sung. Roã co cuõng hình thaønh do kim loaïi co theå tích khi keát tinh, nhöngnh ng phaân boá ôû chuù Mi Chi nhôû. P. Ho phía trong vaät ñuùc taïo ra caùc loã hoãng to nhoû khaùc nhau vôùi beà maët nham utheåT at tích kim loaïi lôùn, bôûi vì toác ñoä y th Trong vaät ñuùc roã co thöôøng xuaát hieän ôû vuøng coù am K loaïi co khoâng ñöôïc boå sung theâm. Neáu h Su p nguoäi ôû vuø ng naøy nhoû hôn xung quanh, neân khi kim DH p co. g ruon loã hoãng raát nhoû vaø taäp trung thì goïi laø xoá t©T Roã co laøm giaûm itieát dieän chòu löïc cuûa vaät ñuùc, laøm taêng öùng suaát taäp trung vaø laøm h yr g Cop giaûm ñoä deûo. Ñeå haïn cheá roã co, ñieàu caàn thieát laø thieát keá keát caáu ñuùc hôïp lyù ñeå quaù trình keát tinh luoân höôùng töø xa ñeán chaân ñaäu ngoùt hoaëc heä thoán g roùt. - Roã khí. Moät löôïng khí hoaëc ñaõ hoaø tan vaøo kim loaïi loûng khi naáu, hoaëc theo doøng chaûy chaûy vaøo loøng khuoân, hoaëc do caùc phaûn öùng sinh khí khi kim loaïi loûng tieáp xuùc taùc duïng leân vaät lieäu khuoân, trong quaù trình kim loaïi vaät ñuùc keát tinh khoâng thoaùt ra ñöôïc vaø taïo ra nhöõng boït khí khi caân baèng daïng caàu löu laïi trong vaät ñuùc. Beà maët loã hoãng roã khí nhaün vaø bò oxy hoaù. Chuùng phaân boá baát kyø trong vaät ñuùc. Cuõng nhö roã co, roã khí laøm giaûm tieát dieän chòu löïc, giaûm cô tính. - Thieân tích. Kim loaïi vaät ñuùc do keát tinh qua caùc giai ñoaïn khaùc nhau, höôùng töø döôùi leân vaø töø ngoaøi vaøo trong neân deã taïo ra söï khoâng ñoàng ñeàu veà thaønh phaàn hoaù hoïc, daãn ñeán khoâng ñeàu veà toå chöùc cô tính vaø khaû naêng chòu löïc. Nhöõng daïng haït keát tinh thoâ ñaïi cuõng coù thieân tích noäi boä. Nhö vaäy, quaù trình keát tinh vôùi toác ñoä khoâng ñeàu, vôùi höôùn g keát tinh khaùc nhau ñeàu laø nguyeân nhaân gaây neân thieân tích. 9 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  10. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn 1.4 Quaù trình saûn xuaát ñuùc baèng khuoân caùt vaø caùc boä phaän cô baûn cuûa moät khuoân ñuùc. 1.4.1 Quaù trình saûn xuaát ñuùc baè ng khuoân caùt: ñöôïc bieåu dieãn treân sô ñoà hình 1-3: Hoãn hôïp Hoãn hôïp Nhieân Nguyeân lieäu Maãu ñuùc Hoäp loõi Loø ñuùc lieäu kim loaïi laøm laøm loõi khuoân Laøm Naáu kim Laøm loõi khuoân loaï i Saáy Saáy loõi Bieán tính khuoân h Min Chi P. Ho Khuoân khoâ uat T y th am K Laép raùp khuoân, loõi Khuoân töôi Roùt khuoân h up DH S g ruon T ht © yrig op C Phaù khuoân, loõi Laøm saï ch vaät ñuùc Kieåm tra Pheá phaåm Vaät ñuùc Hình 1-3 Quaù trình saûn xuaát ñuùc trong khuoân caùt. Quaù trình saûn xuaát vaät ñuùc trong khuoân caùt coù theå toùm taét nhö sau: - Boä phaän kyõ thuaät caên cöù theo baûn veõ cô khí, laäp ra baûn veõ vaät ñuùc, maãu, hoäp loõi, laép raùp… - Boä maãu goàm: maãu ñuùc, hoäp loõi, taám maãu, maãu heä thoáng roùt, ñaäu hôi, ñaäu ngoùt. - Khuoân ,maãu, hoäp loõi thöôøng laøm thaønh hai nöûa vaø laép vôùi nhau baèng caùc choát ñònh vò. - Khuoâ n ñuùc vaø loõi thöôøng phaûi saáy khoâ ñeå taêng cô tính vaø khaû naêng thoâng khí. - Boä phaän naáu chaûy kim loaïi loûng phaûi phoái hôïp nhòp nhaøng vôùi quaù trình laøm khuoân, laép raùp khuoân ñeå tieán haønh roùt kim loaïi loûng vaøo khuoâ n kòp thôøi. 10 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  11. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn - Sau khi kim loaïi ñoâng ñaëc, vaät ñuùc ñöôïc hình thaønh trong khuoân , tieán haønh phaù khuoân, loõi, laøm saïch vaät ñuùc, kieåm tra vaät ñuùc baèng thuû coâng hoaëc baèng maùy. Kieåm tra vaät ñuùc veà hình daùng, kích thöôùc, chaát löôïng beân trong… 1.4.2 Nhöõng boä phaän chính ñeå ñuùc vaät ñuùc trong khuoân caùt: 3 h Min Chi P. Ho uat T y th am K u ph HS ng D uo © Tr ight opyr C Hình 1-4 Caùc boä phaän cuûa khuoân ñuùc. a) Chi tieát. b) Maãu ñuùc. c) Hoäp loõi. d) Khuoân ñuùc. e) Vaät ñuùc vaø heä thoáng roùt. 1. Tai maãu; 2. Loõi; 3. Choát ñònh vò; 4. Hoøm khuoâ n; 5. Heä thoáng roùt; 6. Vaät ñuùc; 7. Loøng khuoân; 8. Ñaäu ngoùt vaø ñaäu hôi; 9. Hoãn hôïp laøm khuoân; 10. Xieân hôi; 11. Loã thoaùt khí cuûa loõi; 12. Maët phaân khuoân. 1.5 Nhöõng nhaân toá aûnh höôûng ñeán chaát löôïng vaät ñuùc Chaát löôïng vaät ñuùc ñöôïc ñaùnh giaù baèng caùc chæ tieâu sau ñaây : - Ñoä chính xaùc hình daïng vaø kích thöôùc. - Ñoä nhaün boùng maët ngoaøi. - Chaát löôïng kim loaïi cuûa hôïp kim vaät ñuùc tuøy thuoäc vaøo quaù trình coâng ngheä ñuùc vaø yeâu caàu saûn phaåm, chaát löôïng vaät ñuùc chòu caùc aûnh höôûng nhö: a.Hôïp kim ñuùc: Moãi hôïp kim ñuùc coù tính ñuùc toát xaáu khaùc nhau neân chaát löôïng khaùc nhau. Vì theá khi ñaùnh giaù ñuùng tính ñuùc cuûa hôïp kim chuùng ta seõ coù bieän phaùp coâng ngheä ñuùc hôïp lyù. b. Loaïi khuoân ñuùc vaø phöông phaùp ñuùc. 11 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  12. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Quaù trình keát tinh kim loaïi vaät ñuùc xaûy ra khaùc nhau tuøy thuoäc vaøo loaïi khuoân ñuùc vaø phöông phaùp ñuùc. - Khuoân caùt coù ñoä daãn nhieät thaáp neân kim loaïi nguoäi chaäm taïo ra haït tinh theå cuûa vaät ñuùc lôùn. Beà maët loøng khuoân caùt khoân g nhaün neân laøm beà maët vaät ñuùc keùm nhaün boùng. Khi ñoä chòu nhieät cuûa hoãn hôïp keùm seõ gaây ra chaùy caùt treân beà maët vaät ñuùc. Ngöôïc laïi, trong khuoâ n kim loaïi caáu taïo haït nhoû mòn laøm taêng cô tính vaät ñuùc, nhöng thöôøng gaây ra noäi öùng suaát trong vaät ñuùc vaø deã hoaù cöùng maët ngoaøi caûn trôû quaù trình caét goït. Maët khaùc, chaát löôïng vaät ñuùc cuõn g chòu aûn h höôûng do söû duïng phöông phaùp ñuùc khaùc nhau. Phöông phaùp laøm khuoâ n baèng tay hay baèng maùy seõ cho ta chaát löôïng vaät ñuùc khaùc nhau. Laøm baèng maùy dó nhieân seõ coù chaát löôïng ñoàng ñeàu, chính xaùc hôn laøm baèng tay. Cuøng moät loaïi khuoân kim loaïi, nhöng phöông phaùp ñieàn ñaày baèng roùt töï do taïo ra chaát löôïng khaùc vôùi ñieàn ñaày döôùi aùp löïc hoaëc ñieàn ñaày nhôø löïc li taâm. c.AÛn h höôûng cuûa coâng ngheä ñuùc. Coâng ngheä ñuùc ñöôïc theå hieä n baèng nhöõng bieän phaùp cuï theå theo thöù töï ñoái vôùi töøng inh ñeå M loaïi vaät ñuùc. Toång hôïp caùc bieän phaùp trong moät quaù trình saûn xuaátChi taïo ra chaát löôïng vaät P. Ho u tT ñuùc cao hôn. Thöïc hieän moät coâng ngheä ñuùc hôï p lyù laø theåahieä n moät caùch tích cöïc ñeå loaïi boû y th am K tôùi möùc toái thieåu caùc khuyeát taät ñuùc. u ph DH S Coâng ngheä ñuùc bao goàmruong : t©T h yr g - Coâng ngheäonaáuichaûy hôïp kim ñuùc Cp - Coâng ngheä cheá taïo khuoân vaø loõi. - Coâng ngheä roùt. Ngoaøi ra, moät nhaân toá quan troïng nöõa laø naâng cao tay ngheà, hieän ñaïi hoaù quaù trình saûn xuaát, thay ñoåi trang thieát bò. 12 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  13. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 2 (Tham khaûo) NGUYEÂN LYÙ THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU VAÄT ÑUÙC 2.1 Khaùi nieäm: Vaät ñuùc laø daïng saûn phaåm hình thaønh töø hôïp kim loûng trong loøn g khuoân. Söï hình thaønh ñoù chòu aûnh höôû ng lôùn keát caáu vaät ñuùc. Khi saûn xuaát ñuùc, keát caáu vaät ñuùc khaùc nhau taùc ñoäng tröïc tieáp ñeán quaù trình coâng ngheä laøm khuoân, loõi, ñeán söï keát tinh vaät ñuùc, ñeán söï hình thaønh caùc toå chöùc vaø caùc khuyeát taät. Nhö vaäy, moät keát caáu ñuùc hôïp lyù seõ taïo ra chaát löôïng vaät ñuùc cao, giaù thaønh haï vaø quaù trình gia coâng tieáp theo ñöôïc ñôn giaûn. Moät keát caáu kim loaïi (chi tieát) seõ ñöôïc taïo hình baèng ñuùc phaûi baûo ñaûm nhöõn g yeâu caàu sau ñaây: - Baûo ñaûm quaù trình coâng ngheä laøm khuoâ n vaø loõi ñôn giaûn, thuaän tieän. - Deã xaùc ñònh vò trí loø ng khuoân trong khuoân ñuùc ñeå taïo ra höôùnh keát tinh ñuùng Mi ng Chi P Ho nhaèm naâng cao chaát löôïng hôïp kim ñuùc, loaïi boû caùc khuyeát taät. ñuùc. uatt T c thuaän lôïi. - Baûo ñaûm cho quaù trình coâng ngheä gia coângy th goï ñöôï caét am K - Baûo ñaûm cô tính cuûa vaät ñuùc. Su ph g DH ruon Trong saûn xuaát ñuùc, vaät ñuùc ñöôïc phaân chia theo khoái löôïng goàm: Nhoû, trung bình T ht © yi g vaø lôùn. Trong baûng giôùrithieäu söï phaân chia ñoù vaø saûn löôïng haøng naêm cuûa chi tieát ñuùc Cop (chieác): Nhoû (Kg) Trung bình (Kg) Lôùn (Kg) Raát lôùn (Kg) Ñeán 100 100  500 500  5000 >5000 Troïng löôïng Daïng saûn xuaát vaät ñuùc(KG) Ñôn chieác Loaït nhoû Loaït vöøa Loaït lôùn Haøng khoái Ñeán 20 Ñeán 300 3003.000 3.000 35.000 35.000200.000 >200.000 > 20100 Ñeán 150 1502.000 2.000 15.000 15.000100.000 >100.000 >100500 751.000 1.000 6.000 6.000 40.000 Ñeán 75 >40.000 >5001.000 50600 6003.000 3.000 20.000 Ñeán 50 >20.000 Vaät ñuùc ñöôïc phaân chia theo loaïi keát caáu: ñôn giaûn phöùc taïp ôû caùc möùc ñoä khaùc nhau. Xeùt veà ñaëc tröng rieâng cuûa phöông phaùp ñuùc, möùc ñoä ñôn giaûn hay phöùc taïp cuûa keát caáu vaät ñuùc thöôøng caên cöù vaøo söï taäp trung hay phaân taùn löôïng kim loaïi treân toaøn boä vaät ñuùc. Moät caùc h töông ñoái hôïp lyù keát caáu vaät ñuùc ñöôïc caên cöù vaøo tyû soá cuûa dieän tích beà maët F vaø theå tích V cuûa noù. Neáu moät keát caáu coù F/V lôùn, coù nghóa laø keát caáu coù dieän tích beà maët lôùn, nhieàu gaân gôø, thaønh moûng. Loaïi keát caáu nhö vaäy thuoäc loaïi phöùc taïp. Ngöôïc laïi neáu F/V nhoû, coù nghóa laø vaät ñuùc ñöôïc thu goïn laïi. Loaïi naøy thuoäc loaïi ñôn giaûn. 13 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  14. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Nhöõng keát caáu vaät ñuùc phöùc taïp gaây khoù khaên nhieàu hôn cho quaù trình laøm khuoân, ñieàn ñaày kim loaïi loûng. Keát caáu caøng thu goïn caøng thuaän tieän hôn. Moät soá vaät ñuùc coù caùc phaàn keát caáu phöùc taïp vaø ñôn giaûn. Loaïi keát caáu naøy thöôøng khoù baûo ñaûm chaát löôïng ñuùc cao. Trong thöïc teá caùc daïng nhö puli, baùnh raêng, goái ñôõ... coù keát caáu ñôn giaûn. Caùc loaïi nhö thaân maùy, voû hoäp giaûm toác, voû ñoä ng cô.v.v...thuoäc loaïi keát caáu phöùc taïp. Thoâng thöôøng keát caáu vaät ñuùc cuõng nhö caùc keát caáu ñònh hình khaùc ñeàu do moät soá boä phaän caáu thaønh. Coù nhöõn g boä phaän chính goàm nhöõng phaàn ñeå laép raùp, chòu löïc cao khi laøm vieäc nhö moayô, chaân ñeá, vaønh raên g, truïc ñôõ....nhöõng boä phaän khaùc chæ coù taùc duïng lieân keát nhö thaønh noái, gaân, nan hoa ...Nhôø caùc phaàn naøy maø phaàn chính chòu ñöôïc taùc duïng löïc lôù n, cöùn g vöõng, ñoâi khi coøn taïo 3 neân thuøng kín ñeå che hoaëc chöùa. Treân hình 1-5 Giôùi thieäu moät keát caáu thuoäc loaïi töông ñoái phöùc taïp goàm 1 laø boä phaän laép raùp, ñöôïc noái vôùi vaøn h h Min 2 chòu löïc 2 baèng vaùch lieân keát 3. Taát caû Chi P. Ho taïo neân moät keát caáu chung. uat T y th Thieát keá moät keát caáu khoâng am K nhöõng phaûi xaùc ñònh hôïp lyù hình daùng, Su ph gH 1 kích thöôùc, loaïi tieát dieän sao chouphuø D p r on hôï T h© vôùi khaû naêng laøm vieäc,rkhaût naêng chòu löïc y ig op maø coøn phaûi thöïc C n baèng ñuùc ñöôïc Hình 1-5 Keát caáu vaät ñuùc hieä 1-Boä phaän laép raùp (Moayô) ; 2- hôïp lyù. Ngöôøi ta goïi ñoù laø keát caáu coâng Vaønh chòu löïc ; 3-Vaùch lieân keát. ngheä ñuùc. 2.2 Nguyeân taéc thieát keá keát caáu vaät ñuùc. Thieát keá moät keát caáu phaûi thoûa maõn moät soá nguyeân taéc sau: 2.2.1 Thieát keá keát caáu thoaû maõn chaát löôïng hôïp kim: Hôïp kim ñuùc khi chuyeån töø traïng thaùi loûng sang d1 ñaëc trong khuoân chòu aûnh höôûng lôùn cuûa keát caáu vaät ñuùc. Khi keát caáu khoâ ng hôïp lyù seõ gaây khoù khaên cho vieäc choïn höôùng keát tinh vaø deã gaây ra khuyeát taäp ñuùc. - Keát caáu choáng xuaát hieän roã co: Nôi xuaát hieän roã co laø nôi taäp trung kim loaïi nhieàu hôn xung quanh noù. Ñeå ñaùnh giaù löôïng kim loaïi taäp trung nhieàu hay ít ngöôøi d2 ta duøng khaùi nieäm voøng troøn nhieät. Treân hình 1-6 bieåu dieãn caùc voøng troøn nhieät coù ñöôøng kính khaùc nhau. Neáu söï cheânh leäch ñöôøng kính cuûa voøng troøn lôùn seõ deã xuaát hieän roã co ôû vuøng coù ñöôøng kính lôùn nhaát. Hình 1-6 Bieåu dieãn voø ng troøn nhieät 14 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  15. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Theo kinh nghieäm, neáu trong cuø ng keát caáu, khi d1/d2 >1,5 laø khoâng hôïp lyù. Khi xaùc ñònh tröôùc ñöôïc höôùng keát tinh vaø vò trí cuûa chaân ñaäu ngoùt thì voøng troø n nhieät caøng leân treân phaûi daàn daàn lôùn hôn ñeå phaùt huy khaû naêng boå ngoùt. Neân giaûm bôùt löôï ng kim loaïi taäp trung ôû nhöõng phaàn khoâng caàn thieát ñeå traùnh roã co (hình 1-7). Nhöõng keát caáu coù daïng oáng (moayô) khi ñuùc phaûi ñaët loõi ñeå taïo loã, caàn choïn ñöôøng kính trong vaø ngoaøi hôïp lyù (hình 1-8) ñeå taän duïng khaû naên g tích nhieät cuûa loõi. Neáu loã quaù nhoû so vôùi chieàu daøy thaønh oáng thì khaû naêng ñoâng ñaëc taïi ñoù seõ chaäm hôn vaø deã xuaát hieän roã co. Thöôøng ngöôøi ta Hình 1-7 choïn tyû leä ñöôøng kính ngoaøi D vaø ñöôøng kính trong d theo: d> D/2 D - Keát caáu choáng xuaát hieän öùng suaát dö. h Min Xeùt veà maët keát caáu, öùng suaát dö sinh ra do Chi P. Ho nguoäi khoâ ng ñoà ng ñeàu ôû caùc phaàn trong cuøng vaät uat T ñuùc, do keát caáu ñoù coù ñoä co chieàu daøi lôùn. Do ñoù, ñeå th Ky d choáng xuaát hieän roã co phaûi tuaân theo caùc Su c ham ñaë p ñieåm g DH ruon sau: ©T Xeùt veà maët keáyrigu,töùng suaát dö sinh ra do t caá h op nguoäi khoâ ng ñoà ngC u ôû caùc phaàn trong cuøng vaät ñeà ñuùc, do keát caáu ñoù coù ñoä co chieàu daøi lôùn. Do ñoù, ñeå Hình 1-8 choáng xuaát hieän roã co phaûi tuaân theo caùc ñaëc ñieåm sau: Thaønh ngoaøi (mm) 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 Thaønh trong (mm) 568 10 12 12 14 16 18 22 Tæ soá chieàu daøi thaønh Kích thöôùc A/a 1,75 A/a >1,75 A C= 0,6A A L L  6(c-a) r r Aa r 4 c a a Aa R R R 2 15 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  16. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn L A A C= 0,6A r L  4(c-a) r Aa r 4 a a c R Aa R 2 r L L  4(0,6A-a) A a A a Aa r R 4 L r R nh Aa i Mi  A Ch a A a P. Ho 2 uat T y th am K u ph DH S g ruon t © T Hình 1-9 Keát caáu chuyeån tieáp h yrig Cop Thaønh cong gaân a) Nan hoa nghieâ ng Nan hoa cong c) b) . Hình 1-10 Keát caáu choáng co chieàu daøi vaø bieán daïng. 16 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  17. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Traùnh caùc keát caáu coù ñoä co chieàu daøi lôùn deã gaây ra bieán daïng hoaëc thaäm chí phaù huûy baèng caùch taïo caùc gaân cöùng vöõng, thieát keá nhöõng thanh coù ñoä cong hôïp lyù, nhöõn g keát caáu coù nan hoa neân laø soá leû hoaëc daïng nan hoa cong, nghieâng moät goùc so vôùi maët phaúng ngang (hình 1-10). 2.2.2 Thieát keá keát caáu baû o ñaûm coâng ngheä laøm khuoân: Coâng ngheä laøm khuoân goàm caùc nguyeân coâng cô baûn nhö: ñaàm chaët hoãn hôïp, ruùt maãu, laøm loõi vaø laép raùp loõi, laép khuoân. Coâng ngheä laøm khuoân caøng ñôn giaûn, chaát löôïng vaät ñuùc caøng cao. Keát caáu vaät ñuùc hôïp lyù phaûi thoaû maõn caùc ñieåm sau ñaây: - Keát caáu phaûi ñaûm baûo choïn höôùng ruùt maãu deã daøng, hoaëc chæ phaân boá trong moät loøng khuoâ n, hoaëc khoâng phaûi laøm maãu rôøi... Treân hình 1-11 giôùi thieäu caùc keát caáu hôïp lyù vaø khoâng hôïp lyù khi ruùt maãu. h Min Chi P. Ho uat T y th am K u ph HS ng D uo © Tr ight opyr C b) a) Hình 1-11 Hình a, b. Beân traùi khoâng hôïp lyù. Beân phaûi hôïp lyù - Keát caáu vaät ñuùc coù soá löôïng loõi caøng ít caøng toát, ñaûm baûo deã ñònh vò khi laép raùp vaø deã phaù loõi khi dôõ khuoân, laøm saïch. a) b) Con maõ d) c) Hình 1-12. 17 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  18. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Treân hình 1-12 keát caáu (a) coù hai phaàn loã taùch bieät vaø moät loã phaûi ñaët coâng xoân. Coù theå söûa laïi keát caáu ñoù nhö (b) maø khoâng coù aûnh höôûng gì ñeán khaû naêng chòu löïc, trong luùc chæ caàn moät loõi lieàn cöùng vöõng vaø deã laép ñaët. Keát caáu (c) coù ba loõi cuõng coù theå söûa laïi thaønh keát caáu coù moät loõi chung (d). Tuy vaäy, khoâ ng phaûi bao giôø cuõng ñuùng, vì neáu gheùp quaù nhieàu seõ laøm loõi quaù phöùc taïp. Keát caáu vaät ñuùc coù caùc maët bích hoaëc phaàn nhoâ, neân thieát keá coù cuøn g ñoä cao vaø neân noái lieàn laïi neáu chuùng ôû gaàn nhau ñeå deã laøm khuoâ n (traùnh phaûi laøm maãu rôøi). Treân hình 1-13 keát caáu (a) khoâng hôïp lyù, keát caáu (b) hôïp lyù hôn. 2.2.3 Thieát keá keát caáu thoaû maõn b) a) coâng ngheä gia coâ ng cô vaø laép raùp. Hình 1-13 Haàu heát caùc vaät ñuùc ñieà u phaûi h Min qua gia coâng caét goït. Ñeå thuaän tieän cho Chi quaù trình caét goït, keát caáu vaät ñuùc phaûi thoûa maõn caùc ñieåm sau .ñaâo : PH y uat T yh Ñaûm baûo gaù laép treân maùy vaø ñoà gaù chaéc chaén tvaø thuaän tieän, chính xaùc. Thí duï treân am K ph hình 1-14 keát caáu (a) khoân g theå gaù keïp ñeåugia coâng caùc maët A,B ñöôïc. Caàn coù theâm phaàn DH S vò ng C (b) ñeå duøng noù laøm maët ñònh ruokhi keïp chaët treân maâm caëp maùy tieän. t©T h yrig Cop Vaáu gaù keïp Rz Rz b) a) Hình 1-14 Keát caáu khoâng gaây caûn trôû Rz cho quaù trình caét goït. Treân nhöõng maët phaúng hoaëc maët cong, neáu chæ caàn gia coâng caét moät phaàn thì phaàn ñoù phaûi nhoâ cao hôn moät löôïng ñoä Hình 1-15 daøy baèng giaù trò löôïng dö gia coâng cô (hình 1-15). Keát caáu ñaûm baûo giaûm löôïng gia coâng caét ñeå giaûm thôøi gian maùy khi caét. Thí duï taêng theâm kích thöôùc loã ôû phaàn giöõa cuûa loã gia coâng vaø taïo ra noù baèng loõi. Khi gia coâng chæ caàn caét hai ñoaïn ôû ñaàu vaø cuoái (hình 1-16a) 18 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  19. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Taïo nhöõng beà maët vuoâng goùc vôùi taâm loã khoan ñeå baûo ñaûm khoan loã chính xaùc. Thí duï hai keát caáu treân hình 1-16b,c. Keát caáu (b) coù coâng ngheä khoan khoâ ng hôïp lyù, coøn keát caáu (c) hôïp lyù. Chieàu daøy thaønh vaät ñuùc caàn phaûi ñeàu ñaën, neáu choã daøy vaø choã moû ng khaùc nhau quaù nhieàu thì khi keát tinh choã moû ng ñoâng ñaëc vaø nguoäi tröôùc, choã daøy ñoâng ñaëc vaø nguoäi sau deã gaây ra nöùt. Choã daøy deã sinh roã co. Ví duï phaûi thieát keá laïi thaønh vaät ñuùc cho hôïp lyù nhö hình 1-16 d. Rz Rz h Min  Chi P. Ho b) T c) t thua a) Ky pham Su g DH ruon T ht © yrig op C d) Hình 1-16 19 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  20. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 3 THIEÁT KEÁ ÑUÙC Thieát keá ñuùc laø moät khaâu quan troïng trong quaù trình saûn xuaát ñuùc. Ñaây laø moät söï toång hôïp caùc kieán thöùc ñeå cuï theå hoaù treân ban veõ vaø tính toaùn trong thuyeát minh. Ngöôøi ta caên cöù vaøo caùc yeáu toá sau ñeå thieát keá: - Loaïi hôïp kim ñuùc: gang, theù p hoaëc hôïp kim maøu.... - Yeâu caàu kyõ thuaät cuûa chi tieát maùy goàm ñoä chính xaùc, ñoä boùng beà maët, chaát löôïng hôïp kim. - Hình daïng vaø kích thöôùc keát caáu vaät ñuùc vaø khoái löôïng vaät ñuùc. - Daïng saûn xuaát: ñôn chieác, haøng loaït hay haøng khoái. Treân cô sôû ñoù choïn daïng saûn xuaát, phöông phaùp ñuùc vaø tieán haønh thieát keá ñuùc cuï theå. Moãi moät phöông phaùp ñuùc, coù nhöõn g neùt ñaëc tröng rieâng ñeå thieát keá ñuùc phuø hôïp. Tuy nhieân, ñuùc trong khuoân caùt laø daïng ñuùc phoå bieán vaø cuõng coù nhöõng ñaëc tröng chung nh cho quaù trình ñuùc, do ñoù ôû ñaây chæ taäp trung giôùi thieäu thieát keá ñuùc Chi Mikhuoân caùt. trong P. Ho uat T y th 3-1 Thaønh laäp baûn veõ ñuùc. am K ph Baûn veõ ñuùc veà noäi dung khoâng phaûu laø baûn veõ cheá taïo, nhöng treân cô sôû baûn veõ naøy DH Si ng ngöôøi ta thaønh laäp ñöôïc moät Truto caùc baûn veõ khaùc nhö: baûn veõ maãu, hoäp loõi, baûn veõ laép t © loaï h yrig Cop khuoân. Ñeå thaønh laäp baûn veõ ñuùc, ngöôøi thieát keá phaûi döïa vaøo baûn veõ chi tieát maùy vaø tieán haønh theo caùc böôùc sau ñaây: 3.1.1 Phaân tích keát caáu: Nhö chöông hai ñaõ nghieân cöùu, khi thieát keá ñuùc cho moät chi tieát naøo ñoù phaûi tieán haønh phaân tích keát caáu döïa vaøo nhöõng nguyeân taéc ñaõ xeùt. Döïa vaøo baûn veõ chi tieát hoaëc vaøo moät chi tieát maùy saün coù ñeå phaân tích. - Ñaàu tieân phaûi ñoïc kyõ baûn veõ, nhaän daïng ñuùng chi tieát, ghi nhaän nhöõng ñieà u kieän kyõ thuaät ñaõ ghi trong baûn veõ chi tieát, vaät lieäu cheá taïo chi tieát, thaäm chí phaûi hình dung caû vò trí cuûa chi tieát ñoù trong thieát bò, yeâu caàu chòu löïc vaø caùc yeâu caàu khaùc… - Döï kieá n tröôùc sô boä quy trình gia coâng caét goït chi tieát ñoù treân caùc loaïi maùy coâng cuï. Xaùc ñònh nhöõng phaàn beà maët phaûi gia coâng, nhöõng maët chuaån coâng ngheä ... Quaù trình phaân tích keát caáu cho pheùp ñaùnh giaù tính hôïp lyù hoaëc chöa hôïp lyù cuûa keát caáu vaät ñuùc töø ñoù neáu cho pheùp coù theå thay ñoåi moät phaàn keát caáu nhaèm: + Ñôn giaûn hoaù keát caáu taïo ñieàu kieän deã ñuùc hôn nhö löôïc boû caùc raõnh then, raõnh luøi dao, caùc loã nhoû quaù khoâng ñaët loõi ñöôïc v.v... + Taêng hoaëc giaûm ñoä daøy thaønh vaät ñuùc, caùc gaân gôø, caùc phaàn chuyeå n tieáp cho phuø hôïp vôùi caùc nguyeân taéc ñaõ xeùt. Vieäc thay ñoåi noù chæ coù lôïi maø khoâng laøm aûnh höôûng ñeán khaû naêng chòu löïc hoaëc ñieàu kieän laøm vieäc. Caàn löu yù raèng, khoâng neân coi vieäc ñôn giaûn hoaù chi tieát maø laøm sai khaùc quaù möùc keát caáu ban ñaàu cuûa chi tieát maùy. Coá gaéng sao cho hình daùn g vaø kích thöôùc caøng gaàn vôùi chi tieát maùy caøng toát. 20 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2