1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ

202 5 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tính Toán, Thiết Kế Và Lập Quy Trình Công Nghệ Gia Công Khuôn Đúc Nhôm Thân Giá Đỡ
Tác giả Nguyễn Đức Hải, Lê Doãn Hiên, Đặng Minh Hiếu
Người hướng dẫn Th.S Phạm Văn Trinh
Trường học Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội
Chuyên ngành Cơ Khí
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản 2022
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 202
Dung lượng 15,82 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.S Phạm Văn Trinh và các thầy cô trong khoa cơ khí đã giúp chúng em tiến hành làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Tính toán, thiết kế và lập quy trìn

Trang 1

Giáo viên hướng dẫn: Th.S Phạm Văn Trinh

Sinh viên thực hiện : Nguyễn Đức Hải 2018606790

Lê Doãn Hiên 2018606608 Đặng Minh Hiếu 2018600598

Hà Nội, 2022

Trang 5

LỜI CẢM ƠN

Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu chúng em đã hoàn thành đồ án tốt

nghiệp với đề tài: “Tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công

khuôn đúc nhôm thân giá đỡ”

Đây là một đề tài có công nghệ cũng như tính kinh tế tốt và đòi hỏi người

thiết kế phải nắm vững các điều kiện cũng như quy mô của chi tiết xem có

phù hợp với điều kiện sản xuất hay không Để từ đó đưa ra phương pháp thiết

kế khuôn Với đề tài này nhóm đã đưa ra được các bước tiến hành gia công

các chi tiết trong khuôn, từ việc chọn phôi tới việc thiết kế các nguyên công

chế tạo chi tiết với các số liệu đưa ra cụ thể và các bản vẽ chi tiết cho từng

nguyên công Dựa trên cơ sở đó ta sẽ xây dựng thành chi tiết cụ thể và có thể

đưa ra sản xuất hàng loạt Vì chi tiết được thiết kế cho ra sản phẩm tối ưu

nhất, giá sản phẩm sản xuất ra phù hợp với nền kinh tế nước ta hiện nay

Trong thời gian thực hiện đề tài này chúng em xin chân thành cảm ơn các

thầy cô giáo trong bộ môn và đặc biệt là thầy giáo Th.S Phạm Văn Trinh đã

tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Tuy hết sức cố gắng nhưng đồ án không tránh khỏi những sai sót và thiếu

khuyết Nhóm rất mong được sự tham gia góp ý của các thầy cô giáo trong

khoa cũng như các bạn để đồ án của chúng em hoàn thiện hơn

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 21 tháng 05 năm 2022 Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Hải

Lê Doãn Hiên

Trang 6

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC HÌNH x

MỞ ĐẦU xiii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHUÔN ĐÚC NHÔM, SẢN PHẨM KHUÔN ĐÚC NHÔM 1

1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH 1

1.1.1 Định nghĩa. 1

1.1.2 Lịch sử hình thành. 1

1.1.3 Đặc điểm và ứng dụng của đúc. 2

1.1.3.1 Ưu điểm: 2

1.1.3.2 Nhược điểm: 3

1.1.3.3 Ứng dụng: 3

1.1.4 Các phương pháp đúc kim loại. 4

1.1.4.1 Đúc trong khuôn cát 4

1.1.4.2 Đúc trong trọng lực (đúc trong khuôn kim loại) 6

1.1.4.3 Đúc li tâm 8

1.1.4.4 Đúc mẫu chảy (đúc sáp, đúc khuôn vỏ mỏng, đúc mẫu cháy) 9 1.1.4.5 Đúc áp lực cao: 10

1.1.4.6 Đúc áp lực thấp: 13

1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 14

1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 15

1.3.1 Cơ sở lý thuyết đúc áp lực cao. 16

1.3.2 Quy trình đúc áp lực cao. 16

1.3.3 Máy đúc áp lực cao. 17

1.3.3.1 Cơ cấu của máy đúc áp lực cao 17

Trang 7

1.3.3.2 Nguyên lý vận hành: 19

1.3.4 Một số vấn đề công nghệ khi đúc áp lực. 22

1.3.4.1 Chất lượng sản phẩm 22

1.3.4.2 Khuyết tật đúc và các biện pháp phòng ngừa 23

1.3.5 Sản phẩm đúc. 24

1.4 NHÔM ĐÚC VÀ CÁC ỨNG DỤNG 25

1.4.1 Định nghĩa về nhôm: 25

1.4.2 Tính chất và đặc điểm của nhôm. 26

1.4.2.1 Tính chất vật lý của nhôm: 26

1.4.2.2 Tính chất hóa học của nhôm: 26

1.4.3 Thuộc tính của một số hợp kim nhôm sử dụng trong công nghiệp. 28

1.4.3.1 Hợp kim nhôm đúc hệ Al-Cu 29

1.4.3.2 Hợp kim đúc trên hệ cơ sở Al-Mg 30

1.4.3.3 Hợp kim nhôm Д16 (AlCuMg) 30

1.4.3.4 Hợp kim nhôm đúc hệ Al-Si (Silumin) 30

1.4.4 Ứng dụng của nhôm: 32

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 35

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHUÔN 36

2.1 GIỚI THIỆU VỀ KHUÔN ĐÚC NHÔM, PHÂN TÍCH SẢN PHẨM CẦN THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC 36

2.1.1 Giới thiệu về khuôn đúc nhôm. 36

2.1.2 Phân tích sản phẩm cần thiết kế khuôn đúc. 39

2.1.2.1 Công dụng sản phẩm 39

2.1.2.2 Cơ sở thiết kế sản phẩm 39

2.1.2.3 Yêu cầu thiết kế sản phẩm 40

2.1.2.4 Vật liệu chế tạo các chi tiết trong khuôn 40

Trang 8

2.2 MÁY ĐÚC ÁP LỰC NHÔM, HỆ THỐNG ĐÚC NHÔM 47

2.2.1 Máy đúc áp lực nhôm. 47

2.2.2 Hệ thống đúc nhôm. 49

2.3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG KHUÔN 51

2.3.1 Thiết kế hệ thống khuôn. 51

2.3.1.1 Thiết kế kênh dẫn 51

2.3.1.2 Miệng phun (gate) 54

2.3.1.3 Đậu ngót 57

2.3.1.4 Bố trí rãnh dẫn, lòng khuôn 58

2.3.1.5 Góc nghiêng thành lòng khuôn 58

2.3.1.6 Hệ thống đẩy 60

2.3.1.7 Kênh làm mát 61

2.3.1.8 Yêu cầu kỹ thuật của các chi tiết trong bộ khuôn 64

2.3.1.9 Cơ sở chế tạo khuôn và yêu cầu kỹ thuật làm khuôn 71

2.3.2 Tính toán hệ thống khuôn. 72

2.3.2.1 Tính toán các thông số của chi tiết 72

2.3.2.2 Áp lực ép 73

2.3.2.3 Tính toán áp suất ép 74

2.3.2.4 Tính toán lực khóa khuôn 76

2.3.2.5 Tính toán lực mở khuôn 76

2.3.2.6 Tính toán số lòng khuôn 77

2.3.2.7 Tốc độ nạp và tốc độ ép 77

2.3.2.8 Thời gian điền đầy khuôn 79

2.3.2.9 Thiết kế hệ thống làm mát: 81

2.4 THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ THIẾT KẾ KHUÔN TRÊN PHẦN MỀM 82

2.4.1 Thiết kế sản phẩm. 82

Trang 9

2.4.2 Thiết kế khuôn. 87

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 93

CHƯƠNG 3: LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 94

3.1 LẬP QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH 94

3.1.1 Lập trình tự gia công và tính toán thông số công nghệ gia công chi tiết áo khuôn tĩnh (Chi tiết số 22) . 94

3.1.1.1 Lập trình tự gia công chi tiết áo khuôn tĩnh 94

3.1.1.2 Tính toán thông số công nghệ gia công chi tiết áo khuôn

tĩnh 94

3.1.2 Lập trình tự gia công và tính toán thông số công nghệ gia công chi tiết lòng khuôn tĩnh (Chi tiết số 18). 121

3.1.2.1 Phay mặt đáy, khoan 4 lỗ bậc Ø24 - Ø16, khoan 2 lỗ bậc

Ø26 - Ø16 và khoan - Taro 4 lỗ M18 x 2.5 121

3.1.2.2 Phay các bề mặt bên, khoan và Taro 12 lỗ M10 x 1.5 123

3.1.2.3 Gia công biên dạng lòng khuôn tĩnh 126

3.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỒ GÁ GIA CÔNG CHO NGUYÊN CÔNG KHOAN VÀ TARO 4 LỖ Ø18X2.5 CHI TIẾT ÁO KHUÔN ĐỘNG 129

3.2.1 Phân tích sơ đồ gá đặt và yêu cầu kỹ thuật của nguyên công. 129

3.2.1.1 Phân tích sơ đồ gá đặt 129

3.2.1.2 Yêu cầu kỹ thuật của nguyên công 130

3.2.2 Tính và chọn cơ cấu gá đặt của đồ gá. 130

3.2.2.1 Chọn cơ cấu định vị: 130

3.2.2.2 Tính và lựa chọn cơ cấu kẹp chặt: 132

3.2.3 Xác định kết cấu của cơ cấu khác trên đồ gá. 139

3.2.3.1 Đế đồ gá 139

3.2.3.2 Cơ cấu dẫn hướng 139

Trang 10

3.2.4 Xác định sai số chế tạo cho phép của đồ gá. 141

3.2.5 Thiết kế bản vẽ lắp chung và các bản vẽ chi tiết của đồ gá. 142

3.2.6 Điều kiện kỹ thuật của đồ gá. 143

3.2.6.1 Yêu cầu kỹ thuật của đồ gá 143

3.2.6.2 Những yêu cầu về an toàn của đồ gá 143

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 144

CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG, THỬ KHUÔN SAU KHI ĐƯỢC CHẾ TẠO XONG 145

4.1 MÔ PHỎNG 145

4.1.1 Mô phỏng quá trình lắp ghép và phân rã bộ khuôn. 145

4.1.2 Mô phỏng quá trình đóng – mở khuôn. 146

4.1.3 Mô phỏng quá trình rót kim loại. 146

4.1.4 Mô phỏng quá trình làm mát. 148

4.2 QUY TRÌNH ĐÁNH BÓNG LÒNG KHUÔN 149

4.2.1 Vật liệu đánh bóng và dụng cụ đánh bóng: 149

4.2.2 Qui trình đánh bóng lòng khuôn. 153

4.3 LẮP RÁP VÀ ĐÚC THỬ KHUÔN SAU KHI CHẾ TẠO 153

4.3.1 Lắp ráp khuôn: 153

4.3.2 Tầm quan trọng của quy trình thử khuôn. 157

4.3.3 Trình tự các bước trong quy trình thử khuôn. 157

4.3.4 Chuẩn bị máy móc, công cụ và vật liệu để tiến hành đúc thử. 157

4.3.5 Gá khuôn lên máy. 158

4.3.6 Đúc thử và kiểm tra sản phẩm. 160

4.3.7 Sửa khuôn. 160

4.3.8 Bảo dưỡng khuôn đúc áp lực. 160

4.3.8.1 Những lỗi thường gặp khi bảo dưỡng khuôn đúc nhôm áp lực 161

Trang 11

4.3.8.2 Bảo dưỡng khuôn đúc nhôm áp lực 161

4.3.8.3 Tầm quan trọng của bảo dưỡng khuôn đúc nhôm áp lực 162

KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 163

TÀI LIỆU THAM KHẢO 164

PHỤ LỤC 1 165

PHỤ LỤC 2 166

Trang 12

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Khuyết tật và các biện pháp phòng ngừa khi đúc áp lực 23

Bảng 1.2: Thành phần của một số hợp kim nhôm đúc 28

Bảng 1.3: Thành phần hóa học Д16 30

Bảng 1.4: Thành phần hóa học của nhôm hợp kim theo tiêu chuẩn 32

Bảng 1.5: Độ co ngót của một số hợp kim nhôm 32

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của thép SKD61 41

Bảng 2.2: Thành phần hóa học của thép SKT4 42

Bảng 2.3: Thành phần hóa học của thép SKD6 43

Bảng 2.4: Thành phần có trong thép C45 44

Bảng 2.5: Đặc điểm cơ tính của thép C45 44

Bảng 2.6: Chỉ số cấp bền của thép C45 45

Bảng 2.7: Đường kính của rãnh dẫn theo độ dài của rãnh và bề dày của sản phẩm 52

Bảng 2.8: So sánh tiết diện một số kênh dẫn 53

Bảng 2.9: Bảng tính toán thời gian điền đầy theo chiều dày trung bình chi tiết ứng với các công thức trên 80

Bảng 2.10: Mối quan hệ giữa chiều dày vật đúc và thời gian điền đầy 80

Bảng 3.1: Chế độ cắt của nguyên công 2 98

Bảng 3.2: Chế độ cắt của nguyên công 3 102

Bảng 3.3: Chế độ cắt của nguyên công 4 105

Bảng 3.4: Chế độ cắt của nguyên công 5 108

Bảng 3.5: Thông số chế độ cắt của các dụng cắt 110

Bảng 3.6: Chế độ cắt của nguyên công 7 115

Trang 13

Bảng 3.7: Thông số chế độ cắt nguyên công 8 118

Bảng 3.8: Thông số chế độ mài của nguyên công 9 120

Bảng 3.9: Thông số chế độ cắt của bước gia công 1 122

Bảng 3.10: Thông số chế độ cắt của bước gia công 2 125

Bảng 3.11: Thông số chế độ cắt của bước gia công 3 128

Bảng 3.12: Thông số chế độ cắt của các dụng cắt 128

Bảng 4.1: Yêu cầu của khuôn sau khi đánh bóng xong 150

Bảng 4.2: Các bước gá khuôn lên máy đúc áp lực cao 158

Trang 14

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ đúc trong khuôn cát 4

Hình 1.2: Đúc trong khuôn cát 5

Hình 1.3: Sơ đồ đúc trong khuôn kim loại 6

Hình 1.4: Đúc trong khuôn kim loại 7

Hình 1.5: Quá trình đúc ly tâm 8

Hình 1.6: Sơ đồ đúc mẫu chảy 9

Hình 1.7: Đúc áp lực cao 11

Hình 1.8: Đúc áp lực cao buồng nóng 11

Hình 1.9: Đúc áp lực cao buồng nguội 12

Hình 1.10: Đúc áp lực thấp 13

Hình 1.11: Quy trình đúc áp lực cao 16

Hình 1.12: Sơ đồ máy đúc áp lực cao buồng nóng 18

Hình 1.13: Máy đúc áp lực cao 18

Hình 1.14: Nguyên lý vận hành qua điều khiển PLC 20

Hình 1.15: Các giai đoạn trong quá trình kim loại lỏng điền đầy khuôn 21

Hình 1.16: Quá trình phun ép kim loại khi đúc áp lực 22

Hình 1.17: Một số sản phẩm đúc áp lực 25

Hình 1.18: Giản đồ trạng thái hợp kim Al-Cu 29

Hình 1.19: Cổng nhôm đúc 33

Hình 1.20: Vách ngăn nhôm đúc 33

Hình 1.21: Bàn ghế nhôm đúc cổ điển vàng đen 34

Hình 2.1: Cấu tạo của một bộ khuôn đúc áp lực nhôm 36

Trang 15

Hình 2.2: Sơ đồ máy đúc áp lực cao buồng nguội 47

Hình 2.3: Máy đúc áp lực cao buồng nguội (SD-250C) 48

Hình 2.4: Nữa khuôn động 49

Hình 2.5: Nữa khuôn tĩnh 50

Hình 2.6: Hình dáng hướng dòng, cổng rót 51

Hình 2.7: Hình dạng miệng phun kiểu quạt 55

Hình 2.8: Kích thước cho thiết kế miệng phun kiểu quạt 55

Hình 2.9: Các cách bố trí hướng phun 56

Hình 2.10: Các cách bố trí lòng khuôn 58

Hình 2.11: Hệ thống đẩy 60

Hình 2.12: Hệ thống làm nguội hoàn chỉnh 62

Hình 2.13: Rãnh dẫn nước bạc rót và cử chặn 62

Hình 2.14: Bố trí kênh làm nguội đều sản phẩm 63

Hình 2.15: Hệ thống ép 73

Hình 2.16: Quá trình ép 74

Hình 2.17: Sơ đồ cơ cấu ép và áp lực ép 75

Hình 2.18: Sơ đồ vận tốc dòng kim loại lỏng 78

Hình 3.1: Kích thước phôi của chi tiết áo khuôn tĩnh 95

Hình 3.2: Sơ đồ gá đặt nguyên công 2 96

Hình 3.3: Sơ đồ gá đặt nguyên công 3 99

Hình 3.4: Sơ đồ gá đặt nguyên công 4 102

Hình 3.5: Sơ đồ gá đặt nguyên công 5 106

Hình 3.6: Sơ đồ gá đặt nguyên công 6 109

Hình 3.7: Sơ đồ gá đặt của nguyên công 7 111

Trang 16

Hình 3.8: Sơ đồ gá đặt của nguyên công 8 116

Hình 3.9: Sơ đồ gá đặt nguyên công 9 119

Hình 3.10: Sơ đồ gá đặt nguyên công 10 121

Hình 3.11: Phay mặt đáy, khoan và Taro 6 lỗ M18 x 2.5 (Lòng khuôn tĩnh) 121

Hình 3.12: Sơ đồ gá đặt của bước gia công 1 122

Hình 3.13: Phay các bề mặt bên, khoan và Taro 16 lỗ M10 x 1.5 123

Hình 3.14: Sơ đồ gá đặt bước gia công 2 123

Hình 3.15: Sơ đồ gá đặt bước giá công 3 (Gia công thô) 126

Hình 3.16: Sơ đồ gá đặt bước giá công 4 (Gia công bán tinh) 126

Hình 3.17: Sơ đồ gá đặt bước giá công 5 (Gia công tinh) 127

Hình 3.18: Gia công biên dạng lòng khuôn tĩnh 127

Hình 3.19: Sơ đồ gá đặt của nguyên công khoan – taro 4 lỗ M18x2.5 129

Hình 3.20: Sơ đồ phân tích lực tác dụng lên chi tiết 136

Hình 4.1: Chi tiết áo khuôn động 149

Hình 4.2: Chi tiết áo khuôn tĩnh 149

Hình 4.3: Đá đánh bóng, dụng cụ mài nhân tạo cùng hóa chất 150

Hình 4.4: Giấy nhám đánh bóng 151

Hình 4.5: Đánh bóng bằng tua kim loại 151

Hình 4.6: Đá mài 152

Hình 4.7: Máy mài khuôn cầm tay Nakanishi hoạt đồng bằng khí nén 153

Trang 17

MỞ ĐẦU

Hiện nay, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi

kỹ sư cơ khí và cán bộ kỹ thuật cơ khí được đào tạo ra phải có kiến thức sâu rộng, đồng thời phải biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những vấn đề cụ thể thường gặp trong sản xuất, sửa chữa và sử dụng

Mục tiêu của đồ án tốt nghiệp là tạo điều kiện cho người học nắm vững và vận dụng có hiệu quả các phương pháp thiết kế, xây dựng và quản lý các quá trình chế tạo sản phẩm cơ khí về kỹ thuật sản xuất và tổ chức sản xuất Nhằm đạt được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật theo yêu cầu trong điều kiện và quy mô sản xuất cụ thể Đồ án còn truyền đạt những yêu cầu về chỉ tiêu công nghệ trong quá trình thiết kế các kết cấu cơ khí để góp phần nâng cao hiệu quả trong quá trình chế tạo

Đồ án tốt nghiệp nằm trong chương trình đào tạo của ngành chế tạo máy thuộc khoa cơ khí có vai trò hết sức quan trọng, nhằm tạo cho sinh viên hiểu một cách sâu sắc về những vấn đề mà người kỹ sư gặp phải khi thiết kế một quy trình sản xuất chi tiết cơ khí

Được sự hướng dẫn tận tình của thầy Th.S Phạm Văn Trinh và các thầy

cô trong khoa cơ khí đã giúp chúng em tiến hành làm đồ án tốt nghiệp với đề

tài: “Tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc

nhôm thân giá đỡ ” Trong quá trình làm đồ án chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu

sót, rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy cô

Hà Nội, ngày 21 tháng 03 năm 2022

Nhóm sinh viên thực hiện

Trang 18

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KHUÔN ĐÚC

NHÔM, SẢN PHẨM KHUÔN ĐÚC NHÔM

1.1 LỊCH SỬ HÌNH THÀNH

1.1.1 Định nghĩa

Đúc là phương pháp chế tạo sản phẩm bằng cách rót kim loại lỏng (kim loại nóng chảy) vào khuôn có hình dạng nhất định, sau khi kim loại hóa rắn

ta thu được vật đúc có hình dáng giống khuôn đúc

Nếu vật phẩm đúc đưa ra dùng ngay gọi là chi tiết đúc, còn nếu vật phẩm đúc phải qua gia công áp lực hay cắt gọt để nâng cao cơ tính, độ chính xác kích thước và độ bóng về bề mặt gọi là phôi đúc

1.1.2 Lịch sử hình thành

Nghề đúc ra đời cách đây khoảng 6000 năm, được coi như là sự kết hợp khéo léo giữa nghệ thuật đồ gốm với thuật luyện kim Trải qua hàng thế kỷ, nghề đúc vẫn mang đậm tính huyền bí cổ truyền Khoảng một trăm năm gần đây, nhờ nhiều ngành khoa học soi sáng, các dụng cụ đo lường ngày càng đầy đủ và chính xác hơn, lại được trang bị cơ khí hóa rồi tự động hóa, nghề đúc mới trở thành một ngành kỹ nghệ có đầy đủ cơ sở lý luận khoa học, chiếm một vị trí xứng đáng Ở các nước tiên tiến, cùng với sự tiến bộ của ngành chế tạo máy, ngành đúc phấn đấu tạo ra sản phẩm ngày một bền hơn, chính xác hơn, nhẹ và rẻ hơn

Công nghệ đúc hiện có vai trò quan trọng trong chuyên ngành kim loại

và hợp kim cho nên việc hiểu rõ để định hướng vào ngành này là điều vô cùng cấp thiết Sản xuất đúc được phát triển rất mạnh và được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp, khối lượng vật đúc trung bình chiếm khoảng 40% đến 80% tổng khối lượng máy móc, trong ngành cơ khí khối lượng vật đúc chiếm đến 90% mà giá thành chỉ chiếm có 20% đến 25% Ứng dụng lớn nhất là xe hơi và xe tải hạng nhẹ vào khoảng 31% Các lĩnh

Trang 19

vực khác bao gồm xây dựng, khai khoáng và dầu khí khoảng 6%, đường ống

và khớp nối 15%, máy bơm và nén khí 3%, đô thị 3%, đường sắt 6%, máy nông nghiệp 6%, van 5%, động cơ đốt trong 5% Ngành đúc thế giới đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển để có được thành tựu như ngày nay, những giai đoạn đó mà nhu cầu về số lượng và chất lượng sản phẩm đúc ngày càng cao song song với việc bảo vệ môi trường đã thúc đẩy sản xuất và nghiên cứu cải tiến thiết bị và dây chuyền đúc Giai đoạn từ năm 1990 đến nay là một giai đoạn phát triển vượt bậc của ngành đúc khi mà sản lượng đúc trên toàn thế giới tăng nhanh, đáp ứng đủ nhu cầu cho sự phát triển của công nghiệp, được đánh giá như một giai đoạn then chốt để ngành đúc có được sự

ổn định như hiện nay

Tại Việt Nam: Trong những năm gần đây công nghệ đúc áp lực cao tại Việt Nam đang dần cải thiện và khẳng định vai trò lớn trong các cơ sở sản xuất Các sản phẩm của đúc áp lực ngày càng đa dạng như: Nắp hông, tay biên, … Nhưng nhìn chung công nghệ đúc áp lực ở các cơ sở sản xuất đều

có hiệu quả làm việc không cao thể hiện là lượng phế phẩm trong mỗi ca l

àm việc khá lớn Nguyên nhân chính của thực trạng này là: Chất lượng khuôn đúc và vật liệu kim loại đúc chưa đủ tốt, chưa ứng dụng CAE trong thiết kế khuôn

1.1.3 Đặc điểm và ứng dụng của đúc

1.1.3.1 Ưu điểm:

− Đúc có thể gia công nhiều loại vật liệu khác nhau: Thép, gang, hợp kim màu, có khối lượng từ 1 vài gam đến vài trăm tấn (có khả năng tạo được các chi tiết có khối lượng lớn mà các phương pháp gia công khác không thực hiện được)

− Chế tạo được các vật đúc có hình dạng, kết cấu phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ, … mà các phương pháp khác gặp khó khắn hoặc không chế tạo được

Trang 20

− Có thể đúc được nhiều lớp kim loại khác nhau trong 1 vật đúc

− Giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì vốn đầu tư ít, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất tương đối cao

− Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa

1.1.3.2 Nhược điểm:

− Độ chính xác về hình dáng, kích thước và độ bóng không cao (Tuy nhiên hiện nay trên thế giới và việt nam đang áp dụng công nghệ đúc áp lực nên chuyện này ta có thể khắc phục đến 1 giới hạn nào đó)

− Do quá trình kết tinh từ thể lỏng nên trong vật đúc dễ tồn tại các dạng lỗ

co, rỗ khí, nứt và lẫn tạp chất

− Khi đúc trong khuôn cát, độ chính xác về kích thước và độ bóng thấp

− Tiêu hao 1 phần ko nhỏ kim loại cho hệ thống rót, đậu ngót và cho các đại lượng khác ví dụ như lượng dư, độ xiên

− Một vấn đề nổi cộm hiện nay là vấn đề ô nhiễm trong ngành đúc Do xu hướng phát triển bền vững nên khi ngồi trên ghế nhà trường kỹ sư chuyên ngành đúc của chúng ta, nên trao dồi kiến thức để sử dụng hữu ích trong tương lai

1.1.3.3 Ứng dụng:

Đúc có vai trò quan trọng đối với nền kinh tế Tuy nhiên, ở nước ta vẫn chưa quan tâm nhiều đến vai trò của nó, ví như: Những lợi ích từ việc sản xuất các chi tiết thay thế, vai trò trong đời sống hằng ngày Thêm vào đó, một số nhà sản xuất, quản lý và chuyên viên kỹ thuật chưa hiểu được sự khác biệt của chi tiết được chế tạo từ Đúc và từ các phương pháp khác Kết quả là thiếu cơ hội cho các nhà sản xuất

Sản xuất đúc được phát triển rất mạnh và được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp, khối lượng vật đúc trung bình chiếm khoảng

Trang 21

40% đến 80% tổng khối lượng máy móc Trong ngành cơ khí khối lượng vật đúc chiếm đến 90% mà giá thành chỉ chiếm có 20% đến 25%

Ứng dụng lớn nhất là xe hơi và xe tải hạng nhẹ vào khoảng 31% Các lĩnh vực khác bao gồm xây dựng, khai khoáng và dầu khí khoảng 6%, đường ống và khớp nối 15%, máy bơm và nén khí 3%, đô thị 3%, đường sắt 6%, máy nông nghiệp 6%, van 5%, động cơ đốt trong 5%

1.1.4 Các phương pháp đúc kim loại

1.1.4.1 Đúc trong khuôn cát

a) Khái niệm:

Là phương pháp đúc có từ rất lâu đời và vẫn còn rất phổ biến hiện nay Khuôn được làm bằng hỗn hợp cát silic, chất kết dính, chất phụ, chất sơn khuôn và khuôn chỉ sử dụng 1 lần

Hình 1.1: Sơ đồ đúc trong khuôn cát

Trang 22

Hình 1.2: Đúc trong khuôn cát

b) Ưu điểm:

− Phương pháp đúc đơn giản, giá thành rẻ với số lượng đơn chiếc

− Có thể đúc được chi tiết phức tạp có có thể làm lõi

− Đúc được chi tiết có khối lượng lớn, đúc được nhiều loại vật liệu

− Cơ tính vật đúc tương đối tốt do có quá trình ủ sau đúc

c) Nhược điểm:

− Chu trình đúc dài do khuôn chỉ dùng được 1 lần

− Chất lượng về mặt không tốt, sai số vật đúc lớn

− Không đúc được vật đúc có thành mỏng

d) Các hư hỏng thường gặp:

Trang 23

− Lõm co: hình thanh do thể tích kim loại co lại do nguội Thường hình thành ở phía trên do kim loại đông đặc sau cùng Cách xử lý: Tạo thêm đậu ngót trên khuôn

− Rỗ khí: có 1 lượng khí hòa tan vào kim loại khi nấu hoặc theo dòng chảy kim loại vào khuôn Biện pháp: cần có thông số rót phù hợp tránh lẫn khí vào dòng chảy

− Thiên tích: Do quá trình kết tinh không đồng đều, các hợp kim lắng đọng Khó khắc phục Biến nó thành ưu điểm

1.1.4.2 Đúc trong trọng lực (đúc trong khuôn kim loại)

Trang 24

Hình 1.4: Đúc trong khuôn kim loại

b) Ưu điểm:

Khuôn được sử dụng nhiều lần giúp rút ngắn chu trình đúc

− Giảm giá thành với đúc số lượng lớn

− Có thể đúc các chi tiết phức tạp nhưng vẫn kém đúc trong khuôn cát

− Chỉ hiệu quả khi đúc vật liệu có nhiệt độ nóng chảy thấp

− Không đúc được vật đúc có khối lượng lớn

− Dễ sảy ra khuyết tật do thoát khí kém

Trang 25

d) Các hư hỏng thường gặp:

− Rỗ khí: Khí bị lẫn vào dòng chảy khi rót và khí trong long khuôn không thoát ra được Biện pháp: chế độ rót phù hợp, cần thiết kế các cửa thoát khí

− Nứt, không có liên kết do tốc độ nguội không đồng đều nên có vùng đông đặc trước vùng đông đặc sau, 2 vùng này không kết chặt với nhau Khắc phục: điều chỉnh thông số rót: tốc độ, nhiệt độ chảy, chế độ làm mát

1.1.4.3 Đúc li tâm

a) Khái niệm:

Quá trình điền đầy kim loại lỏng vào lòng khuôn đang quay Nhờ lực ly tâm kim loại sẽ bám đồng đều vào thành và đông đặc tại đó Chủ yếu đúc các chi tiết tròn xoay, rỗng ruột

Hình 1.5: Quá trình đúc ly tâm

b) Ưu điểm:

− Tổ chức kim loại mịn chặt, không tồn tại các khuyết tật rỗ khí, co ngót

Trang 26

− Tạo vật đúc có lỗ rỗng mà không cần thao

− Không dung hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí kim loại

− Tạo ra vật đúc gồm một vài kim loại riêng biệt, chi lớp kim loại

ra để lại phần lòng khuôn rỗng

Hình 1.6: Sơ đồ đúc mẫu chảy

Trang 27

b) Ưu điểm:

− Đúc được vật đúc chính xác do không phải tháo lắp khuôn Đúc được vật đúc có hình dạng rất phức tạp mà các phương pháp khác không làm được

− Bề mặt vật đúc tốt do bề mặt lòng khuôn nhẵn, không bị cháy

− Cơ tính vật đúc tốt do nguội đồng đều

− Có thể đúc vật liệu khó nóng chảy

c) Nhược điểm:

− Chu kỳ đúc chậm do khuôn và mẫu chỉ dùng một lần, cần tự động hóa

để giảm thời gian tạo mẫu, khuôn

− Máy đúc áp lực cao chia thành 2 loại:

+ Máy đúc buồng nóng:

Máy đúc buồng nóng: Buồng xylanh đặt trong nồi nấu, kim loại nóng chảy luôn được chứa trong buồng nén Khi piston nén xuống dòng kim loại lỏng được đẩy vào khuôn

Máy đúc buồng nóng phù hợp với đúc kim loại, hợp kim có nhiệt chảy thấp như thiếc, magie Với trình độ khoa học phát triển máy đúc

Trang 28

buồng nóng có thể áp dụng cho đúc kim loại nhiệt chảy cao hơn như nhôm và hợp kim khôm với dạng máy V-line

+ Máy đúc buồng nguội:

Máy đúc buồng nguội: Kim loại được nấu chảy tách biệt với xylanh Quá trình chuyển kim loại nóng chảy từ nồi nấu sang xylanh được thực hiện bởi các cơ cấu, robot, múc kim loại

Hình 1.7: Đúc áp lực cao

Hình 1.8: Đúc áp lực cao buồng nóng

Trang 29

Hình 1.9: Đúc áp lực cao buồng nguội

− Cần tự động hóa cao, dây chuyền đắt tiền

− Không dùng được thao cát vì dòng chảy có áp lực Do đó hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản

− Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy có áp lực của hợp kim ở nhiệt độ cao

− Tính toán khuôn phức tạp, chi phí làm khuôn cao

− Chi tiết chỉ nhiệt luyện được khi có chế độ đúc phù hợp

b) Các hư hỏng thường gặp

Trang 30

− Rỗ khí: Do đúc dưới áp lực cao dòng kim loại phu thành tia, trộn lẫn không khí bên trong Biện pháp khắc phục: Chế độ đúc đặc biệt

− Nứt, có đường hàn: Do chi tiết nguội không đồng đều, kim loại lỏng không liên kết với phần kim loại đã đông đặc Biện pháp khắc phục: điều chỉnh nhiệt độ rót

− Lõm, co: Độ dày thành không đồng đều phần thành dày đông đặc muộn hơn co lại Biện pháp khắc phục: thiết kế chi tiết có độ dày phù hợp

− Kẹt sản phẩm trong khuôn: Mặt phân khuôn không chuẩn hoặc độ dốc nhỏ Biện pháp khắc phục: Sửa khuôn

1.1.4.6 Đúc áp lực thấp:

a) Khái niệm:

Tương tự đúc áp lực cao, dòng kim loại lỏng được đưa vào trong lòng khuôn, dưới tác động của lực ép, nhưng với lực nhỏ hơn thông qua khí nén được thổi vào nồi nấu kín làm áp suất trong nồi tang, đẩy dòng chất lỏng vào khuôn Hoặc thông qua hút chân không lòng khuôn giúp hút kim loại lỏng vào khuôn

Hình 1.10: Đúc áp lực thấp

Trang 31

Ghi chú:

− Plunger: Pit tông

− Pneumatic clamps: Kẹp khí nén

− Molds: Khuôn

− Air-tight chamber: Buồng khí

− Liquid metal: Bim loại lỏng

− Ladle: Lò

− Refractory pouring tube: Ống rót chịu nhiệt

b) Ưu điểm:

− Đúc được vật đúc khối lượng < 70kg

− Chất lượng vật đúc cao nhất sau nhiệt luyện do ít bị lẫn khí trong chi tiết

− Có thể đặt lõi để đúc chi tiết có lõi phức tạp

− Chu kỳ đúc ngắn chỉ lớn hơn so với đúc áp lực cao

Với đề tài: “Tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn

đúc nhôm thân giá đỡ” Thì mục tiêu cần phải đạt được:

− Thiết kế nắp thân giá đỡ

+ Xây dựng bản vẽ 2D và 3D của chi tiết

Trang 32

+ Phân tích yêu cầu kỹ thuật của chi tiết thân giá đỡ để lựa chọn phương pháp đúc hợp lý và xác định yêu cầu kỹ thuật quan trọng của chi tiết để tập trung tính toán cho yêu cầu ấy

− Tính toán thiết kế mô hình khuôn

+ Tính toán, thiết kế hệ thống khuôn dựa trên việc lựa chọn phương pháp đúc, độ chính xác cần đạt của chi tiết và yêu cầu kỹ thuật của chi tiết thân giá đỡ

+ Thiết kế hệ thống làm mát hợp lý cho khuôn đúc của mình

− Lập quy trình công nghệ gia công một số chi tiết điển hình

+ Lập trình tự gia công cho chi tiết một cách tối ưu nhất

+ Tính toán các thông số công nghệ để gia công hoàn thành chi tiết đó

− Mô phỏng quá trình mở khuôn, mô phỏng quá trình điền đầy khuôn, nhiệt độ

1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Tổng hợp kiến thức về các phương pháp đúc trên, ta chọn phương pháp đúc áp lực cao để thiết kế khuôn đúc nhôm thân giá đỡ

Nghiên cứu lý thuyết và công nghệ đúc áp lực, các lý thuyết và kỹ thuật thiết kế khuôn làm cơ sở cho quá trình thiết kế khuôn đúc áp lực Trong đó, đi sâu nghiên cứu bài toán dòng chảy của kim loại, bài toán nhiệt, bài toán độ bên khuôn

Nghiên cứu sử dụng phần mềm solidwork, ứng dụng phần mềm mô phỏng quá trình chảy của kim loại qua rãnh dẫn, cửa phun và lòng khuôn để tối ưu hóa công nghệ đúc khung công tơ, từ đó xác định đúng kết cấu khuôn và bảo đảm chất lượng đúc

Trang 33

1.3.1 Cơ sở lý thuyết đúc áp lực cao

Đúc áp lực cao là công nghệ trong đó kim loại lỏng điền đầy khuôn và đông đặc dưới tác dụng của áp lực cao do dòng khí nóng hoặc dầu ép trong xilanh ép tạo ra Khuôn đúc áp lực cao bao gồm hai nửa khuôn, nửa khuôn tĩnh và nửa khuôn động

Bắt đầu chu trình đúc, hai nửa khuôn đóng lại Rót kim loại lỏng đã định lượng vào buồng ép qua lỗ rót trên xilanh ép Sau khi rót, pittông trong xilanh đẩy kim loại lỏng điền đầy hốc khuôn Khoảng thời gian điền đầy chỉ khoảng phần chục giây với tốc độ hàng trăm m/s và áp suất khoảng vài trăm tới hàng nghìn atmôtphe Áp suất được duy trì đến khi vật đúc được đông đặc hoàn toàn Rút ruột khỏi vật đúc Nửa khuôn di động tách khỏi nửa khuôn tĩnh Chốt đẩy đẩy vật đúc khỏi khuôn, chu trình đúc mới lại bắt đầu

1.3.2 Quy trình đúc áp lực cao

Hình 1.11: Quy trình đúc áp lực cao

a) Giai đoạn cấp vật liệu:

b) Giai đoạn điền đầy khuôn:

c) Giao đoạn ép tĩnh:

d) Giai đoạn tháo khuôn:

Trang 34

− Giai đoạn I: Giai đoạn cấp vật liệu Kim loại lỏng được đổ đầy vào xilanh, Pittông 1 đã đi qua và bịt lỗ rót Vận tốc của pittông ép và áp lực trong buồng ép còn nhỏ Vì khi đó áp lực chỉ cần đủ để thắng ma sát trong buồng ép

− Giai đoạn II: Giai đoạn điền đầy khuôn Kim loại lỏng đã điền đầy toàn

bộ buồng ép Tốc độ của pittông tăng lên và đạt giá trị cực đại V2 Giá trị của áp suất P2 tăng một chút do phải thắng các trở lực của dòng chảy trong buồng ép

− Giai đoạn III: Giai đoạn ép tĩnh Kim loại lỏng điền đầy lỗ rót và hốc khuôn Do thiết diện rãnh dẫn thu hẹp lại cho nên tốc độ pittông giảm xuống thành V3 nhưng áp suất ép lại tăng lên Kết thúc giai đoạn này, pittông dừng lại nhưng do hiện tương thủy kích (Quán tính ép) mà áp suất

ép liên tục tăng lên Khi các dao động áp suất tăng dần, áp suất đạt giá trị không đổi Đây là áp suất thủy tĩnh cần thiết cho quá trình kết tinh Giai đoạn ép tĩnh Áp suất có thể đạt tới 50÷5000 daN/cm2, tùy thuộc vào bản chất vật liệu đúc và yêu cầu công nghệ Khi áp lực đã đạt giá trị thủy tĩnh

mà tại rãnh dẫn vẫn còn kim loại lỏng thì áp lực sẽ truyền vào vật đúc kim loại lỏng thì áp lực sẽ truyền vào vật đúc – kim loại kết tinh trong trạng thái

áp lực cao

− Giai đoạn IV: Giai đoạn tháo khuôn Giai đoạn này vật đúc đã đông đặc hoàn toàn Tấm khuôn âm tách ra khỏi khuôn dương, sau đó hệ thống đẩy sản phẩm đẩy vật đúc ra ngoài

1.3.3 Máy đúc áp lực cao

1.3.3.1 Cơ cấu của máy đúc áp lực cao

Cơ cấu máy đúc áp lực cao cơ bản thường có các cơ cấu chính sau:

− Thân khung máy

− Giá máy cố định

Trang 35

− Giá máy di động

− Hệ thống pít tông – xi lanh đóng mở khuôn

− Hệ thống pít tông – xi lanh ép phun kim loại lỏng

− Hệ thống thủy lực

− Hệ thống lấy vật đúc ra khỏi khuôn

− Hệ thống điều khiển điện

Máy đúc áp lực cao có bình tích áp Nitơ – chất lỏng áp lực cao tạo áp lực phun kim loại lỏng vào lòng khuôn

Hình 1.12: Sơ đồ máy đúc áp lực cao buồng nóng

Hình 1.13: Máy đúc áp lực cao

Trang 36

1.3.3.2 Nguyên lý vận hành:

Trong các máy đúc áp lực cao có 2 cụm thuỷ lực, một bộ phận đóng

mở khuôn và một bộ phận ép kim loại lỏng vào lòng khuôn Bộ phận đóng

mở khuôn gọi là cơ cấu khoá khuôn, bộ phận ép hay còn gọi là cơ cấu ép Hầu hết các máy đều có cơ cấu khoá khuôn kiểu nằm ngang Cơ cấu ép có thể là ép thẳng đứng hoặc ép nằm ngang phụ thuộc vào cách bố trí buồng

ép

Dẫn động cho cơ cấu này là bơm thuỷ lực kiểu piston hoặc bơm kiểu cánh Bơm thuỷ lực có thể lắp trực tiếp trên máy hoặc bố trí độc lập Chất lỏng công tác trong máy đúc áp lực thường là dầu khoáng vật hoặc huyền phù dầu – nước hặc dầu khác Dầu khoáng vật có tính bôi trơn và chống

ăn mòn tốt, tính chất làm việc khá ổn định, giá thành thấp cho nên được

sử dụng khá phổ biến

Nhược điểm của dầu khoáng vật là dễ cháy, làm ô nghiễm môi trường

và đắt hơn nhũ tương đầu nước Bình tích áp chứa dầu và khí Nitơ áp lực cao Nitơ áp suất cao có tác dụng nhanh chóng tăng áp và giảm áp

Quá trình đúc áp lực cao được chia nhiều thao tác, phân theo hành trình thời gian Chu trình thao tác được thiết lập để điều khiển qua hệ thống PLC

Trang 37

Hình 1.14: Nguyên lý vận hành qua điều khiển PLC

−Trong đó có các quá trình chính:

+ Quá trình điền đầy khuôn (Mold filling): Quá trình này được tính từ lúc Pista bắt đầu chuyển động đến khi kim loại lòng điền đầy khuôn hoàn toàn

+ Quá trình đông đặc – kết tinh (Solidification): Quá trình này được tính ngay khi kim loại lòng điền đầy khuôn đến khi nó đông đặc hoàn toàn hoặc nhiệt độ vật đúc giảm đến một giá trị nào đó hoặc nhiệt độ khuôn giảm đến Truột giá trị nào đó (đặt trên thiết bị) - Quá trình thảo dỡ vật đúc khỏi khuôn (Casting Removal): Quá trình này được tính từ lúc bế mật đầu

Trang 38

tiên của vật đúc tách khỏi khuôn đến khi vật đúc được thảo dỡ hoàn 1 (phút)

+ Quá trình chuẩn bị khuôn (Mold preparation): Quá trình này được tính

từ lúc vật đúc rời khỏi khuôn Khâu chuẩn bị khuôn cho phép ta phủ chất bảo vệ khuôn, làm nguội khuôn, quá trình này kết thúc ngay khi khuôn đóng lại Vi Thời gian vượt qua giá trị thời gian chờ (wait time) và thời gian chuẩn bị chu trình mới

− Quá trình điều đầy khuôn bao gồm các giai đoạn:

Hình 1.15: Các giai đoạn trong quá trình kim loại lỏng điền đầy khuôn

+ Thời gian rót kim loại lỏng vào trong buồng phun

+ Pha đầu tiên: đẩy kim loại xi lanh (First shot phase), Piston đã đi qua và bịt lỗ rót vận tốc pha đầu cần hợp lý để tránh hiện tượng tạo sóng trên bể mặt tự do của kim loại lỏng làm cho dòng kim loại bị lẫn khí Vì thế trong giai đoạn này, pittong cần di chuyển chậm Vì khi đó áp lực chỉ cần đủ để thắng ma sát trong buồng ép và xilanh thủy lực cho đến khi kim loại lỏng điển đầy buồng bắn

+ Giai đoạn pittong tăng tốc đến giá trị vận tốc cực đại (Pluger acceleration), để thống các trở lực của dòng chảy, kim loại nhanh chóng bơm vào lồng khuôn

Trang 39

+ Điền đầy lòng khuôn (Filling of the casting cavity), sau khi vận tốc pittong đạt giá trị cực đại ở pha thứ 2, kim loại lồng bắt đầu điền đầy lòng khuôn

+ Lấy đạo hàm theo thời gian của các vị trí trên (4 giai đoạn) ta được biểu đổi vị trí và vận tốc (theo C vị trí và áp lực) theo thời gian Hay còn gọi là quá trình đúc áp lực:

Hình 1.16: Quá trình phun ép kim loại khi đúc áp lực

1.3.4 Một số vấn đề công nghệ khi đúc áp lực

1.3.4.1 Chất lượng sản phẩm

Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm như: Cơ tính, độ xốp,

độ bóng bề mặt, độ điển đẩy (khuyết tật) Như vậy để đảm bảo lại các yếu

tố trên, ngoài các thông số về khuôn như kích thước đường dẫn, cổng vào,

độ bóng bề mặt khuôn, cần phải quan tâm tới các yếu tố khác như hệ thống gia nhiệt, tản nhiệt, các thông số chu trình Hợp kim đúc (AI, Cu,

Zn, Mg) cũng quyết định lớn tới chất lượng của sản phẩm Tất cả những hợp kim này yêu cầu ít lẫn tạp chất sắt (Vì sắt có nhiệt độ nóng chảy cao làm giảm tính chảy của hợp kim, nếu sắt chưa chảy dễ làm cho khuôn

Trang 40

mau mòn và tạo nên ôxy sắt làm giảm cơ tính vật đúc) Một số yêu cầu đối với hợp kim đúc như sau:

− Ít họ và tan khí: Vì khí tan tạo nên rỗ khí, tạo nên ô xít kim loại làm giảm cơ tính vật đúc

− Hợp kim có khả năng chuyển động về tính khí ở thể lỏng (Độ nhớt cao)

vì đúc dưới áp lực có tốc độ chuyển động với hàng ngàn mét/giờ

− Hợp kim có ít ở thể lỏng và khí kết tinh và ngược lại dễ làm vật đúc bị nứt Lò nung cũng ảnh hưởng đáng kể tới chất lượng cũng như cơ tính của sản phẩm: độ khuấy đều, nhiệt độ Hiện nay các nước tiên tiến sử dụng công nghệ nấu trong lò cảm ứng, có khuấy bằng từ, do được sự đồng đều cao

1.3.4.2 Khuyết tật đúc và các biện pháp phòng ngừa

Một trong những thông số đánh giá chất lượng vật đúc trong công nghệ đúc áp lực cao là độ chính xác của vật đúc Độ chính xác của vật đúc phụ thuộc trước hết vào độ ổn định khe hở giữa 2 nửa khuôn, mà khe hở này lại phụ thuộc vào độ ổn định của cơ cấu khoá khuôn và ép khuôn Độ mòn của các chi tiết máy đúc cũng như việc vận hành và điều khiển máy

có hợp lý hay không cũng là các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của vật đúc

Bảng 1.1: Khuyết tật và các biện pháp phòng ngừa khi đúc áp lực

Dạng khuyết tật Nguyên nhân Biện pháp khắc phục

Không liền

Dòng khí trong khuôn chảy đổi kháng

Tăng tốc độ dòng nạp và áp lực

ép, giảm thời gian điền đầy, thay đổi vị trí dẫn kim loại và vật đúc để khử áp lực đối kháng

Ngày đăng: 11/06/2022, 20:50

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 1, NXB KHKT - Hà Nội 2001 Khác
[2] Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 2, NXB KHKT - Hà Nội 2003 Khác
[3] Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt. Sổ Tay Công Nghệ Chế Tạo Máy, tập 3, NXB KHKT - Hà Nội 2003 Khác
[4] Trịnh Chất – Lê Văn Uyên, Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí, tập 2, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 2003 Khác
[5] Phùng Xuân Sơn - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Giáo trình chế độ cắt gia công cơ khí - Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khác
[6] GS.TS Trần Văn Địch - Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Sổ tay &amp; Atlas đồ gá Khác
[8] Lê Trung Thực (2007). Hướng dẫn thực hành ProE Wildfire 3.0, Tp Hồ Chí Minh Khác
[9] Hoàng Xuân Nguyên, Dung Sai Lắp Ghép và Đo Lường Kĩ Thuật, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 1994 Khác
[10] Gunter Mennig, Klaus Stoeckert (1998). Mold - making handbook. Hanser/ Gardner Publications Khác
[11] Các phương pháp đúc đặc biệt, Nguyễn Hữu Dũng, KHKT, 2006 [12] Gating Of Die Casting, AFS 1995 Khác
[13] Die Casting For Engineer, AFS 1975 [14] Design of Die Castings; AFS, 1967 [15] Internet Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.1: Sơ đồ đúc trong khuôn cát. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.1 Sơ đồ đúc trong khuôn cát (Trang 21)
Hình 1.2: Đúc trong khuôn cát. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.2 Đúc trong khuôn cát (Trang 22)
Hình 1.3: Sơ đồ đúc trong khuôn kim loại - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.3 Sơ đồ đúc trong khuôn kim loại (Trang 23)
Hình 1.4: Đúc trong khuôn kim loại. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.4 Đúc trong khuôn kim loại (Trang 24)
Hình 1.5: Quá trình đúc ly tâm. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.5 Quá trình đúc ly tâm (Trang 25)
Hình 1.13: Máy đúc áp lực cao - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.13 Máy đúc áp lực cao (Trang 35)
Hình 1.14: Nguyên lý vận hành qua điều khiển PLC. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.14 Nguyên lý vận hành qua điều khiển PLC (Trang 37)
Hình 1.15: Các giai đoạn trong quá trình kim loại lỏng điền đầy khuôn. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.15 Các giai đoạn trong quá trình kim loại lỏng điền đầy khuôn (Trang 38)
Hình 1.17: Một số sản phẩm đúc áp lực. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.17 Một số sản phẩm đúc áp lực (Trang 42)
Hình 1.21: Bàn ghế nhôm đúc cổ điển vàng đen. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 1.21 Bàn ghế nhôm đúc cổ điển vàng đen (Trang 51)
Hình 2.1: Cấu tạo của một bộ khuôn đúc áp lực nhôm. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 2.1 Cấu tạo của một bộ khuôn đúc áp lực nhôm (Trang 53)
Hình 2.3: Máy đúc áp lực cao buồng nguội (SD-250C). - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 2.3 Máy đúc áp lực cao buồng nguội (SD-250C) (Trang 65)
Hình 2.4: Nữa khuôn động. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 2.4 Nữa khuôn động (Trang 66)
Hình 2.5: Nữa khuôn tĩnh - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 2.5 Nữa khuôn tĩnh (Trang 67)
Hình 2.6: Hình dáng hướng dòng, cổng rót. - tính toán, thiết kế và lập quy trình công nghệ gia công khuôn đúc nhôm thân giá đỡ
Hình 2.6 Hình dáng hướng dòng, cổng rót (Trang 68)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w