tìm hiểu thiết bị đúc hợp kim màu dưới áp lực thấp

Đúc hợp kim màu dưới áp lực thấp: dùng để sản xuất những chi tiết bằng hợp kim nhôm có hình dáng phức tạp, kích thước tương đối nhỏ (nắp xilavih, bloc xilanh, hộp lọc dấu, hộp số). Khuôn đặt phía trên nơi kín chứa nhòm lổng, dùng khí nén áp suất thấp (dưới daN cm” tác dộng lên mặt kim loại lỏng trong nồi), kim loại sẽ dâng lên qua ống dẫn (bằng gang có lớp cách nhiệt) điền dày lỗ khuôn. Đây là cách rót khuôn lý tưởng: không cần rãnh dẫn, hệ thống rót, đậu ngót. Kim loại dâng lên êm không xoáy hoặc hàn té nếu ta khống chế được áp suất khí nén. Khi ngừng không cho áp suất khí nén tác động thì kim loại thừa trong ống sẽ chảy xuống trở lại nôi.

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, sản phẩm khuôn đúc áp lực xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày Trong các ngành công nghiệp nhẹ, từ trước đến nay đã sử dụng rất nhiều các chi tiết, thiết bị chế tạo từ vật liệu đúc Trong các ngành công nghiệp nặng xưa kia hầu hết các chi tiết máy, các thiết bị đều được chế tạo từ thép Vật liệu dùng trong khuôn đúc áp lực thường là các hợp kim của nhôm, sản phẩm chế tạo từ hợp kim nhôm rất đa dạng

và phong phú Dễ nhận ra nhất, trong đời sống hàng ngày cũng như trong các ngành công nghiệp có rất nhiều các sản phẩm sử dụng phương pháp đúc hợp kim màu dưới áp lực thấp

Cùng với sự phát triển của khoa học nói chung và ngành cơ khí nói riêng Đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật phải nẵm vững kiến thức cơ bản tương đối rộng Đồng thời phải biết vận dụng kiến thức đó để giải quyết những vẫn đề cụ thể thường gặp trong thực tế sản xuất, trong kĩ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày

Chính vì thế, nghiên cứu khoa học với mục đích giúp sinh viên hệ thống lại những kiến thức cơ bản đã học trước lúc ra trường, đồng thời phát huy khả năng tư duy, sáng tạo của mỗi sinh viên khi đứng trướng một vẫn đề thực tế trong kỹ thuật Với mục đích đó, em đã thực hiện bài báo cáo về đề tài : “ Nghiên cứu và tìm hiểu

về thiết bị đúc hợp kim màu dưới áp lực thấp” nhằm tìm hiều và hiểu rõ hơn về các thiết bị đúc đặc biệt là đúc áp lực thấpvới những hợp kim màu

Tuy nhiên, trong bài báo cáo còn nhiều thiếu sót mong thầy và các bạn góp

ý thêm để em có thể hoàn thành tốt bài báo cáo này

Em xin chân thành cảm ơn.

Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2015 Giáo viên bộ môn Sinh viên thực hiện

TS Lê Hiền Vũ Thị Huệ

THIẾT BỊ ĐÚC HỢP KIM MÀU

DƯỚI ÁP LỰC THẦP

I Khái niệm

kim nhôm có hình dáng phức tạp, kích thước tương đối nhỏ (nắp xilavih, bloc xilanh, hộp lọc dấu, hộp số) Khuôn đặt phía trên nơi kín chứa nhòm lổng, dùng khí nén áp suất thấp (dưới daN/ cm” tác dộng lên mặt kim loại lỏng trong nồi), kim loại

sẽ dâng lên qua ống dẫn (bằng gang có lớp cách nhiệt) điền dày lỗ khuôn

Đây là cách rót khuôn lý tưởng: không cần rãnh dẫn, hệ thống rót, đậu ngót Kim loại dâng lên êm không xoáy hoặc hàn té nếu ta khống chế được áp suất khí nén Khi ngừng không cho áp suất khí nén tác động thì kim loại thừa trong ống sẽ chảy xuống trở lại nôi

II Nguyên lý hoạt động

Kim loại lỏng được đưa vào khuôn bằng áp lực tương đối lớn thông qua 1 xylanh-pistong Áp lực lớn, tôc độ nguội nhanh, sẽ cho sản phẩm với tổ chức sít chặt, hạt nhỏ mịn làm cho cơ tính và khả năng chịu mài mòn tăng đáng kể Khí không kịp thoát ra ngoài và co ngót có thể tạo nên rỗ khí-khuyết tật thường có ở đúc áp lực, và được khắc phục bằng cách làm cho các rỗ khí nhỏ, phân bố đều trên

bề mặt, để khi gia công cơ có thể căt bỏ.Sản phẩm của đúc áp lực rất khó hàn và sử

lí nhiệt do vẫn còn khí bị giữ lại trong vật đúc Nếu muốn thì cần những công nghê đặc biệt Một điều lưu ý trong đúc áp lực là lựa chọn vật liệu có khoảng đông đặc hẹpCó đến 85% hợp kim nhôm đang sử dụng để đúc áp lực là hợp kim 380 và một vài hợp kim cùng họ (Al + Si + Cu)

III Kết cấu thiết bị

IV Phạm vi sử dụng

- Các hợp kim thường được sử dụng để đúc áp lực thấp được lựa chọn theo thành phần hóa học, các tính chất sử dụng và các tính chất công nghệ

- Hợp kim dùng để đúc áp lực thấp cần có khoảng kết tinh hẹp để nhận được vật đúc có độ sít chặt cao, đồng đều, độ bền và độ dẻo ở nhiệt độ cao

- Hợp kim cũng cần độ chảy loãng tốt, không bám dính khuôn, thành phần hóa học ổn định khi giữ sâu trong lò

V Ưu điểm

- Khuôn kim loại được dùng nhiều lần( có thể từ 10-25 vạn)

- Tổ chức kim loại của vật đúc nhỏ mịn nhờ tác dụng nguội nhanh của khuôn kim loại

- Do bề mặt khuôn có độ nhẵn bóng và độ chính xác cao, độ nhám bề mặt cao hơn nên vật đúc có thể đạt độ chính xác , độ nhẵn cấp cao, phần lớn không cần gia công cơ

- Năng suất cao, có thể đạt 1000-3600 lần ép/giờ

- Nhiệt độ nóng chảy của hợp kim tương đối thấp

- Kim loại lỏng ít bị oxi hóa , tiết kiệm chất tại xi và chất trợ dung

- Dễ dàng điều chỉnh được thông số nhiệt động của quá trình thông qua áp lực của khí nén

- Tiết kiệm kim loại rót cho hệ thống nên tỷ lệ thành phẩm cao hơn, tới 90%

- Vật đúc sít chặt hơn

- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa

VI Nhược điểm

phức tạp

- Tỷ lên thành phẩm nhỏ vì hệ thống rót lớn

- Kích thước và khối lượng vật đúc bị hạn chế theo cỡ máy đúc, thường những chi tiết nào muốn đem đúc áp lực cũng phải thiết kế lại cho phù hợp

- Vật đúc có nhiều rỗ khí bên trong do dòng hợp kim chảy vào khuôn cuốn theo

- Vật đúc có thành mỏng kéo dài, nếu rót thông thường sẽ không điền đầy.

- Vật đúc có chiều dày thành không đều, có một hoặc vài nút nhiệt

VI Ví dụ ứng dụng

Trong sản xuất đơn lẻ

Máy đúc áp lực thấp tại Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim do Việt Nam sản xuất, có dung tích nồi nấu tối đa 250 kg, lò dùng dây điện trở để gia nhiệt,

hệ thống gá khuôn bằng thủy lực

Qua các nghiên cứu ở trên và các số liệu thực nghiệm đã đưa ra các bước trong quy trình đúc áp lực thấp áp dụng với chi tiết cánh tản nhiệt động cơ 33 kW Sản phẩm đúc sau khi gia công có khối lượng 5,3kg/6,2kg phôi đúc

Trong công nghiệp

Máy đúc áp lực thấp có áp suất ép khoảng 6 ÷ 75 at Loại mát này có thể vận

hành bằng tay, bán tự động hoặc tự động.Nó chỉ dùng để đúc kim loại có điểm chảy

tắc Khuyết điểm của máy này là hệ thống pittong xilanh chóng mòn

Một số thiết bị đúc hợp kim màu dưới áp lực thấp:

Các thiết bị được đúc thành từ thiết bị đúc hợp kim màu dưới áp lực thấp:

VIII Kết luận

So với đúc áp lực cao cách đúc này có năng suất thấp hơn nhiều nhưng khuôn và máy đều rẻ, dễ chê tạo; kim loại chảy vào khuôn êm tránh được rỗ khí và có khả năng đúc những chi tiết lớn khối lượng tới 300 kg, kích thước tới 1200 mm Khuôn thường dùng là khuôn kim loại, nhưng ruột có thể bằng cát Vật liệu làm khuôn không yêu cầu cao lắm vì chỉ dùng áp lực thấp Chính vì thế phương pháp này đang được áp dụng rộng rãi và phát triển mạnh nhất là trong sản xuất hàng loạt nhỏ và trung bình Hiện nay ở nhiều nước đã chết tạo máy đúc áp lực thấp bán tự động năng suất khá cao; đúc cả nhôm, magiê, đồng và khuôn thỏi lớn đúc thép không rỉ Nếu dùng thêm khí trơ thay không khí nên thì càng tốt

MỤC LỤC

Lời nói đầu……… ….1

I Khái niệm………3

II Nguyên lý hoạt động………3

III Kết cấu thiết bị……….4

IV Phạm vi ứng dụng………4

V Ưu điểm của thiết bị……….4

VI Nhược điểm của thiết bị……… 5

VII Ví dụ ứng dụng……….6

VIII Kết luận………14

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Phạm Quang Lộc Sổ tay thiết kế đúc NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà

nội 1985

2 Hoàng Trọng Bá Giáo trình đúc kim loại màu.

3 Giáo trình công nghệ đúc, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng,

2006