C1 cong nghe duc de muc 4 5 4t

4.1.1 Khái niệm Là phương pháp rót kim loại lỏng vào khuôn quay, nhờ lực ly tâm mà kim loại lỏng được ép vào bên trong lòng khuôn hoặc điền đầy khuôn và tạo thành vật đúc.. Sơ đồ đúc ly

Số:

KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI

Môn học : Công nghệ kim loại Chương 1 : Công nghệ đúc Đối tượng : Đại học

Năm học : 2013-2014

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2013 MẬT

MẬT

KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI

PHÊ DUYỆT

Ngày….tháng 11 năm 2013

TRƯỞNG BỘ MÔN

Môn học : Công nghệ kim loại Chương 1: Công nghệ đúc Đối tượng: Đại học

Phần một:

Ý ĐỊNH GIẢNG BÀI

I MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:

1 Mục đích:

Cung cấp cho học viên các kiến thức cơ bản về các phương pháp đúc đặc biệt và đặc điểm chế tạo của từng phương pháp

2 Yêu cầu:

a Về nhận thức: Nắm được khái niệm, đặc điểm và nguyên lý của từng phương

pháp

b Về kỹ năng: Học viên có thể lựa chọn phương pháp gia công cho từng loại

chi tiết

II NỘI DUNG:

1 Nội dung chính:

- Đúc li tâm

- Đúc áp lực

- Đúc liên tục

- Đúc trong khuôn mẫu chảy

2 Nội dung trọng tâm:

- Đúc trong khuôn mẫu chảy

- Đúc liên tục

III THỜI GIAN:

Tổng số: 4 tiết

IV ĐỊA ĐIỂM:

Phòng học lý thuyết

V TỔ CHỨC, PHƯƠNG PHÁP:

1 Tổ chức:

- Lên lớp lý thuyết, thảo luận, và học tập tập trung tại hội trường

2 Phương pháp:

- Nêu vấn đề, hướng dẫn, trình chiếu

VI VẬT CHẤT BẢO ĐẢM:

- Đối với giáo viên: Giáo án, bài giảng, TLTK, máy chiếu, phấn, thước kẻ

- Đối với học sinh: Vở, sách giáo khoa, bút, thước kẻ

Phần hai:

THỰC HÀNH GIẢNG BÀI

I THỦ TỤC LÊN LỚP: ( 15 phút)

1 Ổn định lớp:

2 Kiểm tra bài cũ:

3 Giới thiệu bài mới:

II TRÌNH TỰ GIẢNG BÀI: ( 160 phút)

(Phút)

Phương pháp

4 Các phương pháp đúc đặc biệt.

4.1 Đúc li tâm

20

NVĐ, HD

4.1.1 Khái niệm

4.1.2 Đặc điểm

4.1.3 Phân loại

4.2 Đúc áp lực

20

4.2.1 Khái niệm

4.2.2 Đặc điểm

4.3 Đúc liên tục

40

4.3.1 Khái niệm

4.3.2 Đặc điểm

4.3.2 Quá trình đúc liên tục

4.4.3 Trình tự đúc trong khuôn mẫu

5 Các dạng hỏng khi đúc và cách khắc phục 30

5.1 Sai lệch về hình dạng, kích thước và trọng

lượng

5.2 Khuyết tật mặt ngoài

5.3 Nứt

5.4 Lỗ hổng trong vật đúc

5.5 Lẫn tạp chất

5.6 Sai về tổ chức

5.7 Sai về thành phần hóa học

III KẾT THÚC GIẢNG BÀI: (5 phút).

1 Kiểm tra kiến thức mới tiếp thu của học viên:

2 Tóm tắt nội dung chính của bài:

3 Giao bài tập về nhà và những vấn đề học viên cần nghiên cứu, chuẩn bị:

- Học viên về nhà đọc trước chương 2 công nghệ gia công áp lực

Ngày tháng 11 năm 2013

NGƯỜI BIÊN SOẠN

TRƯỜNG SĨ QUAN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

KHOA: KỸ THUẬT CƠ SỞ

Số:

BÀI GIẢNG

Môn học : Công nghệ kim loại Chương 1 : Công nghệ đúc Đối tượng : Đại học

Năm học : 2013-2014

Thượng úy, KS Nguyễn Việt Hùng

TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2013

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển của ngành chế tạo máy thì công nghệ đúc đã có những bước phát triển vượt bậc Một số phương pháp đúc hiện đại có thể sản xuất các chi tiết có độ chính xác, độ bóng bề mặt và đạt năng suất cao

NỘI DUNG

4 Các phương pháp đúc đặc biệt.

4.1 Đúc ly tâm.

4.1.1 Khái niệm

Là phương pháp rót kim loại lỏng vào khuôn quay, nhờ lực ly tâm mà kim loại lỏng được ép vào bên trong lòng khuôn hoặc điền đầy khuôn và tạo thành vật đúc

Hình 4.1 Sơ đồ đúc ly tâm

4.1.2 Đặc điểm :

- Đúc được các chi tiết tròn xoay rỗng mà không cần dung lõi, do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm lõi

- Không cần dùng hệ thống rót nên tiết kiệm được nguyên vật liệu

- Tổ chức kim loại mịn chặt, không có rỗ co và rỗ khí

- Vật đúc sạch do tạp chất, xỉ và phi kim nhẹ có lực ly tâm bé nên không bị lẫn vào kim loại vật đúc

- Có khả năng điền đầy khuôn tốt nên có thể đúc được vật có thành mỏng, vật có gân gờ hoặc hình nổi mỏng

4.1.3 Phân loại:

Có 2 phương pháp đúc ly tâm: đúc ly tâm đứng và đúc ly tâm nằm

- Đúc li tâm đứng: Là phương pháp đúc li tâm mà khuôn quay theo trục thẳng đứng Thường dùng khi đúc vật đúc ngắn

- Đúc li tâm nằm: Là phương pháp đúc li tâm mà khuôn quay theo trục nằm ngang Thường dùng khi đúc vật đúc dài

4.2 Đúc áp lực.

4.2.1 Khái niệm:

Đúc áp lực là phương pháp ép kim lọai lỏng vào khuôn kim loại với áp lực lớn

4.2.2 Đặc điểm :

- Vật đúc có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao

- Có thể đúc được các vật mỏng và phức tạp vì phương pháp này có khả năng điền đầy kim loại lỏng vào lòng khuôn tốt

- Năng suất cao, chất lượng tốt

PHÊ DUYỆT

Ngày….tháng 3 năm 2012

TRƯỞNG BỘ MÔN

Trung tá, ThS Phạm Hồng Thanh

Hình 4.2 Sơ đồ máy đúc pittong có buồng ép nguội

4.3 Đúc liên tục.

4.3.1 Khái niệm:

- Đúc liên tục là qúa trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào khuôn bằng kim loại, xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội Nhờ vào sự truyền nhiệt nhanh, kim loại lỏng trong khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo

ra liên tục khỏi khuôn

4.3.2 Đặc điểm

- Phương pháp đúc liên tục cho năng suất cao, là phương pháp sản xuất tự động và thích hợp đúc các loại ống, thỏi, tấm có tiết diện không đổi, chiều dài của vật đúc không hạn chế

- Sản phẩm đúc liên tục không bị co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích, thành phần hoá học đồng nhất

- Do nguội nhanh gây ra ứng suất bên trong lớn, vật đúc dễ bị nứt

- Không đúc được các vật đúc có hình dáng phức tạp

4.3.3 Quá trình đúc liên tục:

- Kẹp móc (5) vào tấm đỡ (4), Tấm đỡ được ép chặt vào đáy khuôn

- Rót từ từ kim loại lỏng từ thùng chứa vào khuôn, cách mặt trên của khuôn khoảng 20 ÷ 25 mm Khi kim loại đông đặc thì kéo móc (5), tấm đỡ (4) sẽ mang theo vật đúc đi ra khỏi khuôn qua hệ thống con lăn để duy trì quá trình đúc liên tục

- Để dễ kéo vật đúc ra khỏi khuôn và nâng cao độ bóng bề mặt của vật đúc thì khuôn đúc có chuyển động khứ hồi dọc theo phương chuyển động của vật đúc

4.4 Đúc trong khuôn mẫu chảy

4.4.1.Khái niệm:

- Đúc trong khuôn mẫu chảy là phương pháp chế tạo khuôn dùng mẫu bằng vật liệu dễ chảy Mẫu này có thể chảy ra để tạo thành lòng khuôn đúc do nhiệt hoặc hòa tan trong dung môi

- Do khả năng chế tạo vật đúc chính xác nên còn gọi là phương pháp đúc chính xác

4.4.2 Đặc điểm:

- Có thể đúc được những vật đúc rất phức tạp

- Đúc được hợp kim khó chảy như thép không rỉ, thép gió…

- Độ chính xác và độ bóng bề mặt rất cao (vì độ chính xác của mẫu chảy rất cao, không có mặt phân khuôn nên không có sự lệch khuôn, không có khuyết tật do lắp khuôn gây ra, rót kim loại vào khuôn đã được nung nóng nên giảm ứng suất nhiệt do

đó vật đúc ít bị cong vênh)

- Cường độ lao động cao, chu trình sản xuất dài, giá thành khuôn cao

4.4.3.Trình tự đúc trong khuôn mẫu chảy:

- Chế tạo khuôn ép: Khuôn ép dùng để chế tạo mẫu dễ chảy, khuôn thường có 2

nửa, vật liệu làm khuôn ép thường là kim loại

- Chế tạo vật liệu dễ chảy : Vật liệu dễ chảy dạng sáp, thành phần chính là parafin

và stearin, nhiệt độ nóng chảy khoảng 50÷900c

- Chế tạo mẫu chảy: rót vật liệu dễ chảy vào khuôn ép, để nguội cho mẫu đông

cứng trong khuôn sau đó lấy mẫu ra ngoài sửa chữa

- Lắp một số mẫu với nhau thành nhóm mẫu chảy

- Chế tạo khuôn đúc:

+ Chế tạo huyền phù: huyền phù được chế tạo trên cơ sở etylsilicat, nước thủy

1 vùng kim loại

lỏng

2 vùng kim loại kết

tinh

3 con lăn

4 tấm đỡ

5 móc kéo

6 thỏi kim loại

Hình 4.3 Sơ đồ đúc liên tục thỏi

nước ra

3

1 2 nước vào

6

b/

a/

nước ra

3

1 2 nước vào

5 4

+ Nhúng mẫu (nhóm mẫu) vào huyền phù Sau đó, ta tiến hành phủ 1 lớp cát thạch anh lên mặt mẫu Sau mỗi một lớp phải sấy khô rồi mới tạo lớp tiếp theo (Nếu sấy ngoài không khí mất 2-4h Nếu sấy bằng dòng khí amoniac mất 40-60ph Nếu huyền phù trên cơ sở nước thủy tinh thì làm cứng trong dung dịch cloruamon(CH4Cl) sau 2 phút và sấy tiếp ngoài không khí 10 phút)

+ Khi vỏ khuôn đạt độ dày theo yêu cầu ta tiến hành sấy để giải phóng mẫu, tạo lòng khuôn đúc

+ Sấy vỏ khuôn trong lò ở nhiệt độ 900-100o C tăng độ bền và tính thông khí cho khuôn

- Nấu chảy kim loại, rót kim loại vào khuôn,

- Dỡ khuôn

- Làm sạch vật đúc

Hình 4.5 Quy trình đúc mẫu chảy

5 Các dạng hỏng khi đúc và cách khắc phục

5.1.1 Thiếu hụt: Kim loại không điền đầy lòng khuôn.

-Nguyên nhân:

+Lượng kim loại rót không đủ

+ Độ chảy loảng thấp, nhiệt độ rót thấp, ráp khuôn không kín, kẹp chặt hay đè khuôn thiếu lực

+Hệ thống thoát khí không đạt yêu cầu tạo áp lực trong khuôn tăng lên đến mức kim loại lỏng không điền đầy đựơc

+Thành vật đúc mỏng

5.1.2 Lệch: Là sự xê dịch tương đối giữa các phần của vật đúc

- Nguyên nhân: Do đặt mẫu sai, định vị mẫu không tốt, ráp khuôn thiếu chính xác

và kẹp khuôn lỏng

5.1.3 Ba via: Là phần kim lọai thừa ra, thường hình thành ở mặt phân khuôn, gối

lõi

5.1.4 Vênh, cong: Là sự thay đổi hình dạng, kích thước vật đúc.

- Nguyên nhân: Do kết cấu vật đúc không hợp lý, không đảm bảo cứng vững, do

mẫu bị cong vênh, quá trình làm nguội không hợp lý hoặc do ứng suất bên trong vật đúc khi kết tinh

5.1.5 Lồi: Là phần nhô lên trên vật đúc

Nguyên nhân: Do đầm chặt khuôn kém, không đều nên áp suất tĩnh của kim loại

lỏng ép nén lên phần đầm chặt yếu

5.1.6 Sứt: Do phá dỡ khuôn, cắt đậu ngót, đậu rót hoặc vận chuyển không cẩn thận

làm sứt mẻ vật đúc

5.1.7 Sai kích thước trọng lượng : Sự sai lệch kích thước và trọng lượng là do kích

thước mẫu, hộp lõi thiết kế sai, lắp ráp và kiểm tra khuôn không cẩn thận

5.2 Khuyết tật mặt ngoài

5.2.1 Cháy cát: Hỗn hợp khuôn chịu nhiệt kém, bị cháy, bám lên bề mặt vật đúc làm

giảm độ bóng bề mặt, khó gia công

Nguyên nhân: Do nhiệt độ rót quá cao, độ bền nhiệt của hỗn hợp kém, lớp sơn khuôn không đảm bảo

5.2.2 Khớp: Là hiện tượng không liên tục trên bề mặt vật đúc do sự tiếp giáp giữa

các dòng chảy của kim loại

Nguyên nhân: Do rót kim loại vào khuôn không liên tục, độ chảy loãng kém, nhiệt độ rót thấp, hệ thống rót không hợp lý

5.2.3 Lõm: Là những lỗ trên bề mặt vật đúc

Nguyên nhân: Do lở khuôn để lại một lượng hỗn hợp chiếm chỗ trong lòng khuôn

5.3 Nứt: Nứt là khuyết tật tương đối phổ biến và nguy hiểm đối với vật đúc.

Nguyên nhân: Chủ yếu do ứng suất bên trong, do co ngót không đồng đều giữa

các vùng khác nhau trong vật đúc cả trong khi kết tinh và làm nguội

Biện pháp khắc phục:

+ Kết cấu vật đúc: Thiết kế vật đúc phải đảm bảo chiều dày thành đồng đều, Chỗ

+ Về mặt công nghệ: Bảo đảm độ lún của khuôn, lõi; bố trí hệ thống rót hợp lý.

5.4 Lỗ hổng trong vật đúc

5.4.1 Rỗ khí: Trong vật đúc tồn tại những không gian dạng cầu nhẵn bóng chứa khí.

Biện pháp khắc phục:

+ Vật liệu nấu phải sạch, khô

+ Hồn hợp khuôn và lõi phải thông khí tốt

+ Đặt đậu hơi hợp lý + Khử khí trước khi rót

5.4.2 Rỗ co: Là những phần không gian nhỏ trong vật đúc không điền đầy kim loại,

không chứa khí, hình dạng kích thước khác nhau và không nhẵn bóng như rỗ khí

Nguyên nhân: Do kết cấu vật đúc không hợp lý; Bố trí hệ thống rót, đậu ngót

không hợp lý nên không đón được hướng đông đặc

5.5 Lẫn tạp chất

5.5.1 Rỗ xỉ: Những lỗ rỗng trên vật đúc có chứa xỉ

Nguyên nhân : Do lọc xỉ không tốt, rót kim loại không liên tục, nhiệt độ rót thấp,

hệ thống rót không hợp lý

5.5.2 Rỗ cát: Những lỗ hổng chứa hỗn hợp làm khuôn do độ bền khuôn kém

5.6 Sai về tổ chức

5.6.1 Sai về cỡ hạt:

Hình dạng kích thước và số lượng hạt kim loại không đúng theo yêu cầu, những phần vật đúc nguội nhanh thì hạt nhỏ, độ cứng cao, khó gia công cắt gọt

5.6.2.Thiên tích:

Tốc độ nguội không đều, khống chế nguội không hợp lý sẽ gây ra thiên tích về thành phần hóa học và thiên tích tổ chức trong kim loại vật đúc

5.7 Sai về thành phần hóa học

- Vật đúc có thành phần hóa học không đúng với yêu cầu do mẻ liệu đưa vào tính toán không đúng dẫn đến sai về lý hóa tính và cơ tính vật đúc

Kết luận

Bài học cung cấp cho chúng ta khái quát về các phương pháp đúc đặc biệt trong ngành chế tạo máy Do thời gian hạn chế bài học chưa cung cấp đầy đủ hết các kiến thức do vậy yêu cầu học viên phải tham khảo thêm các tài liệu để bổ sung kiến thức

Ngày tháng 11 năm 2013

NGƯỜI BIÊN SOẠN