Công nghệ chế tạo Phôi bài giảng dành cho sinh viên Đại học và cao đẳng

Công nghệ chế tạo Phôi bài giảng dành cho sinh viên Đại học và cao đẳng là bộ tài liệu hay và rất hữu ích cho các bạn sinh viên và quý bạn đọc quan tâm. Đây là tài liệu hay trong Bộ tài liệu sưu tập gồm nhiều Bài tập THCS, THPT, luyện thi THPT Quốc gia, Giáo án, Luận văn, Khoá luận, Tiểu luận…và nhiều Giáo trình Đại học, cao đẳng của nhiều lĩnh vực: Toán, Lý, Hoá, Sinh…. Đây là nguồn tài liệu quý giá đầy đủ và rất cần thiết đối với các bạn sinh viên, học sinh, quý phụ huynh, quý đồng nghiệp và các giáo sinh tham khảo học tập. Xuất phát từ quá trình tìm tòi, trao đổi tài liệu, chúng tôi nhận thấy rằng để có được tài liệu mình cần và đủ là một điều không dễ, tốn nhiều thời gian, vì vậy, với mong muốn giúp bạn, giúp mình tôi tổng hợp và chuyển tải lên để quý vị tham khảo. Qua đây cũng gởi lời cảm ơn đến tác giả các bài viết liên quan đã tạo điều kiện cho chúng tôi có bộ sưu tập này. Trên tinh thần tôn trọng tác giả, chúng tôi vẫn giữ nguyên bản gốc. Trân trọng. ĐỊA CHỈ DANH MỤC TẠI LIỆU CẦN THAM KHẢO http:123doc.vntrangcanhan348169nguyenductrung.htm hoặc Đường dẫn: google > 123doc > Nguyễn Đức Trung > Tất cả (chọn mục Thành viên)

i

M C L C

L I NÓI U 1

Ch ng 1 PH NG PHÁP ÚC 2

1.1 Khái ni m, đ c đi m và phân lo i 2

1.1.1 Khái ni m 2

1.1.2 c đi m 2

1.1.3 Phân lo i các ph ng pháp đúc 3

1.2 úc trong khuôn cát 4

1.2.1 Khái ni m và đ c đi m 4

1.2.2 S đ qúa trình s n xu t v t đúc 4

1.2.3 Các b ph n chính c a m t khuôn đúc b ng cát 5

1.2.4 H n h p làm khuôn và lõi 10

1.2.5 Các ph ng pháp làm khuôn và lõi 13

1.3 Ch t o m u và h p lõi 16

1.3.1 V t li u làm b m u và h p lõi 16

1.3.2 Nguyên lý thi t k m u và h p lõi: 17

1.4 S y khuôn, lõi và l p ráp khuôn 21

1.4.1 S y khuôn lõi 21

1.4.2 L p ráp khuôn lõi 22

1.5 N u ch y và rót h p kim đúc 23

1.5.1 Tính công ngh đúc 23

1.5.2 N u ch y gang xám 25

1.5.3 N u ch y và rót h p kim màu 30

1.6 Các ph ng pháp đúc đ c bi t 32

1.6.1 úc trong khuôn kim lo i 32

1.6.2 úc d i áp l c 33

1.6.3 úc ly tâm 33

1.6.4 úc liên t c 34

1.6.5 úc trong khuôn m u ch y 35

1.7 Ki m tra và s a ch a v t đúc 35

ii

1.7.1 Ki m tra v t đúc 35

1.7.2 S a ch a khuy t t t v t đúc 36

CÂU H I ÔN T P CH NG 1 36

Ch ng 2 GIA CÔNG KIM LO I B NG ÁP L C 37

2.1 Khái ni m, đ c đi m và phân lo i 37

2.1.1 Khái ni m 37

2.1.2 c đi m 37

2.2 Nung nóng kim lo i 38

2.2.1 M c đích 38

2.2.2 Hình th c gia công áp l c 38

2.2.3 Kho ng nhi t đ gia công 38

2.2.4 Các hi n t ng x y ra khi nung 39

2.2.5 Thi t b nung kim lo i 40

2.3 Cán kim lo i 42

2.3.1 Khái ni m chung 42

2.3.2 S n ph m cán 44

2.3.3 Thi t b cán 45

2.3.4 Các b ph n chính c a máy cán 47

2.4 Kéo s i 48

2.4.1 Khái ni m chung 48

2.4.2 c đi m 49

2.4.3 Công d ng 49

2.4.4 Khuôn kéo s i 49

2.4.5 Thi t b kéo s i 50

2.5 Ép kim lo i 51

2.5.1 Khái ni m 51

2.5.2 c đi m 52

2.5.3 Các ph ng pháp ép 52

2.5.4 Thi t b ép: 53

2.6 Rèn t do 53

2.6.1 Khái ni m và đ c đi m 53

iii

2.6.2 D ng c rèn t do 54

2.6.3 Thi t b rèn t do 56

2.6.4 Nh ng nguyên công c b n c a rèn t do 58

2.7 D p th tích 61

2.7.1 Khái ni m và đ c đi m 61

2.7.2 Các ph ng pháp rèn khuôn 61

2.7.3 Thi t b d p th tích th ng dùng 62

2.8 D p t m (d p ngu i) 64

2.8.1 Khái ni m 64

2.8.2 c đi m và ng d ng 64

2.8.3 Thi t b d p t m 65

2.8.4 Các nguyên công c a d p t m 65

CÂU H I ÔN T P CH NG 2 68

Ch ng 3 HÀN VÀ C T KIM LO I 69

3.1 Khái ni m, đ c đi m và phân lo i 69

3.1.1 Khái ni m 69

3.1.2 c đi m c a hàn kim lo i 69

3.1.3 Phân lo i các ph ng pháp hàn 69

3.2 Hàn đi n h quang 70

3.2.1 H quang hàn 70

3.2.2 C u t o đi n c c hàn 71

3.2.3 i u ki n đ xu t hi n h quang hàn 72

3.2.4 Các ph ng pháp gây h quang khi hàn: 73

3.2.5 Phân lo i hàn h quang 73

3.2.6 Ngu n đi n hàn và máy hàn 75

3.2.7 Công ngh hàn h quang: 77

3.3 Hàn h quang t đ ng và bán t đ ng 79

3.3.1 Khái ni m, đ c đi m và phân lo i 79

3.3.2 Hàn h quang t đ ng và bán t đ ng d i l p thu c b o v 81

3.3.3 Hàn h quang t đ ng và bán t đ ng trong môi tr ng khí b o v 83

3.3.4 Thi t b hàn t đ ng 84

iv

3.3.5 V t li u hàn t đ ng 85

3.4 Hàn đi n ti p xúc 86

3.4.1 Quá trình hình thành m i liên k t hàn khi hàn ti p xúc 86

3.4.2 c đi m c a hàn đi n ti p xúc 86

3.4.3 Phân lo i hàn ti p xúc 86

3.4.4 Hàn ti p xúc giáp m i: 87

3.4.5 Hàn ti p xúc đi m 88

3.4.6 Hàn đ ng 89

3.5 Hàn khí 90

3.5.1 Khái ni m 90

3.5.2 S đ m t tr m hàn và c t kim lo i b ng khí 91

3.5.3 V t li u hàn khí 91

3.5.4 Ng n l a hàn 92

3.6 C t kim lo i b ng khí ôxy 95

3.7 Ki m tra ch t l ng m i hàn 98

CÂU H I ÔN T P CH NG 3 101

TÀI LI U THAM KH O 102

1

L I NÓI U

Bài gi ng Công ngh ch t o phôi đ c biên so n theo n i dung phân ph i

ch ng trình do tr ng i h c Ph m V n ng xây d ng N i dung đ c biên

so n d hi u Các ki n th c trong toàn b bài gi ng có m i liên h lôgic ch t ch Tuy v y bài gi ng ch là m t ph n trong n i dung c a chuyên ngành đào t o cho nên ng i d y, ng i h c c n tham kh o thêm các tài li u có liên quan v i ngành

h c đ s d ng có hi u qu h n

Công ngh ch t o phôi là h c ph n chuyên ngành trong n i dung đào t o

b c i h c ( H), ngành Công ngh k thu t c khí Nh m trang b cho đ i t ng

là sinh viên Cao đ ng và H các ki n th c c n thi t v ng d ng các ph ng pháp

ch t o phôi thông d ng trong l nh v c c khí M c đích đ nâng cao trình đ k thu t, b o qu n các trang thi t b , đ ng th i ph c v cho vi c ti p thu các h c ph n chuyên ngành

Khi biên so n b n thân đã c g ng c p nh t nh ng ki n th c m i có liên quan đ n h c ph n và phù h p v i đ i t ng s d ng, c ng nh s g n li n n i dung lý thuy t v i nh ng v n đ th c t trong s n xu t đ bài gi ng có tính th c

N u đem v t đúc ra dùng ngay thì g i là chi ti t đúc, còn v t đúc qua gia công

áp l c hay gia công c t g t g i là phôi đúc

V t đúc đ c phân chia theo kh i l ng g m: nh , trung bình và l n Ta có

b ng tra d ng s n xu t c a chi ti t đúc d a vào s n l ng hàng n m nh sau:

B ng 1.1 D ng s n xu t chi ti t đúc

1.1.2 c đi m

1.1.2.1 u đi m

- úc có th ch t o s n ph m t các lo i v t li u khác nhau: gang, thép,h p kim màu, v t li u phi kim khi n u ch y, đ u đúc đ c

+ Phân lo i theo v t li u làm khuôn: h n h p cát-sét, h n h p cát xi m ng, h n

h p làm khuôn v i n c thu tinh Khuôn b ng g ch sa m t (khuôn đúc m t l n và khuôn bán vnh c u)

- Các ph ng pháp đúc đ c bi t:

G m: đúc trong khuôn kim lo i, đúc d i áp l c, đúc ly tâm, đúc liên t c, đúc trong khuôn m u ch y, …

Tu theo các d ng s n xu t mà có các ph ng pháp phù h p, nh ng nhìn chung ph ng pháp đúc trong khuôn cát v n r t ph bi n

1.1.4 ng d ng

úc đ c ng d ng khá r ng rãi trong th c t đ :

- S n xu t hàng tiêu dùng: xoong, ch o, thìa

- Ch t o các chi ti t máy: nh thân máy búa h i, thân máy ti n, v h p gi m

t c, v môt , ghi lò, piston, xylanh, bánh r ng, bánh đà, bánh lái,

-4-

- úc c ng đ c s d ng trong vi c ch t o các s n ph m mang tính ngh thu t, trang trí: chân p tr đi n, chuông nhà th , đúc t ng đài

tr m t n, có th dùng đ đúc b t k h p kim nào nh : thép, gang c u, gang xám,

đ ng thau, đ ng thanh, h p kim niken, h p kim nhôm, magiê,…

2 Nh c đi m

- Khuôn cát là lo i khuôn đúc m t l n (ch rót m t l n r i phá khuôn)

- V t đúc t o hình trong khuôn cát có đ chính xác th p, đ bóng b m t kém,

l ng d gia công l n

- N ng su t không cao, đòi h i th b c cao

- Nhi u khuy t t t, giá thành ch t o cao

Ph ng pháp này phù h p v i m t s đi u ki n nh : s n xu t đ n chi c, linh

ho t, đ n gi n, … nên nó v n đ c s d ng ph bi n

1.2.2 S đ qúa trình s n xu t v t đúc

Quá trình s n xu t v t đúc có th tóm t t nh sau:

- B ph n k thu t c n c theo b n v chi ti t, l p ra b n v v t đúc, trong đó

có m t phân khuôn, lõi , l ng d gia công, dung sai, đ co ngót, …

- B m u là m t lo t các m u khác nhau nh : t m m u, m u h th ng rót, đ u ngót Trong đó m u đúc và h p lõi là b ph n ch y u M u đúc dùng đ ch t o lòng khuôn đúc trong h n h p làm khuôn, h p lõi dùng đ làm lõi (n u có)

- Khuôn, m u, h p lõi th ng làm thành hai n a và l p v i nhau b ng các ch t

đ nh v

-5-

- Khuôn đúc và lõi th ng ph i s y khô đ t ng c tính và kh n ng thông khí

- B ph n n u kim lo i (lò đúc, nhiên li u, nguyên li u kim lo i) ph i ph i h p

nhp nhàng v i quá trình làm khuôn, l p ráp khuôn đ ti n hành rót kim lo i l ng vào khuôn kp th i

Ki m tra là khâu cu i cùng g m ki m tra hình dáng, kích th c, ch t l ng bên trong v t đúc N u không đ t s tr thành ph ph m b vào n u l i, n u đ t thì

đó là thành ph m (s n ph m đúc)

Hình 1.1 S đ quá trình s n xu t v t đúc 1.2.3 Các b ph n chính c a m t khuôn đúc b ng cát

1.2.3.1 Khuôn đúc

Là h th ng các b ph n t o ra lòng khuôn đ khi rót kim lo i l ng vào s đi n

đ y, đông đ c, t o nên nh ng chi ti t có hình d ng và kích th c theo yêu c u Khuôn đúc là m t b ph n quan tr ng đ t o nên lòng khuôn Thông th ng khuôn đúc đ c t o b i hai n a hòm khuôn: n a hòm khuôn trên và n a hòm khuôn

d i N a hòm khuôn d i th ng đ c làm ngay trên n n x ng

Hai n a hòm khuôn đ c liên k t v i nhau b ng các ch t đ nh v Ngoài ra khuôn đúc còn có các b ph n chính nh : H th ng rót, đ u h i, đ u ngót, l xuyên khí,

-6-

Hìn h 1.2 S đ c u t o m t khuôn đúc 2 n a

5)X ng khuôn 6)Lòng khuôn 7)Lõi 8)L xuyên khí

- i n đ y đ c khuôn nhanh chóng, hao phí kim lo i ít

- Dòng ch y ph i êm, liên t c, kim lo i không b va đ p vào khuôn lõi làm b cát Có tác d ng l c t p ch t

-7-

H th ng rót g m có: c c rót, ng rót, rãnh d n kim lo i l ng, rãnh l c x Hình d ng và kích th c c a chúng đ c l a ch n và b trí h p lý khi làm khuôn

a)Nhi u t ng b)Có khe m ng c)Ki u m a r i d)Ki u xifông

- V trí d n kim lo i vào trong khuôn

+ V t đúc co ít, thành dày m ng t ng đ i đ ng đ u nên d n kim lo i vào ch

m ng nh t c a v t đúc

+ V t đúc co nhi u (thép) có thành dày m ng khác nhau nhi u nên d n kim

lo i vào phía thành dày c a v t đúc đ kim lo i đông đ c có h ng đ b sung kim

lo i khi ngót ch dày ph i dùng thêm đ u ngót ho c là mi ng s t ngu i

+ V t đúc tròn xoay nên d n kim lo i theo h ng ti p tuy n v i thành khuôn

và đ m b o dòng kim lo i xoay tròn theo m t h ng

+ V t đúc có chi u cao l n nên d n nhi u t ng đ khuôn đi n đ y đ ng th i 1.2.3.3 u h i

Th ng đ c b trí n i cao nh t c a khuôn đ t o đi u ki n cho qúa trình thoát khí t lòng khuôn ra ngoài d dàng

Là b ph n t o nên l r ng bên trong v t đúc

Hình d ng bên ngoài c a lõi là hình d ng bên trong c a v t đúc Lõi th ng có rãnh thoát khí, x ng c ng v ng, g i lõi Lõi th ng đ c ch t o trong h p lõi 1.2.3.8 H p lõi

Dùng đ ch t o lõi, hình d ng bên trong c a h p lõi là hình d ng bên ngoài

c a lõi

M u và h p lõi: có th dùng đ c m t l n, nhi u l n Khi ch t o m u, h p lõi

ph i tính đ n đ co ngót c a kim lo i, tính đ n l ng d c n gia công c hay các yêu c u khác v đ chính xác, đ bóng, Chính vì th , kích th c c a m u và h p lõi ph i đ c thi t l p d a trên kích th c c a chi ti t B m u và h p lõi đ c ch

t o t các lo i v t li u g , kim lo i, ch t d o ho c các ch t phi kim lo i khác (xi

Khi nhi t đ t ng đ n 9000

C thì s c b n nén t ng 23 l n

3 Tính ch u nhi t

nhi t đ cao)

Tính b n nhi t t ng khi l ng cát th ch anh Si02 t ng, h t cát to và tròn, các

t p ch t d ch y (Na2O, K2O, CaO, Fe2O3) trong h n h p ít

4 Tính b n lâu

Là kh n ng làm vi c đ c lâu và nhi u l n c a h n h p, đ c xác đ nh:

5 Tính lún

Là kh n ng gi m th tích c a nó khi ch u tác d ng c a ngo i l c

Tính lún c n thi t đ v t đúc không b c n tr khi đông đ c, tránh đ c hi n

t ng n t n , cong vênh Tính lún t ng khi dùng cát sông h t to, l ng đ t sét ít,

ch t k t dính ít và khi t ng các ch t ph nh mùn c a, r m v n, phân trâu bò khô,

6 Tính thông khí

cát c a h n h p

n u nhi u h n s làm cho s c b n, tính thoát khí gi m

nh không dính m u, đ b n b m t đ đ m b o không b bào mòn khi đúc, đ

c ng, không yêu c u ch t dính cao, không đ c h i, gi n n nhi t th p,

Trong th c t không th tho mãn h t các yêu c u đã nêu trên Vì v y tu lo i

Thành ph n ch y u c a cát là SiO2, ngoài ra còn có Al2O3, CaCO3, Fe2O3

Cát đ c phân lo i nh sau:

- Theo n i l y cát: g m cát sông cát núi Cát sông h t tròn đ u, tính lún tính thông khí t t nh ng kh n ng k t dính kém Cát núi h t s c c nh, d dính bám vào nhau nh ng tính thông khí kém

- Theo đ h t: ng i ta xác đ nh đ h t c a cát theo kích th c l rây S hi u rây g i theo kích th c l rây B rây chu n có 11 rây: nh b ng 1.2

2 t sét (Ch t dính vô c )

-12-

(ký hi u S - sét làm khuôn, B - Ben tô nit làm khuôn)

Thành ph n ch y u là cao lanh mAl2O3, nSiO2, qH2O, ngoài ra còn có t p

ch t: CaCO3, Fe2O3, Na2CO3

c đi m c a sét: d o, dính khi có l ng n c thích h p, khi s y thì đ b n

t ng nh ng dòn, d v , không b cháy khi rót kim lo i vào

t ng kh n ng ch u nhi t cho b m t khuôn lõi (b t grafit, b t than, )

c a, r m v n, phân trâu bò khô, b t than Khi rót kim lo i l ng vào khuôn, nh ng

ch t này cháy đ l i trong khuôn nh ng l r ng làm t ng tính x p, thông khí, tính lún cho khuôn lõi T l kho ng 3% cho v t đúc thành m ng và 8% cho v t đúc thành dày

quét lên b m t lòng khuôn, lõi m t l p s n, có th là b t than, b t gratit, b t th ch anh ho c dung d ch c a chúng v i đ t sét B t than và gratit quét vào thành khuôn, khi rót kim lo i vào nó s cháy t o thành CO, CO2 làm thành môi tr ng hoàn nguyên r t t t, đ ng th i t o ra m t l p khí ng n cách gi a kim lo i l ng v i b m t lòng khuôn làm cho v t đúc không b cháy cát và t o cho vi c phá khuôn d dàng, gia công v t đúc thu n l i

1.2.4.3 Ch t o h n h p làm khuôn và lõi:

em tr n các v t li u trên v i t l nh t đ nh ph thu c vào v t li u, kh i

l ng v t đúc, ta đ c h n h p làm khuôn và làm lõi

2 Cát đ m

Dùng đ đi n đ y ph n hòm khuôn còn l i

Cát đ m không ti p xúc v i kim lo i l ng nên không yêu c u h n h p ph i có tính chu nhi t và đ b n cao Tuy nhiên tính thông khí ph i t t đ t o đi u ki n cho không khí thoát ra ngoài d dàng V t đúc càng l n yêu c u đ h t c a h n h p làm khuôn càng l n đ t ng tính thông khí

3 H n h p làm lõi

i u ki n làm vi c c a lõi khá b t l i nên h n h p c n đ b n, tính lún, đ thông khí cao h n khi làm khuôn nhi u t ng đ b n c n gi m l ng đ t sét, đ

t ng tính ch u nhi t P, l ng th ch anh đ t t i 100%, ít dùng h n h p c , đ thông khí yêu c u cao, dùng h t cát có đ h t 02 và nhi u ch t ph H u h t các lõi đ u

ph i s y tr c khi l p vào khuôn

1.2.5 Các ph ng pháp làm khuôn và lõi

Khuôn và lõi đ c ch t o b ng tay ho c b ng máy Khuôn đ c làm trong hai hòm khuôn, trên n n x ng hay b ng các lo i khuôn đ c bi t khác nh khuôn kim lo i,

Ngoài ra khi làm khuôn ng i ta còn có th đ t v t làm ngu i, gân c ng v ng cho khuôn, lõi,… làm khuôn c n có m u, h p lõi, hòm khuôn và các d ng c khác

m u trên (4) và ráp hòm khuôn trên (6), đ t m u rãnh l c x (8), m u ng rót (7),

m u đ u h i (5) và cho h n h p vào đ đ m khuôn Khuôn d i và khuôn trên đ nh

Làm khuôn b ng máy có n ng su t cao, ch t l ng khuôn t t và n đ nh

nh ng chi phí ch t o m u, hòm khuôn cao, v n đ u t l n, th ng s d ng trong

s n xu t hàng lo t, hàng kh i

-15-

a) b)

Hình 1.11 Làm khuôn trên máy ép

1) Bàn máy 2) T m m u 3) Hòm khuôn chính 4) Hòm khuôn ph

5) u ép 6) Giá đ 7) L n p và x khí 8) Pistông đ y 9) Xi lanh ép

Nguyên lý làm vi c: t m m u (2), hòm khuôn chính (3) và hòm khuôn ph (4) đ c k p ch t vào bàn máy (1) Sau khi h n h p t bong-ke c p li u đ c ch t

đ y vào hòm khuôn, đ u ép (5) g n trên xà (6) quay vào v trí ép (hình 1.11a) Khí nén đ c c p qua l (7) vào xi lanh (9), nâng pistông (8) cùng toàn b bàn máy đi lên, h n h p trong hòm khuôn ph b đ u ép nén vào hòm khuôn chính làm cho khuôn đ c đ m ch t (hình 1.11b)

1.2.5.2 Ph ng pháp làm lõi (thao)

1 Làm lõi b ng tay

Làm lõi b ng tay có th ch t o đ c các lõi ph c t p, chi phí ch t o h p lõi

th p, n ng su t th p, ch t l ng th p và ph thu c r t l n vào tay ngh công nhân

a) Làm lõi trong h p lõi nguyên: ph ng pháp này áp d ng đ i v i các lõi đ n

gi n có th l y ra theo m t ph ng

Hình 1.12 Làm lõi trong h p lõi nguyên

-16-

b) Làm lõi trong h p lõi b đôi:

Hình 1.13 Làm lõi trong h p lõi b đôi

1, 2) Hai n a h p lõi 3) Ch t đ nh v

Làm lõi b ng h p lõi (ru t) b đôi là ph ng pháp đ c dùng nhi u trong đúc

H p lõi b đôi g m hai n a (1) và (2) ghép l i v i nhau b ng ch t đ nh v (3), sau khi k p ch t hai n a h p lõi, ti n hành cho h n h p vào đ m ch t t ng l p và đ t các x ng lõi b ng thép đ t ng c ng cho lõi r i ti p t c đ m ch t cho đ n h t Sau

đó đ t h p lõi n m ngang đ l y n a h p lõi th 1 ra Dùng t m s y đ và l t đ lõi

n m lên t m s y và l y n a h p lõi th 2 ra

2 Làm lõi (ru t) b ng máy

Làm lõi b ng máy n ng su t cao, ch t l ng lõi t t nh ng chi phí ch t o h p lõi cao, v n đ u t l n, ch thích h p v i s n xu t hàng lo t và hàng kh i

Th ng dùng ph ng pháp làm lõi b ng máy trên máy th i cát, máy nh i đáy,

hình dáng bên ngoài c a lõi Lõi là b ph n t o nên l r ng bên trong v t đúc

1.3.1 V t li u làm b m u và h p lõi

1.3.1.1 Yêu c u đ i v i v t li u làm b m u và h p lõi

- B o đ m đ bóng, chính xác khi gia công c t g t

- B n, c ng, nh , không b co, tr ng, n t, cong vênh trong khi làm vi c

Có đ b n cao, c ng, đ nh n bóng, đ chính xác b m t cao, ch u đ c nhi t

đ cao, không b th m n c, ít b cong vênh, th i gian s d ng lâu h n Tuy nhiên

b m u và h p lõi đ c làm t kim lo i có giá thành đ t, khó gia công nên ch s

Th ch cao: b n h n g (làm đ c 1000 l n) nh , d ch t o, d c t g t nh ng giòn, d v , d th m n c nên đ c s d ng đ làm nh ng m u nh khi làm b ng tay, ti n l i khi làm m u ghép và dùng trong đúc đ m ngh (vì d s a)

Xim ng: b n, c ng h n th ch cao, ch u va ch m t t h n th ch cao, r , d ch

t o, không hút n c nh ng n ng, khó g t s a vì nó dòn nên ch dùng làm nh ng

m u, lõi ph c t p, m u l n, m u làm khuôn b ng máy Có th s d ng đ làm khuôn kho ng 10.000 l n

1.3.2 Nguyên lý thi t k m u và h p lõi:

Mu n ch t o v t đúc ph i c n c vào b n v chi ti t đ thi t k b n v v t đúc (b n v l ng phôi)

V hình dáng b n v v t đúc gi ng chi ti t nh ng v kích th c ng i ta ph i tính đ n l ng d c n gia công c đ đ m b o đ bóng và đ chính xác, dung sai đúc

i v i chi ti t có l r ng thì b n v v t đúc có th đ c sau đó gia công l

ho c ph i thi t k ph n lõi đ t o r ng

-19-

- S l ng m t phân khuôn ph i ít nh t đ m b o đ chính xác khi l p ráp, công ngh làm khuôn đ n gi n

- Nên ch n m t phân khuôn đ m b o ch t l ng v t đúc cao nh t, nh ng b

m t yêu c u ch t l ng đ bóng, đ chính xác cao nh t Nên đ khuôn d i ho c thành bên Không nên đ phía trên vì d n i b t khí, r khí, lõm co

- Nh ng v t đúc có lõi, nên b trí sao cho v trí c a lõi là th ng đ ng đ nh

v lõi chính xác, tránh đ c tác d ng l c c a kim lo i l ng làm bi n d ng thân lõi,

d ki m tra khi l p ráp (hình 1.15b)

- Ch n m t phân khuôn sao cho lòng khuôn là nông nh t, đ d rút m u và d

s a khuôn, dòng ch y kim lo i vào khuôn êm h n, ít làm h khuôn

- Nh ng k t c u lòng khuôn phân b c khuôn trên và khuôn d i nên ch n lòng khuôn trên nông h n, nh v y s d làm khuôn, d l p ráp khuôn

thu n ti n cho vi c gia công ng i ta ch t o ra các lo i th c m u cho

t ng lo i v t li u mà các v ch chia đã đ c t ng lên tu thu c vào h s co ngót c a

v t li u t ng ng

3 L ng d gia công c khí

Là l ng kim lo i c n c t g t b ng quá trình gia công c đ đ m b o đ chính xác, đ bóng,

-20-

Trên b n v ký hi u b ng màu đ Tu theo yêu c u v đ bóng, đ chính xác

c a chi ti t, ch t l ng c a b m t chi ti t đúc đi u ki n s n xu t (đ n chi c hay hàng lo t), m c đ ph c t p c a chi ti t.v.v mà ta có l ng d gia công c khác nhau

4 Dung sai đúc

Khi ch t o có s sai l ch gi a kích th c, kh i l ng danh ngh a và th c t Dung sai đúc ph thu c vào trình đ tay ngh c a công nhân m c m u, làm khuôn, lõi và l p ráp

5 Lõi và g i lõi

Trên b n v đ c ký hi u b ng nh ng g ch chéo màu xanh G i lõi b o đ m

lõi n m v ng trong khuôn, d l p ráp lõi vào khuôn

làm khuôn, m u đ c chia làm 2 n a l p ghép v i nhau b ng ch t đ nh v

M t phân m u trùng v i m t phân khuôn

Tr ng h p đ c bi t m u có th ch t o d i d ng nhi u ph n tháo r i Trên

b n v m u c n th hi n đ c m t phân m u, ch t đ nh v và các ph n tháo r i đ c

c a m u

1.3.2.3 B n v h p lõi

Tu theo đ ph c t p c a lõi có th làm h p lõi nguyên, h p lõi 2 n a và h p

lõi tháo r i K t c u, kích th c, dung sai và cách v h p lõi t ng t nh thi t k

m u

Hình 1.18 B n v h p lõi và lõi 1.4 S y khuôn, lõi và l p ráp khuôn

1.4.1 S y khuôn lõi

- M c đích s y: nâng cao đ b n, tính thông khí và gi m kh n ng t o khí khi

rót kim lo i vào khuôn

- Lõi ph i s y tr c khi l p ráp vào khuôn

-22-

- i v i khuôn th ng ch khi nào ch t o nh ng v t đúc l n và cao, hình

d ng ph c t p nhi u ph n l i lõm nên u cát nh d v , v t đúc c n ch t l ng cao,

- Ph ng pháp s y: s y b m t khuôn đúc b ng m đ t, tia h ng ngo i (bóng

đi n 500W), ch t s n b c cháy, s y toàn b khuôn lõi b ng dòng khí nóng (lò s y)

- Lõi đ c l p vào khuôn nh ph n g i lõi tuy v y c ng c n đo b ng th c và

d ng sau đó c đ nh v i khuôn d i đ m b o khi l p ráp không làm xê d ch ph n lõi

- Khuôn sau khi ráp xong không nên đ lâu m i rót vì khuôn cát có th hút m

t môi tr ng xung quanh

1.4.2.3 è khuôn ho c k p khuôn

Kim lo i l ng khi đã đi n đ y lòng khuôn s tác đ ng vào lõi và khuôn m t

l c đ y làm khuôn trên xê d ch có th làm rò r kim lo i l ng, sai l ch lòng khuôn

Là kh n ng c a h p kim l ng đi n đ y vào lòng khuôn

- Tính ch y loãng cao s đi n đ y t t, v t đúc chính xác và rõ nét

- Ph thu c vào h p kim, v t li u làm khuôn, c u t o lòng khuôn, ph ng pháp đi n đ y, nhi t đ rót

-24-

1.5.1.2 Tính co (đ co ngót)

Là s gi m kích th c dài và th tích khi k t tinh

- Co chi u dài gây ra bi n d ng, có th phá hu v t đúc

- Co th tích gây ra thi u h t, lõm co, r co, x p

- co ph thu c vào h p kim đúc, t c đ làm ngu i, k t c u v t đúc

Có 2 lo i co: lõm co và r co

- Lõm co: là nh ng l r ng hình nón, hình thành trên b m t v t đúc Nguyên nhân là do l p ngoài đông đ c tr c so v i l p kim lo i l p bên trong

- R co: là nh ng l r ng nh n m bên trong v t đúc, n m d c tr c th i đúc và

- Thiên tích làm cho c tính không đ ng đ u trong v t đúc

- kh c ph c thiên tích, làm ngu i nhanh khi k t tinh, làm ngu i ch m sau khi đã đông đ c

-25-

- Thiên tích trong n i b h t kim lo i: Là s không đ ng nh t trong n i b h t Thiên tích h t do các nguyên nhân sau: tính co, tính hòa tan khí và ng su t đúc 1.5.1.4 Tính hoà tan khí

S xâm nh p c a các lo i khí trong môi tr ng vào v t đúc (O 2 , H 2 , CO 2 , )

ng su t sinh ra trong v t đúc có th do nhi u nguyên nhân:

- Do t c đ ngu i không đ u sinh ra ng su t nhi t

- Do k t c u v t đúc không h p lý sinh ra cong vênh th m chí n t (n t nóng,

n t ngu i)

c n tr s co ngót kim lo i K t c u chi u dày thành v t đúc h p lý, gi m nhi t đ rót và t c đ rót,

1.5.2 N u ch y gang xám

Gang có nhi u lo i, nh gang tr ng, gang d o, gang bi n tính, gang c u, song trong k thu t đúc ng i ta ch y u s d ng gang xám

1.5.2.1 Nguyên li u n u và m li u

Khi n u gang xám ph i dùng nh ng nguyên nhiên li u sau: nguyên li u kim

lo i, nhiên li u đ cung c p nhi t; tr dung; trong s n xu t đúc g i là v t li u n u

Mu n n u ra lo i gang có thành ph n hoá h c đúng yêu c u, có nhi t đ cao,

v n hành lò d dàng c n ph i tính toán phôi li u cho m t m n u g i là m li u

1 Nguyên li u kim lo i

Th ng dùng g ch ch u l a

18) Mi ng ra x 19) Qu t gió

m t l p v t li u ch u l a đ p ch t X đ c tháo ra ngoài b ng mi ng (18) Toàn b

lò đ c gá trên 3 tr đ b ng thép

b) Quá trình n u:

Sau m i l n n u ph i s a lò: s a t ng lò, l ra gang, ra x , đ p đáy lò r i ch t

c i đ t đ s y lò trong 24 gi Khi c i to cháy, đ d n than lót xu ng cho đ n khi cao h n m t gió chính 1,21,5 m Sau đó ch t v t li u vào theo t ng “m li u’ theo

th t : kim lo i (thép v n, gang th i, gang v n và ferô)  nhiên li u  ch t tr

dung, c l p đi l p l i nh th cho đ n đ y lò Ch 2040 phút cho v t li u nóng r i

th i gió vào Th c ch t c a quá trình n u: quá trình ôxy hóa nhiên li u và t p ch t

đ phát nhi t và trao đ i nhi t gi a khí nóng và v t li u n u

2 Lò đ ng n u gang c nh (lò chõ)

Lò đ ng có d ng hình tr g m các b ph n ch y u là: b ph n đ lò, thân lò, thi t b ti p li u, h th ng gió, h th ng ra gang, ra x ,

S đ c u t o lò chõ n u gang: đ c bi u di n đ n gi n nh sau:

Hình 1.22 S đ c u t o c a lò chõ n u gang

Hình 1.23 Hình dáng bên ngoài lò chõ n u gang

Hình 1.24 N u gang

a) ang l y gang l ng ra n i rót b) ang rót gang l ng vào khuôn

d n t m t gió lên trên và m li u di chuy n t trên xu ng d i

-30-

1.5.3 N u ch y và rót h p kim màu

1.5.3.1 Nguyên v t li u đ n u

Nguyên v t li u n u kim lo i màu th ng g m: kim lo i s ch, kim lo i th

c p, h p kim trung gian, ch t kh khí, ch t che ph và ch t tr dung

Kim lo i s ch th ng đ c ch t o d ng th i ho c t m

Kim lo i th c p là các h p kim đ c ch t o s n có thành ph n g n v i h p kim c n n u

Thành ph n h p kim trung gian g m nguyên t c b n và nguyên t h p kim

c n pha, đ c s d ng khi nguyên t h p kim có nhi t đ nóng ch y chênh l ch l n

v i nguyên t c b n ho c d bay h i khi n u

Ch t che ph đ c ch t lên b m t kim lo i n u đ b o v kim lo i tránh hòa tan khí, đ i v i m t s h p kim ng i ta dùng ch t che ph t o x v a có tác d ng che ph v a có tác d ng tinh luy n h p kim

Các lo i ch t che ph th ng dùng khi n u là than c i, mu i n, clorua bari Khi n u kim lo i màu, đ kh oxy hoà tan trong kim lo i ng i ta s d ng các

ch t kh có ái l c hoá h c l n v i oxy cho vào kim lo i l ng tr c lúc rót

1.5.3.2 Lò và công ngh đúc h p kim màu

-31-

Lò n i có c u t o đ n gi n, d v n hành s a ch a, th ng dùng khi yêu c u

l ng h p kim bé N i n u th ng dùng n i graphit, tr ng h p n u các h p kim có nhi t đ ch y th p có th dùng n i kim lo i ch t o b ng thép ho c gang

Các lò ph n x v n đ u t l n, th ng dùng khi yêu c u l ng h p kim l n

So v i lò đ t than thì lò đi n d dàng đi u ch nh và kh ng ch nhi t đ , kim

lo i ít b oxy hoá và cháy hao, hòa tan khí th p nên đ c dùng nhi u khi yêu c u

ch t l ng h p kim cao

Khi đúc (n u) h p kim màu, đ u tiên ph i s y lò đ n nóng đ (kho ng 700800oC), sau đó ch t li u dày và khó cháy hao vào tr c, ti p t c đ a ch t che

ph ho c tr dung t o x b o v vào và ti n hành n u ch y đ t đ u

Sau khi kim lo i n u đ t đ u nóng ch y h t và đ c che ph t t, cho ti p ph n

li u còn l i đ ti p t c n u Ti p theo, nâng nhi t đ kim lo i l ng và ti n hành pha

h p kim Khi pha h p kim, nh ng nguyên t h p kim khó ch y cho vào tr c,

nh ng nguyên t h p kim d ch y cho vào sau Pha h p kim xong, ti n hành g t x ,

kh khí ho c tinh luy n, đi u ch nh nhi t đ và rót

b t khí n i lên và thoát ra ngoài

Ví d 1.1: 3Cl2 + 2Al  2AlCl3 + 330.000 calo (1-2)

Cl2 + H2  HCl + 44.000 calo (1-3)

1.5.3.3 Rót h p kim

rót h p kim l ng vào khuôn, ng i ta s d ng n i rót (Hình 1.26)

- N i rót m t ng i khiêng, dung tích d i 20 kg (h.a)

- N i rót hai ng i khiêng, dung tích t 20  80 kg (h.b)

- N i rót v n chuy n b ng c u tr c, dung tích trên 80 kg (h.c)

-32-

Nhi t đ rót h p kim l ng đ c ch n c n c vào nhi t đ nóng ch y c a h p kim, chi u dày thành v t đúc, m c đ ph c t p c a v t đúc, thông th ng cao h n nhi t đ nóng ch y hoàn toàn t 50100o

1.6.1 úc trong khuôn kim lo i

úc trong khuôn kim lo i là rót kim lo i l ng vào khuôn đ c làm t kim lo i 1.6.1.1 u đi m

- Khuôn kim lo i là lo i khuôn v nh c u có th dùng đ c nhi u l n

- V t đúc có đ bóng, đ chính xác cao (c p 6,7)

- T ch c h t kim lo i nh , m n (do ngu i nhanh) nên c tính t t

- Ti t ki m đ c v t li u làm khuôn và đi u ki n lao đ ng t t

- Phù h p v i s n xu t hàng lo t l n, n ng su t cao

1.6.1.2 Nh c đi m

- Khuôn khó ch t o, giá thành khuôn đ t nên dùng s n xu t hàng lo t

- d n nhi t khuôn l n nên khi đúc gang d b bi n tr ng và gi m kh n ng

đi n đ y c a kim lo i vì th khó đúc thành m ng và ph i dùng nhi u lõi khi đúc v t

úc trong khuôn kim lo i th ng ng d ng đ đúc các v t có hình d ng đ n

gi n và nh (<50 kg) nh ròng r c, bánh khía, chân đ , bi, Ngoài ra còn đ c s

d ng đ đúc thép, gang, đ ng, nhôm, magiê khi ch t o các chi ti t nh ng d n khí

áp l c cao, secm ng- xilanh c a b m thu l c, van, pittông, tr c khu u, cam

úc ly tâm là ph ng pháp đúc mà kim lo i l ng đ c rót vào khuôn quay,

nh l c ly tâm mà kim lo i l ng đ c phân b đ u trên b m t bên trong c a khuôn

đ t o thành v t đúc

1.6.3.1 u đi m

-34-

- úc đ c nh ng chi ti t hình d ng tròn xoay, r ng mà không c n lõi

- Kh n ng đi n đ y khuôn t t nên có th đúc đ c nh ng v t đúc có thành

m ng, có gân, ho c hình n i m ng và không c n đ u ngót

- V t đúc s ch, t ch c kim lo i m n ch t, không b r khí, r co do đông đ c

d c áp l c c a l c ly tâm

- Ch t l ng v t đúc t t Có th đúc đ c nhi u l p kim lo i khác nhau

- úc ly tâm đ c ng d ng nhi u trong s n xu t hàng lo t l n

l ng riêng các nguyên t khác nhau

- Ch t l ng v t đúc ph thu c nhi u vào t c đ quay, nhi t đ rót

- Khuôn c n có đ b n cao

- Khuôn quay nhanh nên khuôn ph i đ c cân b ng t t và kín

Do nh ng đ c đi m trên nên hi n nay đúc ly tâm đ c dùng r t r ng rãi đ ch

t o nh ng chi ti t hình tròn xoay b c, ng, xecmang và m t s chi ti t đ nh hình khác b ng thép, gang, kim lo i màu và phi kim

- Gi m đ c nguyên công c t đ u phôi (ch c t m t l n)

- C tính cao, ch t l ng v t đúc t t Cho phép c khí hoá và t đ ng hoá 1.6.4.2 Nh c đi m

- Không đúc đ c các v t ph c t p

- Do t c đ ngu i l n nên gang d b bi n tr ng (c n tránh làm ngu i ti p l n 2 giai đo n s n ph m ra kh i khuôn k t tinh)

-35-

- Kim lo i d b m c treo trong khuôn (bi n pháp ch ng: s n tráng thành trong c a khuôn k t tinh các ch t ch ng dính nh d u th c v t, parafin, grafit, ho c phân; rung khuôn k t tinh, )

Ph ng pháp này th ng ng d ng đ đúc ng, đúc th i các lo i (vuông, tròn, ), đúc t m

ch y l n, không có m t phân khuôn nên không có s sai l ch khuôn và khuy t t t

do l p ráp khuôn gây ra, không có nguyên công rút m u nên gi m đ c sai s do

vi c rút m u, rót kim lo i l ng vào khuôn đã đ c nung nóng nên gi m ng su t nhi t do đó v t đúc ít b n t, cong vênh

1.6.5.2 Nh c đi m

- Chu trình s n xu t dài

- Ch ch t o nh ng v t đúc nh (th ng m <1,5 kg)

- Giá thành cao

úc trong khuôn m u ch y đ c dùng nhi u trong s n xu t hàng lo t đ ch

t o các lo i d ng c nh dao phay, dao chu t; ch t o các lo i bánh r ng; líp xe đ p;

đ a moto; các ph tùng trong máy n … v t đúc có kh i l ng t 0.02 ÷ 100 kg; chi u dày đ n 0.3 mm và đ ng kính l đ n 2 mm

1.7 Ki m tra và s a ch a v t đúc

1.7.1 Ki m tra v t đúc

Có th ti n hành ki m tra b ng các ph ng pháp sau: