Các phương pháp cơ bản trong sản xuất cơ khí

Trang 1

C.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP

CÔNG NGHỆ CƠ BẢN TRONG

SẢN XUẤT CƠ KHÍ

HCM City Univ of Technology, Mechanical Engineering Department Nguyen Tan Tien - Phan Hoang Long

§1 Kháiquátvềquátrìnhsả xuấtcơkhí

General Mechanical Engineering 4.02

-Máymóclàphầ khôngthểtáchrờicủ b tk d ngsả xuấtn o

-Máymócđ mb osựpháttriể củ tấtcảcácngànhtrongn nkinhtế

quốcdân

-Quytrìnhchếtạ máybaog m

+ Thiếtkế

Chuẩ bịvàkiểmtravậtliệ

Chếtạ phôi(trongmộtsốtrườnghợpphôilàsả phẩm)

Giacôngcơ

Đolường, kiểmtratrongquátrìnhsả xuấtvànhậ sả phẩm

Bảoquản đ ngg i, xuấtxưởng

-Nhữngcôngviệcđảmbảokỹthuậtchoquátrìnhsảnxuất

+ Bảoquản sửachữamáy

Trang 2

§2 Kỹthuậtđ c

-Vậtđ cđượcchếtạobằngcáchrótkimlọailỏngvà khuôncóhìnhdạng

kíchthướcxácđịnh Saukhikimlọaikếttinhtathuđượcchi tiếtcóhình

dạngkíchthướctheoyêucầu

-Hiệnnay ngànhđ cpháttriểnrấtmạnhvàđượcứngdụngrộngrãitrong

cácngànhcôngnghiệp

-Khốilượngvậtđ cchiếmtrungbìnhkhoảng40~80% khốilượngmáymóc

-Mặcdầukhốilượngvậtđ ctrongmáykhácaonhưnggiáthànhchỉchiếm

20~25% giáthànhtổngthể

-Ưuđiểm

+ Cóthểđ cđượccácloạikimloạivàhợpkimcóthànhphầnkhácnhau

+ Cóthểđ cđượccácchi tiếtcóhìnhdạng, kếtcấuphứctạpmàcác

phươngphá kháckhóhoặckhônghoặchoặckhôngchết ạođược

+ Tùytheomứcđộđầutưcôngnghệmàchi tiếtđ ccóthểđạtđộchính

xáccaohay thấp

-Nhượcđiểm

+ Tốnkimloạichohệthốngrót, ngót(gần25%)

+ Cónhiềukhuyết ậtlàmchotỉlệphếphẩmcao

+ Kiểmtrakhuyết ậtbêntrongvậtđ cđòihỏithiếtbịhiệnđại

Đảm bảo kỹ thuật năng lượng trong nội bộ doanh nghiệp

-Cácloạiđ c

+ Đúckhuôncát(sand casting)

+ …

+ Đúcchânkhông(vacuum casting)

+ Đúcá lực(die casting)

+ Đúcé (squeeze casting / squeeze forming)

+ Đúclytâm(centrifugal casting)

+ Đúcliêntục(continuous casting)

+ Đúctrongkhuônkimloại(permanent mold casting)

+ Đúctheomẫucháy(lost foam)

+ Đúctheomẫuchảy(investment casting / lost wax casting)

Trang 3

I Đúckhuôncát(sand casting)

-Chi tiếtcóđượcnhờrótkimloạin ngchảyvà khuônđượclàmbằng

cát(tựnhiênhay tổnghợp), đểnguộivàphácátralấysảnphẩmđ c

-L phươngphá đ cthôngdụngnhấttrongcôngnghệđ c

9 8 7

6 5 4

3

2

1

-Cácbướctrongphươngphá đ ccát

Trang 4

1 Chếmẫu(paternmaking)

-Tạokhônggianđểrótkimloạitạovậtphẩm

-Căncứvà vậtphẩmmàtạomẫu vớicácchúý + sựco rútkimloại: gang, thé

+ lượngdưđểgiacôngtiếpởcácbềmặtcầnthiết + mặtphânkhuônđểlấymẫu,vậtphẩmkhỏikhuôn + độdốcởthànhkhuônđểrútmẫu

+ g clượnđểtránhvỡkhuônvàvậtđ ckhôngnứt

2 Chếlõi(core making)

-Nhiềutrườnghợp vậtđ ccólõimớitạođượckhông gianrótkimloại

-Lõiphải àmbằngvậtliệupháđượcvìkimloạibọclấy

n khirótvàđôngđặc

-Vậtliệ mẫ : ỗ kimloại, thạchcao, …

3 L mkhuôn(mold assembling)

-Tạohìnhcùngvớilõichovậtđ c

+ rót + ngót + thôngkhí + phânkhuônlấymẫ , lõi, lắ chínhxác

-Chấttrángmặtkhuôn, lõi: nướcbộtgraphic, nước

thủytinh, chấtb mdínhbềmặt, …

4 Rótkimloạivà khuôn(pouring into mold) Chúý nhiệtđộkimloạikhirótkhuônluônlớnhơn nhiệtn ngchảycủ kimloạiđ ctừ500C đ n1000C

đ kimloạicóthểđiề đ ytoà b khuôn

-Khuônlàmtronghòmhoặctrênnềncát

-Dùngtayhoặcmáydầm, rung, …đểlè chặtkhuôn

-Khilàmkhuônchúý cácvấnđềsau

Trang 5

5 Dỡkhuônvàlàmsạchvậtđ c (removing, cleaning, and finishing)

-Dỡh pkhuôn

-Phálõin ucó(nước, rung, đ c, …)

-Cắtcácđậurót, ngót

-L msạchb mặt(phuncát, mài, phunbi, …)

6 Kiểmtra (testing: defects, pressure tightness, dimensions)

-Hìnhd ng, kíchthước

-Thiế h t, rỗnứt

-L ntạ chất

-Tổchứckimloại(biế trắng, thiêntch)

-Thànhphầ hoáh cvàcơtnh

+ Ưuđiểm

Đúcđượcnhiề loạikimloạikhácnhau

Khốilượngvậtđ ccóthểtừvàichụcgram đ nvàichụctấ

Tínhchấtsả xuấtlinhhoạt, thíchhợpvớicácd ngsả xuất

Độchínhxácvậtđ ckhôngcaod nđ nlượngdưgiacônglớn

Đúcđượccácchi tiếtphứctạ

Đầ tưban đ uthấ

Dễcơkhíh avàtựđ ngh a

Chấtlượngvậtđ cthấ , thườngcórỗkhí, rỗxỉ

Chấtlượngb mặtvậtđ cthấ

Trang 6

II Đúctrongkhuônkimloại(permanent mold casting)

-Vậtđ ccóhìnhdạngkhôngphứctạpvớithànhd y3~100mm vàkhối

lượngvậtđ ccóthểđạtđến5 tấn

-Sửdụngnhiềutrongsảnxuấtquymôlớnhay h ngloạtlớn

-Vậtlệuđ clàthé , gang vàhợpkimmà

-Đểtạocáccấutrúcrỗngbêntrong, thườngd nglõicát(sand core) và

lõikimloại(metal core)

+ Phủlớpbảovệ(vậtliệuchịulửahay bồh ng) lênbềmặtkhuôn

-Quytrìnhđ cgang trongkhuônkimloại

+ Rótkimloại

+ L mnguộiđ hoárắ kimloại

+ Đảmbảocơtnhcủavậtđ c: khuônkimloạicóđộdẫnnhiệtcaohơn

khuôncátnênđảmbảochovậtđ ccócấutrúcmịnhơn, ẫnđếncơ

tnhcaohơn

-Ưuđiểm

+ Chấtlượngvậtđ ctốt: ộb ngbềmặt, ộchínhxáclòngkhuôncao

+ Tuổib ncủ khuônkimloạicao

+ Năngsuấtcao, giáthànhh

-Nhượcđiểm

+ Truyềnnhiệtnhanhnêndễxảyrahiệntượngkhôngđiềnđầykimloại

trongkhuôn, ễbịnứt

+ Khuônkimloạikhôngcótnhlú vàthoátkhínêncôngnghệđ ckhó

+ Khôngđ cđượcvậtquáphứctạp thànhmỏngvàkhốilượngquálớn

+ Giáthànhchếtạ khuôncao

Trang 7

III Đúcá lực(die casting)

-Đâylàphươngphá đ ctiêntiếnvàrấtphổbiến đượcthựchiệntrên

cácmáychuyênd ngmàởđ kimloại ỏngđượcđưavà khuônbằng

thé nhờá lựccủapiston hay khín n làmchokhuônđượcđiềnđầy

-Đúcá lựcd ngtrongsảnxuấth ngloạtlớn

-Vậtliệuđ c: ợpkimnhôm, ồngkẽmvàcáchợpkimmà khác

-Ưuđiểm

+ Đúcđượcvậtphứctạp đadạngvàthànhrấtmỏng(dến1 mm), lỗ

đ cđườngkínhnhỏđến1 mm Đúcvậtcókhốilượngđến50 kg

+ Vậtđ ccóđộchínhxáccaovàđộb ngcao

+ Cơtnhvậtđ ccaonhờmậtđộvậtđ clớn

+ Năngsuấtcaonhờđiềnđầynhanhvàkhảnăngcơkhíhoáthuậnlợi

-Nhượcđiểm

+ Khôngd ngđượclõiđ cbằngcátdo dòngchảycóá lực

+ Khuônmaumòndo dòngchảycóá lựccủahợpkimởnhiệtđộcao

-Cóhaidạngđ cá lực: úcá lựcthấpvàđ cá lựccao

1 Đúcá lựcthấ (low pressure die casting)

-Đúcá lựcthấpthườngd ngchocácsảnphẩmcódạngđốixứng

-Áplựcđ ckhoảng0,7 bar

-Víd : Quátrìnhđ cchi tiếtnhômb ngphươngphá đ cá lựcthấp

Trang 8

2 Đúcá lựccao(high pressure die casting)

-Thiếtbịđ cgồm2 nữakhuôncóthểtáchratheophươngthẳngđứng

-Kim loạin ngchảyđượcbơmvớivậntốcvàá suấtcaovà khuôn

kimloại

-Kim loạin ngchảyđượcđưavà lòngkhuônnhờmộtpiston Saukhi

kimloạinguộirắnlại, khuônđượcmởrađểlấysảnphẩm

-Thiếtbịđ cvàkhuônđ cá lựccaorấtmắctiềnnênchỉd ngcho

nhữngsảnphẩmcóthểtchkimloại ớn

-Tùytheocáchđưakimloạin ngchảyvà lỏngkhuôn, tacóhai

phươngphá đ cá lựccao

+ Đúcá lựccaokhuônnguội

+ Đúcá lựccaokhuônn ng

a Đúcá lựccaokhuônnguội(cold chamber high pressure die casting)

-Ápsuấtđẩykimloạikhoảng10.000 psihay 70.000 KPa

-Kim loạin ngchảyđượcđưavà xylanhtrunggian, sauđ piston

sẽđẩykimloạin ngchảyvà lòngkhuôn

Lõi (core)

Cần tháo sản phẩm (ejector pin)

Lòng khuôn (cavity)

Kim loại đúc (molten metal)

Đường phân khuôn (parting line)

Vỏ khuôn (ejector die)

Vỏ khuôn (cover die)

Trang 9

+ Kim loạin ngchảyđượcđưavà lòngxylanh

-Quátrìnhđ cá lựccaokhuônnguộinhưsau

+ Piston đ ykimloạin ngchảyvà lòngkhuônvàgiữchođ nkhi

kimloạiđ ngrắ lại

+ Cáccầ đ ysả phẩmđ ychi tiếtđ crakhỏikhuôn

+ Mởkhuôn, chúý cáclõicũngđượcrútra

b Đúcá lựccaokhuônn ng(hot chamber high pressure die casting)

-Cácquátrìnhtươngtựnhưđốivớiđ cá lựccaokhuônnguội

-Kim loạin ngchảyđượcđưatrựctiếptừlònấuchảyvà lòng

khuônnhờbơm

Trang 10

c So sánhhaiphươngphá đ ckhuônnguộivàkhuônn ng

-Ưuđiểmcủađ cá lựccaokhuônnguộiso vớikhuônn ng

+ Cácloạihợpkimnhưhợpkimnhômhay hợpkimnhôm-kẽmvà

mộtsốhợpkimmagiêchỉcóthểđ cá lựccaokhônnguội

+ Ápsuấtvàvậntốcđẩykimloạivà lòngkhuônđ ccóthểnâng

caonhằmnângcaomậtđộkimloạiđ c

+ Chi phíbảodưỡngthiếtbịthấp

-Nhượcđiểmcủađ cá lựccaokhuônnguộiso vớikhuônn ng

+ Khóđiềukhiểnđượcnhiệtđộkimloạin ngchảylàmgiảmkhả

năngđiềnđầykhuôn

+ Chukỳđ cthấp

+ Kim loạicóthểbịnguộitrướckhipiston đẩyvà lòngkhuôn

+ Kim loạin ngchảybịoxy hoábởioxy trongmôitrườngđ ckhi

đượccấpvà xylanh

IV Đúclytâm(centrifugal casting)

-Kim loại ỏngđượcrótvà khuônkimloạiquay (đứnghoặcnằm

ngang) vớivậntốccóthểđến3000 vòng/phút

-Dướitácdụngcủalựclytâm, kimloại ỏngđiềnđầylòngkhuônvàtạo

thànhvậtđ ckhikếttinh

-Chủyếud ngđểđ ccácchi tiếtcódạngtrònxoay: ốngnước, nòng

súng, ốnglót, cácdạngtang trống, …

Trang 11

-Ưuđiểm

+ Tổchứckimloạimịnchặtdo sựkếttinhcủakimloại ỏngdướitác

dụngcủalựclytâmđảmbảochovậtđ ccóđộđồngchấtcao, loại

bỏcácrỗkhívàtạpchấtchứaxỉ

+ Tạođượccáckhoangrỗngbêntrongmàkhôngcầ d nglõi

+ Khôngd nghệthốngrótphứctạpnêntiếtkiệmđượckimloại

+ Đúcđượcvậtcóvài ớpkimloạiriêngbiệttrongcùngmộtvậtđ c

-Nhượcđiểm

+ Thiêntchvùngtheothiếtdiệnngangdo lựclytâm

+ Đườngkínhlỗkémchínhxácvàchấtlượngbềmặtlỗxấu

-Rótkimloạiliêntụcvàđôngđặcnhanh, ké d iliêntụcvớichiềud i

khônghạnchế

-Ưuđiểm: năngsuấtrấtcao, í bọtrỗ

-Nhượcđiểm: tốcđộnguộinhanhlàmứngsuấtdưbêntrongvậtđ clớn

V Đúcliêntục(continuous casting)

Trang 12

VI Đúctheomẫ cháy(lost foam casting)

ĐộngcơL61 củaGeneral Motor vàmẫuđ ccủan

Trang 13

-Mẫuđượclàmtừpolystyrene xốp nhẹhơngỗ50~100 lần dễcắtbằng

-Cácmẫuphứctạpcóthểdễd ngthựchiệntừcácmẫupolystyrene rời

sauđ liênkếtlạivớinhau

-Khuônđ cđượctạothànhtheophươngphá bìnhthường

-Vậtđ cđượctạothànhbằngcáchđiềnđầykimloại ỏngvà các

khoangkhuônđượctạoratừkếtquảkimloại ỏngđốtcháymẫu

polystyrene xốp mẫukhôngcầnlấyra

-Ưuđiểm

+ Đạtđộchínhxáccao

+ Giảmlượngdưvàcônglaođ ngđ giacôngcácmặtcógiacông

thêmsauđ c

Trang 14

VII Đúctheomẫ chảy(investment casting/lost wax casting)

Cácsảnphẩmcủađ ctheomẫuchảy

-Dùngđ ccácvậtcóhìnhdạngrấtphứctạp đòihỏinhiềucôngđoạngia

côngcơkhí, từbấtkỳhợpkimn o

-Cóthểđ cchínhxácvớikhốilượngtừ0,02 đến100 kg, ềd ythành

đến0,5 mmvàcáclỗcóđườngkínhđến2 mm

-Saukhilàmkhuôn, khuônđượcnungđểđốtchảymẫu tạolòngkhuôn

đểrótkimloạikhiđ c

-Quátrìnhđ ctheokhuônmẫuchảy

1 Tạomẫu(pattern making)

Chếtạomẫuvậtđ cbằngsá (wax) từđ cé

2 Tạ cụmmẫ (pattern assembling)

Mẫuđượcliênkếtvớitrụcsá làmrãnhrótchokhuôn

3 Tạ khuônnguyênchịulửa(shell building) + Phủcụmmẫubằnglớptrátvậtliệuchịulửabằngcách nhúngcáccụmmẫuvà dung dịchgốmchịulửa

4 Đốtcháymẫ (dewax) Nungn ngkhuôn, sá chảyhết ạonênbộkhuôncuối cùngđểđ c

+ Rắccátthạchanhkhômịnlên, phơikhôvànhúnglại + Cóthểtạođếntámlớpphủnhưthến y

Trang 15

5 Đúc(conventional casting) Chuẩnbịkimloại ỏngvàrótvà khuônnhưđ ccát thôngthường

6 Dỡkhuôn(knockout) Khikimloạiđãhoárắn vậtđ cđãnguội, thá bỏkhuôn

7 Táchchi tiếtđ c(cut off)

Cắtcácchi tiếtđ crakhỏicụmchi tiếtvừađ cđược

8 L msạch(finished castings)

-Ưuđiểm

+ Dễthiếtkế(design flexibility)

+ Đúcđượcnhiề loạihợpkim(wide choice of alloys)

+ Giảmchi phígiacôngtạ khuôn(eliminate tooling set-up)

+ Giảmgiáthành(reduce production costs)

+ Đúcđượcnhiề chi ti tmộtlầ (cut assemble operations)

+ Độchínhxáccao(reproduce fine details)

Trang 16

VIII Đúcé (squeeze casting/ squeeze forming)

-Kim loạin ngchảyđượcđưavà cốikhuôn(lòngkhuôndưới)

-Chàykhuôn(khuôntrên) đượcé xuống, kimloạisẽđượcđiềnđầy

tronglòngkhuôn

-Kim loạinguộivàđượcthá rakhỏikhuôn

3 2

1

IX Đúcchânkhông(vacuum casting)

3 2

1

Tiêu đề	Các Phương Pháp Công Nghệ Cơ Bản Trong Sản Xuất Cơ Khí
Tác giả	Nguyen Tan Tien, Phan Hoang Long
Trường học	HCM City University of Technology
Chuyên ngành	Mechanical Engineering
Thể loại	tiểu luận
Thành phố	HCM City

Định dạng
Số trang	16
Dung lượng	1,46 MB