Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 1)

Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 1) cung cấp cho học viên những kiến thức về đúc trong khuôn cát-sét, quá trình đúc trong khuôn cát-sét, chế tạo khuôn, cơ khí hóa việc làm khuôn,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

CHƯƠNG 4

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐÚC

ĐÚC TRONG KHUÔN CÁT-SÉT

PHẦN 1

1.MỞ ĐẦU

Đúc trong khuôn cát-sét: là phương

pháp đúc mà khuôn đúc được chế tạo

bằng HHLK và HHLR có thành phần chủ

yếu là cát và sét

- Chế tạo khuôn, ruột

- Sấy khuôn, ruột

- Ráp khuôn

1.1 Quá trình đúc trong

khuôn cát-sét

2 Giai đoạn đúc:

- Nấu luyện HK đúc

- Rót khuôn; để nguội khuôn

3 Giai đoạn sau đúc:

- Phá dỡ khuôn

- Làm sạch vật đúc

- Gia công cơ khí

- Nhiệt luyện; sơn, mạ …

Quá trình SX đúc trong khuôn cát

Sấy khuôn

Rót khuôn

Biến tính Nấu kim loại

Ph khuôn, lõi Sấy lõi

Làm sạch vật đúc Kiểm tra Phế phẩm

Lắp ráp khuôn, lõi

Làm lõi

Khuôn khô Khuôn tươi

1.2 Đặc điểm khuôn cát – sét

Ƣu điểm

phức tạp

thấp

Nhƣợc điểm

thấp

kim loại, chi phí gia công cắt gọt lớn

1.3 Phạm vi sử dụng

yêu cầu chất lượng bề mặt không cao

dạng phức tạp mà nếu đúc bằng các phương

pháp khác (đúc trong khuôn kim loại tĩnh,

đúc áp lực …) thì khó gia công khuôn, chi

phí cao

2 CÁC LOẠI KHUÔN CÁT-SÉT

2.1 Khuôn cát – sét tươi 2.1.1 Đặc điểm chung

 Khuôn cát-sét không qua sấy

 Chu kỳ sản xuất ngắn, giá thành thấp

 Dễ cơ khí hóa

 Dễ phá khuôn

 Do độ ẩm cao, độ bền thấp  dễ gây rỗ khí, vỡ cát, biến dạng khuôn

 Dùng đúc các vật đúc nhỏ, không yêu cầu cao

2.1.2 Đặc điểm kỹ thuật cần quan tâm

2.2 Khuôn khô 2.2.1 Đặc điểm chung

2.2.2.Đặc điểm kỹ thuật cần quan tâm

sửa

kén như khuôn tươi) Phải chú ý sơn

khuôn tốt

2.3 Khuôn sấy bề mặt 2.3.1 Đặc điểm chung

 Khuôn được sấy khô vài cm ở lớp bề mặt rồi ráp khuôn rót ngay Là xu hướng công nghệ chủ yếu cho các sản phẩm đúc lớn

 Giữ được ưu điểm của khuôn tươi: ít tốn kém,

dễ phá khuôn, chu kỳ sản xuất ngắn nhưng vẫn bảo đảm độ bền

 Chất lượng VĐ tốt nếu sấy xong rót khuôn ngay

 Khi sấy, ngay sau lớp bề mặt đã khô hình thành vùng ngưng tụ hơi nước có độ ẩm cao Nếu để khuôn đủ lâu, lớp cát khô bề mặt bị hút ẩm lại

2.3.2.Đặc điểm kỹ thuật cần quan tâm

ít sét, độ ẩm phải khống chế chặt chẽ

khả năng đông rắn dưới tác dụng nhiệt:

nước bã giấy, bột bitum …

- Sơn tự cháy (lớp khô 1-4mm)

- Mỏ đốt dùng dầu, gas …

2.4 Khuôn bán vĩnh cửu 2.4.1 Đặc điểm chung

có lượng sét nhiều, qua nung có thể đúc 5-100 lần

đơn giản: chảo gang, ống, bệ máy …

2.4.2 Đặc điểm kỹ thuật cần quan tâm

xương

Phải nung sấy kỹ:

- Hong gió 5 – 15 giờ, thậm chí cả tuần

- Sấy 300-400 0 C trong 10-15 giờ

- Sửa chỗ nứt và sấy tiếp trong 8-10 giờ

- Sơn bề mặt rồi sấy lại

sấy bề mặt

Khuôn bán vĩnh cửu

Khuôn không sấy

Khuôn sấy

kỹ trước khi rót

Khuôn sấy

bề mặt trước khi rót

Khuôn được nung để sử dụng nhiều lần

sấy bề mặt

Khuôn bán vĩnh cửu Đặc

điểm

Dễ bị rỗ khí Biến dạng khi đúc VĐ lớn

Ít bị rỗ khí Biến dạng khi sấy Sấy dài

Cần rót ngay sau khi sấy; sấy ngắn

Thời gian sấy rất dài

Ứng

dụng

Vật đúc nhỏ, không yêu cầu cao

Vật đúc trung bình, lớn

Vật đúc nhỏ, trung bình

Vật đúc lớn, đơn giản

3 CHẾ TẠO KHUÔN 3.1 Dụng cụ làm khuôn 3.3.1 Hòm khuôn cơ bản

3.1.5 Dụng cụ lay, rút mẫu

3.1.6 Tấm đỡ mẫu, tạ đè

3.2 Bộ mẫu

 Mẫu nguyên

 Mẫu bổ đôi

 Tấm mẫu một mặt

3.2 Bộ mẫu

 Tấm mẫu 2 mặt  Tấm mẫu định hình

So sánh các loại mẫu

a Mẫu nguyên; b Mẫu bổ đôi;

c Tấm mẫu 2 mặt; d Tấm mẫu 1 mặt

3.3.2.Phạm vi sử dụng

 Đúc những mặt

hàng yêu cầu chất

lượng không cao,

sản xuất đơn chiếc

 Vật đúc cực lớn

 Không thể tạo mẫu,

dùng ngay chính chi

3.3.3 Làm khuôn với đệm cát mềm

(cho vật đúc nhỏ và trung bình)

 Đặt trên nền xưởng 2

thanh dầm thép song song

nhau trên cùng độ cao

 Lấy các thanh đệm gỗ khỏi các dầm

 Đầm lún lớp HH cát mặt xuống ngang bằng mặt trên các dầm

 Đặt mẫu vật đúc xuống đệm mềm vừa tạo thành, tiến

hành làm khuôn

Quá trình tạo đệm mềm

3.3.4 Làm khuôn với đệm cát cứng

(cho vật đúc lớn)

 Đào hố xuống nền xưởng (sâu 500-700mm,

chiều dài & rộng hơn kích thước mẫu

Ống thép

HHLK

3.4 Làm khuôn trong các hòm khuôn

3.4.1 Đặc điểm

khuôn được làm chủ yếu từ 2 hòm: HK

trên và HK dưới

3.4.2 Làm khuôn với mẫu nguyên khối

 Cho chi tiết có hình

dạng đơn giản, nằm

trong 2 HK Độ chính

xác không cao

 Chi tiết có một mặt phẳng, có thể nằm trong 1 HK mà vẫn có thể rút mẫu dễ dàng

3.4.3 Làm khuôn với mẫu bổ đôi

 Dùng cho các chi tiết

3.4.3 Làm khuôn với mẫu bổ đôi

 Mẫu thường bổ đôi qua mặt

đối xứng hoặc qua đầu gác

ruột

 Để ghép chính xác 2 nửa

mẫu: dùng chốt cho nửa

mẫu trên và lỗ chốt ở nửa

mẫu dưới

3.4.3 Làm khuôn với mẫu bổ đôi

- Lắp mẫu đậu rót, đậu hơi

- Lắp HK trên vào HK dưới

3.4.3 Làm khuôn với mẫu bổ đôi

d)- Nhấc khuôn trên ra

- Rút mẫu khỏi khuôn

dưới

- Sửa khuôn dưới

e)- Rút mẫu khỏi khuôn

3.4.4 Làm khuôn bằng hòm khuôn giả

sâu vào HH tương ứng

với phần nhô ra của mẫu

thành vết in trong hòm khuôn giả

3.4.4.Làm khuôn bằng hòm khuôn giả

 Đặt mẫu vào lại hõm sâu

trong hòm khuôn giả

 Miết phẳng MPK quanh mẫu

 Lắp HK dưới 2 lên HK giả 1

nhờ các chốt định vị (b)

 Rắc cát phân cách lên bề

mặt ráp khuôn của HK giả

 Chế tạo nữa khuôn dưới

theo cách thông thường

 Tách lấy nửa khuôn dưới

cùng với mẫu ra khỏi HK giả

 Quay lật nữa khuôn dưới

 Lắp HK trên 3 lên nữa khuôn dưới; tiến hành làm khuôn trên (c)

 Tách hai nữa khuôn; lấy mẫu , tinh sửa; ráp khuôn chuẩn bị chờ rót (d)

Thí dụ về làm khuôn bằng

hòm khuôn giả

Thí dụ về làm khuôn bằng

hòm khuôn giả

3.4.5 Làm khuôn chồng

 Đặt HK giữa và mẫu vật

đúc lên tấm đỡ mẫu

 Làm khuôn trong hòm giữa

theo pp thông thường

 Lắp đặt HK dưới lên hòm

khuôn giữa đã làm xong;

tiến hành làm khuôn

 Đặt tấm đỡ lên trên phần khuôn dưới, bắt chặt nó với tấm đỡ mẫu cùng các phần giữa và dưới của khuôn

 Quay lật 180 o cả khối khuôn cùng tấm đỡ

3.4.5 Làm khuôn chồng

 Đặt HK trên lên hòm giữa;

tiến hành làm khuôn theo

pp thường dùng

 Lần lượt nhấc tách phần trên rồi sau đó phân giữa khuôn, lấy các phần mẫu vật đúc ra khỏi khuôn

 Tinh sửa; lắp đặt ruột; ráp khuôn; chuẩn bị rót

3.4.6 Làm khuôn có xén cát

3.4.7 Làm khuôn bằng dƣỡng gạt

Các phương pháp làm khuôn khác

(Tham khảo: “Công nghệ đúc, NXB ĐHQG,

Đặng Mậu Chiến)

• Làm khuôn có miếng rời

• Làm khuôn dùng miếng chao

• Làm khuôn dùng ruột khô

Nhận xét

nhau có chế tạo vật đúc có hình dạng cực

kỳ phức tạp

tưởng tượng tốt, có tính sáng tạo

3.5 Cơ khí hóa việc làm khuôn

3.5.2.Các khâu cần đƣợc cơ khí hóa

3.5.2.Các khâu cần đƣợc cơ khí hóa

5 Rút mẫu: chốt đẩy HK, bàn lật …

6 Làm ruột

7 Vận chuyển: chuyển khuôn đã làm xong,

chuyển HK rỗng tới máy …

8 Rót khuôn: sử dụng monorail, cầu trục

…

9 Phá khuôn: sàng rung …

10 Làm sạch vật đúc

3.6.Các nguyên lý làm khuôn bằng máy

3.6.1.Các phương pháp ép

a Ép bằng tấm ép phẳng

Sơ đồ ép trên (a), ép dưới (b), ép từ 2 phía (c)

1 – tấm ép, 2 – khung phụ, 3 – hòm khuôn, 4 – mẫu, 5 – tấm mẫu, 6 – bàn máy,

b Ép bằng tấm ép định hình

c Ép bằng đầu ép nhiều piston

Đầu ép nhiều pittong a) đầu ép pittong thủy lực, b) đầu ép pittong loxo

1– chày ép, 2 – cần chày ép, 3 – pittong, 4 – thân đầu ép, 5 –

d Ép bằng màng ép mềm

Đầu ép màng ép mềm

3.6.2 Phương pháp dằn

Khí nén 7 atm

thêm

3.6.3 Phương pháp dằn + ép

 Hiệu quả cao hơn máy chỉ dằn hoặc ép