Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương 4: Phương pháp đúc

Nội dung text: Bài giảng Cơ khí đại cương - Chương 4: Phương pháp đúc

1. b) Công nghệ làm khuôn và lõi bằng tay  Độ chính xác của khuôn, lõi ko cao; Năng suất thấp;  Yêu cầu trình độ công nhân cao, điều kiện LĐ nặng nhọc;  Có thể làm được các khuôn, lõi phức tạp, k/t khối lượng tùy ý.  Các phương pháp làm khuôn, lõi bằng tay  Làm khuôn, lõi bằng 2 hòm khuôn (hộp 2 nửa);  Làm khuôn, lõi bằng dưỡng gạt;  Làm khuôn, lõi bằng mẫu (hộp lõi) có miếng rời c) Công nghệ làm khuôn và lõi bằng máy  Khắc phục được các nhược điểm của làm khuôn = tay: Nhận được chất lượng tốt, năng suất cao.  Tuy nhiên thao tác = máy chỉ rẻ khi hệ số sử dụng máy > 40%  Dùng cho SX hàng loạt hoặc hàng khối.  Các loại máy làm khuôn, lõi:  Làm khuôn, lõi trên máy ép  Làm khuôn, lõi trên máy dằn  Làm khuôn, lõi trên máy vừa dằn vừa ép DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
2. 4.4.2. Các công nghệ đúc đặc biệt  Đúc trong khuôn cát ko thỏa mãn được nhu cầu về số lượng và khối lượng đòi hỏi ngày càng tăng  Xuất hiện các dạng đúc mới. 4.4.2.1. Đúc trong khuôn KL Là điền đầy KL lỏng vào khuôn chế tạo bằng KL.  Cơ bản giống như khuôn cát nhưng có những đặc điểm riêng:  Tốc độ kết tinh lớn (vì nguội nhanh)  Cơ tính của vật đúc tốt.  Độ nhẵn b/m, độ chính xác của lòng khuôn cao  Chất lượng vật đúc tốt.  Tuổi thọ của khuôn KL cao.  Tiết kiệm t/g làm khuôn nên nâng cao NS và giảm giá thành.  Nhược điểm:  Ko đúc được vật đúc quá phức tạp, thành mỏng và lớn.  Dễ bị nứt.  Ko có tính lún và thoát khí  Khó khăn cho CN đúc. Phương pháp này chỉ thích hợp trong SX hàng loạt với vật đúc đơn giản, nhỏ hoặc trung bình. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
3. 4.4.2.2. Đúc áp lực Là khi KL lỏng điền đầy vào lòng khuôn dƣới một áp lực nhất định. Chi tiết đúc Khuôn Áp lực khí Kim loại lỏng Bình chứa Ống quay tròn Chi tiết đúc DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
4. Đúc áp lực Nửa khuôn Nửa khuôn cố định di động Cốc rót Chấu Ép giữ Vật đúc Pistong Xylanh ống dẫn Lấy vật đúc ra DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
5. 4.4.2.2. Đúc áp lực Là khi KL lỏng điền đầy vào lòng khuôn dưới một áp lực nhất định.  Đặc điểm:  Đúc được vật phức tạp, thành mỏng (15 mm), đúc được các loại lỗ có k/t nhỏ.  Độ bóng và độ c/x cao.  Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ vật đúc lớn.  Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh và khả năng CK hóa. Dùng để đúc các HK màu, pít tông ô tô, xe máy, cánh tỏa nhiệt.  Nhược điểm:  Ko dùng được lõi cát vì dòng chảy có áp lực lớn  Hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản.  Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy áp lực của HK ở to cao. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
6. 4.4.2.3. Đúc ly tâm Là điền đầy HK lỏng vào khuôn quay. Lực ly tâm sinh ra khi quay làm KL lỏng phân bố lên thành khuôn và đông đặc.  Đặc điểm:  Tổ chức KL mịn chặt ko tồn tại các khuyết tật rỗ khí, rỗ co ngót.  Tạo ra vật đúc có lỗ rỗng mà ko cần lõi.  Ko dùng hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí KL.  Tạo ra vật đúc gồm vài lớp KL riêng biệt trong cùng 1 vật đúc. Dùng để đúc các loại xi lanh, xéc măng ô tô.  Đúc ly tâm đứng (a):  Trục quay thẳng đứng.  Đúc được các vật có chiều cao nhỏ, đường kính lớn.  Đúc ly tâm nằm (b):  Trục quay nằm ngang.  Đúc được các vật có đường kính nhỏ, chiều dày mỏng. a) Đứng b) Ngang DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
7. 4.4.2.4. Đúc trong khuôn mẫu chảy 1  Là 1 dạng đúc đặc biệt trong khuôn 1 lần. Giống như đúc trong khuôn cát nhưng chỉ khác ở chỗ mẫu là vật liệu dễ chảy hoặc dễ cháy (sáp, ong, parafin, ). 4  Khi sấy khuôn sáp sẽ chảy ra cho ta lòng khuôn  Ko cần mặt phân khuôn. 3  Đặc điểm: 2  Vật đúc có độ chính xác cao nhờ lòng khuôn ko phải lắp ráp theo mặt 6 phân khuôn, ko cần chế tạo lõi riêng. 5  Độ nhẵn đảm bảo do bề mặt lòng khuôn nhẵn.  Quy trình đúc dài (vì phải chế tạo ra mẫu chảy) nên NS thấp. Hình 4.5. Khuôn đúc mẫu chảy: 1) Hệ thống rót; 2) Vỏ khuôn; 3) Lòng  Đúc KL quý, cần tiết kiệm, những khuôn; 4) Hòm khuôn; 5) Cát đệm; 6) HK chi tiết đòi hỏi độ c/x cao. đúc. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
8. 4.4.2.4. Đúc liên tục  Là QT rót KL lỏng liên tục vào khuôn KL. Vật đúc đông đặc liên tục và SP được lấy ra liên tục.  Đặc điểm: Cho năng suất cao.  Dùng để đúc thanh, ống, dải hoặc tấm KL. 4.4.2.5. Đúc trong khuôn vỏ mỏng  Là QT đúc trong khuôn cát đặc biệt (gồm cát và chất kết dính) mà thành khuôn mỏng chỉ 68 mm.  Đặc điểm:  Đúc được những vật có độ c/x cao.  Đúc được các KL đen: gang, thép C, thép HK.  QT đúc dài, giá thành cao. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
9. Sơ đồ quá trình đúc liên tục DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
10. 4.5. Đúc các hợp kim 4.5.1. Tính đúc của HK 1) Tính chảy loãng  Khả năng điền đầy của KL lỏng vào khuôn với mức độ dễ hay khó.  Tính chảy loãng càng cao thì KL lỏng điền đầy khuôn càng tốt, vật đúc nhận được càng rõ nét và chính xác.  Nhưng tính chảy loãng tăng thì dễ bị hòa tan khí, to rót cao  Vật đúc co nhiều.  Tính chảy loãng thành phần hóa học của HK, to nấu chảy hoặc to rót, loại khuôn đúc và công nghệ rót. 2) Tính co  Là sự giảm thể tích khi kết tinh và khi làm nguội.  Vật đúc dễ bị thiếu hụt (rỗ co), dễ bị nứt và biến dạng. Gang xám co 1%; Thép co 2%; Al, Cu co 23%.  HK nào có độ co ngót lớn thì khuôn đúc phải có đậu ngót và kết cấu vật đúc hợp lý. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
11. 3) Tính thiên tích  Là sự ko đồng nhất về TP hóa học trong từng vùng vật đúc và trong nội bộ hạt  Ảnh hưởng đến cơ tính của vật đúc.  Thiên tích vùng: Là sự ko đồng nhất về TP hóa học trong từng vùng vật đúc.  Thiên tích hạt: Là sự ko đồng nhất về TP hóa học trong nội bộ hạt, tâm chứa KL khó chảy, xung quanh chứa tạp chất và KL dễ chảy.  Sự thiên tích này làm cho cơ, lý, hòa tính ko đồng bộ. 4) Tính hòa tan khí  Là sự xâm nhập của các chất khí trong môi trường vào HK đúc khi nấu, rót và kết tinh tạo ra oxit KL  Cơ tính kém đi.  Các khí hòa tan: O2, H2, N, CO, CO2, H2O,  Khí hòa tan vào trong KL tạo rỗ khí, tạo nên cacbit KL, nitơrit KL  KL dòn.  Ta phải điều chỉnh 4 đặc tính này để được vật đúc có chất lượng tốt nhất. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
12. Ống khói 4.5.2. Đúc gang Chất liệu  Gang là HK có tính đúc rất tốt.  Người ta hay dùng gang xám để đúc. Vỏ thép 1) Vật liệu nấu Vật  Vật liệu KL: Gang thỏi, gang và thép Quạt liệu Gạch vụn, các fero HK như Fe-Si; Fe-Mn. gió nấu chịu lửa  Nhiên liệu: Than cốc 1016%; than gầy 20 22%. Hộp  Chất trợ dung: Là chất đưa vào để khử tạp phân gió chất đưa vào xỉ; thường là CaCO3. Gang lỏng 2) Lò nấu gang: Ra xỉ Ra  Lò đứng (hay dùng); Lò ngọn lửa; gang Lò điện hồ quang.  Các thông số kỹ thuật của lò đứng:  Đường kính lò: d=5001200 mm;  Chiều cao lò: H=(6 8)d;  Năng suất lò: N=1 27 (t/h); Hình 4.6. Cấu tạo lò đứng DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
13.  Vận hành:  Sấy lò; Chất và đốt than đá.  Khi than cháy hồng  Chất liệu.  Giữ to cho nước gang 13501400oC. 3) Rót kim loại lỏng vào khuôn  Yêu cầu:  Dòng chảy KL êm.  QT rót thuận lợi, chóng điền đày, đảm bảo chất lượng vật đúc.  Nhiệt độ rót: 12001350oC. 4) Dỡ khuôn và làm sạch 5) Đặc điểm khi đúc gang  Tính đúc của gang xám tốt, tính chảy loãng cao, tính thiên tích ít.  Có thể đúc được các kết cấu phức tạp, thành mỏng.  Khuôn đúc: Chủ yếu là khuôn cát. Ưu điểm của khuôn này là nguội chậm  Gang ko bị nứt nhưng dễ bị khuyết tật, rỗ khí, rỗ co. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
14. 4.5.3. Đúc thép  Tính đúc của thép kém hơn gang xám vì to chảy cao, độ quá nhiệt lớn, độ co lớn, dễ xảy ra khuyết tật.  Khi đúc thép HK tính thiên tích lớn.  Tính chảy loãng kém  Vật đúc phải có kết cấu đơn giản, chiều dày thành thích hợp, đều đặn.  Hệ thống rót, đậu ngót, đậu hơi cần bố trí hợp lý để bù ngót và thoát khí.  Khuôn cần có tính bền nhiệt cao, tính lún tốt, tính thông khí tốt.  Thường đúc trong khuôn cát, khuôn mẫu chảy và khuôn vỏ mỏng. 4.5.3. Đúc hợp kim màu 1) Tính đúc của đồng và nhôm o o o o  Cu và Al có tính đúc tốt: T nc Cu = 1083 C; T nc Al = 660 C.  Độ chảy loãng cao  Dễ đúc.  Co lớn:  = 23%  Khó đúc, dễ bị thiếu hụt, cong vênh.  Tính thiên tích lớn vì trong Cu và Al có các ng/tố khác nặng hơn.  Dễ bị hòa tan khí O2, H2. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
15. 2) Khuôn đúc  Khuôn bán vĩnh cửu: Chủ yếu là đất sét + bột than( có thể đúc được 1000 lần).  Đúc trong khuôn KL và đúc dưới áp lực. 3) Nấu chảy Cu và Al Bằng gang để đúc Al; Bằng SiC + Graphít để đúc Cu. Tường  Nấu Cu và Al dưới chất trợ dung lò Na2P4O7 chủ yếu để khử oxit. Than  Đặc điểm:  Cho phép thiết kế vật đúc phức tạp, thành mỏng, lỗ nhỏ. Gió  QT đúc nói chung là đơn giản hơn so với đúc thép. Chất lượng vật đúc tốt. Hình 4.7. Lò nấu Cu (Al)  Al có thể đúc trong khuôn KL và đúc áp lực để có chất lượng cao.  Cu chủ yếu đúc trong khuôn bán vĩnh cửu. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
16. DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204
17. CHƢƠNG IV PHƢƠNG PHÁP ĐÚC THE END End Show > Next >> DWE Add: 306C1 - Dai Co Viet Str. No.1 - Hanoi – Vietnam / Tel.: +84. (04). 8692204