giáo trình thiết kế khuôn cát và khuôn kim loại

giáo trình thiết kế khuôn cát và khuôn kim loại được trình bày cụ thể và chi tiết qua các chương sau: chương 1 khái niệm chung về sản xuất đúc chương 2 đúc trong khuôn cát chương 3 hổn hợp làm khuôn làm lõi chương 4 các phương pháp làm khuôn làm lõi chương 5 đúc đặc biệt

CHƯƠNG: §1- THỰC CHẤT ĐẶC ĐIỂM CỦA SXUẤT ĐÚC a Khái niệm - Đúc phương pháp chế tạo chi tiết cách rót kim loại lỏng vào khn có hình dạng định - Sau kim loại đơng đặc khn ta thu vật phẩm có hình dạng kích thước theo u cầu CHƯƠNG: §1- THỰC CHẤT ĐẶC ĐIỂM CỦA SXUẤT ĐÚC b Ưu điểm + Đúc nhiều loại vật liệu khác (Gang, thép, nhơm ) + Đúc vật có hình dạng kết cấu phức tạp (thân máy tiện, máy phay, đầu bơm) + Có thể đúc nhiều lớp kim loại khác vật đúc + Có khả khí hóa, tự đơng hóa + Vốn đầu tư ít, tổ chức sản xuất linh hoạt, giá thành rẻ, suất tương đối cao CHƯƠNG: §1- THỰC CHẤT ĐẶC ĐIỂM CỦA SXUẤT ĐÚC c Nhược điểm + Tốn kim loại cho hệ thống rót, đậu đậu ngót + Đúc dễ gây khuyết tật thiếu hụt kim loại, rỗ khí, cháy cát, tỉ lệ phế phẩm cao + Đúc độ bóng độ xác thấp + Khó kiểm tra khuyết tật bên §1- CẤU TẠO CÁC BP CƠ BẢN CỦA KHN ĐÚC Sơ đồ cấu tạo khn đúc cát Khn Khn Lịng khn Lõi Hịm khn Hịm khn Hệ thống rót Đậu ngót (đậu hơi) §1- CẤU TẠO CÁC BP CƠ BẢN CỦA KHN ĐÚC Các phận khuôn đúc cát: a Hịm khn: - Dùng để chứa hỗn hợp làm khn (cát) - Thơng thường gồm hịm khn: hịm khn hịm khn dưới, có nhiều tùy thuộc vào mức độ phức tạp vật đúc Hịm khn Hịm khn §1- CẤU TẠO CÁC BP CƠ BẢN CỦA KHN ĐÚC Các phận khuôn đúc cát: b Lịng khn: - Là phần khơng gian rỗng khn - Hình dáng kích thước lịng khn giống kích thước vật đúc làm mẫu trừ phần tai gối mẫu §1- CẤU TẠO CÁC BP CƠ BẢN CỦA KHUÔN ĐÚC Các phận khuôn đúc cát: c Hệ thống rót: Là hệ thống dẫn kim loại từ thùng rót vào khn * u cầu: + Cho dịng kim loại chảy vào khuôn phải liên tục êm + Phải giữ lại xỉ tạp chất không cho chảy vào lịng khn + Phải đảm bảo điền đầy lịng khn để vật đúc khơng thiếu hụt §1- CẤU TẠO CÁC BP CƠ BẢN CỦA KHUÔN ĐÚC Các phận khuôn đúc cát: c Hệ thống rót: * Ngun tắc bố trí hệ thống rót: ống rót + Khơng đặt rãnh dẫn ống rót Rãnh lọc + Khơng đặt rãnh dẫn mép tận xỉ rãnh lọc xỉ + Hệ thống rót bao gồm: cốc rót, ống rót, rãnh lọc xỉ, rảnh dẫn Rãnh dẫn §1- CẤU TẠO CÁC BP CƠ BẢN CỦA KHUÔN ĐÚC Các phận khuôn đúc cát: c1 Cốc rót: Là nơi chứa kl lỏng từ thùng rót trước chảy vào ống rót nhằm giảm lực dịng kim loại vào khn * Có nhiều loại cốc rót: + Cốc rót hình phễu: - Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo - Dịng kim loại bị xốy dễ theo khí xỉ vào ống rót - Kiểu cốc rót dùng cho khn đúc cỡ nhỏ, u cầu chất lượng đúc khơng cao §1- CẤU TẠO CÁC BP CƠ BẢN CỦA KHUÔN ĐÚC Các phận khuôn đúc cát: + Cốc rót hình chậu: - Nhờ chỗ chậu xỉ, tạp chất bị giữ lại khơng chảy vào ống rót - Thể tích cốc rót hình chậu lớn chưa nhiều kim loại lỏng làm cho kim loại lỏng chảy vào cốc rót từ từ êm CHƯƠNG 6: ĐÚC ĐẶC BiỆT §1 ĐÚC TRONG KHN KIM LOẠI Khái niệm Đúc khn kim loại rót kim loại lỏng vào khn làm kim loại §1 ĐÚC TRONG KHUÔN KIM LOẠI Ưu điểm, nhược điểm a Ưu điểm - Khn dùng nhiều lần - Vật đúc có độ xác cao - Độ bóng bề mặt cao độ xác khuôn cao - Tổ chức hạt kim loại nhỏ mịn (do nguội nhanh) nên tính tốt - Tiết kiệm vật liệu làm khuôn - Điều kiện lao động tốt §1 ĐÚC TRONG KHN KIM LOẠI b Nhược điểm - Giá thành khuôn đắt nên thường dùng cho (sản xuất hàng loạt, hàng khối) - Độ dẫn nhiệt khuôn lớn giảm khả điền đầy kim loại, khó đúc vật phức tạp vật có thành mỏng - Độ dẫn nhiệt khn lớn nên đúc gang dễ bị hố trắng - Khn làm kim loại nên khơng có tính lún, nên làm cho vật đúc dễ nứt §1 ĐÚC TRONG KHN KIM LOẠI Vật liệu làm khn kết cấu khuôn a Vật liệu làm khuôn - Thường dùng gang, thép hợp kim, thép C đồng - Vật liệu làm lõi: lõi làm kim loại hỗn hợp cát đất sét §1 ĐÚC TRONG KHN KIM LOẠI b Kết cấu khn lõi 1, 2: Hai nửa khn 3: Lịng khn 4: Hệ thống rót 5: Thành (gờ) khn 6: Chốt định vị 7: Gờ kẹp chặt khuôn lên máy 8: Lõi cát 9: Gối lõi 10: Rãnh khí CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Khái niệm - Đúc ly tâm rót kim loại lỏng vào khn quay, nhờ lực ly tâm mà kim loại lỏng phân bố theo bề mặt bên khuôn điền đầy lịng khn để tạo thành vật đúc - Cơng thức: P = m.r.ω2 Trong đó: - m: khối lượng riêng kim loại - r: bán kính quay - ω : vân tốc quay góc CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Ưu nhược điểm a Ưu điểm - Không cần dùng lõi nên tiết kiệm vật liệu công làm lõi - Không cần dùng hệ thống rót nên tiết kiệm kim loại vật đúc - Do tác dụng lực ly tâm nên kim loại điền đầy vào khn tốt - Có lực ly tâm nên xỉ không bị lẫn vào kim loại vật đúc - Tổ chức kim loại mịn chặt, không bị rỗ co, rỗ khí đơng đặc tác dụng lực ly tâm CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM b Nhược điểm - Chỉ thích ứng cho vật trịn xoay rỗng - Khn đúc cần có độ bền cao - Đường kính lỗ bên khó xác - Chất lượng bề mặt vật đúc - Khuôn quay với tốc độ cao nên cần phải cân kín - Vật đúc dễ bị thiên tích trọng lượng riêng nguyên tố kim loại hợp kim khác nên chịu lực ly tâm khác CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Các phương pháp đúc ly tâm a Đúc ly tâm đứng b Đúc ly tâm nằm CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Các phương pháp đúc ly tâm a Đúc ly tâm đứng - Phần tử A chịu lực ly tâm p  m.x. - Phần tử A chịu lực tác dụng trọng lực Q  m.g - Hợp lực p Q là: R - Đặt góc R Q là: α 2 p mx   x Ta có : tg    Q mg g 10 CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Các phương pháp đúc ly tâm a Đúc ly tâm đứng - Theo tính chất đường tiếp tuyến dy P m x  x tg     dx dy  Q mg g  xdx g - Tích phân  dy  2 g  xdx y  x2 2g 11 CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Các phương pháp đúc ly tâm a Đúc ly tâm đứng * Phương trình ta tìm phương trình đường parabôn Y 2 X 2g X  2g  Y * Gọi tọa độ bề mặt vật đúc X1, X2, Y1, Y2 hình bên: 12 CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Các phương pháp đúc ly tâm a Đúc ly tâm đứng Ta có: X  2g  2 Y1 X2  2g  Y2 Ta Lấy 2 X1  X  2g  (Y1  Y2 ) ( X  X )( X  X )  2g  (Y1  Y2 ) 13 CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Các phương pháp đúc ly tâm a Đúc ly tâm đứng Ta đặt:   X1  X H  Y1  Y2 Rtb  X  X Thay vào phương trình ( X  X )( X  X )  R tb     n 30 2g  2g 2 (Y1  Y2 ) H  n  30 H Rtb   v ph  14 CHƯƠNG 6: §2 ĐÚC LY TÂM Các phương pháp đúc ly tâm b Đúc ly tâm nằm * Tính số vịng quay k0  v  n  ph   r Trong đó: - R: Bán kính ngồi vật đúc - K0: Hệ số phụ thuộc vào kim loại vật đúc Đúc gang : K0 = 1800-2500 Đúc thép : K0= 2150-2730 15 ... lõi tay CHƯƠNG 6: ĐÚC ĐẶC BiỆT §1 ĐÚC TRONG KHN KIM LOẠI Khái niệm Đúc khn kim loại rót kim loại lỏng vào khuôn làm kim loại §1 ĐÚC TRONG KHUÔN KIM LOẠI Ưu điểm, nhược điểm a Ưu điểm - Khn dùng... LÀM KHN VÀ LÀM LÕI b Phân loại theo khả dính kết M C Π B Loại dính kết (M) Loại dính kết vừa (C) Loại dính kết bền (Π) Loại bền (B) 14 CHƯƠNG 3- §2.VẬT LiỆU LÀM KHN VÀ LÀM LÕI c Phân loại theo... 3- §2.VẬT LiỆU LÀM KHN VÀ LÀM LÕI I Cát Phân loại cát b Phân loại theo độ hạt Dựa vào kích thước rây Tên cát nhóm Số liệu rây Kích thước hạt (mm) Cát thô Cát to Cát to Cát vừa … 063 04 0315 02