Đồ án tốt nghiệp thiết k ế khuôn đúc áp lự c piston cmd 62

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC ÁP LỰC PISTON CMD-62 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Hữu Thật Sinh viên thực hiện: Dương Hiển Sinh Mã số sinh viên: 56136656 Nha trang, ngày tháng năm 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên u tôi, số liệu đồ án trung thực chưa công bố cơng trình Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn đồ án rõ nguồn gốc Nha trang, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Dương Hiển Sinh iv LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp “ Thiết kế khuôn đúc áp lực PISTON CMD- 62 ” em nhận nhiều giúp đỡ từ gia đình, thầy bạn bè Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang tạo điều kiện để em học tập nghiên cứu trường suốt thời gian qua Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến q thầy khoa Cơ khí trườ ng Đại học Nha Trang đặc biệt T.S Nguyễn Hữu Thật hướng dẫn bảo tận tình suốt q trình hồn thành đồ án Trong q trình hồn thành đồ án cịn nhiều hạn chế mặt kiến thức, tài liệu tham khảo thời gian thực nên khơng tránh khỏi sai sót Kính mong q thầy góp ý để em hồn thiện đề tài thân minh Em xin chân thành cảm ơn Nha Trang, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Dương Hiển Sinh v MỤC LỤC Lời cam đoan…………………………………………………………………… i Lời cảm ơn…………………………………………………………………… ii Mục lục……………………………………………………………………… iii Danh mục hình……………………………………………………………… vii Danh mục bảng……………………………………………………………… xii LỜI CẢM ƠN .v DANH MỤC HÌNH x GIỚI THIỆU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu đề tài Nội dung đề tài Phương pháp nghiên cứu Chương TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC ÁP LỰC .2 1.1 Sơ lược công nghệ đúc áp lực 1.2 Ưu,nhược điểm phương pháp đúc áp lực 1.2.1 Ưu điểm 1.2.2 Nhược điểm .5 1.3 Phạm vi sử dụng 1.4 Thiết bị dùng đúc áp lực 1.4.1 Hệ thống bơm kim loại lỏng .6 1.4.2 Bộ khuyếch đại áp suất 1.4.3 Hệ thống kẹp khuôn .6 1.4.4 Hệ thống đẩy sản phẩm khỏi khuôn 1.4.5 Lựa chọn máy đúc 10 1.5 Các khuyết tật đúc áp lực 10 1.5.1 Khuyết tật rót thiếu .10 vi 1.5.2 Nếp xếp chồng .11 1.5.3 Khuyết tật đường chảy .11 1.5.4 Lỗ xốp co 12 1.5.5 Vết nứt 12 1.5.6 Khuyết tật dộp 13 1.5.7 Vết mài mòn ma sát 13 1.5.8 Sự rạn nứt nhiệt 13 1.5.9 Rỗ xốp hấp thụ khí (rỗ khí) .13 1.5.10 Sự hàm dính khn .14 Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÚC ÁP LỰC NHÔM 15 2.1 Hợp kim sở nhôm 15 2.2 Cơ sở tính tốn thiết kế dịng chảy 20 2.2.1 Kết cấu khuôn 20 2.2.2 Tính tốn thiết kế lịng khuôn đúc 20 2.2.2.1 Thiết kế cửa vào – tính tốn rãnh dẫn 20 2.2.2.2 Thiết kế rãnh rửa, kênh khí 23 2.2.2.3 Tốc độ nạp tốc độ phun ép 25 2.2.2.4 Xác định tốc độ dòng kim loại, tốc độ piston bắn ép thời gian bắn ép 26 2.2.2.5 Xác định lực ép .27 2.2.2.6 Xác định thời gian dẫn nhiệt nhiệt 27 2.2.2.7 Cơ sở tính tốn cấu ép cấu khóa khn 28 2.2.2.8 Lực tách khuôn 29 2.2.2.9 Va đập dòng nạp lên thành khuôn .29 2.2.3 Điều kiện biên mơ tốn rãnh dẫn 29 Chương THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC ÁP LỰC PISTON CMD62 31 3.1 Giới thiệu chi tiết .31 vii 3.2 Thiết lập vẽ chi tiết 31 3.3 Tính tốn thiết kế sơ tham số cơng nghệ 32 3.3.1 Phương án thiết kế đúc .32 3.3.1.1 Phương án thiết kế khuôn PISTON CMD-62 32 3.3.1.2 Chọn mặt phân khuôn 32 3.3.1.3 Số lượng chi tiết khuôn 33 3.3.2 Tính tốn – thiết kế sơ thông số công nghệ khuôn 3.3.2.1 Xác định tốc độ bắn kênh dẫn 33 3.3.2.2 Tính áp lực đặc trưng 34 3.3.2.3 Lực khóa khn .34 3.3.2.4 Tỷ lệ điền đầy 35 3.3.2.5 Tiệm cận chậm .36 3.3.3 Tính tốn thành phần khuôn 36 3.3.3.1 Bố trí rãnh dẫn, lịng khn .36 3.3.3.2 Điền đầy hốc khuôn .37 3.3.3.3 Tính tốn kích thước lõi khn đực 41 3.3.3.4 Tính tốn kích thước lõi khn .43 3.3.3.5 Tính tốn vỏ khuôn đực .43 3.3.3.6 Tính tốn vỏ khn .46 3.3.3.7 Thiết kế hệ thống đẩy 46 3.3.3.8 Thiết kế hệ thống làm nguội 50 3.3.3.9 Tính tốn kích thước hai gối đỡ 59 3.3.3.10 Tính tốn bulon, chốt, bạc cho khn 60 3.4 Trình tự thiết kế khuôn đúc phần mềm Creo 65 3.4.1 Giới thiệu cách vào môi trường làm việc Cast Cavity 65 3.4.2 Điều kiện tách khuôn 65 3.4.3 Các bước thực tách khuôn Creo .65 viii 33 3.5 Mơ dịng chảy Procast 66 3.5.1 Giới thiệu phần mềm Procast 66 3.5.2 Sơ đồ toán 66 3.5.3 Nguyên tắc mô tối ưu đúc áp lực cao 66 3.5.4 Điều kiện biên 67 3.5.5 Kết mô phỏng: .68 Chương QUÁ TRÌNH GIA CÔNG, CẮT GỌT 74 4.1 Trình tự mơ gia cơng phần mềm CREO 74 4.2 Chuẩn bị cho trình gia công khuôn .74 4.3 Q trình gia cơng khn 74 4.3.1 Gia công vỏ khuôn đực 77 4.3.2 Gia công vỏ khuôn 77 4.3.3 Gia công insert đực .78 4.3.4 Gia công insert 78 4.3.5 Gia công ghép insert đực 79 4.3.6 Gia công ghép insert 79 4.4 Quá trình gia công chi tiết sau đúc Error! Bookmark not defined 4.4.1 Nguyên công Tiện vác mép lỗ 20,1 x độ not Error! Bookmark defined 4.4.2 Nguyên công Tiện thơ rãnh vịng găng Error! Bookmark not defined 4.4.3 Ngun cơng Tiện tinh rãnh vịng găng not Error! Bookmark defined 4.4.4 Nguyên công Phay tinh lỗ ắc Error! Bookmark not defined 4.4.5 Nguyên công Phe phai gài lỗ ắc defined Error! Bookmark not 4.4.6 Nguyên công Tiện ô van Error! Bookmark not defined 4.4.7 Nguyên công Khoan lỗ dầu Error! Bookmark not defined 4.4.8 Nguyên công Kiểm tra tổng thành: Error! Bookmark not defined ix 4.4.9 Nguyên công Lắp ráp thử nghiệm .Error! Bookmark not defined Chương KẾT QUẢ VÀ ĐỀ XUẤT .80 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Ngun lý làm việc trình đúc áp lực Hình 1.2: Sự thay đổi vận tốc áp lực buồng ép ngang Hình 1.3: Sơ đồ khuyếch đại áp suất Hình 1.4: Các thành phần máy đúc áp lực buồng ép nguội nằm ngang Hình 1.5: Bản vẽ hệ thống kẹp khn Hình 1.6: Máy đúc áp lực thực tế Hình 1.7: Bắt khn lên máy đúc Hình 1.8: Cơ cấu khóa khn Hình 1.9: Hệ thống đẩy sản phẩm khỏi khuôn tác động khí Hình 2.1: Tỷ lệ pha theo nhiệt độ nhơm ACD12 Hình 2.2: Biểu đồ mật độ khối biến thiên nhơm ACD12 Hình 2.3: Enthalpy nhơm ACD12 Hình 2.4: Hệ số dẫn nhiệt nhơm ACD12 Hình 2.5: Biểu đồ hệ só dẫn nhiệt vật liệu làm khn Hình 2.6: Biểu đồ Enthalpy vật liệu làm khn Hình 2.7: Biểu đồ tỷ lệ theo nhiệt độ vật liệu làm khn Hình 2.8: Cổng phun rãnh dẫn Hình 2.9: Biên dạng rãnh dẫn Hình 2.10: Hình nguyên tắc thiết kế cửa phun Hình 2.11: Bố trí cửa phun Hình 2.12: Các kích thước rãnh rửa Hình 2.13: Vị trí rảnh rửa máy đúc có buồng ép nằm ngang Hình 2.14: Sơ đồ xác định phun ép thời gian Hình 3.1: Chi tiết piston 3D x Hình 3.2: Chi tiết piston 2D Hình 3.4: Mặt pkhn chi tiết Hình 3.5: Sơ đồ tính áp lực điều chỉnh Hình 3.6: Sơ đồ tỷ lệ điền đầy Hình 3.7: Sơ đồ tíệm cận chậm Hình 3.8: Cách bố trí rãnh dẫn vào lịng khn Hình 3.9: Chế độ điền đầy hốc khn Hình 3.10: Sự hình thành sóng bắn Hình 3.11: Biểu đồ kiểm tra thơng số cổng Hình 3.12: Lõi khn đực Hình 3.13: Lõi khn Hình 3.14: Sơ đồ chịu lực khn đực Hình 3.15: Vỏ khn đực Hình 3.16: Vỏ khn Hình 3.17: Các thành phần khn Hình 3.18: Chọn khoảng cách đẩy Hình 3.19: Chốt đẩy Hình 3.20: Chốt hồi Hình 3.21: ( bên trái ): Chốt đẩy vỏ khn đực Hình 3.22: (bên phải ): Tấm đẩy giữ Hình 3.23: Khn trước khn sau làm nguội khơng Hình 3.24: Ví dụ làm nguội tồn sản phẩm Hình 3.25: Làm nguội chỗ lõi lịng khn Hình 3.26: Làm nguội khn Hình 3.27: Làm nguội có mặt sản phẩm Hình 3.28: Làm nguội xung quanh Hình 3.29: Nút đổi dịng chất lỏng Hình 3.30: Khoảng cách an tồn kênh Hình 3.31: Sự truyền nhiệt vùng lõi Hình 3.32– 3.3: Hệ thống làm nguội nối tiếp Hình 3.34: Làm nguội chốt truyền nhiệt thành phần khn Hình 3.35: Hệ thống làm nguội đơn giản xi Hình 3.36: Hiệu chốt làm nguội trực tiếp Hình 3.37: Làm nguội lịng khn Hình 3.38: Làm nguội xung quanh lịng khn Hình 3.39: Hệ thống kênh nguội lõi khn Hình 3.40: Hệ thống kênh nguội lõi khn đực Hình 3.41: Gối đỡ Hình 3.42: Gối đỡ phụ Hình 3.43: Bulon bắt vỏ khn đực gối đỡ Hình 3.44: Chốt dẫn hướng bắt với khn Hình 3.45: Bạc dẫn hướng bắt với khn đực Hình 3.46: Bu long bắt vỏ khuôn đực với lõi khuôn đực Hình 3.47: Bu long bắt vỏ khn với lõi khn Hình 3.48: Kết mơ nhiệt độ Hình 3.49: Kết mơ đơng đặc Hình 3.50: Kết mơ độ co ngót Hình 3.51: Hệ số Nyama Hình 3.52: Nhiệt độ thời điểm điền đầy Hình 3.53: Vận tốc điền đầy Hình 3.53: Áp suất điền đầy Hình 3.54: Mơ q trình đẩy khơng khí bên Hình 3.55: Thời gian điền đầy Hình 4.1: Gia cơng vỏ khn đực Hình 4.2: Gia cơng vỏ khn Hình 4.3: Gia cơng insert đực Hình 4.4: Gia cơng insert Hình 4.5: Gia cơng ghép insert đực Hình 4.6: Gia cơng ghép insert xii ... nghiên c? ??u - Chương 1: Tổng quan đ? ?c áp l? ?c - Chương 2: C? ? sở lý đ? ?c áp l? ?c hợp kim nhộm - Chương 3: Thiết k? ?? k? ?? khuôn đ? ?c áp l? ?c cao PISTON CMD- 62 - Chương 4: Qua trình gia c? ?ng, c? ??t gọt - Chương... lò 1.4 Thiết bị dùng đ? ?c áp l? ?c Máy đ? ?c áp l? ?c: c? ?ng nghệ đ? ?c áp l? ?c, tùy thu? ?c vào loại hợp kim c? ??n đ? ?c yêu c? ??u kh? ?c sản phẩm mà người ta sử dụng loại máy đ? ?c áp l? ?c kh? ?c (máy đ? ?c áp l? ?c với... Đ? ?C ÁP L? ?C 1.1 Sơ lư? ?c công nghệ đ? ?c áp l? ?c Đ? ?c áp l? ?c phương pháp chế tạo vật đ? ?c c? ? suất cao, tự động hóa hồn tồn, độ x? ?c độ bóng bề mặt vật đ? ?c thu? ?c loại cao Hiện nay, sản lượng vật đ? ?c chế