Bài báo cáo kỹ thuật chế tạo 1 , môn học kỹ thuật chế tạo một đại học Bách Khoa tp HCM, mẫu báo cáo các bài thực hành ở xưởng , tiến hành xử lý số liệu sau khi tiến hành đo đạc và ghi nhận số liệu ở xưởng cơ khí
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT CHẾ TẠO LỚP: L01 HỌC KỲ 222, NĂM HỌC 2022-2023 Giảng viên hướng dẫn: Đào Duy Quý Sinh viên thực hiện: Lê Huy Hoàng Mã số sinh viên: 1812122 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 BÀI :XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ RÓT ĐỐI VỚI ĐỘ CHẢY LOÃNG CỦA KIM LOẠI ĐÚC (KẼM – Zn) MỤC ĐÍCH - Biết tính đúc kim loại gì, yếu tố ảnh hưởng đến tính đúc kim loại; - Biết tính chất kim loại hợp kim (cụ thể Kẽm); - Biết cách chuẩn bị, tiến hành thí nghiệm kiểm tra, lấy số liệu xử lý số liệu thu - Kiểm tra ảnh hưởng nhiệt độ rót đến độ chảy lỗng kim loại đúc; - Xác định nhiệt độ rót thích hợp - Biết thiết bị, mẫu thử cho kiểm tra ảnh hưởng nhiệt độ rót đến độ chảy lỗng kim loại đúc CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tính đúc kim loại Sản xuất đúc phát triển mạnh sử dụng rộng rãi ngành công nghiệp khối lượng vật đúc trung bình chiếm khoảng 40 - 80% tổng khối lượng máy móc ngành khí khối lượng vật đúc chiếm đến 90% mà giá thành chiếm 20-25% Tính đúc hợp kim xác định yếu tố: -Tính chảy lỗng: Tính chảy lỗng mức độ chảy lỗng hay sệt hợp kim đúc, định khả điền đầy khuôn nhận vật đúc rõ nét Có yếu tố ảnh hưởng đến tính chảy lỗng hợp kim đúc: • Nhiệt độ: T0 tăng lên (ở T định) tính chảy lỗng tăng • Cấu tạo hợp kim: Gang xám có tính chảy lỗng cao • Tạp chất: làm tăng độ sệt thuỷ lực • Ảnh hưởng khn, thành phần hố học hình thức rót kim loại vào khn • Dùng mẫu thử có rãnh xoắn ốc, mẫu thử rãnh • Kim loại lỏng rót vào cốc rót chảy theo rãnh mẫu thử • Độ chảy lỗng hợp kim đúc xác định chiều dài kim loại điền đầy mẫu thử • Chiều dài lớn độ chảy lỗng lớn TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 3.1 Vật liệu thí nghiệm - Tiến hành thí nghiệm vật liệu Kẽm 3.2 Thiết bị phục vụ thí nghiệm - Cốc nấu - Lị nấu điện trở - Kẹp phôi, kẹp cốc - Găng tay - Súng đo nhiệt độ - Mẫu thử - Thiết bị hỗ trợ rót kim loại - Khn kim loại - Thước đo chiều dài mẫu thử 3.3 Thực thí nghiệm - Bước Bật lị nấu nhiệt độ 550˚C - Bước Cắt mẫu phôi kẽm theo kích thước phù hợp cốc nấu - Bước Cho mẫu vào cốc nấu nấu mẫu phôi kẽm nhiệt độ 550˚C đến phơi kẽm chảy hồn tồn - Bước Làm vệ sinh khuôn mẫu thử, ráp khn mẫu thử, kiểm tra độ kín khít, cố định vị trí rót, … - Bước Tiến hành rót kẽm nhiệt độ 550˚C vào khn mẫu thử, lượng kim loại lỏng cịn dư rót vào khn tạo phôi Lưu ý, không để kẽm lỏng cốc nấu - Bước Tháo khuôn mẫu thử, lấu mẫu thử tiến hành đo thông số để xác định độ chảy loãng kẽm nhiệt độ 550˚C - Bước Sau lấy mẫu tiến hành đo nhiệt độ lịng khn tiếp tục bố trí khn để rót đo nhiệt độ lịng khn tiếp lần nhiệt độ 550˚C - Bước Nâng nhiệt độ lò lên 600˚C tiến hành giống bước trước Tổng ta có lần rót mẫu kim loại có mẫu khác + Kích thước khuôn : -Rộng 18mm -Dài 290mm Chiều sâu rãnh (mm) L1 L2 L3 2,16 5,10 5,90 L4 9,02 L5 6,7 L6 3,8 L7 2,7 Bảng Bề dày mẫu (mm) mức nhiệt độ t = 5500C t = 6500C Nhiệt Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 6,8 9,1 7,16 0 5,8 6,8 5,90 4,5 0 5,2 8,8 7,24 4,5 3,56 5,3 6,28 7,16 0 độ rót 5500C 0 6000C Bảng Chiều dài mẫu (mm) mức nhiệt độ t = 5500C t = 6500C Nhiệt Mẫu độ rót 5500C 0 6000C Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu 0 1,63 83 0 12 78 283 219 62 0 40 76 224 127 27 58 142 285 85 0 Hình 2: Vật mẫu rót 550oC lần Hình 4: Vật mẫu rót 600oC lần Hình 3: Vật mẫu rót 550oC lần Hình 5: Vật mẫu rót 600oC lần Nhận xét: - Nhiệt độ khn lớn khả điền đầy cao - Nhiệt độ rót lớn khả điền đầy cao - Khi thao tác rót chưa tay đủ nhanh nên kim loại chưa diền đầy vào khuôn nhiều BÀI XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐÀN HỒI NGƯỢC TRONG BIẾN DẠNG UỐN MỤC ĐÍCH - Làm quen với loại uốn kim loại - Xác định góc uốn, độ bù trừ góc uốn - Biết thiết bị uốn,… - Cách thí nghiệm, thu thập số liệu tính tốn tốn thực tế TIẾN THÀNH THÍ NGHIỆM Bước Nhận mẫu thép (thép la) với bề dày khác Mài sơ để loại bỏ vết ghỉ sét Bước Đo ghi nhận bề dày mẫu uốn Đo xác nhận chiều dày mẫu vị trì hai đầu mẫu, sau lấy giá trị trung bình → bề dày Thực lần lược cho tất mẫu đánh số mẫu Bước Tiến hành uốn mẫu thiết bị uốn với bán kính uốn (R) 80mm, góc uốn 90o Giữ lực vị trí uốn 5s thơi tác dụng lực lấy mẫu uốn Lưu ý: trình uốn lực tác dụng phải liên tục ổn định, đánh dấu vị trí tiếp tuyết khn uốn mẫu để tiến hành đo thuận tiện Thực uốn với mẫu khác Bước Tiến hành đo góc uốn bán kính uốn sau uốn Đo tối thiểu lần, ghi nhận giá trị, lấy giá trị trung bình Bước Từ số liệu thu được, thay vào cơng thức để tính hệ số Y/E vật liệu Hệ số không phụ thuộc vào chiều dày vật liệu Từ suy hệ số Y/E mẫu thép Bước Từ hệ số Y/E thu Tính tốn góc uốn theo đề Bước Tiến hành uốn với góc uốn tính tốn Bước Tiến hành đo lại góc uốn so sánh với giá trị tính toán Bước Dọn dẹp vệ sinh SỐ LIỆU TÍNH TỐN Đo chiều dày thay sau loại bỏ rỉ sét vị trí lấy độ dày trung bình T tb Vị trí đo (mm) Thanh 1,98 2,02 2,02 1,98 Thanh 2,06 2,06 2,06 2,06 2,048 Với α i = 90˚ Và Ri=80 mm Sau uốn xong bị đàn hồi ngược tiến hành đo góc α =115 ˚ hình vẽ Suy góc α f = 180˚ - α =65 ˚ αi T T tb 1445 Tính R f = α ( Ri + tb 13 2 f Y Xác định hệ số E Dựa theo phương trình : Ri Y Ri Y Ri +1 4( ) E T tb Rf E T tb Y =2,3638.10−3 E Y 1445 −3 Sau có giá trị hệ số vật liệu E =2,3638.10 R f =¿ 13 αi T Tiến hành tính tốn lại α i theo cơng thức R f = α ( Ri + 2tb f α f =¿ 90˚ )- = - 3( = ) )- T tb 2 với Tính tốn ta α i=¿125˚ Sau tính tốn ta tiến hành đem thứ uốn với góc uốn α i=¿ 125˚ tiến hành đo lại giá trị α f =92 ˚ 92−90 % sai số = 90 100%=2,22% thoả mãn + Vì tính chất vật liệu có lực đàn hồi ngược ta tiến hành uốn nắn kim loại , để uốn kim loại góc cần thiết ta phải tiến hành tính tốn góc uốn để bù trừ vào khả đàn hồi ngược kim loại để đạt góc sau uốn cần thiết + Sai số 2,22% đo đạc , thao tác uốn kẹp kim loại bàn uốn chưa Hình ảnh thí nghiệm Bài thí nghiệm số : XÁC ĐỊNH BIẾN DẠNG TRONG HÀN Tìm hiểu chung hàn khái niệm tính hàn -Khái niệm hàn :phương pháp nối phần tử thành liên kết khơng thể tháo rời cách nung nóng chỗ nối đến trạng thái chảy dẻo sau kim loại nóng hố rắn kim loại dẻo thơng qua có lực ép chỗ nối tạo thành mối liên kết bền vững gọi mối hàn -Khái niệm tính hàn :khả hàn vật liệu điều kiện chế tạo quy định trước nhằm tạo kết cấu thích hợp với thiết kế cụ thể có tính thích hợp với mục đích sử dụng , tính hàn đo khả : +Nhận mối hàn tốt không bị nứt +Đạt tính thích hợp +Tạo mối hàn có khả trì tính chất q trình vận hành Ứng suất biến dạng hàn -Biến dạng hàn : Biến dạng cong vênh xảy hàn co ngót không mối hàn kim loại chu kỳ nung nóng q trình làm nguội hàn sau hàn -Ứng suất hình thành mối hàn trình thay đổi thể tích , đặc biệt mối hàn bị hạn chế kết cấu kẹp loại sản phẩm vật liệu khác xung quanh Ứng suất gây biến dạng vật liệu chí gây tình trạng xé rách đứt gãy TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM: Bước 1: Nhận mẫu thép (thép lá) với bề dày khác có chiều dài khoảng 400 mm Mài sơ để loại bỏ vết rỉ Bước 2: Tiến hành cắt mẫu thành mẫu gồm mẫu có chiều dài 200mm, mẫu cịn lại có chiều dài 150mm Đánh dấu chiều dài đường hàn, mẫu 200mm chiều dài đường hàn 150mm cách hai đầu mẫu, mẫu 150mm chiều dài đường hàn 100mm cách hai đầu mẫu Bước 3: Đo ghi nhận bề dày bề rộng mẫu Đo xác nhận chiều dày chiều cao mẫu vị trí hai đầu mẫu mẫu, sau lấy giá trị trung bình => bề dày chiều cao Thực cho tất mẫu Bước 4: Tiến hành hàn đắp thiết bị hàn, Bước 5: Dùng đồng hồ đo nhiệt độ mẫu vòng 180s sau hàn Bước 6: Từ số liệu thu được, vẽ biểu đồ thể tương quan nhiệt độ thời gian mẫu Bước 7: Dọn dẹp vệ sinh Viết báo cáo 4.Biểu đồ thể biến dạng mẫu: Biểu đồ thể thời gian nhiệt độ mẫu hàn 300.0 250.0 200.0 150.0 100.0 50.0 0.0 13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73 79 85 91 97 03 09 15 21 27 33 39 45 51 57 63 69 75 1 1 1 1 1 1 Thanh Column1 5.Nhận xét Nguyên nhân sinh biến dạng hàn: + Do nung nóng làm nguội không kim loại vật hàn + Do co ngót kim loại lỏng vũng hàn kết tinh + Do biến đổi tổ chức kim loại mối hàn vùng lân cận mối hàn Một số biện pháp hạn chế chống biến dạng hàn: + Tạo biến dạng ban đầu có chiều ngược với chiều biến dạng hàn để triệt tiêu biến dạng sau hàn + Hàn chấm: hàn đoạn nhỏ có khoảng 3mm điều giúp hạn chế ảnh hưởng nhiệt phần lại tấm, giúp chi tiết bị biến dạng Độ chêng lệch phụ thuộc vào tốc độ hàn Trong điều kiện mơi trường máy đo chưa xác bị ảnh hưởng xa Hình ảnh vẽ lại biên dạng mẫu sau hàn