CHUẨN BỊ PHÔI
Tổng quan về phương pháp đúc
1.1.1Khái niệm Đúc là quá trình điền đầy kim loại lỏng vào lòng khuôn có hình dạng và kích thước định sẵn Sau khi kim loại đông đặc, ta thu được sản phẩm tương ứng với lòng khuôn Sản phẩm đó gọi là vật đúc Nếu đem vật đúc gia công tiếp theo như gia công cắt gọt thì nó được gọi là phôi đúc [1]
Có nhiều phương pháp tạo phôi đúc, mỗi phương pháp mang lại sản phẩm với những đặc tính riêng biệt Tuy nhiên, dựa trên bản chất chung, sản xuất đúc thường có những đặc điểm nổi bật.
- Mọi loại vật liệu như gang, thép, hợp kim màu, vật liệu phi kim khi nấu chảy lỏng được đều đúc được.
- Tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, những vật đúc có khối lượng lớn mà các phương pháp gia công phôi khác không thực hiện được.
Một số phương pháp đúc tiên tiến mang lại sản phẩm chất lượng cao với kích thước chính xác, độ bóng bề mặt vượt trội và khả năng cơ khí hóa hoặc tự động hóa cao.
- Giá thành của sản xuất đúc nói chung hạ hơn so với các dạng sản xuất khác. Một số mặt hạn chế khi sử dụng phương pháp đúc:
- Vật đúc dễ tồn tại các dạng rỗ co, rỗ khí, nứt, thiên tích, lẫn tạp chất,…
- Với phương pháp đúc trong khuôn cát cho độ chính xác về kích thước và độ bóng thấp.
- Tiêu hao một phần không nhỏ kim loại cho hệ thóng rót, đậu ngót và cho các đại lượng khác (lượng dư, độ xiên,…)
Phương pháp đúc là một trong những kỹ thuật phổ biến nhất để sản xuất khối lượng lớn sản phẩm kim loại, với chất lượng ngày càng được cải thiện Các sản phẩm đúc rất đa dạng, bao gồm than máy công cụ, vỏ hộp giảm tốc và nhiều chi tiết máy quan trọng khác được làm từ kim loại đen và hợp kim màu.
Phương pháp sản xuất đúc được phân loại tùy thuộc vào loại khuôn, mẫu, phương pháp làm khuôn…
Theo loại khuôn đúc người ta phân ra làm 2 loại:
Đúc đặc biệt là một phương pháp đúc trong khuôn, bao gồm các dạng như kim loại và vỏ mỏng, mang lại sản phẩm có chất lượng cao, độ chính xác và độ bóng vượt trội so với vật đúc trong khuôn cát Phương pháp này không chỉ đảm bảo năng suất cao mà còn thường chỉ thích hợp cho việc sản xuất các vật đúc có kích thước nhỏ và trung bình.
Đúc trong khuôn cát
Đúc trong khuôn cát là một phương pháp đúc truyền thống, sử dụng cát để tạo khuôn một lần, sau đó phá khuôn sau khi rót Mặc dù vật đúc từ khuôn cát có độ chính xác thấp và bề mặt không bóng, phương pháp này cho phép sản xuất các chi tiết phức tạp với khối lượng lớn.
1.2.2Đặc điểm Đúc trong khuôn cát có những đặc điểm sau:
Đúc được các chi tiết lớn.
Đúc các chi tiết có cơ kết câu phức tạp.
Sản xuất đơn lẻ thì chi phí đầu tư ít.
Đúc được cả hợp kim đen và hợp kim màu.
Độ chính xác và độ bóng bề mặt thấp, vì vậy phương pháp này yêu cầu dung sai rất lớn.
Khuôn chỉ dùng được một lần.
Tồn tại nhiều khuyết tật mà trong đúc thường xảy ra.
1.2.3Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát
Hình 1.1 Qúa trình sản xuất đúc trong khuôn cát
Chi tiết Con quay
Nhóm nghiên cứu đã chọn sản phẩm Con quay Spinner để thực hiện phương pháp chế tạo trong bài tiểu luận này, với chi tiết thân Con quay được chế tạo bằng phương pháp đúc trong khuôn cát.
Hình 1.2: Các bộ phận của Con quay Spinner
1.3.1Công dụng và điều kiện làm việc của thân Con quay
Công dụng: Thân Con quay có tác dụng quay quanh vòng bi và tạo nên hiệu ứng quay tròn đẹp mắt cho người sử dụng
Điều kiện làm việc: o Môi trường làm việc bình thường: trong nhà, ngoài trời,… o Không tiếp xúc với hóa chất. o Hạn chế va đập.
Thiết kế vật đúc
1.3.2Lựa chọn vật liệu để đúc thân Con quay Con quay Spinner là một sản phẩm đồ chơi, hướng đến đối tượng là trẻ em, và sử dụng trên tay để chơi vì thế con quay cần phải nhẹ
Nhóm đưa ra lựa chọn là sử dụng hợp kim nhôm để đúc vì các lí do sau:
Nhôm có tính đúc tốt.
Nhôm có trọng lượng nhẹ.
Dễ tìm kiếm vật liệu.
Phòng thí nghiệm trường có thể đúc nhôm.
Sau khi hoàn tất bản vẽ chi tiết và lựa chọn vật liệu cho thân Con quay, nhóm bắt đầu thiết kế vật đúc với các thành phần cần thiết.
1.4.1Phân tích kết cấuVới thiết kế con quay đã lựa chọn thì nhóm phân tích lại kết cấu như sau:
Hình 1.4: Kết cấu thân Con quay
- Chi tiết có lỗ ở tâm đường kính 22mm dùng để lắp ổ bi.
- Do sản xuất đơn chiếc nên nhóm lựa chọn loại bỏ đi những lỗ có đường kính