74 Chương 6 ĐÚC ĐẶC BIỆT. Sản xuất đúc ngày càng phát triển, yêu cầu về năng suất, độ chính xác, độ bóng bề mặt cao (để giảm hoặc bỏ lượng dư gia công), yêu cầu chất lượng vật đúc tốt. Đúc trong khuôn cát không đáp ứng được những yêu cầu đó vì khuôn cát chỉ dùng được một lần, độ bóng, độ chính xác thấp, lượng dư gia công lớn, nhiều khuyết tật, giá thành chế tạo cao. Do đó ngày nay xuất hiện nhiều phương pháp đúc đặc biệt như đúc trong khuôn kim loại, đúc dưới áp lực, đúc ly tâm, đúc trong khuôn mẫu chảy, khuôn vỏ mỏng, đúc liên tục.v.v… 6.1 Đúc trong khuôn kim loại : 6.1.1 Khái niệm: Đúc trong khuôn kim loại là rót kim loại lỏng vào khuôn bằng kim loại, phương pháp này có đặc điểm như sau: - Khuôn kim loại có thể dùng được nhiều lần (vài chục đến hàng vạn lần) tùy thuộc vào kim loại vật đúc. - Vật đúc có độ chính xác cao (cấp II, III, dung sai kích thước IT13 IT17) và độ bóng bề mặt cao: (R z 20 R z 40) vì độ chính xác và độ bóng của khuôn cao. - Tổ chức hạt kim loại nhỏ mòn (do nguội nhanh) nên cơ tính tốt. - Tiết kiệm được vật liệu làm khuôn và điều kiện lao động tốt. - Tính dẫn nhiệt của khuôn cao nên khả năng điền đầy kém do đó khó đúc vật phức tạp và vật có thành mỏng, đúc gang dễ bò hóa trắng. - Mặt khác sự cản co của khuôn, lõi bằng kim loại lớn nên dễ gây ra nứt vật đúc. Khuôn kim loại được dùng rộng rãi để đúc các vật đúc bằng thép, gang, đồng, nhôm, manhê…, chế tạo các chi tiết như sec măng, xy lanh, van, pittông…. 6.1.2 Vật liệu làm khuôn, kết cấu của khuôn, lõi: a.Yêu cầu đối với vật đúc : - Số lượng vật đúc trong khuôn kim loại phải đủ lớn mới có lợi về kinh tế. Với vật đúc thành dày từ 3 6mm, số lượng vật đúc 200 400, còn với vật đúc có thành dày 15 20mm, số lượng vật đúc tương ứng có lợi phải 50 200. - Chiều dày thành vật đúc tối thiểu phải bảo đảm kim loại lỏng điền đầy tốt. - Hình dạng vật đúc đơn giản, ít lõi. - Thành vật đúc phải có độ côn lớn. - Tránh sự chuyển biến đột ngột chiều dày thành vật đúc. b. Thiết kế công nghệ đúc. Đối với công nghệ đúc trong khuôn kim loại cần chú ý: - Đậu ngót và đậu hơi phải bố trí ở chỗ đông đặc cuối cùng. So với đúc trong khuôn cát, đậu ngót khi đúc trong khuôn kim loại nhỏ hơn do kim loại đông nhanh hơn. Trong Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 75 nhiều trường hợp người ta không dùng đậu ngót vẫn không bò khuyết tật rỗ co. Đậu ngót chỉ dùng trong trường hợp khi đúc các hợp kim có độ co thể tích 4%; chiều dày thành không đều. - Đậu hơi phải đặt ở chỗ cao nhất của vật đúc trường hợp kiêm đậu ngót thì chân đậu hơi không được nhỏ hơn chiều dày thành vật đúc. Đậu hơi bên sườn có tác dụng bổ ngót cho phần vật đúc thành bên. - Lõi trong khuôn kim loại có thể bằng kim loại hoặc bằng cát tùy trường hợp cụ thể. Khi mặt trong không yêu cầu chính xác và yêu cầu lõi có độ xốp cao ta dùng lõi cát. Trong trường hợp mặt trong vật đúc cần chính xác, số lượng vật đúc lớn, lõi được chế tạo bằng kim loại. Để lấy lõi ra khỏi vật đúc dễ dàng lõi phải có độ côn lớn, hoặc ghép nhiều mảnh. ( Ví dụ hình 1-70 khuôn, lõi kim loại để đúc pittông). - Những lõi kim loại lớn nên làm rỗng để giảm trọng lượng ( 100mm). c. Vật liệu làm khuôn, lõi: thường dùng là gang, thép hợp kim, thép các bon và đồng. Gia công bộ khuôn kim loại bằng phương pháp đúc, gia công cơ khí, đặc biệt ngày nay dùng phổ biến phương pháp gia công cơ khí hiện đại như bằng tia lửa điện, tiện, phay CNC. - Người ta thường dùng khuôn bằng gang thường, gang hợp kim để đúc vật đúc gang nhỏ, trung bình, vật đúc thép nhỏ, vật đúc hợp kim đồng, nhôm. 2 1 3 A A 4 7 5 6 A - A 1 2 3 Hình 1- 70 1,2,3,4,5,6,7 là các phần ghép lõi khuôn kim loại đúc pittông. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 76 Khuôn bằng thép hợp kim (50CrNiMo; 120Cr12Mo) dùng đúc vật đúc đơn giản bằng nhôm. Đồng đỏ dùng làm những miếng chắp thêm vào khuôn để tăng khả năng truyền nhiệt khi đúc hợp kim màu. - Vật liệu làm lõi: lõi có thể làm kim loại hoặc bằng hỗn hợp cát. Thép CT48, CT51, 50CrNiMo dùng làm lõi khi đúc hợp kim màu. Lõi cát có tính lún tốt, dẫn nhiệt thấp nên hay dùng khi đúc gang, thép, còn đối với hợp kim màu, chỉ dùng lõi cát khi lỗ phức tạp. Khác với khuôn cát, trong khuôn kim loại lõi cát không thể gắn với khuôn thành một khối nên cần đònh vò lõi chính xác và phải có khả năng thoát khí. Để tránh nứt vật đúc do co, người ta rút lõi ra khỏi vật đúc sớm hơn khi độ co của vật đúc còn nhỏ, do đó quá trình đúc khá phức tạp. Lõi kim loại vì thế chỉ dùng khi đúc hợp kim nhẹ. Những biện pháp thường dùng khi lấy lõi ra khỏi vật đúc: + Rút lõi khi nhiệt độ vật đúc còn cao, thời điểm đó vật đúc chỉ mới đông kết một lớp vỏ hoặc lượng co ngót còn thấp. Ví dụ : gang rút lõi ở nhiệt độ 900 950 o C. + Rung lõi trong lúc rót và khi vật đúc đông đặc. + Làm nguội nhanh lõi để làm giảm kích thước lõi. d. Kết cấu khuôn, lõi: - Cấu tạo khuôn kim loại tùy thuộc vào vật đúc. Đối với vật đúc đơn giản khuôn thường được làm 2 nửa tương ứng với khuôn trên và khuôn dưới như khi đúc trong khuôn cát. Hai nửa khuôn có thể ghép với nhau bằng bản lề hay chốt đònh vò. Trên hình 1-71 giới thiệu khuôn kim loại có lõi cát để đúc gang. Hình 1-71 Khuôn kim loại có lõi cát để đúc gang. 1,2 Hai nửa khuôn 3. Lòng khuôn 4. Hệ thống rót 5.Gờ khuôn 6. Chốt đònh vò 7. Gờ khuôn có lỗ bắt bu lông 8. Lõi cát 9. Gối lõi 10.Rãnh thoát khí 11. Chốt đẩy. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 77 Khuôn gồm hai nửa 1 và 2, lòng khuôn 3, hệ thống rót 4 (hệ thống rót thường bố trí ở mặt phân khuôn để dễ chế tạo khuôn), gờ khuôn 5 để bảo đảm cứng vững cho khuôn, chốt đònh vò 6 để lắp 2 nửa khuôn với nhau chính xác. Để kẹp khuôn trên máy ta dùng gờ 7 có lỗ bắt bu lông. Đặt lõi cát 8 nhờ gối lõi 9. Khí trong khuôn thoát ra theo rãnh thoát khí 10 (đặt dọc theo mặt phân khuôn và sâu 0,2 0,5 mm). Để dễ lấy vật đúc ra khỏi khuôn ta dùng chốt đẩy 11, chốt đẩy thường chế tạo thành thỏi hình trụ và lắp vào các lỗ 11 ở thành khuôn. Yêu cầu khuôn khi ghép với nhau phải khít để tránh cho vật đúc khỏi bò ba via lớn. Đối với những vật đúc phức tạp, khuôn nhiều phần ghép lại với nhau, mỗi khuôn tạo nên một phần của vật đúc. Sự thoát khí trong khuôn kim loại. Khí ở trong khuôn kim loại chỉ có thể thoát qua hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót khi đang rót. Vì thế phải tạo lỗ, rãnh thoát hơi trên mặt phân khuôn, trên các mặt lắp ghép của khuôn và lõi. Kích thước tiết diện rãnh hơi đủ lớn cho hơi thoát ra mà không cho kim loại chảy ra ngoài và phụ thuộc vào kim loại hợp kim ( thường sâu 0,2 0,5 mm). Chẳng hạn khi đúc gang, brông kích thước rãnh thoát khoảng 0,25mm, nếu đúc hợp kim nhôm và magiê chiều rộng rãnh có thể đạt đến 0,5mm. - Hệ thống rót cho khuôn kim loại cần bảo đảm dòng kim loại chảy êm, dễ thoát hơi, dễ tạo xỉ và tạo hướng đông hợp lý cho vật đúc. Có thể bố trí rót từ trên xuống, dưới lên hoặc từ mặt bên qua khe dẫn. - Chiều dày thành vật đúc và chiều dày khuôn kim loại. Thành vật đúc trong khuôn kim loại phải bảo đảm khả năng điền đầy. Trong bảng 1 dưới đây là chiều dày thành tối thiểu của một số hợp kim đúc. Bảng1 Loại vật đúc Chiều dày thành tối thiểu (mm) Vật đúc không có lõi Gang Thép Hợp kim nhôm Hợp kim Magiê Hợp kim đồng Nhỏ Vừa Lớn 3 8 15 20 15 1 3 2 Vật đúc có lõi 2,5 5 10 15 Chiều dày thành khuôn ảnh hưởng đến tuổi thọ khuôn, độ chính xác của vật đúc, đến quá trình kết tinh từ đó ảnh hưởng đến tổ chức của vật đúc. Qua nghiên cứu người ta thấy rằng: - Đúc hợp kim có nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp như gang, hợp kim màu thì việc tăng chiều dày khuôn dẫn đến tăng tốc độ đông đặc của vật đúc. - Hợp kim đúc có nhiệt độ nóng chảy trung bình như thép dù có tăng chiều dày khuôn cũng không làm thay đổi tốc độ đông đặc của vật đúc. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 78 - Ngược lại khi hợp kim đúc có nhiệt độ nóng chảy cao, việc tăng chiều dày thành khuôn sẽ làm giảm tốc độ đông đặc của vật đúc. - Chiều dày thành khuôn vừa để bảo đảm đủ bền nhưng không lớn hơn chiều sâu thấm nhiệt để bảo đảm sự thoát nhiệt ra ngoài. Chiều dày thành khuôn được quy đònh như sau (bảng 2): Bảng 2 Dạng vật đúc Chiều dày thành khuôn Vật đúc thép chiều dày mỏng. Vật đúc thép chiều dày trung bình và lớn. Vật đúc gang chiều dày nhỏ vàtrung bình. Vật đúc gang chiều dày lớn. Vật đúc hợp kim nhôm và đồng… 1,2 2,5 chiều dày thành vật đúc. 1,0 1,5 chiều dày thành vật đúc. 1 1,5 chiều dày thành vật đúc. Đôi khi >1,5 chiều dày thành vật đúc. 2,5 3 chiều dày thành vật đúc nhưng không nhỏ hơn 15mm 6.1.3 Công nghệ đúc: - Nhiệt độ khuôn và vật đúc. Để nâng cao tính chảy loãng của hợp kim đúc, giảm tốc độ nguội của vật đúc, tránh biến trắng bề mặt vật đúc bằng gang, khuôn kim loại được nung nóng trước khi rót đến một nhiệt độ phụ thuộc vào hợp kim đúc. Nhiệt độ nung nóng khuôn có thể tính theo công thức: t k = 470 – 20R. Trong đó: R- Chiều dày danh nghóa của thành vật đúc (mm). Nhiệt độ này cũng có thể sử dụng theo bảng 3. Nhiệt độ vật đúc khi dỡ khuôn có ảnh hưởng đến tổ chức lớp bề mặt vật đúc và mức độ đồng đều từ ngoài vào trong của vật đúc. Nhiệt độ đó có thể xác đònh theo công thức sau: t m =1000 – 5R t m - Nhiệt độ lớp sát mặt vật đúc (t o C) R- Chiều dày danh nghóa của thành vật đúc (mm). Nhiệt độ vật đúc gang khi dỡ khuôn : 780 o C < t < 1000 o C. Bảng 3. Hợp kim đúc Đặc điểm của vật đúc Chiều dày thành vật đúc (mm). Nhiệt độ nung khuôn t o C Hợp kim nhôm - Có gân mỏng cao 80mm -Có gân, tiết diện 3,5mm 2 -Không có gân gờ. 1,6 2,1 5 10 8 >8 470 480 o C 350 400 o C 250 300 o C 200 250 o C Hợp kim Mg - Thành mỏng -Thành dày 350 o C 250 o C Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 79 - Có lõi kim loại 300 450 o C Đồng thau Phụ tùng máy 120 200 o C Đồng thanh chì Ổ trục < 50 o C Thép cacbon - Thành mỏng -Thành dày 300 o C 150 o C Gang xám < 5 5 10 10 20 20 40 400 450 o C 300 400 o C 250 300 o C 150 250 o C - Nhiệt độ rót hợp kim Khuôn kim loại có tính dẫn nhiệt cao nên nhiệt độ rót vào khuôn phải cao để tăng khả năng điền đầy khuôn. Nhiệt độ này tùy thuộc chủ yếu vào bản chất hợp kim đúc, chiều dày thành vật đúc, được cho trong bảng 4 sau: Bảng 4 Vật liệu Chiều dày vật đúc (mm) Nhiệt độ rót t o C Gang xám < 10 11 40 41 50 51 100 101 150 >150 1400 1340 o C 1360 1300 o C 1350 1280 o C 1320 1250 o C 1320 1220 o C 1280 1200 o C Gang dẻo < 4 5 10 10 20 1480 1400 o C 1450 1380 o C 1430 1370 o C Thép C và thép hợp kim thấp (0,2 0,4%C) - Vật đúc thành mỏng phức tạp - Vật đúc phức tạp - Vật đúc trọng lượng trung bình - Vật đúc thành dày 6 20 20 25 26 30 31 75 1465 1440 o C 1460 1435 o C 1455 1435 o C 1450 1430 o C Thép hợp kim - Thép Măng gan - Thép Cr – Ni hợp kim cao - Thép kết cấu Cr - Ni 1400 1390 o C 1465 1440 o C 1450 1430 o C Bảng 5. Nhiệt độ rót của hợp kim nhôm và Đồng Ký hiệu hợp kim Nhiệt độ o C Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 80 Nhiệt độ quá nhiệt Nhiệt độ rót Al Si 7 AlSi12 AlSi8 AlSi9 BCuSn10 BCuSn10Zn2 BCuSn6Zn6Pb3 BCuSn11Zn3Ni 4 BCuAl9Fe4 80 160 60 110 100 150 100 150 80 110 85 135 153 233 100 240 90 160 720 800 700 750 700 750 700 800 1080 1150 1100 1150 1120 1200 1150 1280 1130 1200 - Sơn khuôn: Sơn dùng cho khuôn kim loại gồm sơn lót và sơn phủ. + Sơn lót làm nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ nguội cục bộ của vật đúc và có tác dụng bảo vệ khuôn, ngăn cản sự tiếp xúc trực tiếp của kim loại lỏng với thành khuôn, tạo điều kiện điền đầy khuôn tăng tuổi thọ của khuôn. Đúc thép: 50% bột thạch anh +5,5% đất sét chòu nhiệt +1,5% xà phòng lỏng +30% nước. Đúc gang: 100g bột thạch anh + 50g thủy tinh lỏng + 1 lít nước. Đúc hợp kim đồng: 5% bột graphit + 20% dầu nhờn + 10% paraphin + 65% dầu hỏa. Đúc hợp kim nhôm: 15% bột phấn+ 8% bột graphit + 4% thủy tinh lỏng + 73% nước. Trong một số trường hợp lớp sơn lót còn có tác dụng biến tính và hợp kim hoá lớp bề mặt vật đúc. Chiều dày lớp sơn lót thường 0,1 1mm. Trong một ca làm việc lớp sơn lót được quét 1 2 lần. + Lớp sơn phủ (phủ lên lớp sơn lót) bằng dầu madut, dầu hỏa hoặc dầu thực vật. Khi rót kim loại lỏng vào khuôn, lớp sơn này sẽ cháy tạo nên màng khí ngăn cách kim loại lỏng và bề mặt khuôn do đó nâng cao tính chòu nhiệt của khuôn tạo điều kiện điền đầy khuôn, bảo vệ khuôn và điều chỉnh tốc độ đông đặc của vật đúc. Nó cũng có tác dụng tăng độ bóng cho bề mặt vật đúc và lấy vật đúc ra khỏi khuôn dễ dàng. 6.1.4 Quá trình công nghệ đúc trong khuôn kim loại: a. Làm sạch bề mặt lòng khuôn, lõi ( sau mỗi lần đúc). b. Sấy khuôn, lõi. c. Sơn bề mặt khuôn, lõi. d. Lắp khuôn, lõi và rót kim loại vào khuôn. e. Lấy lõi (lõi kim loại), để nguội vật đúc trong khuôn một thời gian nhất đònh rồi dỡ khuôn. Thời gian này tùy thuộc vật đúc và hợp kim đúc. Nếu dỡ vật đúc sớm quá vật đúc sẽ nguội nhanh ngoài không khí nên dễ nứt, nếu dỡ vật đúc muộn quá cũng dễ nứt do khuôn lõi kim loại ngăn trở sự co của vật đúc. 6.2 Đúc dưới áp lực: Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 81 P gv 2 6.2.1 Đặc điểm tạo hình vật đúc. Khi đúc dưới áp lực, hợp kim lỏng điền đầy khuôn nhanh dưới áp lực và kết tinh cũng dưới áp lực đó. Tốc độ điền đầy khuôn v được xác đònh: - Trọng lượng riêng của kim loại lỏng. P -Áp suất tác dụng lên kim loại lỏng. Tốc độ này dao động trong khoảng 0,5 120m/s. Áp suất cuối cùng tác dụng lên kim loại lỏng có thể đạt đến 5000Kg/cm 2 . Dòng chảy của kim loại trong khuôn có lợi cho hợp kim có khoảng kết tinh rộng, vật đúc tương đối đơn giản. Dòng chảy rối xảy ra khi tốc độ dòng chảy lớn. Dòng chảy rối tạo nên dòng khí nằm lại trong khuôn và tạo nên bọt khí. Nhưng bọt khí này cũng có thể tác dụng tốt trong quá trình hình thành vật đúc. Áp suất trong bọt khí tác dụng đều lên dòng chảy rối trong quá trình điền đầy khuôn và tạo ra áp suất tónh tác dụng lên kim loại sau khi khuôn được điền đầy. Do đó, vật đúc được in hình rõ nét mặt dù đậu ngót vẫn đông đặc tương đối nhanh trước cả vật đúc. Quá trình hình thành vật đúc bao gồm quá trình vận chuyển chất, còn quá trình vận chuyển năng lượng là do sự truyền nhiệt. Hai quá trình phải xảy ra đồng bộ để bảo đảm chất lượng đúc. Giai đoạn thứ nhất là giai đoạn điền đầy khuôn. Ở giai đoạn này phải chọn tốc độ thời gian sao cho vật đúc không có khuyết tật như xốp, bọt, rỗ, màng oxyt. Giai đoạn hai là giai đoạn kim loại kết tinh ở đây một hướng đông thích hợp được tạo nên. 6.2.2 Kết cấu khuôn và vật liệu làm khuôn: a. Kết cấu khuôn: Khuôn kim loại để đúc dưới áp lực thường gồm hai nửa, một nửa khuôn cố đònh và một nửa di động; lõi kim loại có nhiều mảnh ghép với nhau như đúc trong khuôn kim loại; chốt đẩy vật đúc; hộp để kẹp khuôn; và các chi tiết phụ khác như đinh tán, bu lông kẹp…Hình 1- 72 giới thiệu kết cấu của một khuôn kim loại đúc dưới áp lực. Khi thiết kế khuôn cần chú ý: - Vật đúc cần phân bố trong một nửa khuôn để dễ chế tạo khuôn và không bò sai lệch do lắp khuôn gây ra. - Vò trí vật đúc trong khuôn cần đảm bảo dễ lấy ra khỏi khuôn và khi lấy đồng thời 2 1 4 3 5 Hình 1-72 Khuôn kim loại để đúc dưới áp lực. 1. Nửa khuôn cố đònh. 2. Nửa khuôn di động. 3. Chốt đẩy 4. Vật đúc 5. Tấm đẩy. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 82 đẩy được vào các phần của vật đúc để tránh biến dạng. - Số lượng vật đúc trong khuôn cần đảm bảo kim loại dễ điền đầy khuôn. Các chi tiết đúc cần đều nhau về khối lượng, kích thước để đảm bảo kết tinh cùng một lúc, tránh các khuyết tật đúc (như co nứt …) Đảm bảo dễ tách lõi khỏi vật đúc, muốn vậy hướng rút lõi cần bố trí thẳng góc với mặt phân khuôn. - Đảm bảo dẫn kim loại vào khuôn dễ và đầy đủ, dễ tách vật đúc khỏi khuôn. Hướng của dòng kim loại dẫn vào khuôn cần tránh thẳng góc với nửa khuôn động vì sẽ làm cho khuôn không vững và dễ rỗ khí. - Đảm bảo thoát khí khỏi khuôn dễ dàng. Muốn vậy ngoài việc khí thoát qua mặt phân khuôn, qua khe hở giữa chốt đẩy và khuôn người ta còn làm thêm các rãnh thoát khí dọc theo mặt phân khuôn. Bề sâu các rãnh này khoảng 0,07 mm đối với vật đúc thiếc chì; 0,1 mm đối với kẽm Magiê; 0,2 mm đối với đồng, nhôm. - Khuôn cần được gia công chính xác, mặt phân khuôn cần phải mài. b. Vật liệu khuôn: Vì chòu áp lực cao, tốc độ dòng kim loại chảy vào khuôn cao …Nên cơ tính, tính chòu nhiệt và chòu mòn cao hơn khuôn kim loại thông thường. Các loại vật liệu làm khuôn được giới thiệu ở bảng 6 như sau: Bảng 6 Chi tiết của khuôn Ký hiệu vật liệu Để đúc thiếc chì Đúc kẽm Đúc Magiê, nhôm Đúc đồng Khuôn Bạc lót Lõi Chốt đẩy Tấm đẩy Chốt dẫn hướng Hộp kẹp khuôn CD80A;CD100A 50CrNiMo CD80A Thép C20 CD80A; D100A Gang Thép C20 50CrNiMo 50CrNiMo CD100A Thép Thép C20 CD80A;CD100A Gang Thép C50 30CrW8 30CrW8 30CrW8 Thép C25 CD80A;CD100A Thép đúc Thép C50 30CrW8 30CrW8 30CrW8 Thép C50 CD80A;CD100A Thép đúc CD70A - Máy đúc dưới áp lực có 2 loại chính sau: + Máy đúc dưới áp lực bằng pittông có buồng ép nguội (hình 1-73a,b). + Máy đúc dưới áp lực bằng pittông có buồng ép nóng (hình 1-73c). 6.2.3 Công nghệ chế tạo vật đúc: - Hợp kim đúc dưới áp lực cần có: Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh 83 - Nhiệt độ nóng chảy của kim loại thấp để bảo đảm tuổi thọ của khuôn. - Khoảng kết tinh hẹp để vật đúc có mật độ đều, đủ bền dẻo ở nhiệt độ cao. - Độ chảy loãng tốt. - Ít dính bám vàokhuôn. - Thành phần hoá học ổn đònh khi để lâu trong lò. Chúng thường là hợp kim trên cơ sở của Pb, Zn, Sn, Al, Mg và Cu. Những hợp kim cá biệt có độ nóng chảy cao cũng có thể đúc dưới áp lực nhưng thiết bò và nhất là khuôn cần có yêu cầu cao hơn. Hợp kim hệ Fe–C ít được dùng để đúc áp lực. Một vài thông số công nghệ khi đúc dưới áp lực. Vật đúc dưới áp lực thường nhỏ, mỏng. Chiều dày thành vật đúc 3 4mm ( hợp kim Al 1,5 4 mm; hợp kim Mg 1,2 5 mm; hợp kim Zn và Cu 0,7 4mm). Đúc được lỗ có đường kính nhỏ nhất từ 1,5 5 mm tùy theo hợp kim. Trong bảng 7 dưới đây trình bày một số thông số cần lưu ý khi đúc dưới áp lực. Những vật đúc có gân cứng vững thì chiều dày gân lấy bằng 0,8 0,9 chiều dày vật đúc. Bán kính lượn ở giao tuyến các thành có chiều dày khuôn khác nhau lấy bằng 1/3 tổng các chiều dày đó. Bảng 7: Một số thông số công nghệ đúc dưới áp lực: Thông số công Hợp kim đúc Hình 1-74 Sơ đồù nguyên lý máy đúc áp lực. a) Có buồng ép nguội thẳng đứng. b) Có buồng ép nguội nằm ngang. c) Có buồng ép nóng. 1. Pittông ép 2. Buồng ép 3. Nửa khuôn cố đònh 4. Nửa khuôn di động 5. Vật đúc 6. Ống rót 7. Mặt phân khuôn 8. Pittông dưới c) 4 3 1 b) 4 a) Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Copyright © Truong DH Su pham Ky thuat TP. Ho Chi Minh [...]... 7) Phần kim lo i chưa kết tinh nằm trong phễu lõm tiếp tục kết tinh nhờ truyền nhiệt qua lớp vỏ cứn g ra bên ngo i và tạo thành sản phẩm 3 Quá trình hình thành vật đúc liên tục gồm các giai đoạn: 90 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Giai đoạn I: i n kim lo i lỏng Giai đoạn II: Truyề n quá nhiệt Giai đoạn III: Kết tinh Giai đoạn IV:... semăng và một số chi tiết đònh hình khác bằng thép, gang, kim lo i màu và phi kim 6. 3.2 Các phương pháp đúc ly tâm: inh hi M Cng và đúc ly tâm nằm Căn cứ vào trục quay của khuôn đúc chia ra đúc ly tâmứ P H uat T (hình 1-7 6) y th am K u ph DH S g ruon t©T h yrig 1 Cop 2 a) b) Hình 1-7 6 Nguyên lý các phương pháp đúc ly tâm a) Đúc ly tâm đứng b) Đúc ly tâm nằm 1 Khuôn kim lo i 2 .Kim lo i đúc a Đúc ly tâm đứng:... n i trực tiếp v i lòng khuôn hay qua đậu tích 6 Đậu tích nhận phần kim lo i đến đầu tiên chứa nhiều khí và tạp chất Rãnh n i 5 có tiết diện nhỏ để dễ tách kh i vật đúc Phương pháp tốt nhất để tránh rỗ khí là đúc trong chân khôn g hay hút khí ra kh i lòng khuô n trước Hình 1-7 5 Vật đúc áp lực khi dẫn kim lo i vào - Nhiệt độ rót và nhiệt độ của khuôn Nhiệt độ rót tùy thuộc vào hợp kim đúc nhưng n i chung... lực ly tâm càng lớn Đúc ly tâm có ưu i m sau: - Đúc được những chi tiết hình tròn xoay rỗ ng mà không cần dùng l i, do đó tiết kiệm được vật liệu và công làm l i - Không cần dùng hệ thống rót nên tiết kiệm được kim lo i đúc - Do tác dụng của lực ly tâm nên kim lo i i n đầy vào khuôn tốt, có thể đúc được vật thành mỏng, vật có đường gân hoặc hình n i mỏng Mặt khác vì kim lo i i n đầy khuôn tốt nê... khuôn, l i một lớp dầu mazút, lượng dầu cần dùng từ 120 150g/một tấn kim lo i - Vật liệu làm khuôn và những thông số đúc: vật liệu làm khuôn cần chọn lo i dẫn nhiệt tốt như đúc kim lo i màu khuôn làm bằng hợp kim đồng và hợp kim nhôm, chiều dày khuôn 6 8 mm Nhiệt độ rót cho m i hợp kim thường lấy 30 500C trên đườ ng lỏng, tốc độ rót và chiều cao khuôn tù y thuộc vào hợp kim đúc Ví dụ khi đúc ố ng,... đúc hợp kim Fe-C Vì lo i này có tính dẫn nhiệt thấp hơn nên th i gian tiếp xúc v i bình kết tinh ph i kéo d i do đó bình kết tinh ph i d i hơn và năn g suất thấp hơn so v i phương pháp trên 6. 5 Đúc trong khuôn vỏ mỏng: 6. 5.1 Kh i niệm: Đúc trong khuôn vỏ mỏng là dạng đúc trong khuôn cát nhưng chiều dày khuôn từ 6 8 mm Đúc trong khuôn vỏ mỏng có nhữn g đặc i m sau: - Có thể đúc được gang, thép, kim. .. cơ Không đúc được vật phức tạp có tiết diện thay đ i 6. 4.2 Các lo i đúc liên tục: - Đúc ống và đúc th i - Đúc tấm Sự hình thành vật đúc khi đúc liên tục (hình 1-7 9) như sau: Kim lo i lỏng được rót từ thù ng rót 1 vào bình kết tinh 2 Nhiệt được truyền qua bình kết tinh có nước làm ngu i tuần hoàn tạo nên lớ p vỏ cứng Khi ngu i nhanh, lớp vỏ cứng co l i tách ra kh i thành khuôn và được kéo ra một cách... 5000 60 00 8000 65 00 10.000 H Su ng D uo © Tr ight 6. 3 Đúc ly tâm: opyr C 6. 3.1 Kh i niệm: Đúc ly tâm là rót kim lo i lỏng vào khuôn quay, nhờ lực ly tâm mà kim lo i lỏng được phân bố đều theo bề mặt bên trong của khuô n hoặc i n đầy long khuô n để tạo thành vật đúc Lực ly tâm tác dụng vào kim lo i lỏng tính theo công thức: P = m.r. 2 Qua công thức trên ta thấy kh i lượng riên g m của kim lo i càng... cần đậu ngót bổ sung, do đó tiết kiệm kim lo i - Vật đúc sạch do tạp chất, xỉ và phi kim nhẹ có lực ly tâm bé nên không bò lẫn vào kim lo i vật đúc - Tổ chức kim lo i mòn chặt, không bò rỗ co, rỗ khí do đông đặc dư i tác dụng của lực ly tâm Nhưng đúc ly tâm có nhược i m sau: - Chỉ thích ứng nhiề u cho vật đúc tròn xoay rỗn g 87 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT... bình kết tinh bằng kim lo i có nướH làm h c Su p ngu i tuần hoàn.Nhờ truyền nhiệt nhanh nên D kim lo i lỏng sau khi rót vào Truongđược kết tinh ngay Vật đúc được kéo liên tục ra kh i khuôn © g t khuôn bằn g những cơ yriuh c biệt ( như con lăn, bàn kéo…) op cấ đặ C - Khuôn đúc và l i kim lo i có hệ thống lạnh tuần hoàn, để làm ngu i và đông đặc nhanh vật đúc Sản phẩm đúc liên tục có dạng ống, th i và các . mỏng, đúc liên tục.v.v… 6. 1 Đúc trong khuôn kim lo i : 6. 1.1 Kh i niệm: Đúc trong khuôn kim lo i là rót kim lo i lỏng vào khuôn bằng kim lo i, phương pháp này có đặc i m như sau: - Khuôn kim. 1-7 6b). Để kim lo i r i đều theo Hình 1 - 76 Nguyên lý các phương pháp đúc ly tâm. a) Đúc ly tâm đứng. b) Đúc ly tâm nằm. 1. Khuôn kim lo i 2 .Kim lo i đúc. 1 2 a) b) Hình 1-7 7 Vật đúc. vật phức tạp có tiết diện thay đ i. 6. 4.2 Các lo i đúc liên tục: - Đúc ống và đúc th i. - Đúc tấm Sự hình thành vật đúc khi đúc liên tục (hình 1-7 9) như sau: Kim lo i lỏng được rót từ