GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KIM LOẠI - PHẦN I CÔNG NGHỆ ĐÚC - CHƯƠNG 4 docx

42 Chương 4 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KHUÔN VÀ LÕI. 4.1 Vật liệu làm khuôn và lõi Để chế tạo hỗn hợp khuôn và lõi ta sử dụng vật liệu tự nhiên hoặc nhân tạo. Vật liệu làm khuôn và lõi cát được chế tạo bằng cát, đất sét và một số phụ gia khác. 4.1.1 Yêu cầu của vật liệu làm khuôn và lõi. Vật liệu này phải thoả mãn các yêu cầu sau: a. Độ bền là khả năng hỗn hợp bảo đảm cho khuôn và lõi không bò phá hủy khi chế tạo, lắp ráp, vận chuyển hoặc khi chòu tác dụng của dòng chảy của kim loại. Theo tiêu chuẩn thì đối với hỗn hợp ướt dùng giới hạn bền nén  n và hỗn hợp khô dùng giới hạn bền kéo  k . Hỗn hợp cát đất sét ướt (khuôn tươi) thường  n = 30 70 KPa và loại khô(khuôn khô)  k = 80 200KPa. Độ bền tăng khi cát hạt càng nhỏ, không đồng đều,sắc cạnh, độ mòn chặt của hỗn hợp tăng, lượng đất sét tăng, độ đầm chặt tăng. b. Độ bền bề mặt là khả năng chòu lực khi có dòng chảy kim loại tác dụng lên bề mặt lòng khuôn. Nếu chỉ tiêu này không đạt có nghóa là hỗn hợp bò phá vỡ dẫn đến làm lẫn vật liệu khuôn vào kim loại đúc. c. Tính lún : Là khả năng giảm thể tích của hỗn hợp khi kim loại co. Tính lún không tốt sẽ dẫn đến khả năng phá vỡ khuôn hoặc làm nứt vật đúc. Tính lún tăng khi dùng cát hạt to, lượng đất sét và chất dính kết ít, chất phụ (mùn cưa, rơm vụn, bột than…) tăng d. Tính dẻo : Là khả năng in hình rõ nét của mẫu và hộp lõi tạo ra hình dạng và kích thước đúng. Tính dẻo tăng khi thành phần nước trong hỗn hợp tăng đến 8%, đất sét và chất dính kết tăng, cát hạt nhỏ. e. Tính công nghệ gồm ccác chỉ tiêu sau : - Tính điền đầy là khả năng di động của vật liệu để điền đầy khi làm khuôn và lõi. Tính điền đầy bảo đảm khuôn và lõi có độ đầm chặt đồng đều và khả năng dùng lực nhồi nén nhỏ nhất. - Tính chòu nhiệt là khả năng giữ cho vật liệu không bò nóng chảy, không có tác dụng hoá học với kim loại nóng chảy. Các lớp hỗn hợp khi bò cháy sẽ cản trở quá trình gia công cơ ( lớp cát cháy ) và làm giảm độ thoát khí, tạo rỗ khí trong vật đúc. - Tính chống ẩm là khả năng hút ẩm rất ít trong một đơn vò thời gian. Độ ẩm cao làm giảm độ bền nén và sinh khí khi tiếp xúc kim loại nóng chảy. - Tính bền lâu là khả năng giữ được tính chất của vật liệu khi sử dụng nhiều lần. 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 43 - Tính thông khí là khả năng thoát khí qua hỗn hợp tránh cho vật đúc khỏi bò rỗ khí, làm giảm áp lực khí trong lòng khuôn khi điền đầy kim loại lỏng. Ở nhiệt độ cao, lượng hơi nước chứa ở hỗn hợp gần lòng khuôn sẽ bốc hơi, lượng khí hoà tan trongkim loại lỏng cũng bò giải phóng khi kim loại đông đặc. Chúng sẽ thoát ra một phần qua hỗn hợp khuôn và lõi. Để đánh giá độ thông khí dùng hệ số thông khí K, được xác đònh bằng thực nghiệm. Hỗn hợp cát đất sét thường có hệ số K = 30 120 đơn vò. Tính thông khí của hỗn hợp tăng khi độ đầm chặt giảm, cát hạt to và đều, lượng sét, chất dính kết ít, chất phụ nhiều, lượng nước < 4% - Tính nhiệt lý: Bao gồm tính dẫn nhiệt và nhiệt dung. Tính nhiệt lý ảnh hưởng đến tốc độ kết tinh của kim loại và do đó làm ảnh hưởng đến đến tổ chức và tính chất của vật đúc. Tóm lại, hỗn hợp làm khuôn và làm lõi đòi hỏi nhiều yêu cầu khác nhau. Cần căn cứ vào loại hợp kim đúc, khối lượng và hình dáng của vật đúc để chọn loại thành phần của hỗn hợp. 4.1.2 Vật liệu làm khuôn và lõi. a. Cát là thành phần chính của hỗn hợp. Trong cát, thành phần cơ bản là SiO 2 có nhiệt độ chảy cao (t o ch =1713 o C), độ bền, độ cứng và tính ổn đònh nhiệt hoá cao, độ hạt từ 0,02  3mm. Đặc tính xấu của cát thạch anh là ở nhiệt độ trung bình (575 o ) có sự chuyển biến thù hình làm thay đổi thể tích làm nứt nẻ hạt cát tạo ra bụi nhỏ. Người ta thường bổ sung thêm cát vàng. Khi lượng tạp chất Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 , CaCO 3 … và các chất khác có lượng chứa tối thiểu để tăng tính chòu nhiệt của hỗn hợp. Cát thạch anh trong thiên nhiên thường đã có đất sét. Độ hạt của cát to hoặc nhỏ sẽ có tính chòu nhiệt khác nhau và và tạo ra độ bóng bề mặt khác nhau. Mặt khác độ hạt và hình dạng hạt cát ảnh hưởng lớn đến độ thông khí. Khi đúc thép có thể pha thêm vào cát thạch anh một lượng Z r O 2 . SiO 2 có T o ch = 2000 o C, Crôm mít Fe 2 O.Cr 2 O 3 có T o ch =1850 o C. b. Đất sét là loại chất liệu kết dính nhằm bảo đảm độ bền, độ dẻo của hỗn hợp. Đất sét thường dùng loại cao lanh (Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O). Các tạp chất Fe 2 O 3 , Na 2 CO 3 , CaCO 3 trong đất sét sẽ làm giảm khả năng kết dính và tính ổn đònh nhiệt hoá. Ngoài dạng cao lanh còn dùng Bentonit (Al 2 O 3 . 4Si0 2 .nH 2 O). Loại này khả năng dính kết cao nhưng hiếm và đắt. Khi dùng chỉ trộn với tiû lệ không lớn (1,5  3%) c. Chất dính kết:làm tăng độ bền, độ dẻo,tính chòu nhiệt cho khuôn và lõi. Gồm dầu thực vật, rỉ mật, bột hồ, kiềm sunfit (nước bã giấy), nước thủy tinh (Na 2 0. nSi0 2 .mH 2- 0), xi măng… d. Chất phụ: đưa vào khuôn và lõi nhằm tăng một số tính chất đặc biệt, làm nhẵn bóng bề mặt khuôn lõi. - Các chất pha trộn vào hỗn hợp làm khuôn như bột than, hỗn hợp làm lõi như mùn cưa …( 3%8% ) làm tăng tính lún, thông khí, dễ phá khuôn lõi. 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 44 - Chất sơn khuôn lõi: là hỗn hợp của vật liệu chòu lửa hạt rất nhỏ, chất dính và nước làm dung môi hòa tan như bột than, bột graphít, bột thạch anh (SiO 2 ) …, nước thủy tinh hoặc dung dòch của chúng với đất sét, nước quét hoặc phun lên bề mặt lòng khuôn, lõi. Nó làm tăng độ bóng vật đúc, tăng độ bền bề mặt khuôn, tính chòu nhiệt cho khuôn lõi (chống cháy dính cát vật đúc), tạo cho việc phá khuôn, làm sạch cát được dễ dàng. Thành phần và yêu cầu của chất sơn phải phù hợp với yêu cầu của từng hợp kim đúc: + Đúc gang: chất sơn có chứa grafit để chống cháy cát và có tác dụng chống trắng gang. Ví dụ: chất sơn gồm grafit 60%; bentonit 3,5%; Dextrin 3%; và nước. + Đúc thép: chất sơn không dùng grafit được, vì grafit sẽ làm thay đổi thành phần các bon của thép, khi đó chất sơn khuôn sẽ là bột thạch anh để tăng độ chòu nhiệt cho mặt khuôn, chống cháy cát, làm mặt vật đúc nhẵn đẹp. 4.1.3 Hỗn hợp cát- đất sét: Khi tạo hỗn hợp, người ta chia ra hai loại gọi là cát áo và cát đệm. Cát áo: hỗn hợp này phủ lên mẫu một lớp dày khoảng 40  100mm khi làm khuôn, trực tiếp tiếp xúc với kim loại lỏng nên yêu cầu có chất lượng cao về độ chòu nhiệt, độ hạt cần nhỏ hơn để bề mặt vật đúc nhẵn bóng, thông thường cát áo làm bằng vật liệu mới. Cát đệm: dùng điền đầy phần còn lại của khuôn, do không trực tiếp tiếp xúc với kim loại lỏng nên chất lượng thấp hơn, thường tận dụng phần hỗn hợp cũ được phục hồi lại. Nếu làm lõi, làm khuôn bằng máy thì chỉ dùng một loại cát mới đồng nhất. Hỗn hợp cát - đất sét tùy từng loại khuôn, sau khi đầm chặt không qua sấy gọi là khuôn tươi; nếu qua sấy gọi là khuôn khô. Hỗn hợp làm khuôn tươi thường chứa 10  12% đất sét và có độ ẩm 4  5%. Khuôn tươi có ưu điểm có tính dẻo và điền đầy tốt, dễ phá khuôn và giá thành thấp. Khuôn tươi có độ bền không cao, nên thành khuôn phải đủ độ dày do đó khối lượng của khuôn lớn. Khuôn khô dùng đúc vật có chất lượng cao, khối lượng vật đúc lớn, thành dày. Lượng đất sét trong khuôn khô đến 15%, độ ẩm 6  8%. Lượng đất sét tăng làm giảm độ thông khí và độ chòu nhiệt, khó phá khuôn và lõi. Thường người ta cho thêm mùn cưa vào hỗn hợp làm lõi. Sau khi sấy mùn cưa cháy làm tăng độ thông khí cho lõi, tăng tính lún để chống nứt vật đúc, dễ phá bỏ lõi. Ngược lại không nên dùng mùn cưa cho khuôn tươi vì sẽ làm giảm độ thông khí. Trường hợp đặc biệt khi đúc thép có thể dùng hỗn hợp có chứa thêm chất kết dính là bã sunfit hoặc thủy tinh lỏng. Trong khuôn đúc, hỗn hợp làm lõi yêu cầu cao hơn do tác đôïng nhiệt và cơ học lên lõi lớn hơn (lõi bò kim loại lỏng bao quanh). Hỗn hợp lõi dùng toàn bộ vật liệu mới. Lượng đất sét không cao như hỗn hợp khuôn (2%  10%) nhưng phải cho thêm chất dính kết khác như dầu thực vật, mật, rỉ đường, nhựa thông , dùng nhiều chất phụ, cát thạch anh gần như nguyên chất, ít dùng hỗn hợp cũ. Lõi phải được sấy kỹ để tăng bền, tăng thông khí và tính lún. 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 45 Ví dụ: Đúc gang dùng hỗn hợp làm khuôn có cỡ hạt từ 0,063 0,4 mm; sét 8% 20%; độ ẩm 4,5%  5% (khuôn tươi); độ thông khí 25  100; độ bền nén 3 7,5 N/cm 2 ; hỗn hợp cũ từ 40% 90%. Thành phần của hỗn hợp làm lõi đúc gang: cát mới có cỡ hạt từ 0,06  0,3mm, 77,5%; đất sét bột 7,5%; mùn cưa 15%; độ thông khí 80  100; độ bền nén tươi 7,5 8,5 N/cm 2 . 4.2 Chế tạo khuôn và lõi bằèng tay Hình vẽ 1-50 giới thiệu tóm tắt các bước làm khuôn cát trong hai hòm khuôn với lõi đứng. T D 2 1 3 4 5 Hình 1-50 Sơ đồ quá trình làm khuôn trong hai hòm khuôn. a) Mẫu. b) Làm khuôn dưới. c) Làm khuôn trên. d) Rút mẫu ra khỏi khuôn dưới và khuôn trên. e) Lắp ráp khuôn, lõi. 8 9 b) a) c) d) 6 10 11 7 e) 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 46 1- Khuôn dưới 2- Khuôn trên 3- Mẫu đậu hơi 4- Mẫu hệ thống rót 5- Chốt đònh vò 6- Gối lõi 7- Lõi 8- Rãnh thông khí cho lõi 9- Lòng khuôn (Vật đúc) 10- Xăm hơi 11- Mặt phân khuôn. Khuôn và lõi chế tạo bằng tay chỉ dùng thích hợp trong sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ, làm các khuôn, lõi phức tạp, có khối lượng lớn. Làm bằng tay có năng suất thấp, chất lượng không đồng đều, yêu cầu tay nghề cao và điều kiện lao động nặng nhọc. 4.2.1 Chế tạo khuôn bằng tay. Có nhiều cách để chế tạo khuôn bằng tay. Ở đây chỉ xét vài cách thông dụng. a.Làm khuôn trong hai hòm khuôn: gồm khuôn dưới và khuôn trên, một mặt phân khuôn nằm ngang. Trong hai hòm khuôn chỉ chế tạo các vật đúc tương đối đơn giản, nhỏ và trung bình. Cách làm này tiêu tốn hòm khuôn, nhưng dễ vận chuyển, thuận tiện cho nguyên công sấy khuôn. Qui trình làm khuôn trong hai hòm khuôn có những điểm cần lưu ý như sau: - Chọn kích thước hòm khuôn (a x b x h) thích hợp để giảm hao phí hỗn hợp, giảm khối lượng. Tất nhiên cần chọn hình dạng hòm khuôn tương ứng với kết cấu vật đúc. - Hỗn hợp khuôn phải có độ đầm chặt đủ lớn. Cần tăng độ thông khí phải xăm hơi. - Tạo khả năng đònh vò và kẹp chặt thuận tiện để bảo đảm độ chuẩn xác của lòng khuôn. - Vật đúc có khối lượng tương đối lớn phải chọn hòm khuôn có gờ giữ hỗn hợp bên trong để tăng bền cho khuôn khi thao tác. - Tạo lỗ thông hơi cho cả hai loại lõi ngang và lõi đứng thông qua bên ngoài. Một số vật đúc mặc dù cũng chế tạo bằng hai hòm khuôn, nhưng để nâng cao độ chính xác, mẫu phải để nguyên một khối, người ta dùng phương pháp xén. Quan sát trên hình 1-51. Hình 1-51. Khuôn xén 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 47 b.Làm khuôn trên nền xưởng: khuôn dưới là vùng hỗn hợp ngay trong vùng nền xưởng và khuôn trên trong hòm khuôn. Loại này cũng chỉ có một mặt phân khuôn. Những vật đúc có kích thước và khối lượng lớn như thân máy công cụ, máy rèn dập không có đủ hòm khuôn có kích thước lớn, chỉ cần sấy bề mặt người ta làm trên nền xưởng. Hoặc dùng trong sản xuất đơn chiếc, không có đủ hòm khuôn. Khó khăn khi chế tạo khuôn này là thoát khí cho khuôn dưới. Người ta khắc phục bằng cách lót ở dưới đáy khuôn một lớp vật liệu như cục xỉ, đá và ống dẫn khí thoát, khó khăn thứ hai là đầm chặt khuôn dưới. Khi chế tạo khuôn dưới, tùy thuộc đường viền mặt mẫu phải đầm sơ bộ trước một vùng sau đó đặt mẫu và đầm chặt thêm. Những khuôn trên có khối lượng lớn phải dùng hòm khuôn có gân gờ giữ hỗn hợp và không nên chọn chiều cao quá lớn. Nối thêm phần cốc rót, đậu ngót để bảo đảm áp lực thủy tónh. Trên hình 1-52 giới thiệu loại khuôn đó. 4.2.2 Chế tạo lõi bằng tay. Dùng hộp lõi và hỗn hợp làm lõi để tạo ra lõi đúc. Lõi là bộ phận của khuôn chòu cả tác động nhiệt lớn và cả tác dụng lực của kim loại lỏng, thậm chí cả trọng lượng bản thân. Vì vậy lõi được chế tạo theo qui chế nghiêm ngặt hơn. Những điểm cần lưu ý khi chế tạo lõi bằng tay: - Lõi đúc phải có xương lõi để bảo đảm độ bền khi chòu lực, nhưng xương lõi không làm giảm tính lún của hỗn hợp, không gây khó khăn khi phá lõi. - Lõi đúc phải có rãnh, lỗ thông khí đủ để thoát hết khí ra ngoài. Vì thế trước hết rãnh khí phải thông suốt ra tận đầu gối lõi. Những lõi có thể tích lớn phải đặt mẫu lỗ thông khí có kích thước thích hợp. Tìm biện pháp tạo rãnh đảm bảo không hỏng lõi và thoát khí hầu hết trong thể tích lõi. - Để tiết kiệm hỗn hợp, các lõi lớn nên độn thêm các vật liệu khác. Thí dụ lõi trụ thẳng để đúc ống nên dùng ống kim loại có khoan lỗ vừa tạo xương vừa thoát khí vừa giảm tiêu hao hỗn hợp; có thể độn thêm xỉ cục bên trong. Hình 1 - 52. Khuôn đúc trên nền xưởng. 1. Xỉ 2. Ống thông hơi 3. Cát áo (Khuôn dưới) 4. Khuôn trên 5. Chốt đònh vò 6. Rãnh dẫn 7. Cốc đậu rót 8. Cốc đậu hơi. 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 48 - Để tránh cháy cát cho lỗ vật đúc, bề mặt thân lõi phải sơn lớp chống cháy (hỗn hợp Grafít + đất sét loãng). - Sau khi hong khô ngoài không khí, lõi phải sấy ở nhiệt độ thích hợp tăng bền, tăng không khí (150 o  400 o C). - Để tránh biến dạng lõi khi lấy lõi ra khỏi hộp lõi, lõi cần xác đònh ngay vò trí cố đònh hoặc trên tấm kim loại phẳng, hoặc trên tấm kim loại có đệm cát mòn và khô. Có thể làm lõi trong hộp lõi nguyên, hộp lõi hai nửa, hộp lõi lắp ghép, bằng dưỡng gạt. Trên hình 1-53 giới thiệu cấu tạo lõi và các dạng hộp lõi: Xương lõi Gối lõi Rãnh thông khí Thân lõi Rãnh thoát khí Xương lõi b ) a) c) Vỏ hộp lõi Lõi Tấm sấy Vỏ hộp lõi Lõi d) Hình 1-53 a, b) Cấu tạo lõi c) Hộp lõi nguyên d) Hộp lõi hai nửa 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 49 4.3 Chế tạo khuôn và lõi bằng máy Khuôn và lõi được chế tạo trên máy có chất lượng cao và đồng đều, năng suất cao. Nhưng trên máy chỉ tạo được các loại khuôn đơn giản, nhỏ hoặc trung bình. Chế tạo trên máy dùng có lợi khi sản xuất hàng loạt. 4.3.1Chế tạo khuôn: Quá trình chế tạo khuôn có nhiều nguyên công khác nhau. Trong số đó có hai nguyên công cơ bản là đầm chặt hỗn hợp và rút mẫu. a. Đầm chặt hỗn hợp: Hỗn hợp sau khi đầm chặt phải có độ chặt đồng đều trên toàn bộ thể tích của khuôn. Nó được đo bằng độ đầm chặt  (g/cm 3 ) ứng với độ bền, độ thông khí Vò trí của khuôn lúc đầm chặt phải thích hợp với nguyên công rút mẫu sau đó. Người ta thường dùng các loại đầm chặt sau:  Đầm chặt bằng máy ép (Hình 1-55). Về nguyên tắc có thể ép từ trên xuống hoặc dưới lên. Hình 1-56 giới thiệu hai sơ đồ đó. Lực tác dụng thông qua chày ép và mẫu, truyền năng lượng trong hỗn hợp làm chúng xít chặt với nhau tạo ra độ đầm chặt. Do hao tổn năng lượng nên những điểm xa điểm đặt lực có độ chặt kém dần. Khi ép trên xuống, biểu đồ chỉ độ đầm chặt giảm từ trên xuống (b) và ngược lại khi ép từ dưới lên có độ đầm chặt giảm dần lên trên (d). Để thuận tiện khi ép, người ta lắp thêm hòm khuôn phụ thuộc có chiều cao h. Thể tích hỗn hợp trong khuôn phụ khi bò dồn hết vào khuôn chính sẽ đạt đến độ chặt qui đònh. Hình 1-54 Hộp lõi lắp ghép. 1) Vỏ hộp 2, 3) Các miếng rời 4) Tay cầm 5) Nẹp cong Hình 1-55 Máy ép làm khuôn. 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 50 ))(1)(( cm F V Hh o    Chiều cao hòm khuôn phụ được tính theo công thức: 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 50 )/() 10 (1 325,0 cmg P C  H- Chiều cao hòm khuôn chính (cm) V- Thể tích của mẫu (cm 3 ) F - diện tích tiết diện ngang hòm khuôn (cm 2 )  o ,  -Độ đầm chặt trước và sau đầm chặt Độ đầm chặt trung bình của hỗn hợp khuôn có thể tính theo công thức kinh nghiệm : Trong đó : C - Hệ số đầm chặt (0,4  0,6) P - Áp suất khí nén (20  50) N/cm 2  Đầm chặt bằng máy dằn (hình 1-57) Một khối lượng gồm hỗn hợp và các hòm khuôn chính, phụ, bàn máy 3 và pittông 4 được khí nén có áp lực trong xylanh 5 nâng lên một độ cao nhất đònh. Khí đi vào qua lỗ 6 để nén sau đó lại thoát nhanh qua lỗ 7 để hạ áp suất và làm toàn bộ phần trên dằn xuống. Động năng do quá trình dằn sinh ra ở mỗi chất điểm của hỗn hợp sẽ làm chúng dòch chuyển xuống dưới tạo ra độ đầm chặt. Hình 1 - 56 . Sơ đồ ép a) Ép trên xuống. c) Ép dưới lên. 1. Bàn máy 2. Mẫu 3. Khuôn chính 4. Khuôn phụ 5. Xà ngang 6. Chày ép 7. Khí nén 8. Pittông 9. Xi lanh Hình 1-57. Đầm chặt bằng máy dằn. 1. Khuôn chính 2. Mẫu đúc 3. Bàn máy 4. Khí vào 5. Khí thoát. 6. Pittông 7. Xylanh H(cm) 1 2 7 5 4 g/cm 3 3 6 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 [...]... ph i khô để tạo i u kiệ n th i dễ dàng Hộp l i ph i làm bằng kim lo i để chống m i mòn cao Cát 6 2 Hình 1-6 2 Máy th i cát 53 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn 4. 4 Sấy khuôn, l i, lắp khuôn và rót kim lo i vào khuôân 4. 4.1 Sấy khuôn, l i: - Mục đích sấy: nâng cao độ bền, tính thông khí và giảm bớt khả năng tạo khí của chúng khi rót kim. .. Lực kẹp khuôn hoặc “T i trọng đèø” và kh i yrig Cop lượng của khuôn trên ph i lớn hơn lực đẩy Acsimet của kim lo i lỏng lên khuôn trên và lên l i Muốn tính lực đẩy của kim lo i lỏng lên khuôn trên, ta xét một diện tích vô cùng nhỏ dF của bề mặt lòng khuôn trên nằm nghiê ng v i phương ngang một góc  và ở một độ sâu h so v i mặt thoáng kim lo i lỏng (hình 1-6 4) Lực đẩy của kim lo i lỏng tác dụng theo... tiếp xúc v i kim lo i lỏng nên cũn g chòu một lực đẩy Acsimet từ dư i lên, lực này truyền qua g i l i và cũng đẩy lên khuô n trên Lực đẩy vào l i P2 cũng bằng kh i lượng kh i kim lo i tương đương có thể tích bằng thể tích phần l i chiếm chỗ trong kim lo i lỏng Như vậy tổng áp lực của kim lo i lỏng đẩy lên khuôn trên (P) sẽ bằng lực đẩy lên bề mặt lòng khuôn trên P1 cộng v i lực đẩy lên l i P2 P = P1... HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Từ đây ta thấy lực đẩy của kim lo i lỏng lên bề mặt lòng khuôn trên P1 bằng kh i lượng kh i kim lo i tương đương có thể tích là V, thể tích này được gi i hạn như sau: mặt đáy là phần bề mặt vật đúc tiếp xúc v i khuôn trên, chiề u cao tính từ mặt đó t i mặt thoáng kim lo i ở cốc rót L i nằm trong khuôn cũ ng tiếp xúc v i. .. Th i gian sấy đ i v i khuôn đúc gang, thép, hợp kim màu từ 4  36 giờ Th i gian sấy cho l i có kh i lượng  200 kg có dù ng chất dính kết từ 0,75 6 giờ, h dùng đất sét: 2  12 giờ Min Chi - Phương pháp sấy: sấy bề mặt khuôn đúc bằn g mỏ đốt., Ho hồng ngo i (bón g i n t TP tia h dò tg ua ng khí nóng (lò sấy) 500W), chất sơn bốc cháy…Sấy toàn bộ khuôn, l i Ky n bằ pham u 4. 4.2 Lắp ráp khuôn, l i: ng... đảm độ kín khít, giữa các mặt ráp ph i có lớp dính bằng đất sét để hạn chế ba via hay rò kim lo i lỏng - Kẹp chặt hoặc đè khuôn để chống l i sức đẩy của kim lo i lỏng - Kiểm tra vò trí và độ ngang bằn g của cốc rót và đậu ngót - Khuôn lắp xong khôn g nên để lâu m i rót vì đ i v i khuôn cát có thể hút ẩm từ m i trường xung quanh; các lo i khuôn khác cũng có thể thay đ i các yếu tố như nhiệt độ hoặc làm... khi rót kim lo i vào khuôn L i ph i sấy trước khi lắp ráp v i khuôn Đ i v i khuôn thường chỉ khi nào chế tạo nhữn g vật đúc lớn và cao, hoặc hình dạng phức tạp, nhiều phần l i lõm tạo nên những ụ cát nhô ra dễ vỡ; vật đúc cần chất lượng cao, chiu lực lớn thì ph i sấy khuôn (khuôn khô) - Nhiệt độ và th i gian sấy: + Nhiệt độ sấy từ 1750  45 00 C tùy thuộc vào hình dáng, kích thước khuôn, l i, chất dính... tay đ i v i l i nhỏ , vận chuyển bằng cần trục v i l i lớn L i được lắp vào khuô n nhờ phần g i l i Tuy vậy cũng ph i căn đo bằng thước hoặc bằng dưỡng để dòch chỉnh kích thước, sau đó cố đònh nó v i L i công xôn b khuôn dư i để bảo đảm khi lắp ráp ) khuôn trê n vào không làm xê dòch Hình 1-6 3 Trường hợp l i bằng cát có độ a) Các lo i con mã b) Cách lắp con mã d i thân l i lớn, l i lắp công xôn ph i được... gia cố thêm bằng con mã (hình 1-6 3) 54 Thu vien DH SPKT TP HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn Truong DH SPKT TP HCM http://www.hcmute.edu.vn Con mã là một kết cấu bằng kim lo i tương ứng v i hợp kim đúc Chúng có kết cấu tùy theo dạng vật đúc Con mã có tác dụng chống l i m i biến dạng của l i hoặc do trọng ight opyr C uo © Tr HS ng D uat T y th am K u ph Chi P Ho h Min 55 Thu vien DH SPKT TP HCM -. .. nhỏ kim lo i 4 Độ chặt của hỗn hợp nhờ các má xoắn t i liên tục di chuyển có sức cản lớn ở miệng ống L i i ra trên tấm sấy 3 Hệ thống cắt l i sẽ hoạt động để tạo ra độ d i tùy ý Có thể thay trục xoắn bằng hệ thống đẩy pittông để ép lên hỗn hợp l i 1 hi Minh C P Ho Hình 1-6 1 Máy nh i đẩy 2 uat T 1 Phễu 2 Ống 3 Bàn đỡ y th K ham l i 4 Trục tạo rãnh thông Su p g DH khí 5 Trục xoắn ruon T ht © yrig 4 5 . khuôn khi i n đầy kim lo i lỏng. Ở nhiệt độ cao, lượng h i nước chứa ở hỗn hợp gần lòng khuôn sẽ bốc h i, lượng khí hoà tan trongkim lo i lỏng cũng bò gi i phóng khi kim lo i đông đặc. Chúng. không khí (150 o  40 0 o C). - Để tránh biến dạng l i khi lấy l i ra kh i hộp l i, l i cần xác đònh ngay vò trí cố đònh hoặc trên tấm kim lo i phẳng, hoặc trên tấm kim lo i có đệm cát mòn và. đẩy vào l i P 2 cũng bằng kh i lượng kh i kim lo i tương đương có thể tích bằng thể tích phần l i chiếm chỗ trong kim lo i lỏng. Như vậy tổng áp lực của kim lo i lỏng đẩy lên khuôn trên (P)