duc 1

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Lời nói đầu Nằm trong chơng trình đào tạo đại học ngành cơ khí của trờng đại học kỹ thuật công nghiệp. Kỹ thuật chế tạo máy là môn học kỹ thuật cơ sở giới thiệu các phơng pháp chế tạo phôi và các chi tiết máy dùng trong ngành chế tạo máy và nhiều ngành khác của nền kinh tế quốc dân. Môn học cung cấp những kiến thức cơ bản về các quá trình sản xuất đúc, hàn và rèn dập, hớng dẫn cách thiết kế công nghệ và chọn dụng cụ, thiết bị để thực hiện các quá trình công nghệ đó. Để thực hiện đợc mục tiêu nêu trên của môn học, gắn học với hành, cùng với việc tiếp nhận các kiến thức qua chơng trình học học tập lý thuyết theo các giáo trình môn học, ngời học còn phải thực hiện các bài thí nghiệm và các bài tập thực hành. Tài liệu bài tập môn học kỹ thuật chế tạo máy này giúp cho ngời học có cơ sở và điều kiện thuận lợi để thực hiện đợc các bài tập môn học đợc giao trong quá trình học tập, giúp ngời học làm quen và có khả năng thiết kế công nghệ chế tạo các loại phôi và chi tiết máy có kết cấu tơng đối đơn giản. Tài liệu đợc một tập thể giảng viên của bộ môn Công nghệ kim loại biên soạn, do PTS Lê Cao Thăng làm chủ biên. Phân công biên soạn nh sau: Phần I: Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Mục A, B và C PTS Lê Cao Thăng Mục D GV Bùi Ngọc Trân Phần II: Hớng dẫn thiết kế công nghệ rèn tự do GV Vũ Đình Trung Phần III: Hớng dẫn thiết kế công nghệ dập thể tích trên máy búa PTS Lê Cao Thăng Phần IV: Hớng dẫn thiết kế công nghệ hàn nóng chảy GV Phạm Việt Bình Để thuận tiện cho việc sử dụng, mỗi phần đợc in thành một tập riêng. Các tác giả mong những tập tài liệu này sẽ giúp ích cho sinh viên trong quá trình học tập tại trờng. Tài liệu cũng có thể dùng để tham khảo cho các bạn đồng nghiệp, các kỹ s trong công tác kỹ thuật. Những ý kiến đóng góp để hiệu chỉnh, bổ sung nâng cao chất lợng cho những lần xuất bản sau xin gửi về địa chỉ: Bộ môn Công nghệ kim loại, khoa Cơ khí, trờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên. 1 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Phần I - hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Đề bài: Thiết kế công nghệ đúc chi tiết (đợc chỉ định theo bản vẽ đề bài số ) với các điều kiện sản xuất nhỏ, mẫu gỗ, làm khuôn cát bằng tay. Vật liệu chi tiết và vật liệu mẻ kim loại đợc chỉ định theo số đầu đề bài tập. Nhiệm vụ cụ thể: 1) Phần bản vẽ: a) Bản vẽ công nghệ đúc (bản vẽ vật đúc) (A2) b) Bản vẽ mẫu, hộp lõi (A1) 2) Phần thuyết minh: a) Phân tích tính công nghệ của kết cấu vật đúc b) Cách chọn mặt phân khuôn c) Thuyết minh quá trình làm khuôn d) Các tính toán: Hệ thống rót, ngót, hơi, mẻ liệu kim loại, lực kẹp giứ hai nửa khuôn a. Hớng dẫn thực hiện bài tập thiết kế công nghệ đúc Dới đây hớng dẫn trình tự các bớc tiến hành để làm một bài tập thiết kế công nghệ đúc, chủ yếu dùcho phơng pháp làm khuôn bằng tay để đúc vật đúc gang xám I. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết đúc, phân tích tính công nghệ của nó, đề xuất những kiến nghị sửa đổi hình dạng, kết cấu cho phù hợp với khả năng của sản xuất đúc Khi thiết kế công nghệ một chi tiết đúc ta phải nghiên cứu bản vẽ chi tiết đúc để hiểu hình dáng, kích thớc, điều kiện làm việc, vị trí của chi tiết trong máy, đặc điểm của vật liệu chế tạo chi tiết cũng nh yêu cầu về cơ lý tính của toàn bộ chi tiết, của từng phần chi tiết, cách gia công chi tiết sau này v.v Tìm hiểu càng đầy đủ thì bản thiết kế công nghệ càng có chất lợng tốt, sản phẩm đúc ra sẽ đạt đợc hiệu quả kinh tế cao, vật đúc ít bị h hỏng. 1. Đọc bản vẽ chi tiết đúc: Muốn hình dung đợc chi tiết phải đọc kỹ bản vẽ. Đó là đòi hỏi trớc tiên đối với ngời thiết kế công nghệ đúc. Khi hình dung đợc chi tiết đúc một cách đầy đủ mới có điều kiện để chọn mặt phân khuôn, ráp khuôn, thiết kế lõi, đậu ngót và hệ thống rót, vật làm nguội, lợng d gia công và lợng d công nghệ một cách thích hợp nhất đối với quy mô sản xuất và trang thiết bị hiện có của phân xởng. 2. tìm hiểu điều kiện làm việc của chi tiết : Nghiên cứu điều kiện làm việc của chi tiết đúc để có thể đề ra các biện pháp thích hợp trong quá trình chế tạo vật đúc. Ví dụ khi đúc các thân máy công cụ, các 2 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc sống trợt là bộ phận rất quan trọng không cho phép có khuyết tật đúc thì phải đặt phần này nằm ở khuôn dới v.v 3. nghiên cứu đặc điểm của vật liệu chế tạo và yêu cầu về cơ lý tính của chi tiết : Mỗi hợp kim đúc đều có đặc điểm riêng về tính đúc, do đó khi thiết kế công nghệ cần phải chú ý để có biện phám công nghệ thích ứng (ví dụ để lợng trừ co ở mẫu khác nhau tơng ứng với mỗi hợp kim đúc; Chú ý thiết kế hệ thống rót có khả năng điền đầy vật đúc đối với các hợp kim có độ chảy loãng kém; Có biện pháp chống nứt vật đúc đối với các hợp kim truyền nhiệt kém). Dùng phơng pháp đúc đạt độ chính xác cao để đảm bảo kích thớc của chi tiết đúc ra đáp ứng đợc đúng yêu cầu của bản vẽ mà không cần gia công cơ khí với các hợp kim khó gia công cơ khí nh thép chịu mài mòn (thép mangan cao), thép chịu axit (thép silic) 4. tìm hiểu cách gia công chi tiết, vị trí gá lắp của chi tiết trong khi gia công cơ khí Những hiểu biết về cách gia công, vị trí gá lắp chi tiết khi gia công cơ khí sẽ giúp cho ngời thiết kế công nghệ đúc trong việc chon mặt phân mẫu, ráp khuôn, quy định các lợng d công nghệ đợc hợp lý, chính xác, cũng nh tạo điều kiện cho việc gia công cơ khí đợc thuận lợi, chi phí gia công ít và ít bị sai hỏng. 5. Đề xuất ý kiến để sửa đổi hình dáng, kết cấu chi tiết đúc Sau khi đã đọc bản vẽ chi tiết đúc, tìm hiểu điều kiện làm việc, đặc điểm của vật liệu, cách gia công cơ khí sau khi đúc nếu thấy có phần nào của chi tiết có hình dang và kết cấu không hợp lý (không đảm bảo cho quá trình đúc và quá trình gia công cơ khí tiếp theo đợc thuận lợi, hoặc không đảm bảo đợc chất lợng vật đúc ) thì ngời thiết kế công nghệ đúc cần thảo luận và đề xuất với ngời thiết kế chi tiết đúc và ngời thiết kế gá lắp gia công cơ khí (trong phạm vi sinh viên thực hiện bài tập đúc thì đó là sự thảo luận và đề xuất ý kiến của sinh viên với giáo viên hớng dẫn) sự thay đổi hình dáng và kết cấu của chi tiết đúc cho phù hợp với khả năng sản xuất. Mọi sự thay đổi hình dáng và kết cấu chi tiết đúc cho phù hợp với công nghệ đúc không đợc làm ảnh hởng tới khả năng làm việc của nó. II. Thiết kế vật đúc 1. Chọn vị trí vật đúc trong khuôn rót: Vị trí của vật đúc trong khuôn lúc rót thờng chọn theo phơng pháp làm khuôn, cách bố trí hệ thống rót, lợng d gia công cơ khí và lợng d công nghệ, kích thớc của hòm khuôn Khi chọn vị trí vật đúc trong khuôn khi rót cần chú ý: - Những phần quan trọng của chi tiết cần sít chặt, những bề mặt gia công quan trọng, lớn nên đặt ở phần dới của khuôn (ví dụ phần sống trợt của thân máy tiện, các bề mặt răng của bánh răng ). - Nếu không thể thực hiện đợc điều nêu trên thì đặt các mặt này dựng đứng hoặc nghiêng để tránh khuyết tật rỗ xỉ, rỗ khí 3 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc - Nếu vì nguyên nhân nào đó những mặt gia công quan trọng bắt buộc phải đặt quay về phía trên thì phải tạo mọi điều kiện để những khuyết tật đúc (rỗ co, rỗ xỉ, rỗ khí ) chỉ sinh ra ở những phần của vật đúc mà khi đúc có thể cắt bỏ đi (đậu hơi, đậu ngót, phần gia công cơ khí ) - Những vật đúc bằng hợp kim có độ co lớn khi đông nguội thì khi rót phải đặt ở vị trí có thể đảm bảo cho hớng đông của kim loại trong khuôn về phía bổ ngót cho đậu ngót. - Đặt những phần vật đúc có thành mỏng và rộng ở phía dới của khuôn hoặc nằm nghiêng lúc rót để tránh các khuyết tật nh thiếu, khớp của vật đúc. 2. chọn vị trí của mẫu khi làm khuôn, chọn mặt ráp khuôn và mặt phân mẫu: Việc chọn vị trí của mẫu khi làm khuôn cũng nh mặt ráp khuôn có ảnh hởng lớn đến quá trình kỹ thuật làm khuôn và độ chính xác của vật đúc. Chọn mặt ráp khuôn nên căn cứ vào các chỉ dẫn sau đây: - Đảm bảo cho quá trình làm khuôn đợc dễ dàng, thuận lợi (rút đợc mẫu ra khỏi khuôn dễ dàng sau khi làm khuôn đảm bảo cho việc sửa khuôn đợc thuận tiện, việc thao tác khi làm khuôn và khi lắp đợc dễ dàng ). Muốn vậy nên chọn mặt ráp khuôn qua tiết diện lớn nhất; chọn sao cho lòng khuôn rộng và lòng khuôn trên nên chọn nông hơn lòng khuôn dới để giảm chiều cao và trọng lợng của nửa khuôn trên. - Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho kết của mẫu đơn giản, càng ít phần lắp rời càng tốt để giảm chi phí chế tạo mẫu và khuôn, đảm bảo độ bền và cứng vững của mẫu. - Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho khuôn chỉ có một mặt ráp khuôn và mặt ráp khuôn này đồng thời là mặt phân mẫu, điều đó làm cho cấu tạo khuôc đúc đơn giản, cho phép làm khuôn cả trên máy và vật đúc đạt độ chính xác. Để thực hiện chỉ dẫn này có trờng hợp ngời ta dùng thêm các lõi để tạo hình bề mặt bên phức tạp của vật đúc (Hình 1). - Mặt ráp khuôn nên là mặt phẳng. Nếu phải dùng đến ụ cát thì ụ cát nên nằm ở khuôn dới (Hình 2). - Mặt ráp khuôn cũng nh vị trí của mẫu khi làm khuôn nên chọn sao cho số lõi là ít nhất, nếu có thể đợc nên dùng thêm ụ cát thay cho lõi. Điều đó làm giảm thời gian chế tạo và lắp ráp lõi, nâng cao độ chính xác của vật đúc, giảm bavia ở chỗ mối ráp khuôn và lõi (Hình 3). Chiều cao của ụ cát nằm ở phần khuôn dới H d D, còn ụ cát nằm ở phần khuôn trên H tr 0,3D (D là đờng kính của ụ cát) đối với trờng hợp làm khuôn cát tơi trên máy. Khi làm khuôn bằng tay có thể giảm các trị số này đi gần một nửa. - Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu khi làm khuôn nên chọn sao cho chiều cao chung của khuôn là bé nhất, vì nếu phải dùng mẫu có chiều cao lớn để làm khuôn thì vừa khó rút mẫu ra khỏi khuôn, khuôn dễ sứt vỡ, lại khó lắp đặt lõi vào khuôn, hình dạng vật đúc thay đổi nhiều do độ nghiêng thành vật 4 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc đúc lớn. Ngoài ra khuôn đúc cao dễ bị phình, khuôn trên dễ bị nổi lên do áp suất của kim loại lỏng lớn, phải dùng các biện pháp đặc biệt để xử lý. Hình 1- Làm khuôn đế bàn xoay của máy a) Chi tiết; b) Khuôn Hình 2- Khuôn giá đỡ với mặt ráp khuôn gấp khúc a) Không đúng- ụ cát 1 treo ở nửa khuôn trên b) Đ ún g - ụ cát 2 nằm ở nửa khuôn dới - Mặt ráp khuôn nên chọn sao cho tất cả các lõi đều nằm ở phần khuôn dới để dễ lắp đặt lõi, dễ kiểm tra vị trí của lõi trong khuôn. - Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho toàn bộ hoặc phần lớn các phần vật liệu đúc đòi hỏi độ chính xác và chất lợng đợc nằm trong cùng một hòm khuôn và tốt nhất là cả vật đúc nằm ở khuôn dới. Các mặt không qua gia công cơ khí, lại không cho phép có độ nghiêng của vật đúc thì không đợc bố trí nằm ở thành bên của khuôn đúc. - Với các vật đúc có khe hẹp hoặc thành mỏng mà chiều rộng hay chiều dày của khe hẹp hay thành cần đảm bảo kích thớc chính xác thì mặt ráp khuôn phải chọn sao cho những phần này cùng nằm trong một hòm khuôn để các 5 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc kích thớc của các phần này không hoặc ít bi thay đổi nhất khi hòm khuôn bị xê dịch (Hình 4). Hình 3- Làm khuôn chân bệ máy a) Hình vẽ chân bệ ; b) Khuôn có lõi ; c) Khuôn có ụ cát Hình 4- Khuôn vành đờng kính 3m dày 25mm làm dới nền a) Không đúng- có thể hỏng nếu lệch hòm; b) Đúng - Mặt ráp khuôn và vị trí của khuôn đợc chọn sao cho mặt chuẩn gia công nên nằm trong một hòm khuôn, không có mặt ráp cắt ngang và tốt nhất là bố trí đợc mặt chuẩn và các mặt gia công theo chuẩn đó trong cùng một hòm khuôn. Ngoài ra mặt ráp khuôn và vị trí mẫu trong khuôn cũng phải chú ý bảo đảm dễ lắp ráp khuôn, dễ sửa chữa, dễ kiểm tra và dễ sấy. 3. thành vật đúc- thiết kế chuyển tiếp thành vật đúc Thành vật đúc nối liền các bộ phận làm việc cơ bản của vật đúc với nhau tạo nên một kết cấu vững chắc. Chiều dày thành vật đúc đợc thiết kế không chỉ dựa vào yêu cầu làm việc của chúng mà còn phải đảm bảo đợc khả năng có thể đúc đợc. Dùng hợp kim có độ chảy loãng cao có thể đúc đợc những vật đúc có thành mỏng. Khi thiết kế công nghệ đúc cần căn cứ vào bảng B1 để kiểm tra xem với chiều dày các thành của chi tiết cần đúc có đúc đợc không. Nếu có thành nào của vật đúc quá mỏng không đúc đợc thì phải sửa đổi kết cấu hoặc có những biện pháp công nghệ đặc biệt. 6 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Giữa các thành vật đúc có phần chuyển tiếp. Nếu các thành vật đúc có chiều dày gần bằng nhau thì sự chuyển tiếp đơn giản chỉ là những góc lợn với bán kính thích hợp để khuôn không bị vỡ khi rút mẫu và vật đúc không bị nứt khi hợp kim đúc kết tinh và đông đặc trong khuôn. trong trờng hợp chiều dày các thành vật đúc khác nhau nhiều thì phải thiết kế phần chuyển tiếp (bảng B2). 4. Sai lệch cho phép về kích thớc, khối lợng của vật đúc và lợng d: 4.1. sai lệch về kích thớc và khối lợng: Khi chế tạo vật đúc bao giờ cũng có sự sai lệch giữa kích thớc, khối lợng danh nghĩa và thực tế, sai lệch này phụ thuộc vào dạng sản xuất, trình độ công nhân mộc mẫu, làm khuôn, làm lõi và lắp ráp - Bảng B3 giới thiệu các giá trị sai lệch cho phép về kích thớc đối với vật đúc bằng gang xám và bằng thép. - Bảng B4 sai lệch cho phép về chiều dày thành và gân không gia công của vật đúc bằng gang xám. - Bảng B5 sai lệch cho phép về khối lợng của vật đúc bằng gang xám. Để xác định đợc sai lệch về kích thớc và khối lợng vật đúc trớc hết cần xác định đợc cấp chính xác vật đúc. Tuỳ theo độ chính xác yêu cầu, tất cả các vật đúc đợc chia ra làm ba cấp chính xác. Độ chính xác cấp I dùng cho sản xuất hàng loạt lớn, sử dụng mẫu kim loại và máy để làm khuôn đúc. Độ chính xác cấp II dùng cho sản xuất hàng loạt vừa. Độ chính xác cấp III là sản xuất đơn chiếc, làm khuôn bằng tay với mẫu gỗ. Số lợng sản phẩm cần đúc là thông số quan trọng để đa vào đó mà định ra dạng sản xuất. Với các vật đúc cỡ nhỏ (khối lợng < 100 kg) và cỡ trung bình (khối lợng đến 500 kg) số lợng cần thiết để tổ chức sản xuất theo dạng sản xuất hàng loạt lớn là trên 1000 vật đúc, hàng loạt vừa là từ 100 đến 1000 vật đúc, sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ là dới 100 vật đúc. Với các vật đúc cỡ lớn (khối lợng trên 500 kg) số lợng vật đúc cần thiết để tổ chức sản xuất theo các loại hình trên có thể lấy giảm đi 20 ữ 40 % so với trờng hợp các vật đúc trung bình và nhỏ. Trong các bảng kể trên giới hạn sai lệch trên của vật đúc là độ sai khác giữa kích thớc (hay khối lợng) cho phép lớn nhất và kích thớc (hay khối lợng) danh nghĩa trên bản vẽ và đợc ghi bằng dấu (+). Giới hạn sai lệch dới là độ sai khác giữa kích th ớc (khối lợng) danh nghĩa với kích thớc (khối lợng) cho phép bé nhất và đợc ghi bằng dấu (-). 4.2. lợng d gia công cơ khí: Lợng d gia công cơ khí là phần kim loại để dôi ra trên các bề mặt của vật đúc để sau khi gia công cơ khí cắt bỏ lớp kim loại này đi sẽ nhận đợc chi tiết máy có độ chính xác kích thớc và độ bóng bề mặt yêu cầu. Khi chọ giá trị lợng d gia công cơ khí cần căn cứ vào cấp chính xác của vật đúc, vị trí bề mặt cần để lợng d khi đúc, độ phức tạp của loại hợp kim đúc. Ngoài ra lợng d gia công cơ khí đợc chọn cũng cần căn cứ vào loại hợp kim đúc, kích thớc vật đúc, dạng sản xuất. Với các vật đúc bằng gang xám, có thể chọn lợng d gia công cơ khí theo bảng B6, trong đó có ba nhóm lợng d với các loại hình sản xuất khác nhau và 7 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc trong mỗi nhóm vật đúc lại đợc chia ra loại đơn giản và phức tạp. Các giá trị lợng d trong bảng này áp dụng đối với các mặt dới và mặt cạnh của vật đúc theo vị trí khi rót. Đối với các mặt trên của vật đúc nhóm 2 nên lấy lợng d theo nhóm 3, còn đối với mặt trên của vật đúc thuộc nhóm 3 lợng d đợc tuỳ theo phơng pháp chế tạo vật đúc nên không ghi ở bảng. Bảng 7 là giá trị lợng d gia công cơ khí quy định theo tiêu chuẩn Việt Nam. Lợng d gia công cơ khí các lỗ lắp ghép của vật đúc bằng gang xám nêu ở bảng B8. Khi gia công các lỗ có chiều dài gấp năm lần đờng kính thì lợng d đối với nhóm 1 và 2 đợc xác định tơng ứng theo nhóm 2 và 3, còn lợng d đối với nhóm 3 tăng lên tuỳ theo phơng pháp đúc. Kích thớc bé nhất của những lỗ không gia công trong các vật đúc gang chế tạo bằng cát, tính bằng mm nh sau: Chiều dày thành vật đúc 6 ữ 10 20 ữ 30 40 ữ 50 Đờng kính lỗ đúc 6 ữ 10 10 ữ 15 12 ữ18 Đối với vật đúc bằng thép lấy trị số lớn hơn một chút Kích thớc lớn nhất của lỗ gia công bằng cách khoan vật đúc đặc, thờng lấy bằng 20mm trong sản xuất lớn , 30mm trong sản xuất hàng loạt vừa, 40mm trong sản xuất đơn chiếc. Khi xác định giá trị lợng d gia công cơ khí cần chú ý là nếu lợng d gia công quá lớn sẽ không có lợi vì làm tăng khối lợng vật đúc và tăng chi phí cho quá trình gia công. Nh ng nếu lợng d gia công quá nhỏ cũng không có lợi vì có thể tăng phế phẩm, làm dao cắt chóng bị mài mòn do cắt trực tiếp lớp vỏ cứng bề mặt vật đúc và thờng làm giảm 30 ữ 60 % tốc độ cắt gọt, kéo dài thời gian gia công. 4.3. lợng trừ co: Các bảng lợng d gia công kể trên không tính đến lợng d cần thiết để bù trừ cho sự biến dạng của vật đúc, sự thay đổi kích thớc do vật đúc bị cong vênh, cũng nh không tính đến sự co ngót. Trong thực tế khi kết tinh và làm nguội vật đúc bao giờ cũng bị co ngót. Bảng B9 trình bày những trị số của độ co theo chiều dài của các hợp kim đúc khác nhau. Các trị số nhỏ dùng cho các vật đúc có lõi lớn, có các ụ cát và các phần lõi cản trở sự co, các trị số lớn dùng cho các vật đúc đơn giản, co tự do. Khi chế tạo các vật đúc có kích thớc lớn từ các hợp kim co nhiều cần phải xác định chính xác lợng co, vì nếu sai sót nhỏ trong đánh giá lợng co cũng có thể gây ra sai lệch lớn về kích thớc, sai lệch lớn nh vậy không thể dồn đợc trong giới hạn của lợng d gia công. Do đó có thể phải loại bỏ vật đúc hoặc phải sửa chữa rất tốn kém. Sai số về độ co không chỉ làm thay đổi các kích thớc dài của vật đúc mà còn làm xê dịch các riêng biệt so với vị trí quy định trên bản vẽ, dẫn tới kết quả là sau khi gia công vật đúc có chiều dày thành không đều, các lỗ khoan có thể bị xê dịch so với các vấu để bắt bu lông Lợng co phụ thuộc vào loại hợp kim, hình dáng vật đúc, chiều dài vật đúc, chiều dày thành kim loại và độ rắn của khuôn, nhiệt độ của hợp kim rót vào. tuỳ theo hình dáng vật đúc, độ co theo các hớng khác nhau cũng có thể khác nhau. 8 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Nhng để đơn giản hoá ở bản vẽ mẫu ngời ta quy định một lợng co đối với toàn bộ vật đúc. 4.4. lợng d công nghệ: Lợng d công nghệ bao gòm lợng d khi đúc các lỗ, rãnh, chỗ hõm và các phần rỗng, lợng d do độ nghiêng của các thành vật đúc sinh ra, lợng d ở chỗ cắt đậu ngót, phần đúc thêm để gá vật đúc lúc gia công, gân chống nứt, lợng d bù cho sự co lệch theo hớng nào đấy và bù cho vật đúc biến chống. 4.4.1. lợng d công nghệ khi đúc các lỗ, rnh, các chỗ hõm và hốc: Những lỗ nhỏ về sau phải gia công thờng không đúc lỗ. Chỉ trong trờng hợp cá biệt khi thay các lỗ đúc bằng các lỗ khoan gựp khó khăn do hình dáng của lỗ hay do vật liệu đúc (ví dụ trong các vật đúc bằng thép mangan ostenit), ngời ta mới đúc các lỗ nhỏ, ngay cả trong những vật đúc khá lớn. Cần phải cân nhắc xem xét để chọn phơng án hoặc đúc ra các rãnh lõm và hốc, hoặc đúc liền rồi gia công cơ khí. Lợng d công nghệ khi đó tuỳ theo hình dáng của chi tiết, không có quy định cụ thể nào. nói chung có thể không đúc các lỗ, các rãnh, lõm, hốc trong các trờng hợp sau: - Khi kim loại cần phải điền đầy những chỗ đó mới nhận đợc những vật đúc hoàn hảo. - Khi những lỗ, hõm đúc thực sự gây phức tạp cho việc chế tạo mẫu hoặc việc làm khuôn. - Khi điều kiện kỹ thuật cho phép có thể đúc đầy, liền và giữ lại ở thành phẩm mà không phải cắt bỏ đị. - Khi việc cắt gọt ở những chỗ đó không gây khó khăn gì và không đòi hỏi những chi phí lớn. - Khi cần đúc đầy các lỗ, hốc để dề gia công vật đúc sau này. 4.4.2. lợng d do độ xiên của thành vật đúc sinh ra: ở các mặt mẫu và hộp lõi song song với hớng rút mẫu ra khỏi khuôn cần phải có độ xiên để dễ rút mẫu khi làm khuôn. Điều đó tạo ra độ xiên của thành vật đúc sau khi đúc. Khi thiết kế công nghệ đúc có thể xác định độ xiên theo bảng B10. Hình 5- Độ xiên trên mẫu a) Độ xiên tạo nên do tăng chiều dài thành vật đúc(cộng; b) Độ xiên tạo nên do làm nửa tăng nửa giảm chiều dày thành vật đúc (cộng trừ); c) Độ xiên tạo nên do làm giảm chiều dày thành vật đúc (trừ) 9 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Tuỳ theo tính chất của bề mặt vật đúc (gia công hay để thô) và cách nối ghép nó với các chi tiết khác, đồng thời tuỳ thuộc vào sai lệch cho phép về kích thớc mà có thể tạo dộ xiên theo các cách khác nhau (Hình 5). Đối với các mặt không gia công, độ xiên thành vật đúc thờng đợc chọn nh sau: Cộng khi chiều dày của thành bên nhỏ hơn 8 Cộng trừ khi chiều dày của thành bên nằm trong khoảng 8 ữ 12 Trừ khi chiều dày của thành bên lớn hơn 12 Đối với các mặt gia công, độ xiên cộng đợc tính thêm vào lợng d gia công quy chuẩn. Độ xiên trên các bộ phận của mẫu để tạo nên những ụ cát trong khuôn hoặc những gân mỏng có thể tăng lên 50 ữ 100 %, nhng không quá 3 0 (xem bảng B11). 4.4.3. lợng d ở những chỗ cắt đậu ngót của vật đúc: Với các vật đúc bằng các hợp kim có độ co lớn (ví dụ vật đúc thép) cần phải đặt đậu ngót để bù ngót cho vật đúc, phần đậu ngót sẽ đợc cắt bỏ khỏi vật đúc sau khi đúc. Lợng d ở những chỗ cắt đậu ngót tuỳ thuộc chiều rộng hoặc đờng kính của đậu ngót phải cắt (xem bảng B12). Nếu điều kiện kỹ thuật ghi trên bản vẽ cho phép thì có để mặt không gia công của vật đúc ở chân đậu ngót dày lên hoặc lõm xuống một ít. Đối với các mặt có gia công lợng d chung là tổng các giá trị lợng d xác định theo bảng trên với lợng d gia công cơ khí. 4.4.4. những phần đúc thêm để kẹp chặt vật đúc khi gia công, thanh giằng chống biến dạng, các gân co ngót: Để gá lắp đợc thuận lợi và vững chắc khi gia công cơ, trên thân vật đúc trong nhiều trờng hợp đợc đúc thêm những phần để gá kẹp vật đúc khi gia công. Xem ví dụ trên hình vẽ H.6. Hình 6- Dùng chuẩn tự tạo a) Thêm vấu1, 2, 3, 4 khi gia công nắp thân động cơ môtô; b) Thêm hai thành ngang M và N (vẽ bằng nét liền mảnh) khi gia công vỏ hộp vi sai của ôtô vận tải Với các vật đúc có khả năng bị biến dạng nhiều cần sử dụng những thanh giằng trên kết cấu vật đúc để tránh cho vật đúc khỏi bị biến dạng trong thời gian làm nguội, vận chuyển và nhiệt luyện (ví dụ xem trên các hình vẽ H.7 và H.8). Những thanh giằng này thờng chỉ đợc cắt bỏ đi sau khi chi tiết đúc đợc chế tạo 10 [...]... kín thì thừa số trớc dấu căn không phải là 1, 085 mà là 1, 15 Nếu chiều cao đậu ngót vợt quá đờng kính thì khi tính đậu ngót kín các thừa số trớc dấu căn đợc chọn nh sau: H D Thừa số 1 1 ,1 1,2 1, 3 1, 4 1, 5 1, 15 1, 11 1,07 1, 04 1, 01 0,98 7.3.3 xác định kích thớc đậu ngót theo phơng pháp ken: Trình tự nh sau: - Tính hệ số khuôn (chỉ số hình dạng) K: K= l +b S ở đây: l- chiều dài vật đúc, mm b- chiều rộng vật... = 1: 1, 2 : 1, 4 Nếu hệ thống có mạng lọc thì: Fd : Fx : Fm : Fr = 1: 1, 2 : 1 : 1, 2 ( Fm tổng diện tích các lỗ trên mạng lọc ) - Đối với vật đúc bằng thép: Vật đúc đơn giản, thành dày : Fd : Fx : Fr = 1: 1, 05 : 1 Vật đúc phức tạp, thành mỏng: Fd : Fx : Fr = 1: 1, 1 : 1, 2 Các thành phần của hệ thống rót đợc giới thiệu trên hình vẽ H.28 Dung tích cốc rót đối với vật đúc bằng gang xác định theo bảng B 21. .. thành vật đúc, mm; G- Khối lợng của vật đúc cùng hệ thống rót, ngót, kg; K- Hệ số Với vật đúc bằng gang thì: - vật đúc thành dày, khối lợng lớn (10 ữ 50 T) K = 1, 9 ữ 2,3 - vật đúc khối lợng trung bình (1 ữ 10 T) K = 1, 6 ữ 1, 9 - vật đúc khối lợng < 1 T K = 1, 4 ữ 1, 6 Xác định thời gian rót kim loại vào khuôn cần tính đến tốc độ dâng của kim loại trong khuôn khi rót Tốc độ này nếu nhỏ quá sẽ làm cho thành... các bảng B13 và B14 cũng có thể dùng số liệu ở các bảng B15, B16, B17 Thông thờng lấy đờng kính làm thông số cơ bản đối với các đầu gác hình trụ Các lõi nằm ngang đợc chia làm ba loại: I Lõi có đầu gác dới II Lõi không có đầu gác dới III Lõi cần đầu gác dài (do lõi dài hoặc nặng) (xem B13) Các lõi thẳng đứng đợc chia ra: I Lõi cứng vững, khi tỷ số giữa chiều cao và đờng kính bằng 1 (xem B14) II Lõi... Gân chống nứt 11 Lợng bù co 12 Mẫu thử gắn với vật đúc 13 2 Loại ký hiệu 10 1 Ký hiệu trên bản can (đen) Đầu gác ruột (cắt và thấy) Mặt ráp khuôn tạo bằng hòm giả Mặt ráp tạo bằng dỡng 4 Miếng rời 5 Mặt chuẩn gia công Thanh giằng 6 Ký hiệu trên bản can (đen) Loại ký hiệu Lợng d gia công 7 Lợng d kỹ thuật (bịt lỗ) 34 Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy S TT 14 15 Ký hiệu trên... dẫn thiết kế công nghệ đúc Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hình 29a- Bạc lót đúc bằng thép dùng đạu ngót và vật làm nguội trong Hình 29b- Bánh răng đúc bằng thép với đậu ngót kín; R1= r1 + d1; R2 = r2 + d2 D . chế tạo bằng cát, tính bằng mm nh sau: Chiều dày thành vật đúc 6 ữ 10 20 ữ 30 40 ữ 50 Đờng kính lỗ đúc 6 ữ 10 10 ữ 15 12 18 Đối với vật đúc bằng thép lấy trị số lớn hơn một chút Kích thớc. suất của ch y trong các bảng B13 và B14. cũng số cơ bản đối với các đầu gác hình trụ. Cá ia làm ba loại: ài hoặc nặng) (xem B13) C o và đờng kính bằng 1 (xem B14) Nói chung không nên lấy. để tạo đờng rót xi phông. 13 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Hình 11 - Khuôn đúc bánh xe thép đĩa kép; 1. Ruột dạng cung; 2,3. Ruột dạng