Các phương pháp đúc đặc biệt

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ BÀI TẬP LỚN Môn học: NGUYÊN LÝ CẮT – DAO CẮT Họ tên sinh viên : Nguyễn Hải Nam Lớp : 09C1B Giảng viên phụ trách : Nguyễn Thế Tranh Đà Nẵng, 2012 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÚC ĐẶC BIỆT Đúc đặc biệt phương pháp khác đúc thông thường; đúc đặc biệt có khác biệt nguyên liệu công nghệ làm khuôn, cách điền đầy khuôn tạo hình vật đúc; đúc đặc biệt thường sử dụng khuôn kim loại Đúc đặc biệt thường có dạng: đúc khuôn kim loại, đúc áp lực, đúc ly tâm, đúc khuôn mẫu chảy, đúc khuôn vỏ mỏng, đúc liên tục số công nghệ đúc đặc biệt khác ĐÚC TRONG KHUÔN KIM LOẠI 1.1 Khái niệm: Đúc khuôn kim loại rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại Phương pháp có đặc điểm sau: - Khuôn dùng nhiêu lần (vài trăm đén hàng vạn lần) tùy thuộc vào kim loại vật đúc - Vật đúc có độ xác cao (cấp 7÷9) độ bóng bề mặt cao độ chí nh xác độ bóng bề mặt cao - Tổ chức kim loại nhỏ mịn (do nguội nhanh) nên tính tốt - Tiết kiệm vật liệu làm khuôn điều kiện lao động tốt Song đúc khuôn kim loại có nhược điểm sau: - Giá thành khuôn đắt nên dùng sản xuất hàng loạt, hàng loạt - Độ dẫn nhiệt khuôn lớn nên giảm khả điền đầy kim loại, khó đúc vật phức tạp vật có thành mỏng - Độ dẫn nhiệt khuôn lớn nên đúc gang dễ bị hóa trắng - Khuôn, lõi kim loại nên tính lún, ngăn trở co kim loại nhiều làm cho vật đúc dễ nứt Tuy có số nhược điểm có nhiều ưu điểm nên đúc khuôn kim loại ngày dùng rộng rãi để đúc vật thép, gang, đồng, nhôm, magie,… chế tạo chi tiết ống dẫn khí áp lực cao, secmang, xilanh bơm thủy lực, bàn là, van, pittong, trục khuỷu, cam chi tiết khác,… 1.2 Vật liệu làm khuôn kết cấu khuôn: a) Vật liệu làm khuôn: Thường dùng gang, thép hợp kim, thép cacbon đồng Vật liệu làm lõi: lõi làm kim loại hỗn hợp cát sét Vật liệu sơn khuôn: để bảo vệ bề mặt khuôn ta phải sơn khuôn Vật liệu sơn khuôn tùy thuôc vào hợp kim đúc Thành phần sơn thường dùng sau: - Để đúc thép: 50% bột thạch anh + 5.5% đất sét chịu nhiệt + 1.5% xà phòng lỏng + 30% nước - Để đúc gang: 100g bột thạch anh + 50g thủy tinh lỏng + lít nước 3 - Để đúc hợp kim nhôm: 5% bột graphit + 2% dầu nhờn + 10% graphin + 65% dầu hỏa -Để đúc hợp kim nhôm: 15% bột phấn + 8% bột graphit + 4% thủy tinh lỏng + 73% nước b) Kết cấu khuôn lõi: Cấu tạo khuôn kim loại tùy thuộc vào vật đúc Đối với vật đúc đơn giản, khuôn thường làm nửa tương ứng với hòm khuôn đúc khuôn cát Hai nửa khuôn ghép với lề hay chốt định vị Trên hình 1.1 giới thiệu khuôn kim loại có lõi cát để đúc gang Hình 1.1 – Khuôn kim loại có lõi cát để đúc gang Khuôn gồm hai nửa 2, lòng khuôn 3, hệ thống rót (hệ thống rót thường bố trí mặt phân khuôn để dễ chế tạo khuôn), gờ khuôn để đảm bảo cứng vững cho khuôn, chốt định vị để lắp hai nửa khuôn với xác Để kẹp chặt khuôn lên máy ta dùng gờ có lỗ bắt bulong Đặt lõi cát nhờ gối lõi Khí khuôn cát thoát theo rãnh khí 10 (đặt dọc theo mặt phân khuôn sâu 0.2÷0.5 mm) Để lấy vật đúc khỏi khuôn, ta dùng chất đẩy thường Chế tạo thành thỏi hình trụ lắp vào lỗ 11 thành khuôn Yêu cầu khuôn ghép với phải khít để tránh cho vật đúc khỏi bị bavia Đối với vật đúc phức tạp, khuôn gồm nhiều phần ghép lại với nhau, phần khuôn tạo nên phần vật đúc Gia công khuôn tiến hành đúc gia công để đạt độ xác độ bóng cao 1.3 Quá trình công nghệ đúc khuôn kim loại: Quá trình đúc khuôn kim loại tiến hành sau: - Làm bề mặt lòng khuôn lõi(sau lần đúc) - Sấy khuôn đến nhiệt độ định để hạn chế giảm nhiệt độ nhanh kim loại lỏng làm ảnh hưởng đến tính chảy loãng Nhiệt độ sấy khuôn phụ thuộc vào hợp kim đúc qui định sau: Hợp kim đúc Gang Nhiệt độ sấy 250 ÷ 350 Thép 200 ÷ 350 Hợp kim đồng 0.3 mm) đúc vật phức tạp (đúc lỗ có đường kính 1.5 ÷ mm) kim loại lỏng ép vào khuôn nên có khả điền đầy tốt - Do đúc khuôn kim loại nên vật đúc nguội nhanh, tính tốt - Năng suất cao (100 ÷ 200 vật đúc/giờ) Nhưng đúc áp lực có đặc điểm là: - Không dùng lõi cát nên hình dáng bên vật đúc không phức tạp - Kim loại lỏng dẫn vào khuôn áp lực cao, tốc độ lớn nên làm khuôn mau mòn - Ít dùng để đúc kim loại đen nhiệt độ chảy kim loại đen làm cho tuổi bền khuôn giảm Đúc áp lực dùng để chế tạo chi tiết phức tạp vỏ bơm xăng dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí, kèn đồng,… Hợp kim để đúc áp lưc thường hợp kim thiếc, chì, kẽm, magie, nhôm, đồng Tất hợp kim lẫn tạp chất sắt (vì sắt có nhiệt độ nóng chảy cao làm giảm tính chảy loãng hợp kim, sắt chưa chảy dễ làm cho khuôn mau mòn tạo nên oxit sắt làm giảm tính vật đúc); yêu cầu hợp kim hòa tan khí khí hòa tan tạo nên rỗ khí, tạo nên oxit kim loại làm giảm tính vật đúc; yêu cầu hợp kim có khả chuyển động dễ dàng thể lỏng đúc áp lực có tốc độ chuyển động tới hàng ngàn mét/giờ, kim loại lỏng khó chuyển động không điền đầy hết lòng khuôn; yêu cầu hợp kim co thể lỏng tinh khiết ngược lại dễ làm vật đúc bị nứt 2.2 Kết cấu khuôn vật liệu làm khuôn: a) Kết cấu khuôn: Khuôn kim loại dùng để đúc áp lực gồm hai nửa, nửa khuôn cố dịnh nửa khuôn di động Lõi kim loại có nhiều mảnh ghép với đúc khuôn kim loại Ngoài ra, có chốt đẩy vật đúc, hộp để kẹp khuôn chi tiết phụ đinh tán, bulong kẹp,… Khi thiết kế khuôn cần ý: - Vật đúc cần phân bố nửa khuôn để dễ chế tạo khuôn không bị sai lệch lắp khuôn gây - Vị trí vật đúc khuôn cần đảm bảo dễ lấy khuôn lấy đồng thời đẩy phần vật đúc để tránh biến dạng - Số lượng vật đúc khuôn cần đảm bảo kim loại dễ điền đầy khuôn Các chi tiết đúc cần số lượng, kích thước để đảm bảo kết tinh lúc, tránh khuyết tật đúc (co, nứt) 6 - Đảm bảo dễ tách lõi khỏi vật đúc, muốn hướng rút lõi cần bố trí thẳng góc với mặt phân khuôn - Đảm bảo dẫn kim loại vào khuôn dễ đầy đủ, dễ tách vật đúc khỏi khuôn Hướng dòng kim loại dẫn vào khuôn cần tránh thẳng góc với nửa khuôn động làm cho khuôn không vững đễ rổ khí - Đảm bảo thoát khí khỏi khuôn dễ dàng Muốn vậy, việc khí thoát qua mặt phân khuôn , qua khe hở chốt đẩy khuôn người ta làm thêm rãnh thoát khí dọc theo mặt phân khuôn Bề sâu rãnh khoảng 0.07 mm đói với vật đúc thiếc, chì; 0.1 mm kẽm, magie; 0.2 mm nhôm, đồng - Khuôn cần gia công xác, mặt phân khuôn cần mài nhẵn b) Vật liệu khuôn: Vì chịu áp lực cao, tốc độ dòng kim loại chảy cao… nên tính, tính chịu nhiệt chịu mài mòn vật liệu khuôn đúc áp lực cao khuôn kim loại thông thường 2.3 Máy đúc áp lực cao: a) Máy đúc áp lực thấp: Máy đúc áp lực thấp có áp suất ép khoảng ÷ 75 at Loại mát vận hành tay, bán tự động tự động.Nó dùng để đúc kim loại có điểm chảy < 4500C (như thiếc, chì, kẽm); đúc kim loại có điểm chảy > 4500C thành xilanh pittong tạo thành màng oxit dễ làm cho máy bị tắc Khuyết điểm máy hệ thống pittong xilanh chóng mòn 7 Hình 1.2 – Sơ đồ máy đúc áp lực b) Máy đúc áp lực cao: Máy đúc áp lực cao có áp suất ép khoảng 100 ÷ 200 at Vì có áp suất lớn nên khắc phục nhược điểm loại máy đúc áp lực thấp, dùng để đúc kim loại màu có điểm chảy > 4500C, loại máy dùng phổ biến ĐÚC LY TÂM 3.1 Khái niệm: Đúc ly tâm rót kim loại lỏng vào khuôn quay, nhờ lực ly tâm mà kim loại lỏng phân bố theo bề mặt bên khuôn điền đầy lỏng khuôn để tạo thành vật đúc Lực ly tâm tác dụng vào kim loại lỏng tính theo công thức: P = m.r.ω2 Qua công thức ta thấy khối lượng riêng m kim loại lớn, bán kính quay r lớn lực ly tâm lớn Đúc ly tâm có ưu điểm sau: -Đúc chi tiết hình tròn xoay rỗng mà không cần dùng lõi, tiết kiệm vật liệu công làm lõi - Không cần dùng hệ thống rót nên tiết kiệm kim loại vật đúc - Do tác dụng lực ly tâm nên kim loại điền đầy khuôn tốt, đúc vật thành mỏng, vật có đường gân hình mỏng Mặt khác kim loại điền đầy khuôn tốt nên không cần đậu ngót bổ sung, tiết kiệm kim loại vật đúc 8 - Vật đúc tạp chất, xỉ phi kim nhẹ có lực ly tâm bé nên không bị lẫn vào kim loại vât đúc - Tổ chức kim loại mịn chặt, không bị rổ co, rổ khí đông đặc tác dụng lực ly tâm Nhưng đúc ly tâm có nhược điểm sau: - Chỉ thích ứng cho vật tròn xoay rỗng - Khuôn đúc cần có độ bền cao làm việc nhiệt đọ cao, chịu tác dụng lực ly tâm, sức ép kim loại lỏng lên thành khuôn lớn - Khó nhận đường kính bên vật đúc xác khó định lượng kim loại rót vào khuôn xác - Chất lượng bề mặt vật đúc (đối với vật đúc tròn xoay) chứa nhiều tạp chất xỉ - Khuôn quay với tốc độ cao nên cần phải cân kín, điều khó đạt xác - Vật đúc dễ bị thiên tích trọng lượng riêng nguyên tố kim loại hợp kim khac nên chịu lực ly tâm khác Lợi dụng tính chất chế tạo chi tiết có nhiều lớp hợp kim khác Ví dụ: chế tạo bạc lót lớp đồng để chống mòn tốt, lớp thép để độ bền tốt Do đặc điểm nên đúc ly tâm dùng rộng rãi để chế tạo chi tiết hình tròn xoay bạc, ống, xecmang số chi tiết định hình khác thép, gang, kim loại màu phi kim 3.2 Các phương pháp đúc ly tâm: Căn vào trục quay khuôn đúc ta chia đúc ly tâm đứng nằm a) Đúc ly tâm đứng Đúc ly tâm đứng đúc ly tâm mà khuôn quay theo trục đứng Do khuôn quay theo trục thẳng đứng nên phần tử kim loại lỏng chịu lực ly tâm trọng lực, bề mặt tự kim loại lỏng đường paraboloit Điều dễ dàng chứng minh ta lấy điểm A có tọa độ X, Y hệ tọa độ Oxy hình 9 Hình 1.3 – Sơ đồ đúc ly tâm đứng Phần tử A chịu lực ly tâm là: P = m.x.ω2 chịu tác dụng trọng lực là: Q = m.g Hợp lực P, Q R tạo với Q góc α Theo tính chất đường tiếp tuyến thì: 10 Do đó: Phương trình đường parabol Vậy hình quay quanh trục Oy tạo thành cặp paraboloit Từ phương trình này, ta tính số vòng quay khuôn đúc ly tâm đứng sau: Gọi tọa độ bề mặt vật đúc X1, X2, Y1, Y2 hình sau: 11 Từ công thức này, ta thấy n cố định, H lớn Δ lớn, tức chiều cao vật đúc lớn chênh lệch bán kính lớn Vì vậy, phương pháp đúc ly tâm đứng dùng để đúc vật ngắn b) Đúc ly tâm nằm Đúc ly nằm đúc ly tâm mà khuôn quay theo phương nằm ngang Để kim loại rải theo chiều dài khuôn, người ta dùng máng rót, rót kim loại vào khuôn máng rót di chuyển dọc theo trục quay khuôn Hình 1.4 – Sơ đồ đúc ly tâm nằm Phương pháp đúc ống chiều dày vật đúc hai đầu có chênh lệch nhau, đường kính vật đúc vòng tròn đồng tâm Nhưng 12 đúc ly tâm nằm phải dùng máng rót kim loại nên đúc ống có đường kính nhỏ Số vòng quay khuôn người ta tính công thức sau: Trong đó: r: bán kính vật đúc (cm) k0: hệ số phụ thuộc vào kim loại vật đúc; đúc gang k0 = 1800 ÷ 2500; đúc thép k0 = 2150 ÷ 2730; đúc đồng đỏ k0 = 2000 ÷ 2200; đúc đồng k0 = 1900; đúc nhôm k0 = 2600 ÷ 3500 Để kim loại chảy đêu vào khuôn, người ta đặt trục quay khuôn nghiêng với mặt phẳng ngang góc α ≤ 50 3.3 Khuôn đúc ly tâm Khuôn đúc ly tâm làm việc điều kiên khó khăn (nhiệt độ thay đổi, chịu áp lực kim loại lỏng lực ly tâm) Vì thế, yêu cầu vật liệu làm khuôn cần có tính cao Người ta thường dùng gang hợp kim, thép C thép hợp kim để làm khuôn đúc ly tâm Để tăng tính thoát khí, vật đúc nguội chậm đúc vật định hình… người ta làm vỏ khuôn kim loại phần bên cát, đất sét, thạch cao Để lấy vật đúc khỏi khuôn, dùng chốt đẩy vật đúc; để làm nguội khuôn cần đặt hệ thống tưới nước ĐÚC TRONG KHUÔN MẪU CHẢY 4.1 Khái niệm: Đúc khuôn mẫu chảy thực chất đúc khuôn cát mẫu làm vật đúc dễ chảy Phương pháp có ưu điểm sau: - Có thể đúc vật đúc phức tạp đúc hợp kim khó chảy thép không gỉ, thép gió… - Độ xác độ bóng bề mặt vật đúc cao vì: độ xác mẩu chảy lớn, mặt phân khuôn nên sai lệch khuôn khuyết tật lắp ráp khuôn gây ra, nguyên công rút mẫu nên giảm sai số việc rút mẫu, rót kim loại lỏng vào khuôn nung nóng nên giảm ứng suất nhiệt vật đúc bị nứt, cong vênh Nhưng có nhược điểm là: cường độ lao động cao chu trình sản xuất dài, giá thành chế tạo khuôn cao Đúc khuôn mẫu chảy dùng nhiều sản xuất hàng loạt để chế tạo loại dụng cụ dao phay, dao chuốt; chế tạo loại bánh răng; líp xe đạp; đĩa moto; 13 phụ tùng máy nổ… vật đúc có khối lượng từ 0.02 ÷ 100 kg; chiều dày đến 0.3 mm đường kính lỗ đến mm Công nghệ chế tạo vật đúc khuôn mẫu chảy Quá trình công nghệ đúc khuôn mẫu chảy gồm bước sau: Hình 1.5 – Qui trình công nghệ đúc khuôn mẫu chảy Chế tạo mẫu gốc: mẫu gốc có hình dáng giống hệt vật đúc, mẫu gốc dùng để chế tạo khuôn ép Vật liệu để chế tạo mẫu gốc thép, đồng thau, gỗ, đúc gia công khí Khi chế tạo mẫu gốc cần phải tính đến độ co lượng dư mẫu gốc, độ co lượng dư khuôn ép, độ co vật đúc Một số nơi dùng chi tiết làm mẫu gốc không xác Chế tạo khuôn ép: Khuôn ép làm kim loại, xi măng thạch cao Chế tạo khuôn ép tiến hành gia công áp lực, đúc, gia công khí đúc gia công khí Kết cấu khuôn ép thường chia làm hai nửa khuôn (để dễ lấy mẫu chảy khỏi khuôn ép), có hệ thống rót để rót mẫu chảy vào khuôn Yêu cầu chế tạo khuôn xác nhẵn bóng định độ bóng, độ xác mẫu chảy Chế tạo vật liệu dễ chảy: Vật liệu dễ chảy bao gồm nhựa thông, sáp, paraphin, stearin Thành phần vật liệu dễ chảy thường dùng sau: 14 70% nhựa thông + 20% sáp + 10% paraphin 30% paraphin + 70% stearin Nhiệt độ chảy vật liệu dễ chảy thường 30 ÷ 35 0C, đồng thời phải có tính chảy loãng để điền đầy khuôn ép Người ta nấu vật liệu dễ chảy lò nồi, điện trở cảm ứng Khi nấu cần phải khấy gạt bỏ tạp chất khác vật dễ chảy Chế tạo mẫu chảy: ép vật liệu dễ chảy vào khuôn ép với áp suất khoảng at Để nguội cho mẫu đông đặc mở khuôn ép, lấy mẫu sữa chữa mẫu Lắp số mẫu với thành nhóm mẫu chảy có chung hệ thống rót: mục đích để tăng suất đúc Chế tạo khuôn: sơn lớp dung dịch chịu nhiệt lên nhóm mẫu chảy, thành phần sơn thường là: 90% bột cát thạch anh + 7% cao lanh + 3% grafit trộn với dung dịch 20% nước thủy tinh + 80% nước Thường sơn ÷ lần mẫu nhỏ, ÷ lần mẫu lớn Sau lần sơn ta rắc lớp cát thạch anh sấy không khí 30 ÷ 40 phút Chiều dày lớp sơn cần đảm bảo ÷ 1.5 mm Sau đem nhóm mẫu chảy sơn lớp vỏ chịu nhiệt làm khuôn cát cách đặt vào hòm khuôn tiến hành làm khuôn máy rung (khuôn cát để tăng sức bền cho lớp vỏ) sau sấy nhiệt độ 100 ÷ 120 0C mẫu chảy ta thu khuôn đúc Đói với chi tiết nhỏ, không cần làm thêm khuôn cát mà đem nhóm mẫu sơn lớp cát chịu nhiệt nhúng vào nước nóng hơ nóng nhiệt độ 80 ÷ 900C làm mẫu chảy ta thu lòng khuôn Sấy khuôn: sấy khuôn lò nhiệt độ 850 ÷ 900 0C để đốt cháy hợp chất dễ chảy sót lại, đồng thời tăng độ bền tăng tính thông khí cho khuôn Nấu chảy kim loại, rót kim loại vào khuôn, dỡ khuôn làm vật đúc ĐÚC TRONG KHUÔN VỎ MỎNG 5.1 Khái niệm: Đúc khuôn vỏ mỏng dạng đúc khuôn cát thành khuôn mỏng chừng ÷ mm Đúc khuôn vỏ mỏng có đặc điểm sau: - Có thể đúc gang, thép, kim loại màu (như khuôn cát), khối lượng vật đúc đến 100 kg, độ xác đạt cấp - Khuôn vỏ mỏng khuôn khô, nhẵn bóng, thông khí tốt, truyền nhiệt kém, không hút nước bền nên cho phép nhận vật đúc rỗ, xốp, nứt khuyết tật khác Đồng thời giảm hao phí kim loại cho hệ thống rót lớn khuôn cát Do tính truyền nhiệt nên đúc gang không bị hóa trắng Nhiệt độ rót nhỏ khuôn cát chừng 20 ÷ 300C - Đơn giản hóa trình dở khuôn làm vật đúc - Quá trình chế tạo khuôn vỏ mỏng dễ khí hoá tự động hóa 15 Hỗn hợp khuôn vỏ mỏng bao gôm bột cát thạch anh với ÷ 6% punvebakeilit (punvebakeilit hỗn hợp fenon uretropin, dễ đông đặc, dễ nhào trộn với cát, giữ gìn thuận lợi đắt hiếm) Hỗn hợp khuôn cát punvebakeilit có đặc tính nhiệt độ 200 ÷ 250 0C phần tử fenon chảy có khả dính kết hạt với nhau, tự hóa cứng tạo nên hỗn hợp khuôn có độ bền khoảng 20 ÷ 50 N/cm2 Sau hóa cứng, khả chảy nung nóng đén nhiệt độ cao 2500C 5.2 Công nghệ chế tạo vật đúc khuôn vỏ mỏng Trình tự đúc khuôn vỏ mỏng sau: - Ghép mẫu vào mẫu: dùng mẫu kim loại kẹp chặt mẫu thép gang xám Làm mẫu mẫu phun lên lớp cách mẫu dầu mazut - Nung nóng mẫu mẫu đến nhiệt độ 220 ÷ 2500C - Quay thùng chứa hỗn hợp khuôn với mẫu mẫu 180 Vật liệu làm khuôn đè lên mẫu mẫu Nhờ mẫu mẫu nóng nên làm phần tử fenon chảy liên kết hạt cát với Giữ vị trí khoảng 12 ÷ 20 giây, ta chiều dày lớp khuôn khoảng ÷ mm - Quay thùng chứa hỗn hợp khuôn với mẫu trở vị trí ban đầu - Lấy mẫu, mẫu với lớp khuôn vỏ mỏng đem sấy nhiệt độ 350 ÷ 3700C 1÷ phút để làm chảy phần tử punvebakeilit sót lại, làm dính kết hạt cát, nâng cao độ bền cho khuôn - Tách khuôn vỏ mỏng khỏi mẫu mẫu - Làm nửa khuôn theo trình tự Quá trình làm lõi tương tự trình làm khuôn làm máy thổi cát Sau tiến hành lắp khuôn, lõi: ghép hai khuôn cách dán kẹp Để tăng độ bền cho khuôn đúc chi tiết lớn, sau kẹp nửa khuôn với 16 nhau, ta đem đặt khuôn vỏ mỏng vào hòm khuôn làm khuôn cát bao bọc xung quanh kẹp thêm khung kim loại Cuối đem rót kim loại vào khuôn, dỡ khuôn thu nhận vật đúc ĐÚC LIÊN TỤC 6.1 Khái niệm: Đúc liên tục trình rót kim loại lỏng liên tục vào khuôn kim loại, xung quanh bên khuôn có nước lưu thông làm nguội (còn gọi bình kết tinh) Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau rót vào khuôn kết tinh Vật đúc kéo liên tục khỏi khuôn cấu đặt biệt (như lăn, bàn kéo… ) Đúc liên tục có đặc điểm sau: - Có khả đúc loại ống, thỏi dạng định hình khác thép, gang, kim loại màu, có tiết diện không đổi chiều dài không hạn chế; đúc kim loại thay cho cán, đặt biệt đúc loại gang - Kim loại đông đặc từ phía lên bổ sung liên tục nên không bị rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, bị thiên tích; có độ mịn chặt cao, thành phần hóa học đồng tính cao Vì đúc khuôn kim loại nên tổ chức nhỏ mịn, tính cao chất lượng bề mặt tốt - Năng suất cao, giảm hao phí chế tạo khuôn, không tốn kim loại vào hệ thống rót, phế phẩm nên giá thành chế tạo thấp Nhưng đúc liên tục có nhược điểm chủ yếu tốc độ nguội nhanh gây nên ứng suất bên lớn, làm cho vật đúc dễ bị nứt (nhất kim loại có chuyển pha thể đặc) Cũng lý kim loại vaatj đúc bị hạn chế Để khắc phục tượng này, người ta làm nguội khuôn dầu mà không dùng nước Ngoài nhược điểm không đúc vật phức tạp, vật có tiết diện thay đổi 6.2 Các loại đúc liên tục a) Đúc ống liên tục: 17 Hình 1.6 – Sơ đồ đúc ống liên tục Quá trình đúc tiến hành sau: Trước tiên kẹp đầu mồi đỡ Đưa đỡ ép sát đáy khuôn Rót kim loại lỏng từ thùng rót qua máng rót vào khuôn đến mức cách mặt khuôn 20 ÷ 25 mm Khi kim loại đông đặc ta quay vít me động để hạ đỡ 4, đầu mồi khỏi khuôn Khuôn lõi luôn nước lưu thông làm nguội Để dễ kéo vật khỏi khuôn, nâng cao độ bóng bề mặt vật đúc hạn chế nứt bề mặt vật đúc, trình đúc, người ta cho khuôn chuyển động thứ hồi dọc theo phương chuyển động vật đúc Trước tiên cho khuôn chuyển động từ xuống khoảng ÷ 10mm tốc độ chuyển động vật đúc Rồi cho khuôn chuyển động thật nhanh đoạn đường ÷ 3mm, cuối cho khuôn chuyển động từ lên ngược chiều chuyển động vật đúc với hành trình khoảng 10 ÷ 13mm tốc độ lớn tốc độ lúc đầu Cứ trình đúc, khuôn chuyển động thứ hồi: nhờ ma sát 18 thành khuôn với vật đúc làm cho bề mặt vật đúc nhẵn bóng vật đúc khỏi khuôn sau chuyển biến pha nên không bị nứt Để lấy vật đúc khỏi khuôn, người ta cho vào thành lòng khuôn, lõi lớp dầu mazut; lượng dầu cần dùng từ 120 ÷ 150 g/tấn kim loại Vật liệu làm khuôn thông số đúc: vật liệu làm khuôn cần chọn loại dẫn nhiệt tốt, thường để đúc kim loại màu khuôn làm hợp kim đồng hợp kim nhôm, chiều dày khuôn ÷ 8mm.Nhiệt độ rót cho hợp kim thường lấy 30 ÷ 50 0C đường lỏng, tốc độ rót chiều cao khuôn tùy thuộc vào hợp kim đúc Ví dụ đúc ống, thỏi có đường kính 100 ÷ 400mm hợp kim sulumin chiều cao khuôn 100 ÷ 150mm, tốc độ rót ÷ 3m/h, nhiệt độ rót đường lỏng 30 ÷ 500C b) Đúc tấm: Hình 1.7 – Sơ đồ đúc Quá trình đúc tiến hành sau: Rót kim loại lỏng từ thùng chứa cốc rót 2, qua máng dẫn vào khe hở lăn (bên có nước làm nguội quay ngược chiều nhau) tạo Phương pháp chế tạo gang, thép, kim loại màu thay cho cán Đối với gang đúc mỏng từ 0.7 ÷ 1.2mm Nhiệt độ rót nước gang từ 1370 ÷ 1400 0C.Tấm gang khỏi khuôn bên nguội bên nóng nên có đem dập thành đồ vật cắt thành phiến nhỏ Sau ủ người ta uốn ……………………………………………… 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đinh Công Mễ, Lê Viết Ngưu Công nghệ kim loại tập NXB Bộ đại học Trung học chuyên nghiệp Hà nội 1970 [2] Nguyễn Hữu Tường Công nghệ kim loại tập ĐHBK Hà Nội 1972 [3] Hoàng Tùng, Nguyễn Văn Siêm tác giả Công nghệ kim loại NXB ĐH & THCN 1974 [4] Phạm Quang Lộc Sổ tay thiết kế đúc NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà nội 1985 [5] Hoàng Minh Công Công nghệ tạo phôi Đại học Đà nẵng 1998 [6] Đinh Minh Diệm Công nghệ kim loại ĐHBK Đà Nẵng 2007 [...]... vật đúc càng lớn thì chênh lệch bán kính trong càng lớn Vì vậy, phương pháp đúc ly tâm đứng chỉ dùng để đúc những vật ngắn b) Đúc ly tâm nằm Đúc ly nằm là đúc ly tâm mà khuôn quay theo phương nằm ngang Để kim loại rải đều theo chiều dài của khuôn, người ta dùng một máng rót, khi rót kim loại vào khuôn máng rót di chuyển dọc theo trục quay của khuôn Hình 1.4 – Sơ đồ đúc ly tâm nằm Phương pháp này khi đúc. .. tinh ngay Vật đúc được kéo liên tục ra khỏi khuôn bằng những cơ cấu đặt biệt (như con lăn, bàn kéo… ) Đúc liên tục có đặc điểm sau: - Có khả năng đúc được các loại ống, thỏi và các dạng định hình khác bằng thép, gang, kim loại màu, có tiết diện không đổi và chiều dài không hạn chế; đúc được tấm kim loại thay cho cán, đặt biệt là có thể đúc được các loại tấm bằng gang - Kim loại đông đặc dần dần từ... khuôn đúc ly tâm Để tăng tính thoát khí, vật đúc nguội chậm và khi đúc vật định hình… người ta có thể làm vỏ khuôn bằng kim loại còn phần bên trong bằng cát, đất sét, thạch cao Để lấy vật đúc khỏi khuôn, dùng chốt đẩy vật đúc; để làm nguội khuôn cần đặt hệ thống tưới nước 4 ĐÚC TRONG KHUÔN MẪU CHẢY 4.1 Khái niệm: Đúc trong khuôn mẫu chảy thực chất là đúc trong khuôn cát nhưng mẫu được làm bằng vật đúc. .. khuôn Nấu chảy kim loại, rót kim loại vào khuôn, dỡ khuôn và làm sạch vật đúc 5 ĐÚC TRONG KHUÔN VỎ MỎNG 5.1 Khái niệm: Đúc trong khuôn vỏ mỏng là dạng đúc trong khuôn cát nhưng thành khuôn mỏng chừng 6 ÷ 8 mm Đúc trong khuôn vỏ mỏng có những đặc điểm sau: - Có thể đúc được gang, thép, kim loại màu (như khuôn cát), khối lượng vật đúc đến 100 kg, độ chính xác đạt cấp 7 - Khuôn vỏ mỏng là khuôn khô, nhẵn... dày của vật đúc ở hai đầu có sự chênh lệch nhau, đường kính trong và ngoài của vật đúc là những vòng tròn đồng tâm nhau Nhưng 12 đúc ly tâm nằm do phải dùng máng rót kim loại nên không thể đúc được những ống có đường kính nhỏ Số vòng quay của khuôn người ta tính bằng công thức sau: Trong đó: r: bán kính của vật đúc (cm) k0: hệ số phụ thuộc vào kim loại vật đúc; đúc gang k0 = 1800 ÷ 2500; đúc thép k0... có sự chuyển pha ở thể đặc) Cũng vì lý do này kim loại vaatj đúc bị hạn chế Để khắc phục hiện tượng này, người ta có thể làm nguội khuôn bằng dầu mà không dùng nước Ngoài ra còn nhược điểm là không đúc được vật phức tạp, vật có tiết diện thay đổi 6.2 Các loại đúc liên tục a) Đúc ống liên tục: 17 Hình 1.6 – Sơ đồ đúc ống liên tục Quá trình đúc tiến hành như sau: Trước tiên kẹp đầu mồi 7 trên tấm đỡ 4... khuôn đến mức cách mặt trên khuôn 20 ÷ 25 mm Khi kim loại đông đặc ta quay vít me 5 bằng động cơ 6 để hạ tấm đỡ 4, đầu mồi 7 dần dần ra khỏi khuôn Khuôn và lõi luôn luôn được nước lưu thông làm nguội Để dễ kéo vật ra khỏi khuôn, nâng cao độ bóng bề mặt vật đúc và hạn chế nứt trên bề mặt vật đúc, trong quá trình đúc, người ta còn cho khuôn chuyển động thứ hồi dọc theo phương chuyển động của vật đúc Trước... kim đúc Ví dụ khi đúc ống, thỏi có đường kính 100 ÷ 400mm bằng hợp kim sulumin chiều cao khuôn 100 ÷ 150mm, tốc độ rót 2 ÷ 3m/h, nhiệt độ rót trên đường lỏng 30 ÷ 500C b) Đúc tấm: Hình 1.7 – Sơ đồ đúc tấm Quá trình đúc tiến hành như sau: Rót kim loại lỏng từ thùng chứa 1 và cốc rót 2, qua máng dẫn 3 vào khe hở giữa con lăn 4 (bên trong có nước làm nguội và quay ngược chiều nhau) tạo ra tấm 5 Phương pháp. .. 4.1 Khái niệm: Đúc trong khuôn mẫu chảy thực chất là đúc trong khuôn cát nhưng mẫu được làm bằng vật đúc dễ chảy Phương pháp này có ưu điểm sau: - Có thể đúc được những vật đúc rất phức tạp và đúc được những hợp kim khó chảy như thép không gỉ, thép gió… - Độ chính xác và độ bóng bề mặt vật đúc rất cao vì: độ chính xác của mẩu chảy lớn, không có mặt phân khuôn nên không có sự sai lệch khuôn và khuyết... khuôn, lõi: ghép hai nữa khuôn bằng cách dán hoặc kẹp Để tăng độ bền cho khuôn nhất là khi đúc những chi tiết lớn, sau khi kẹp các nửa khuôn với 16 nhau, ta đem đặt khuôn vỏ mỏng vào hòm khuôn và làm khuôn cát bao bọc xung quanh hoặc kẹp thêm bằng một khung kim loại Cuối cùng đem rót kim loại vào khuôn, dỡ khuôn và thu nhận vật đúc 6 ĐÚC LIÊN TỤC 6.1 Khái niệm: Đúc liên tục là quá trình rót kim loại ... 1.2 Vật liệu làm khuôn kết cấu khuôn: a) Vật liệu làm khuôn: Thường dùng gang, thép hợp kim, thép cacbon đồng Vật liệu làm lõi: lõi làm kim loại hỗn hợp cát sét Vật liệu sơn khuôn: để bảo vệ bề