Tiểu luận mũi khoan

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG _ _ Đinh Hoàng Long Mũi Khoan (Tiểu luận học phần Công nghệ kim loại) TP.HCM – 2014 ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT LÝ TỰ TRỌNG _ _ Mũi Khoan (Tiểu luận học phần Công nghệ kim loại) Đinh Hoàng Long 13CĐÔ1 TP.HCM – 2014 LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cám ơn Thầy THS Hồ Văn Sỹ ân cần tận tụy truyền đạt giảng dạy giới thiệu tài liệu môn học CÔNG NGHỆ KIM LOẠI giúp đỡ em trao dồi thêm nhiều kiến thức kinh nghiệm sống để áp dụng nhận biết phương pháp gia công kim loại Công nghệ kim loại môn học quan trọng ngành thuộc khí đặc biệt ngành công nghê ô tô em Trải qua 15 tuần học môn em hiểu biết nhiều phương pháp gia công kim loại để tạo tiết cho ô tô Và em biết ứng dụng cho chi tiết cần phương pháp gia công hiểu Kinh chúc BGH nhà trường đặc biệt Thầy THS Hồ Văn Sỹ có sức khỏe dồi thành công đường giảng dạy Nhận Xét Của Giáo Viên 1/ Tóm tắt 2/ Nội dung 3/ Kết luận 4/ Hình thức trình bày cấu trúc 5/ Thời hạn nộp Mục Lục Tên sản phẩm Cấu trúc, tổ chức thép Phương pháp tạo sản phẩm Trang I:Tên Sản phẩm : Mũi khoan 1.1.Mô tả: dụng cụ sử dụng phổ biến đời sống nay.Từ nhũng việc nhỏ tạo bàn ghế…đến công trình lớn,từ vật liệu mềm…đến vật liệu cứng.Và mũi khoan chế tạo từ nhiều vật liệu khác phổ biến thép dụng cụ Tùy theo mục đích sử dụng khác mà mũi khoan sẻ có hình dạng,kích thước khác Mũi khoan dụng cụ dùng chủ yếu để gia công lỗ vật liệu đặc với hai chuyển động: -Chuyển động quay mũi khoan chi tiết gia công -Chuyển động dọc theo trục dao Hình minh họa chi tiết: Mũi khoan 1.2.Khả thích nghi,khả thay Đặc điểm cấu tạo: Mũi khoan đa dạng.tùy theo nhu cầu sử dụng mà người ta lựa chọn kiểu dáng,kích thước vật liệu khác Ngoài thép thép gió chế tạo mũi khoan từ thép hợp kim,thép chế tạo nhiều vật liệu khác 1.3.ký hiệu vật liệu tạo nên sản phẩm: Dưới số tiêu chuẩn thép 1,thép cacbon: Dùng tập hợp chữ số để ký hiệu -Chữ CDđúng đầu mác thép thép dụng cụ cacbon(C:cacbo.D:dụng cụ) -Nhóm số sau chử lượng cacbon trung bình thép theo phần vạn -Nếu có chử A đứng cuối thép chất lượng cao Ví dụ: CD70-thép có lượng cacbon 0,7% CD80-có lượng cacbon 0,8% CD120A-có lượng cacbon1,2% thép chất lượng cao 2,Thép hợp kim: Dung tập hợp chử số để kí hiệu: -số mác thép lượng cacbon trung bình thép theo phần vạn,nếu sấp xỉ 1% không ký hiệu -Số sau chử lượng cacbon trung bình thép theo %,nếu lượng hợp kim xấp xỉ 1% không ký hiệu -Chử kí hiệu hóa học nguyên tố hợp kim Tiêu chuẩn kỹ thuật thép dung cụ hợp kim sử dụng TCVN1823-76 IICấu trúc, tổ chức thép dụng cụ: II.1 Tổng quan số vật liệu dụng cụ cắt 1.1Đặc tính chung vật liệu dụng cụ Đặc tính phần dụng cụ cắt có ảnh hưởng lớn đến suất gia công chất lượng bề mặt chi tiết Khả giữ tính cắt dụng cụ góp phần định suất gia công dụng cụ Dụng cụ làm việc điều kiện cắt khó khăn áp lực, nhiệt độ cao, dụng cụ cắt bị mài mòn rung động trình cắt Trong trình gia công, phần cắt dụng cụ trực tiếp làm nhiệm vụ cắt để tạo phoi Để nâng cao suất cắt, nâng cao chất lượng bề mặt gia công, phần cắt dụng cụ phải có hình dáng hình học hợp lý mà phải chế tạo từ loại vật liệu thích hợp Vì vật liệu dụng cụ cắt cần thiết phải đảm bảo yêu cầu sau 1.2 Tính cắt Trong trình cắt, phần lưỡi cắt mặt trước mặt sau dụng cụ cắt thường xuất ứng suất tiếp xúc lớn, khoảng 4000 5000 N/mm2, đồng thời áp lực riêng lớn gấp 100 200 lần so với áp lực cho phép chi tiết máy Nhiệt độ tập trung vùng cắt lên tới 600 900oC Trong điều kiện vậy, việc cắt thực có hiệu dụng cụ cắt có khả giữ tính cắt khoảng thời gian dài Điều đòi hỏi vật liệu dụng cụ cắt cần phải có đầy đủ tính chất lý cần thiết độ cứng, độ bền nhiệt, độ chịu mòn, độ bền học, độ dẫn nhiệt Luận văn Thạc sỹ kỹ thuật - Độ cứng: Độ cứng tiêu quan trọng vật liệu dụng cụ cắt Muốn cắt được, vật liệu phần cắt dụng cụ cắt thường phải có độ cứng lớn vật liệu gia công khoảng HRC25 Độ cứng phần cắt dụng cụ cắt thường đạt khoảng HRC60 65 Nâng cao độ cứng phần cắt dụng cụ cắt cho phép tăng khả chịu mòn tăng tốc độ cắt - Độ bền nhiệt: Độ bền nhiệt khả giữ độ cứng cao tính cắt khác nhiệt độ cao khoảng thời gian dài Độ bền nhiệt đặc trưng nhiệt độ giới hạn mà nung liên tục vật liệu dụng cụ cắt khoảng thời gian định (khoảng giờ) đến nhiệt độ độ cứng không giảm mức qui định (khoảng HRC60) - Độ dẫn nhiệt: Độ dẫn nhiệt vật liệu dụng cụ cắt cao nhiệt lượng truyền khỏi lưỡi cắt nhanh Do giảm tập trung nhiệt độ vùng cắt, tăng độ bền mòn cho dụng cụ cắt Mặt khác, cho phép nâng cao tốc độ cắt Chính kim cương có độ dẫn nhiệt lớn hẳn so với loại vật liệu dụng cụ cắt khác nên cho phép dao kim cương cắt với tốc độ cao - Tính chịu mòn: Độ bền mòn vật liệu dụng cụ cắt đặc trưng khả giữ vững hình dáng thông số hình học phần cắt trình gia công II.2.Thép dụng cụ Thép dụng cụ loại thép dùng chế tạo loại dụng cụ cắt gọt, dụng cụ biến dạng dụng cụ đo Tính chất dụng cụ tác động lực vào phôi nên thép dụng cụ có yêu cầu có độ cứng cao, tính chống mài mòn cao Độ cứng cao phải đảm bảo cao hẳn độ cứng phôi Tuỳ loại phôi, sản phẩm mà có yêu cầu khác độ cứng tối thiểu Tính chống mài mòn cao để đảm bảo dụng cụ làm việc lâu dài, gia công khối lượng công việc lớn mà không bị hư hỏng, làm cấp xác Độ dai va đập yếu tố quan tâm thứ yếu: Nhằm đảm bảo cho dụng cụ tránh bị gãy vỡ làm việc Tính chịu nhiệt: Do dụng cụ làm việc với ma sát lớn, sinh nhiều nhiệt trình làm việc 10 2.1Công dụng Thép dụng cụ thường dùng chế tạo loại dụng cụ sau: Dụng cụ cắt: loại dao cho máy tiện, máy phay, máy bào, tuốt Dụng cụ biến dạng với đặc trưng tạo hình: trục cán, khuôn dập, khuôn ép chảy Dụng cụ đo: loại thước cặp, pan me, dưỡng đo kiểm Ứng dụng khác: 2.2Thành phần hoá học Cacbon: Hàm lượng cacbon định đến độ cứng tính chống mài mòn nên hàm lượng cacbon thường cao Tùy thuộc vào loại dụng cụ mà khoảng sau: Các dụng cụ cần yêu cầu cao độ cứng độ chống mài mòn dao cắt, dụng cụ biến dạng nguội, dụng cụ cắt gọt hàm lượng cacbon không thấp 0,7-1,0%; nói chung vào khoảng 1,0% đến 1.3% lớn độ bền bắt dầu giảm Đối với dụng cụ gia công phôi mềm trạng thái nóng, hàm lượng cacbon thấp (khoảng 0,3-0,5% so với loại trên) Hợp kim: Hợp kim thép dụng cụ thường đưa vào ít, hợp kim chủ yếu để tăng tính thấm tôi, tính chống ram làm tăng tính cứng nóng (như W, Mo) 2.3Phân loại thép dụng cụ Thép dụng cụ thường phân loại thành loại thép sau: Thép làm dụng cụ cắt Thép làm dao suất thấp Thép làm dao suất cao: thép gió Thép làm dụng cụ biến dạng Thép làm dụng cụ biến dạng nguội Thép làm khuôn nhỏ, trung bình (theo đặc tính, phân loại khác nhau) Thép làm khuôn lớn có tính chống mài mòn cao Thép làm khuôn chịu tải trọng va đập Thép làm dụng cụ biến dạng nóng Thép làm khuôn rèn Thép làm khuôn ép chảy Thép làm dụng cụ đo Thép làm dụng cụ đo cấp xác cao Thép làm dụng cụ đu cấp xác thấp 11 II Thép cacbon Thành phần hoá học Thành phần hoá học thép cacbon gồm chủ yếu Fe C, có chứa số nguyên tố khác tuỳ theo điều kiện luyện thép Nhưng nhìn chung hàm lượng nguyên tố thép cacbon khống chế phạm vi sau C < 2%, Mn< 0,8%, Si < 0,5%, P,S < 0,05%, Cr, Ni Cu, W, Mo, Ti 0,1 đến 0,2% Mn Si hai tạp chất có tác dụng nâng cao tính thép cacbon, P, S tạp chất giảm chất lượng thép, nâng cao tính giòn nguội thép, lại tạo tính dễ cắt gọt cho thép 2.Phân loại thép cacbon a Theo độ tạp chất có hại phương pháp luyện Rõ ràng thép tạp chất có hại (P,S) khí ( H,O,N) có độ dẻo, độ dai cao tức có tính tổng hợp cao, chất lượng cao Các phương pháp nhiệt luyện thép khác có khả loại trừ tạp chất có hại khác mức khác cao thấp khác tạo cho thép chất lượng tốt, xấu khác Có nhiều phương pháp luyện thép song giới tồn ba phương pháp lò mactanh, lò điện hồ quang lò thổi oxy từ đỉnh Theo mức độ tạp chất từ thấp đến cao có mức chất lượng sau : + Chất lượng thường, lượng P,S khử đến mức 0,05% cho nguyên tố Cấp chất lượng áp dụng cho nhóm thép có yêu cầu không cao số thép xây dựng thông dụng + Chất lượng tốt, lượng P,S khử đến mức 0,04% cho nguyên tố Phương pháp nhiệt luyện lò mactanh lò điện hồ quang dễ dàng đạt cấp chất lượng Cấp chất lượng thường áp dụng cho nhóm thép chế tạo máy thông dụng + Chất lượng cao, lượng P,S khử đến mức 0,03% cho nguyên tố Với biện pháp kỹ thuật bổ sung (dùng chất khử mạnh, tuyển chọn nguyên liệu vào ) đạt cấp chất lượng phương pháp luyện thép lò điện hồ quang + Chất lượng cao, lượng P,S khử triệt để 0,02% cho nguyên tố Với lò điện hồ quang đạt giới hạn Thép sau luyện lò tinh luyện tiếp tục: khử tạp chất lò xỉ tổng hợp, điện xỉ b Theo phương pháp khử oxy Theo mức độ khử oxy có triệt để hay không người ta chia hai loại thép sôi thép lặng Thép sôi loại không khử oxy triệt để, tức chất khử không mạnh nên thép FeO có phản ứng: FeO + C Fe + CO 12 Khí Co bay lên làm mặt thép lỏng chuyển động giống bị sôi (nên có tên gọi thép sôi) tạo bọt khí thỏi đúc Khi cán nóng phần lớn bọt khí hàn kín lại nên nói chung không ảnh hưởng xấu đến tính thép qua biến dạng nóng Thép dụng cụ loại chủ yếu công cụ nên yêu cầu chủ yếu độ cứng tính chống mài mòn cao 13 III.Các phương pháp tạo sản phẩm : Quá trình luyện thép Oxit Sắt → Gang → Thép Từ quặng sắt với thành phần sắt ôxyt Fe2O3, Fe3O4, người ta luyện lò cao gang hợp kim Fe C lượng C chiếm 1.7%.Qua lò luyện thép để khử bớt C gang, người ta thép Có nhiều loại thép khác phụ thuộc vào thành phần hóa học, phương pháp luyện, phương pháp rót 14 Có nhiều phương pháp tạo sản phẩm: Dập,đúc,máy phay CNC…… 1.Sử dung phương pháp may phay CNC: Nếu sản xuất đơn sử dụng phương pháp hiệu 2.phương pháp dập Để sản xuất mũi khoan người ta sử dụng phương pháp này.Vì chi tiết phức tạp.Nên sử dụng phương án dập kho khăn 3.Phương pháp đúc 15 Phương pháp hay sử dụng đơn giản dễ làm Dưới phần giới thiệu phương pháp đúc đặc biệt Là phương pháp khác đúc thông thường, đúc đặc biệt có khác biệt nguyên liệu công nghệ làm khuôn, cách điền đầy tạo hình vật đúc Đúc đặc biệt thường sử dụng khuôn kim loại Thường có dạng: Đúc khuôn kim loại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc liên tục số công nghệ đúc đặc biệt khác Đúc khuôn kim loại Ưu điểm: Đúc khuôn kim loại thuật ngữ phương pháp sản xuất vật đúc cách rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại Vật đúc đông đặc tác dụng trọng trường mà không chịu tác động khác Đây phương pháp phổ biến có đặc điểm sau đây:      Khuôn sử dụng nhiều lần; Độ độ xác nâng cao đáng kể Điều làm giảm khối lượng gia công khí; Nâng cao độ bền học vật đúc, đặc biệt độ bền lớp bề mặt tiếp giáp với khuôn kim loại Nâng cao sản lượng hàng năm giảm kích thước đậu ngót phế phẩm đúc Nâng cao suất lao động 16    Tiết kiệm diện tích nhà xưởng không cần chế tạo hỗn hợp làm khuôn trình làm khuôn Giảm giá thành sản phẩm Dễ khí tự động hoá, điều kiện vệ sinh lao động tốt Nhược điểm: Chế tạo khuôn kim loại phức tạp đắt tiền; độ bền khuôn hạn chế đúc thép, khó đúc vật thành mỏng hình dáng phức tạp; vật đúc có ứng suất lớn khuôn kim loại cản co mạnh; vật đúc gang dễ bị biến trắng; quy trình đúc phải chặt chẽ Tuy có đặc điểm công nghệ đúc khuôn kim loại sử dụng rộng rãi để đúc gang, hợp kim kim loại màu sản xuất hàng loạt loạt lớn có chi tiết chế tạo không sử dụng khuôn kim loại, ví dụ lớn thân máy bay, chi tiết nhỏ đòi hỏi độ bền cao động Đúc phôi thép -Thiết bị đúc khuôn Thiết bị đúc khuôn thường chia thành đúc đúc dưới, đúc thép lắng thép sôi   Đúc trên: Rót vào từ đầu thỏi Đúc dưới: Ưu điểm: Rót vào ống từ cống rót dâng lên thỏi từ phía Như với đúc dưới, lầm rót rót nhiều thỏi, suất chất lượng bề mặt thỏi tốt nhiều mặt nước thép dâng lên bìh ổn không bắn toé rót từ trên, khí, tạp chất xỉ có điều kiện lên tốt hơn, che chắn chống tái ô xy hoá thuận tiện Nhược điểm: Thiết bị đĩa đúc, ống rót trung tâm phức tạp hơn, tiên tốn thêm vật liệu chịu lửa lượng thép ống rót cống rót, giảm suất thu hồi kim loại -Thùng rót:Tác dụng thùng rót hay gọi thùng chứa tác dụng chứa đựng nước thép đến nơi đúc làm nhiệm vụ cuối tiến thêm 17 bước khử ô xy, khử S, đồng nhiệt độ, thành phần nước thép, lắng nước thép thời gian để khử khí, tạp chất xỉ lên tách khỏi nước thép, làm cải thiện đáng kể lượng thép Cũng lợi dụng thời gian nước thép lắng thùng dài hay ngắn, kích thước lỗ rót mà điều chỉnh nhiệt độ, tốc độ rót đúc hợp lý Khi mà năm gần phương pháp tinh luyện lò phát triển mạnh mẽ thùng rót kiêm thiết bị (lò luyện) quan trọng việc tinh luyện -Khuôn đúc Khuôn đúc thiết bị tạo hình cho nước thép đông đặc rót nước thép vào tạo thành thỏi thép Trong sản xuất, khuôn đúc phần hao tổn có tính thay đổi, có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng thép tiêu hạch toán kinh tế Cho nên thiết kế cần xác, sử dụng tu bảo dưỡng chuẩn xác có ý nghĩa quan trọng -Vật liệu làm khuôn: Vật liệu làm khuôn thường sử dụng gang có tính dẫn nhiệt tốt, chắn rẻ Do tính chất việc đúc thép khắc nghiệt, kiện làm việc khuôn thép mang tính chu kỳ: gia nhiệt, làm nguội, tức giãn nở, co ngót nên khuôn đúc dễ bị hỏng nứt chóc Tuổi thọ khuôn đúc phần lớn định thành phần hoá học Để nâng cao tính đúc cần trì hàm lượng bon tương đối cao: Thường khoảng 3,2 -4,0%, Si líc (Si) chọn theo yêu cầu tổ chức: thường khoảng 1,2 2,2 % Hiện tượng tróc khuôn tăng theo hàm lượng Si tăng, nứt ngược lại "test" 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO: -Sách VẬT LIỆU KỸ THUẬT ,tác giả th.s LÊ VĂN BÌNH -Sách SỔ TAY DỤNG CỤ CẮT VÀ DỤNG CỤ PHỤ,tác giả Ts.TRẦN VĂN ĐỊCH -Trang web http//Luyenkim.net -Trang web http//sieuthinhanh.com -Trang web http//www.lrc-tnu.edu.vn -Trang web http// http://www.vinametal.com/ 19 [...]... 14 Có nhiều phương pháp tạo ra sản phẩm: Dập,đúc,máy phay CNC…… 1.Sử dung phương pháp may phay CNC: Nếu sản xuất đơn chiếc thì sử dụng phương pháp này là hiệu quả nhất 2.phương pháp dập Để sản xuất mũi khoan người ta ít sử dụng phương pháp này.Vì chi tiết này rất phức tạp.Nên sử dụng phương án dập là rất kho khăn 3.Phương pháp đúc 15 Phương pháp này cũng rất hay được sử dụng vì đơn giản dễ làm Dưới