Đang tải... (xem toàn văn)
Sản xuất đúc là một trong những ngành quan trọng của công nghiệp chế tạo máy. Hầu hết trong tất cả các máy móc, thiết bị đều có các chi tiết đúc. Theo nhiều thống kê cho thấy khoảng 70% phôi sản xuất cho các chi tiết máy được làm bằng phương pháp đúc.Khi thiết kế chi tiết đúc phải đảm bảo các yêu cầu về cơ tính, độ bền làm việc đồng thời phải đảm bảo tính dễ đúc. Bên cạnh đó, khi thiết kế công nghệ đúc cũng cần phải chú ý đến gia công cơ khí sau này, nhất là đối với sản xuất lớn.Trong môn đồ án này, yêu cầu đối với sinh viên là phải hiểu được các quá trình thiết kế trong công nghệ đúc bằng cát tươi như: thiết kế sơ bộ, thiết kế chi tiết, làm khuôn, ruột, giai đoạn nấu luyện và rót… đồng thời phải có tham khảo thêm các công đoạn sau khi đúc: gia công cơ khí, làm sạch chi tiết đúc…Chi tiết đúc của phần Đồ án CN Đúc là chi tiết Van khí của máy làm khuôn, với sản lượng là 500 chiếc bằng Đồng thau. Yêu cầu kỹ thuật đối với vật đúcPhôi đúc không bị rỗ khí xỉ, nứt.Phôi đúc
ĐA Môn học Công nghệ Đúc LỜI MỞ ĐẦU Sản xuất đúc ngành quan trọng công nghiệp chế tạo máy Hầu hết tất máy móc, thiết bò có chi tiết đúc Theo nhiều thống kê cho thấy khoảng 70% phôi sản xuất cho chi tiết máy làm phương pháp đúc Khi thiết kế chi tiết đúc phải đảm bảo yêu cầu tính, độ bền làm việc đồng thời phải đảm bảo tính dễ đúc Bên cạnh đó, thiết kế công nghệ đúc cần phải ý đến gia công khí sau này, sản xuất lớn Trong môn đồ án này, yêu cầu sinh viên phải hiểu trình thiết kế công nghệ đúc cát tươi như: thiết kế sơ bộ, thiết kế chi tiết, làm khuôn, ruột, giai đoạn nấu luyện rót… đồng thời phải có tham khảo thêm công đoạn sau đúc: gia công khí, làm chi tiết đúc… Chi tiết đúc phần Đồ án CN Đúc chi tiết Van khí máy làm khuôn, với sản lượng 500 Đồng thau Yêu cầu kỹ thuật vật đúc - Phôi đúc không bò rỗ khí xỉ, nứt Phôi đúc φ40x50 - ĐA Môn học Công nghệ Đúc PHẦN I: KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐÚC BẰNG KHUÔN CÁT-SÉT ĐA Môn học Công nghệ Đúc A Khái quát lòch sử phát triển kỹ thuật đúc Sản xuất đúc dạng gia công kim loại lâu đời Các nghiên cứu khảo cổ học cho thấy từ 5000 năm trước công nguyên, trung tâm cổ xưa loài người nghề đúc đạt trìng độ cao Người ta xác đònh vật liệu đúc đồng Ở kỷ nguyên cuối thời đồ đá tổ tiên người Ural biết nấu kim loại thành thạo nghề đúc Các nhà khảo cổ học xác đònh bờ hồ Isetsk (Liên Xô) có “nhà máy” luyện kim với đầy đủ chu trình sản xuất Cuối kỷ 12 đầu kỷ 13, người Nga biết áp dụng khuôn hai mặt làm từ loại đá cứng trang bò hệ thống rót phân nhánh Vào kỷ 14 15, nước Nga tiếng đúc chuông sau loại súng đại bác Khẩu đại bác Nga Hoàng với khối lượng 38,4 người thợ đúc Nga tiếng Andrey Chokhov đúc năm 1586 ĐA Môn học Công nghệ Đúc B Sơ đồ quy trình công nghệ chế tạo vật đúc khuôn cát – sét dùng lần: Chế tạo mẫu, hòm ruột thiết bò khác Điều chế hỗn hợp làm khuôn ruột Chế tạo sấy khô ruột Chế tạo khuôn Lắp ráp khuôn chuẩn bò chờ rót Rót khuôn Nấu chảy hợp kim đúc Làm nguội vật đúc Tháo dỡ vật đúc khỏi hòm khuôn Loại bỏ ruột khỏi vật đúc Cắt bỏ hệ thống rót làm vật đúc Kiểm tra vật đúc Sơn phủ vật đúc Lưu vật đúc vào kho Xử lý nhiệt vật đúc ĐA Môn học Công nghệ Đúc C Quy trình công nghệ làm khuôn tay Đầm hỗn hợp làm khuôn cho khuôn Chuẩn bò nhồi đầm hòm khuôn Nhồi đầm chặt hỗn hợp làm khuôn cho hòm khuôn Tinh xửa, ráp khuôn chuẩn bò khuôn để rót kim loại lỏng Các phương pháp làm khuôn tay: Làm khuôn hòm khuôn: dùng mẫu nguyên khối, mẫu bổ đôi… Làm khuôn hòm khuôn nhiều Làm khuôn xưởng Làm khuôn dưỡng gạt Làm khuôn mẫu xương Làm khuôn gạch Ở ta thiệu khái quát cách làm khuôn hòm đôi dùng mẫu nguyên khối, cách lại tham khảo thêm sách Công nghệ đúc – Đặng Mẫu Chiến: Lắp đặt mẫu đúc lên đỡ mẫu làm Đặt hòm khuôn lên đỡ mẫu, dùng rây rải lớp cát đệm lên mẫu Đắp thêm hỗn hợp làm khuôn đầm chặt chày Dùng thước phẳng gạt bỏ phần thừa hỗn hợp đầm khỏi nửa khuôn Xiên lỗ thoát khí cho khuôn dúi Lật ngửa khuôn mẫu vật đúc 1800 đặt xuống xưởng làm khuôn Dùng chốt đònh vò lắp đặt hòm khuôn lên hòm khuôn Phủ mặt ráp khuôn lớp cát phân cách Dùng rây rắc lên mẫu đúc lớp cát đệm, lắp đặt mẫu ống rót Sau thực công đoạn từ đến Xẻ cốc rót, lấy mẫu ống rót Nhấc nửa khuôn trên, xoay lật 1800 đặt sang bên cạnh Dùng bay xẻ rãnh dẫn hệt th61ng rót nửa khuôn 10.Nhờ rút mẫu đóng hay vặn xoáy vào mẫu, gõ nhẹ rút mẫu 11.Tinh xửa khuôn 12.Úùp nửa khuôn lên 13.Sau rót kim loại lỏng vào khuôn, để nguội làm vật đúc, ta thu sản phẩm ĐA Môn học Công nghệ Đúc D Sơ đồ chi tiết hòm khuôn đúc khuôn cát • Chú thích: Casting: vật đúc Cope : nửa khuôn Drag: nửa khuôn Parting line: mặt phân khuôn Core: ruột Runner: rãnh dẫn Sprue: ống rót Feeder: đậu ngót Ram-up core: ruột đứng Flask: hòm khuôn Pin: chốt đònh vò Bushing: ống lót Draft: độ xiên thành Pouring basin: cốc rót ĐA Môn học Công nghệ Đúc E Một số ưu nhược điểm phương pháp đúc cát tươi - Đúc chi tiết nặng đến 3000Kg Dung sai: ±0,2” đến 10” Độ bóng bề mặt: 120 đến 175 RMS Độ xiên thành: 0,50 đến 30 Thành vật đúc: 0,14” đến 0,187” Sản lượng: áp dụng cho tất sản lượng sản xuất Chi phí cho trang thiết bò: 800$ đến 4000$ Một vài hình ảnh minh họa công nghệ đúc cát tươi Rót kim loại lỏng vào khuôn cát tươi ĐA Môn học Công nghệ Đúc ĐA Môn học Công nghệ Đúc F Một vài sản phẩm đúc phương pháp khuôn cát-sét ĐA Môn học Công nghệ Đúc 10 ĐA Môn học Công nghệ Đúc Cách thứ 3: T D Mẫu chia làm phần nhau, đònh vò chốt đònh vò Cách chọn mặt phân khuôn dễ làm, đặt ruột, hệ thống rót thiết kế để rót kim loại từ lên Nhưng với cách chọn này, ta phải thiết kế loại hòm khuôn đặc biệt cho cách phân khuôn Vậy ta chọn mặt phân khuôn cách chọn thứ 2 Xác đònh lượng dư: Vật đúc làm đồng thau, só lượng 500 chiếc, sản xuất hàng loạt, nên ta dùng gỗ để làm mẫu Chi tiết cần đúc có kích thước nhỏ (phôi đúc khoảng Þ40x50mm) nên ta thiết kế cho hòm khuôn đúc 4-16 chi tiết lúc, vừa tiết kiệm thời gian nhân lực làm khuôn cát, vừa tiết kiệm khoảng kim loại dư thiết kế hệ thống rót Đặc điểm mẫu: Gỗ mềm vừa, đôi chỗ dùng gỗ rắn (mẫu hệ thống rót) Hộp ruột chắc, nẹp ruột rắn, mặt bộc tôn, có dùng kẹp kim loại a Xác đònh lượng dư gia công khí: Dựa vào kích thước vật đúc, ta tra bảng 2.9/ 49 sách ĐA thiết kế công nghệ thiết bò luyện kim, ta có lượng gia công co khí lớn cho vật đúc 1,5mm (chi tiết đơn giản sản xuất hàng loạt) Chi tiết có lỗ có đường kính 6mm,chiều sâu 2,9mm;do ta không cần đúc chi lỗ Ta đúc liền chúng, gia công khí sau 17 ĐA Môn học Công nghệ Đúc h Chi tiết thay đổi hình cho dễ thiết kế đúc khoảng cách nhỏ 3,5mm; trình vật đúc nguội không làm vật đúc bò cản co Chiều cao h cộng thêm 5mm rổ khí xỉ tập trung phần trên, sau gia công cắt b Độ xiên thành: Độ xiên thành mẫu 030’do chiều cao thoát khuôn lớn mẫu 22,5mm Đối với chiều cao lại, độ xiên thành 30 c Lượng trừ co Tra bảng 2.11 sách ĐA thiết kế công nghệ thiết bò luyện kim trang 50 ta có: Bò cản trở Tự Đối với đồng thau: 1,5-1,7% 2,0-2,3% Đối với yêu cầu môn đồ án, ta chọn lượng co 1,5% Trong thiết kế mẫu, kích thùc ghi theo kích thước chi tiết thật, người thợ làm mẫu làm mẫu dùng thước phòng co (1,5%) để đo đạc làm mẫu d Lượng dư công nghệ: Đó lỗ ∅6mm; dày 3,5mm phần dư công nghệ hình: Phần gia công 18 ĐA Môn học Công nghệ Đúc Lượng bù co Lượng dư gia công khí lớn Độ xiên thành Lượng dư âm đánh động để rút mẫu 1,5% 1,5mm 1030’ 0,5mm Thiết kế ruột A Thiết kế Ruột: d Để xác đònh phần rỗng chi tiết nên làm ruột hay ụ cát, ta xét số sau: h , ụ tỷ số lớn ta dùng ruột (với d la øđường kính nhỏ ụ cát)Trong trường hợp này, d=20, h=14,5 Vậy ta chọn cách làm ruột 19 ĐA Môn học Công nghệ Đúc α II Ruột có hình dạng hình vẽ, với kích thước tra theo bảng 2.15 trang 56 sách ĐA thiết kế công nghệ thiết bò nhiệt luyện Với thông số sau: d: