Tài liệu tham khảo về giáo trình công nghệ tạo phôi nâng cao
Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 59 Chơng Các phơng pháp đúc đặc biệt 5.1 đúc khuôn kim loại 5.1.1 Khái niệm Đúc khuôn kim loại rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại Phơng pháp có đặc điểm nh sau: - Khuôn dùng đợc nhiều lần (vài trăm đến hàng vạn lần) tùy thuộc vào kim loại vật đúc - Vật đúc có độ xác cao (cấp ữ 9) độ bóng bề mặt cao độ xác độ bóng bề mặt cao - Tổ chức hạt kim loại nhỏ mịn (do nguội nhanh) nên tính tốt - Tiết kiệm đợc vật liệu làm khuôn điều kiện lao động tốt Song đúc khuôn kim loại có nhợc điểm: - Giá thành khuôn đắt nên dùng sản xuất hàng loạt, hàng khối - 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 hoá trắng - Khuôn, lõi kim loại nên tính lún, ngăn trở co kim loại nhiều làm cho vật đúc dễ nứt Tuy có số nhợc điểm nhng có nhiều u điểm nên khuôn kim loại ngày đợc dùng rộng rÃi để đúc vật thép, gang, đồng, nhôm, magiê chế tạo chi tiết nh ống dẫn khí áp lực cao, secmăng, xilanh bơm thuỷ lực, bàn là, van, pittông, biên, trục khuỷu, cam chi tiết khác 5.1.2 Vật liệu làm khuôn kết cấu khuôn a) Vật liệu làm khuôn: Thờng dùng gang, thép hợp kim, thép C ®ång VËt liƯu lµm lâi: lâi cã thĨ lµm b»ng kim loại hỗn hợp cát đất sét Vật liệu sơn khuôn: để bảo vệ bề mặt khuôn ta phải sơn khuôn Vật liệu sơn khuôn tùy thuộc vào hợp kim đúc Thành phần sơn thờng dùng nh sau: - Để đúc thép: 50% bột thạch anh + 5,5% đất sét chịu nhiệt + 1,5% xà phòng lỏng + 30% nớc - Để đúc gang: 100g bột thạch anh + 50g thđy tinh láng + 1lÝt n−íc - §Ĩ đúc hợp kim nhôm: 5% bột graphit + 2% dầu nhờn + 10% graphin + 65% dầu hoả - Để đúc hợp kim nhôm: 15% bột phấn + 8% bột graphit + 4% thủ tinh láng + 73% n−íc Tr−êng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 60 b) Kết cấu khuôn lõi: Cấu tạo khuôn kim loại tùy thuộc vào vật đúc Đối với vật đúc đơn giản, khuôn thờng đợc làm nửa tơng ứng với hòm khuôn dới nh đúc khuôn cát Hai nửa khuôn ghép với lề hay chốt định vị Trên hình 5.1 giới thiệu khuôn kim loại có lõi cát để đúc gang Khuôn gồm hai nửa 2, lòng khuôn 3, hÖ thèng rãt (hÖ thèng rãt th−êng bè trÝ 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 khuon lên máy ta dùng gờ có lỗ bắt bulông Đặt lõi cát nhờ gối lõi Khí khuôn thoát theo rÃnh thoát khí 10 (đặt dọc theo mặt phân khuôn sâu 0,2 ữ 0,5mm) Để dễ lấy vật đúc khỏi khuôn, ta dùng chốt đẩy Hình 5.1- Khuôn kim loại có lõi cát để đúc gang thờng 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 5.1.3 Quá trình công nghệ đúc khuôn kim loại Quá trình đúc khuôn kim loại tiến hành nh 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 hởng đến tính chảy loÃng Nhiệt độ sấy khuôn phụ thuộc vào hợp kim đúc đợc quy định nh sau: Hợp kim đúc Gang Nhiệt độ sấy Thép 200 ữ 350 Hợp kim đồng 0,3mm) đúc đợc vật phức tạp (đúc đợc lỗ có đờng kính 1,5 ữ 3mm) kim loại lỏng đợc ép vào khuôn nên có khả điền dầy tốt - Do đúc khuôn kim loại nên vật đúc nguội nhanh, tính tốt - Năng suất cao (100 ữ 200 vật đúc/giờ) Nhng đúc dới áp lực có nhợc điểm là: - Không dùng đợc lõi cát nên hình dáng bên vật đúc không đợc phức tạp - Kim loại lỏng dẫn vào khuôn dới áp lực cao, tốc độ lớn nên làm khuôn mau mòn - dùng để đúc kim loại đen nhiệt độ chảy kim loại đen cao làm cho tuổi bền khuôn giảm Đúc dới áp lực dùng để chế tạo chi tiết phức tạp nh vỏ bơm xăng dầu, nắp buồng ép, van dẫn khí, kèn đồng Hợp kim để đúc dới áp lực thờng hợp kim thiếc, chì, kẽm, magiê, nhôm, đồng Tất hợp kim yêu cầu lẫn tạp chất sắt (vì sắt có nhiệt độ nóng chảy cao làm giảm tính chảy loÃng hợp kim, sắt cha chảy dễ làm cho khuon mau mòn tạo nên ôxyt sắt làm giảm tính vật đúc); yêu cầu hợp kim hoà tan khí khí hoà tan tạo nên rỗ khí, tạo nên ôxyt kim loại làm giảm tính vật đúc; yêu cầu hợp kim có khả chuyển động dễ dàng thể lỏng đúc dới 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 kết tinh ngợc lại dễ làm vật đúc bị nứt Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 62 5.2.2 Kết cấu khuôn vật liệu làm khuôn a) Kết cấu khuôn Khuôn kim loại để đúc dới áp lực thờng gồm hai nửa, nửa khuôn cố định nửa khuôn di động Lõi kim loại có nhiều mảnh ghép với nh đúc khuôn kim loại Ngoài ra, có chốt đẩy vật đúc, hộp để kẹp khuôn chi tiết phụ khác nh đinh tán, bulông 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 khỏi khuôn lấy đồng thời đẩy đợc vào phần vật đúc để tránh biến dạng - Số lợng vật đúc khuôn cần đảm bảo kim loại dễ điền đầy khuôn Các chi tiết đúc cần khối lợng, kích thớc để đảm bảo kết tinh lúc, tránh khuyết tật đúc (co, nứt) - Đảm bảo dễ tách lõi khỏi vật đúc, muốn hớng 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 Hớng dòng kim loại dẫn vào khuôn cần tránh thẳng góc với nửa khuôn động làm cho khuôn không vững dễ rỗ khí - Đảm bảo thoát khí khỏi khuôn dễ dàng Muốn vậy, việc khí thoát qua mặt phân khuôn, qua khe hở chốt đẩy khuôn ngời ta làm thêm rÃnh thoát khí dọc theo mặt phân khuôn Bề sâu rÃnh khoảng 0,07mm vật đúc thiếc, chì; 0,1mm kẽm, magiê; 0,2mm nhôm, đồng - Khuôn cần đợc gia công xác, mặt phân khuôn cần mài nhẵn b) Vật liệu khuôn Vì chịu áp lực cao, tốc độ dòng kim loại chảy vào khuôn cao nên tính, tính chịu nhiệt chịu mài mòn vật liệu khuôn đúc dới áp lực cao khuôn kim loại thông thờng 5.2.3- Máy đúc dới áp lực cao a) Máy đúc áp lực thấp Máy đúc áp lực thấp có áp suất ép khoảng ữ 75at Loại máy vận hành tay, bán tự động tự động Nó dùng để đúc kim loại có điểm chảy < 4500C (nh thiếc, chì, kẽm); đúc kim loại có điểm chảy > 4500C thành xilanh pittông tạo thành màng oxyt dễ làm cho máy bị tắc Khuyết điểm máy hệ thống pittông xilanh chóng mòn Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 63 H.5.2 Sơ đồ máy đúc áp lực b) Máy đúc áp lực cao Máy đúc áp lực cao có áp suất ép khoảng 100 ữ 200at Vì có áp suất lớn nên khắc phục đợc nhợc điểm loại máy đúc áp lực thấp, dùng để đúc kim loại màu có điểm chảy > 4500C, loại máy đợc dùng phổ biến 5.3 đúc ly tâm 5.3.1 Khái niệm Đúc ly tâm rót kim loại lỏng vào khuôn quay, nhờ lực ly tâm mà kim loại lỏng đợc 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.2 Qua công thức ta thấy khối lợng riêng m kim loại lớn, bán kính quay r lớn, vân tốc quay lớn lực ly tâm lớn Đúc ly tâm có u điểm sau: - Đúc đợc chi tiết hình tròn xoay rỗng mà không cần dùng lõi, tiết kiệm đợc vật liệu công làm lõi - Không cần dùng hệ thống rót nên tiết kiệm đợc kim loại vật đúc - Do tác dụng lực ly tâm nên kim loại điền đầy vào khuôn tốt, đúc đợc vật thành mỏng, vật có đờng gân hình mỏng Mặt khác kim loại điền đầy khuôn tốt nên không cần ®Ëu ngãt bỉ sung, ®ã tiÕt kiƯm kim lo¹i vật đúc - Vật đúc tạp chất, xỉ phi kim nhẹ có lực ly tâm bé nên không bị lẫn vào kim loại vật đúc - Tổ chức kim loại mịn chặt, không bị rỗ co, rỗ khí đông đặc dới tác dụng lực ly tâm Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 64 Nhng đúc ly tâm có nhợc điểm sau: - Chỉ thích ứng cho vật tròn xoay rỗng - Khuôn đúc cần có độ bền cao làm việc nhiệt độ cao, chịu tác dụng lực ly tâm, sức ép kim loại lỏng lên thành khuôn lớn - Khó nhận đợc đờng kính lỗ bên vật đúc xác khó định đợc lợng kim loại rót vào khuôn xác - Chất lợng 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 đợc xác - Vật đúc dễ bị thiên tích trọng lợng riêng nguyên tố kim loại hợp kim khác nên chịu lực ly tâm khác Lợi dụng tính chất chế tạo chi tiết có nhiều lớp kim loại 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 đợc dùng rộng rÃi để chế tạo chi tiết hình tròn xoay nh bạc, ống, xecmăng số chi tiết định hình khác thép, gang, kim loại màu phi kim 5.3.2 Các phơng 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 thẳng 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 đờng parabôlôit Điều dễ dàng chứng minh đợc ta lấy điểm A có tọa độ X, Y hệ tọa độ Oxy nh hình bên y Phần tử A chịu lực ly tâm là: P = m.x.2 chịu tác dụng trọng lực là: Q = m.g A P Hợp lực P, Q R tạo với Q góc lµ α R α Q α x O P m.x.ω2 ω2 Ta cã: tgα = = = x Q m.g g H.5.3 Sơ đồ đúc ly tâm đứng dy = x Theo tính chất đờng tiếp tuyến thì: tg = dx g Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 65 2 đó, dy = x.dx y = x g 2g Phơng trình đờng parabol Vậy hình quay quanh trục Oy tạo thành mặt parabôlôit Từ phơng trình này, ta tính đợc số vòng quay khuôn đúc ly tâm đứng nh sau: Gọi tọa độ bề mặt vật đúc X1, X2, Y1, Y2 nh hình sau: Y X1 X2 H = Y1 - Y2 ∆ = X1 - X2 Y1 Y2 Rth X O Ta cã: X1 = X2 = 2 g ω2 g ω2 Y1 Y2 (Y1 − Y2 ) = (X1 + X )(X1 − X ) ω2 Gäi X1 + X2 = 2Rtb (Rtb: bán kính trung bình bề mặt vËt ®óc) Y1 - Y2 = H X1 - X2 = 2g Thay vào ta có: 2.R th ∆ = H ω π.n ⎛ ⎞ ë ®©y, ω: vËn tèc gãc; ω = ⎜ ⎟ ; g: gia tèc träng tr−êng; g = 981 cm/s2 30 ⎝ s ⎠ Suy ra, X1 − X = 2 Ta cã: 2.R th ∆ = VËy: n ≈ 300 g 2.981.30 π n H H (vg / ph ) Th−êng, n = 600 ữ 1500 vg/ph R tb Từ công thức này, ta thấy n cố định, H lớn lớn, tức chiều cao vật đúc lớn chênh lệch bán kính vật đúc lớn Vì vậy, phơng pháp đúc ly tâm đứng dùng để đúc vật ngắn Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 66 b) Đúc ly tâm nằm Đúc ly tâm nằm đúc ly tâm mà khuôn quay theo phơng nằm ngang Để kim loại rải theo chiều dài khuôn, ngới ta dùng máng rót, rót kim loại vào khuôn máng rót di chuyển dọc theo trục quay khuôn Phơng pháp đúc ống chiều dày vật đúc hai đầu chênh lệch nhau, đờng kính vật đúc vòng tròn đồng tâm Nhng đúc ly tâm nằm phải dùng máng rót kim loại nên đúc đợc ống có đờng kính nhỏ H.5.4 sơ đồ đúc ly tâm nằm k Số vòng quay cđa khu«n ng−êi ta tÝnh b»ng c«ng thøc sau: n = (vg / ph ) r ®ã, r: bán kính vật đúc (cm) k0: hệ số phụ thuộc vào kim loại vật đúc; đúc gang k0 = 1800 ữ 2500; đúc thép k0 = 2150 ữ 2730; ®óc ®ång ®á k0 = 2000 ÷ 2200; ®óc ®ång k0 = 1900; đúc nhôm k0 = 2600 ữ 3500 Để kim loại chảy vào khuôn, ngời ta đặt trục quay khuôn nghiêng với mặt phẳng ngang góc 50 5.3.3- Khuôn đúc ly tâm Khuôn đúc ly tâm làm việc điều kiện 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 Ngời ta thờng 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 ngời ta làm vỏ khuôn kim loại phân bên cát khuôn, đất sét, thạch cao Để lấy vật đúc khỏi khuôn, dùng chốt đẩy vật đúc; để làm nguội khuôn cần đặt hệ thống tới nớc 5.4 đúc khuôn mẫu chảy 5.4.1- Khái niệm Đúc khuôn mẫu chảy thực chất đúc khuôn cát nhng mẫu đợc làm vật liệu dễ chảy Phơng pháp có u điểm sau: - Có thể đúc đợc vật đúc phức tạp đúc đợc hợp kim khỏ chảy nh thép không gỉ, thép gió - Độ xác độ bóng bề mặt vật đúc cao vì: độ xác mẫu chảy lớn, mặt phân khuôn nên sai lệch khuôn khuyết tật lắp ráp khuon gây ra, nguyên công rút mẫu nên giảm đợc sai số việc rút mẫu, rót kim loại lỏng vào khuôn đà đợc nung nóng nên giảm ứng suất nhiệt Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 67 vật đúc bị nứt, cong vênh Nhng có nhợc điểm là: cờng độ lao động cao, chu trình sản xuất dài, giá thành chế tạo khuôn cao Đúc khuôn mẫu chảy đợc dùng nhiều sản xuất hàng loạt để chế tạo loại dụng cụ nh dao phay, dao chuốt; chế tạo loại bánh răng; líp xe đạp; đĩa môtô; phụ tùng máy nổ vật đúc có khối lợng từ 0,02 ữ 100kg; chiều dày đến 0,3mm đờng kính lỗ đến 2mm 5.4.2- Công nghệ chế tạo vật đúc khuôn mẫu chảy Quá trình công nghệ đúc khuôn mẫu chảy gồm bớc sau: H.5.5 Quy 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, chất dẻo Phơng pháp chế tạo mẫu gốc giống nh chế tạo mẫu thông thờng tức đúc gia công khí Khi chế tạo mẫu gốc cần phải tính đến độ co lợng d mẫu gốc, độ co lợng d khuôn ép, độ co vật đúc Một số nơi dùng chi tiết làm mẫu gốc nhng nh không xác Chế tạo khuôn ép: Khuôn ép làm kim loại, ximăng thạch cao Chế tạo khuôn ép đợc tiến hành gia công áp lực, đúc, gia công khí đúc gia công khí Kết cấu khuôn ép thờng 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 ép 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, stêarin Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 68 Thành phần vật liệu dễ chảy thờng dùng nh sau: 70% nhựa thông + 20% sáp + 10% paraphin 30% paraphin + 70% stêarin Nhiệt độ chảy vật liệu dễ chảy thờng 50 ữ 900C Yêu cầu vật liệu drrx chảy không đợc mềm nhiệt độ dới 30 ữ 350C, đồng thời phải có tính chảy loÃng để điền đầy khuôn ép Ngời ta nấu vật liệu dễ chảy lò nồi, điện trở cảm ứng Khi nấu cần phải khuấy gạt bỏ tạp chất khác vật dễ chảy Chế tạo mẫu chảy: ép vật liệu dễ chảy vào khuôn ép với áp suất khoảng 2at Để nguội cho mẫu đông đặc mở khuôn ép, lấy mẫu sửa mẫu Lắp số mẫu với thành nhõm 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 thừng là: 90% bột cát thạch anh + 7% cao lanh + 3% grafit trén víi dung dÞch 20% n−íc thủ tinh + 80% n−íc Th−êng s¬n ữ lần mẫu nhỏ, ữ lần mẫu lớn Sau lần sơn ta rắc lớp cát thạch anh sấy không khí 30 ữ 40 phút Chiều dày lớp sơn cần đảm bảo ữ 1,5 mm Sau đem nhóm mẫu chảy đà đợc 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 ữ 1200C mẫu chảy ta thu đợc khuôn đúc Đối với chi tiết nhỏ, không cần làm thêm khuôn cát mà đem nhóm mẫu đà đợc sơn lớp cát chịu nhiệt nhúng vào nớc nóng hơ nóng nhiệt độ 80 ữ 900C làm mẫu chảy chảy ta thu đợc lòng khuôn Sấy khuôn: sấy khuôn lò nhiệt độ 850 ữ 9000C 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, dở khuôn làm vật đúc 5.5 đúc khuôn vỏ mỏng 5.5.1- Khái niệm Đúc khuôn vỏ mỏng dạng đúc khuôn cát nhng thành khuôn mỏng chừng ữ 8mm Đúc khuôn vỏ mỏng có đặc điểm sau: - Có thể đúc đợc gang, thép, kim loại màu (nh khuôn cát), khối lợng vật đúc đến 100kg, độ xác đạt cấp - Khuôn vỏ mỏng khuôn khô, nhẵn bóng, thông khí tốt, truyền nhiệt kém, không hút nớc bền nên cho phép nhận đợc vật đúc rỗ, xốp, nứt khuyết tật khác Đồng thời giảm đợc hao phí kim loại cho hệ thống rót không cần hệ thống rót lớn nh khuôn cát Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 69 Do tính truyền nhiệt nên đúc gang không bị hoá trắng Nhiệt độ rót nhỏ khuon cát chừng 20 ữ 300C - Đơn giản hoá trình dở khuôn làm vật đúc - Quá trình chế tạo khuôn vỏ mỏng dễ khí hoá tự động hoá Hỗn hợp khuôn vỏ mỏng bao gồm bột cát thạch anh với ữ 6% punvebakêlit (punvebakêlit hỗn hợp fênôn urêtrôpin, dễ đông đặc, dễ nhào trộn với cát, giữ gìn thuận lợi nhng đắt hiếm) Hỗn hợp khuôn cát punvêkakêlit có đặc tính nhiệt độ 200 ữ 2500C phần tử fênôn chảy có khả dính kết hạt cát với nhau, tự hoá cứng tạo nên hỗn hợp khuôn có độ bền khoảng 20 ữ 50 N/cm2 Sau đà hoá cứng, khả chảy nung nóng đến nhiệt độ cao 2500C 5.5.2- Công nghệ chế tạo vật đúc khuôn vỏ mỏng Trình tự đúc khuôn vỏ mỏng nh− sau: - GhÐp mÉu vµo tÊm mÉu: dïng mÉu 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 ữ 2500C - Lấy mẫu mẫu khỏi lò, quay 1800 kẹp chặt với thùng chứa hỗn hợp làm khuôn - Quay thùng chứa hỗn hợp khuôn với mẫu tẫm mẫu 1800 Vật liệu làm khuôn đè lên mẫu mẫu Nhờ mẫu mẫu nóng nên làm phần tử fênôn chảy liên kết hạt cát với Giữ vị trí khoảng 12 ữ 20 giây, ta đợc chiều dày lớp khuôn khoảng ữ 8mm - 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 ữ 370 C ữ phút để làm chảy phần tử punvebakêlit 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 tơng tự nh trình làm khuôn nhng làm máy thổi cát Sau tiến hành lắp khuôn, lõi: ghép hai nửa khuôn cách dán kẹp Để tăng độ bền cho khuôn đúc chi tiết lớn, sau kẹp nửa khuôn với 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 Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 70 5.6 đúc liên tục 5.6.1- Khái niệm Đúc liên tục trình rót kim loại lỏng liên tục vào khuôn kim loại, xung quanh bên khuôn có nớc lu thông làm nguội (còn gọi bình kết tinh) Nhờ truyền nhiệt nhanh nên kim loại lỏng sau rót vào khuôn đợc kết tinh Vật đúc đợc kéo liên tục khỏi khuôn cấu đặc biệt (nh lăn, bàn kéo ) Đúc liên tục có đặc điểm sau: - Có khả đúc đợc loại ống, thỏi dạng định hình khác thép, gang, kim loại màu, có tiết diện không đổi chiều dài không hạn chế; đúc đợc kim loại thay cho cán, đặc biệt đúc đợc loại gang - Kim loại đông đặc từ phía dới lên đợc bổ sung liên tục nên không bị rỗ co, rỗ khí, rỗ xỉ, bị thiên tích; có độ mịn chặt cao, thành phần hoá học đồng tính cao Vì đúc khuôn kim loại nên tổ chức nhỏ mịn, tính cao chất lợng 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 Nhng đúc liên tục có nhợc 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 vật đúc bị hạn chế Để khắc phục tợng này, ngời ta làm nguội khuôn dầu mà không dùng nớc Ngoài nhợc điểm không đúc đợc vật phức tạp, vật có tiết diện thay đổi 5.6.2- Các loại đúc liên tục a) Đúc ống liên tục: Quá trình đúc tiến hành nh sau: Trớc tiên kẹp đầu mồi đỡ Đa đỡ ép sát đáy khuôn Rãt kim lo¹i láng tõ thïng rãt qua máng rót vào khuôn đến mức cách mặt khuôn 20 ữ 25mm Khi kim loại đông đặc ta quay vítme động để hạ ®ì 4, ®Çu måi ®i xng, ®ã kÐo vật đúc khỏi khuôn Khuôn lõi luôn đợc nớc lu 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, ngời ta cho khuôn chuyển động dọc theo phơng chuyển động vật đúc H.5.6 Sơ đồ đúc ống liên tục Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 71 Trớc tiên cho khuôn chuyển động từ xuống dới khoảng ữ 10mm tốc độ chuyển động vật đúc Rồi cho khuôn chuyển động thật nhanh đoạn đờng ữ 3mm, cuối cho khuôn chuyển động từ dới lên ngợc chiều chuyển động vật đúc với hành trình khoảng 10 ữ 13mm tốc độ lớn tốc độ lúc đầu Cứ trình đúc, khuôn chuyển động khứ hồi: nhờ ma sát thành khuôn với vật đúc làm cho bề mặt vật đúc nhẵn bóng vật ®óc chØ khái khu«n sau ®· chun biÕn pha nên không bị nứt Để dễ lấy vật đúc khỏi khuôn, ngời ta cho vào thành lòng khuôn, lõi lớp dầu mazut; lợng dầu cần dùng từ 120 ữ 150 g/tấn kim loại Vật liệu làm khuôn thông số đúc: vật liệu làm khuôn cần chọn loại dẫn nhiệt tốt, thờng để đúc kim loại màu khuôn làm hợp kim đồng hợp kim nhôm, chiều dày khuôn ữ 8mm Nhiệt độ rót cho hợp kim thờng lấy 30 ữ 500C đờng lỏng, tốc độ rót chiều cao khuôn tùy thuộc vào hợp kim đúc Ví dụ ®óc èng, thái cã ®−êng kÝnh 100 ÷ 400mm b»ng hợp kim silumin chiều cao khuôn 100ữ150mm, tốc độ rót 2ữ3 m/h, nhiệt độ rót đờng lỏng 30ữ500C b) Đúc tấm: Quá trình đúc tiến hành nh sau: Rót kim loại lỏng từ thùng chứa vào cốc rót 2, qua máng dẫn vào khe hở lăn (bên có nớc làm nguội quay ngợc chiều nhau) tạo Phơng pháp chế tạo gang, thép, kim loại màu thay cho cán Đối với gang đúc đợc mỏng từ 0,7 ữ 1,2 H.5.7 Sơ đồ đúc mm Nhiệt độ rót nớc gang từ 1370 ữ 14000C Tấm gang khỏi khuôn bên nguội nhng bên nóng nên đem dập thành đồ vật cắt thành phiến nhỏ Sau ủ ngời ta uốn đợc Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng ... khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 64 Nhng đúc ly tâm có nhợc điểm sau: - Chỉ thích ứng cho vật tròn xoay rỗng - Khuôn đúc cần có độ bền cao làm việc nhiệt độ cao, ... 350 ữ 450 - Sơn bề mặt khuôn, lõi lớp sơn đệm chịu nhiệt, chiều dày lớp sơn đến 2mm, sơn ữ lần ca Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 61 - Sơn phủ... xilanh pittông tạo thành màng oxyt dễ làm cho máy bị tắc Khuyết điểm máy hệ thống pittông xilanh chóng mòn Trờng đại học Bách khoa - Đại học Đà nẵng Giáo trình: Công nghệ tạo phôI nâng cao 63 H.5.2