Ngan hang bai tap mon CNKL chuan

- Trình bày các nguyên tắc thiết kế kết cấu vật đúc: + Thiết kế kết cấu thỏa mãn chất lượng hợp kim, hình vẽ... Trình bày về thiết kế mẫu, thiết kế lõi và hộp lõi trong công nghệ đúc kim

Trang 1

Công nghệ kim loại

Câu hỏi chương 1: Chế Tạo Phôi Đúc

Phần A Các câu hỏi lý thuyết

Câu 1 Trình bày thực chất - đặc điểm - phân loại khi chế tạo phôi đúc?

- Thực chất

- Đặc điểm

- Phân loại

Câu 2 Quá trình kết tinh của vật đúc phụ thuộc các yếu tố nào? Cho biết các giai đoạn kết

tinh của vật đúc trong khuôn?

- Quá trình kết tinh của vật đúc phụ thuộc nhiều yếu tố:

+ Tính chất lý nhiệt và nhiệt độ rót của hợp kim đúc

+ Tính chất lý nhiệt của vật liệu khuôn

+ Công nghệ đúc

- Các giai đoạn kết tinh:

+ Giai đoạn điền đầy kim loại lỏng vào lòng khuôn

+ Giai đoạn hạ nhiệt độ từ t0 rót đến t0 điểm lỏng

+ Giai đoạn kết tinh tính từ t0 điểm lỏng đến t0 điểm đặc (khoảng đông đặc)

+ Giai đoạn nguội trong khuôn

+ Giai đoạn nguội ngoài khuôn

Câu 3 Cho biết tổ chức kim loại vật đúc và sự hình thành khuyết tật đúc?

Câu 5 Trình bày các nguyên tắc thiết kế kết cấu vật đúc? Vẽ hình minh họa

- Trình bày các nguyên tắc thiết kế kết cấu vật đúc:

+ Thiết kế kết cấu thỏa mãn chất lượng hợp kim, hình vẽ

Trang 2

+ Kết cấu đảm bảo công nghệ làm khuôn, hình vẽ.

+ Kết cấu thỏa mãn công nghệ gia công cơ và lắp ráp, hình vẽ

Câu 6 Trình bày về thiết kế mẫu, thiết kế lõi và hộp lõi trong công nghệ đúc kim loại?

- Thiết kế mẫu, hình vẽ

- Thiết kế lõi và hộp lõi, hình vẽ

Câu 7 Cho biết các yêu cầu đối với hệ thống rót, cấu tạo của hệ thống rót?

- Khái niệm hệ thống rót

- Các yêu cầu đối với hệ thống rót, hình vẽ

- Cấu tạo của hệ thống rót, hình vẽ:

Câu 9 Đậu ngót và đậu hơi có tác dụng gì, có các loại đậu ngót nào? Chọn vị trí dẫn kim

loại vào khuôn?

- Tác dụng của đậu hơi và đậu ngót

- Các loại đậu ngót: 2 loại

+ Đậu ngót hở

+ Đậu ngót kín

- Chọn vị trí dẫn kim loại vào khuôn

Câu 10 Trình bày quá trình chế tạo khuôn và lõi bằng tay? Vẽ hình minh họa.

- Chế tạo khuôn bằng tay, hình vẽ

- Chế tạo lõi bằng tay, hình vẽ

Câu 11 Trình bày sơ đồ và những vấn đề cần lưu ý của quá trình chế tạo khuôn bằng tay;

ứng dụng của khuôn chế tạo bằng tay?

- Sơ đồ quá trình làm khuôn trong 2 hòm khuôn, hình vẽ

Trang 3

Câu 12 Trình bày quá trình đầm chặt hỗn hợp bằng máy ép (từ trên xuống và từ dưới lên)

và nguyên công rút mẫu khi chế tạo khuôn bằng máy? Vẽ hình minh họa

- Trình bày quá trình đầm chặt hỗn hợp bằng máy ép (từ trên xuống và từ dưới lên), hìnhvẽ

- Trình bày nguyên công rút mẫu, hình vẽ

Câu 13 Trình bày quá trình đầm chặt hỗn hợp bằng máy dằn và nguyên công rút mẫu khi

chế tạo khuôn bằng máy? Vẽ hình minh họa

- Trình bày quá trình đầm chặt hỗn hợp bằng máy dằn, hình vẽ

Câu 14 Trình bày quá trình đầm chặt hỗn hợp bằng máy vừa dằn vừa ép và nguyên công rút

mẫu khi chế tạo khuôn bằng máy? Vẽ hình minh họa

- Trình bày quá trình đầm chặt hỗn hợp bằng máy vữa dằn vừa ép, hình vẽ

Câu 15 Yêu cầu đối với vật đúc và những lưu ý khi thiết kế công nghệ đúc khi đúc trong

khuôn kim loại?

- Yêu cầu đối với vật đúc

- Những lưu ý khi thiết kế công nghệ đúc

Câu 16 Trình bày quá trình công nghệ chế tạo khuôn vỏ mỏng (vẽ hình minh họa), hỗn hợp

khuôn, bộ mẫu, quy trình chế tạo vỏ khuôn và lõi?

- Quá trình công nghệ chế tạo khuôn vỏ mỏng, hình vẽ

- Hỗn hợp khuôn

- Bộ mẫu

- Quy trình chế tạo vỏ khuôn và lõi

Câu 17 Trình bày các tiêu chuẩn đánh giá tính đúc của hợp kim?

- Tính chảy loãng

- Tính co của hợp kim

- Tính thiên tích

- Tính hoà tan khí

Câu 18 Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến tổ chức và tính chất của gang? Trình bày các

đặc điểm khi đúc gang xám, gang cầu?

- Ảnh hưởng của thành phần hoá học

- Ảnh hưởng của tốc độ nguội

Trang 4

- Các yếu tố ảnh hưởng khác

- Đặc điểm khi đúc gang xám

- Đặc điểm khi đúc gang cầu

Câu 19 Hãy nêu đặc điểm khi đúc hợp kim nhôm, đồng, thép?

- Đặc điểm khi đúc hợp kim nhôm

Câu 21 Thiết kế công nghệ đúc chi tiết có kết cấu như hình 1.44 sau đây với điều kiện sản xuất

đơn chiếc, mẫu gỗ, làm khuôn cát tươi, vật liệu chi tiết đúc là GX15-32 Phối liệu từ các vật liệuGM2, GĐ2, sắt thép vụn không quá 10% và ferô các loại (nếu cần) Tỷ lệ cháy hao khi nấu trong lòФ600 là Sich = 15%; Mnch = 20%

Trang 5

Hình 1.44 Bản vẽ chi tiết

150 R10

Ø110

Ø100

Ø50 Ø147

Trang 6

- Sau khi sửa đổi kết cấu như trên và kiểm tra góc lượn đã khá đều đặn nên không cầnchuyển tiếp chiều dày thành.

II THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ ĐÚC

1 CHỌN MẶT PHÂN KHUÔN (RÁP KHUÔN) VÀ TƯ THẾ VẬT ĐÚC KHI RÓT

1.1 CÓ THỂ BỐ TRÍ MẶT PHÂN KHUÔN THEO CÁC PHƯƠNG ÁN

Phương án 1 (xem H.1.45 – bản vẽ vật đúc) Với phương án này có một phần vật đúcnằm ở hòm trên nên dễ bị lệch khi lắp ráp 2 nửa khuôn Ưu điểm của phương án này là lõi

có kết cấu đảm bảo đứng vững vàng trong khuôn, vì phần to của lõi được bố trí ở phía dưới,còn phần nhỏ ở phía trên

Phương án 2 (xem H.1.45) So với phương án 1, phương án này toàn bộ vật đúc đều nằmtrong hòm khuôn dưới nên đảm bảo độ chính xác đúc cao hơn, có thể dùng mẫu liền khối đểchế tạo khuôn nên độ bền của mẫu cao hơn Để khắc phục sự kém ổn định của lõi trongphương án này cần mở rộng đầu gác lõi ở phía dưới

Phương án 2 có nhiều ưu điểm hơn phương án 1, mặt nhược điểm dễ khắc phục Vì thếchọn phương án 2 để chế tạo vật đúc đã cho

1.2 TƯ THẾ VẬT ĐÚC KHI RÓT KHUÔN

Tư thế vật đúc ứng với vị trí mặt phân khuôn khi làm khuôn cũng là tư thế của vật đúckhi rót khuôn

2 LƯỢNG DƯ GIA CÔNG

Với điều kiện dạng sản xuất đơn chiếc, mẫu gỗ nên cấp chính xác của vật đúc đạt được

là cấp III Theo các bảng B.7 và B.8 sách hướng dẫn thiết kế công nghệ đúc (hoặc tra trong

sổ tay công nghệ đúc) ta xác định được lượng dư gia công đối với các bề mặt cần gia công

cơ khí để đạt được độ chính xác và độ bóng bề mặt sau khi đúc Lượng dư gia công đượcbiểu thị trên hình vẽ H.1.45

Trang 7

Theo bảng B.3 sách hướng dẫn thiết kế công nghệ đúc ta xác định được các giá trị sailệch kích thước và biểu diễn sai lệch kích thước trên H.1.45

4 ĐỘ XIÊN THÀNH VẬT ĐÚC

Trong các thành bên của vật đúc thấy chỉ có thành ngoài cùng có kích thước chiều cao135mm (29 + 76 + 30) là cần tìm độ xiên Vì thành này không cần phải gia công cơ khí saukhi đúc, có chiều dày thành bằng 20mm nên theo bảng B.10 sách hướng dẫn thiết kế côngnghệ đúc xác định được góc xiên thành vật đúc là 0045’ và chọn phương án độ xiên “trừ”

5 THIẾT KẾ LÕI:

Vật đúc có 3 lỗ rỗng, nên cần có 3 lõi riêng biệt Hai lõi nằm hai bên có hình dạngkhông đối xứng nên đầu gác dưới của chúng phải thiết kế cơ cấu chống xoay Lõi giữa cóđầu gác dưới được mở rộng để giữ vững lõi trong khuôn Kích thước, góc nghiêng đầu gáclõi, khe hở giữa đầu gác lõi và ổ gác xác định được theo các bảng B.15, B.17, B.18 sáchhướng dẫn thiết kế công nghệ đúc và được biểu diễn trên hình vẽ H.1.45

(∑ Flx, ∑ For là tổng diện tích rãnh lọc xỉ và ống rót)

→ Ta có:

∑ Flx = 1,2∑ Frd = 1,2 x 3,4 = 4,08 cm2

∑ For = 1,4∑ Frd = 1,4 x 3,4 = 4,768 cm2Chọn kiểu ống rót ở giữa chảy ra 2 nhánh lọc xỉ, ta có:

Diện tích một rãnh lọc xỉ:

Flx = ∑ Flx : 2 = 4,08 : 2 = 2,04 cm2

Trang 9

Hình 1.45 Bản vẽ công nghệ đúc

Trang 10

Mẫu được thiết kế theo chỉ dẫn ở mục III.2 (phần A - Hướng dẫn thực hiện bài tập thiết

kế công nghệ đúc) Bản vẽ mẫu được trình bày trên hình vẽ H.1.46

Trang 11

Hình 1.46 Bản vẽ mẫu

Trang 12

3 THIẾT KẾ HỘP LÕI

Chọn hộp để chế tạo lõi giữa là hộp bổ đôi hai nửa phân theo chiều cao của lõi (H.1.47),còn chọn hộp lõi hai nửa nhưng có thêm bốn miếng rời (H.1.48) để chế tạo hai lõi bên Khilấy lõi ra khỏi hộp ta rút hai miếng rời lớn ra trước theo chiều mũi tên như trên bản vẽ Haimiếng rời nhỏ ta lấy ra sau khi đã lấy được lõi ra khỏi hộp lõi

Hình 1.47 Bản vẽ hộp lõi II

Trang 13

Bản vẽ hộp lõi II

Trang 14

Hình 1.48 Bản vẽ hộp lõi 1

Trang 15

Bản vẽ hộp lõi I

Trang 16

IV CHỌN HÒM KHUÔN

Chọn loại hòm khuôn bằng gang đúc Căn cứ vào bảng B.28 sách hướng dẫn thiết kếcông nghệ đúc ta xác định được các khoảng cách từ vật đúc và hệ thống rót ra thành hòm.Theo các ký hiệu của hình vẽ kèm theo bảng B.28 xác định được: a = 70; b = 70; c = 50; d =60; e = 40 Hòm khuôn có hình khối chữ nhật với các kích thước được xác định theo chiềudài Lvđ, chiều rộng Bvđ của vật đúc và chiều cao lõi h1:

Cát cũ: 45 ÷ 75%; hỗn hợp cát mới: 21 ÷ 51% ; bột than: 3 ÷ 5% ; với lượng đất sét làmchất dính kết : 8 ÷ 10% Hỗn hợp được chọn có các tính chất: Cỡ hạt 016; độ thông khí: 40 ÷70; độ bền nén tươi đạt 4 ÷ 5N/cm2

2 CHỌN HỖN HỢP LÀM LÕI

Theo bảng B.30 sách hướng dẫn thiết kế công nghệ đúc ta chọn đối với trường hợp lõi

có kết cấu tương đối đơn giản và kích thước đủ lớn, hỗn hợp làm lõi loại IV Các thànhphần khối lượng (%) của hỗn hợp được chọn trong các giới hạn: Cát thạch anh: 93 ÷ 59%;đất sét 7 ÷ 1%; mùn cưa: 0÷2%; nước bã giấy: 2 ÷ 3%; với lượng đất sét: 5 ÷ 7%

Các tính chất có thể đạt được của loại hỗn hợp làm lõi đã chọn: Độ thông khí tươi: 70;

độ ẩm: 4 ÷ 5%; độ bền nén tươi: 1,5 ÷ 2,5N/cm2; độ bền kéo khô: 20 ÷ 30N/cm2

3 THUYẾT MINH QUÁ TRÌNH LÀM KHUÔN

Quá trình làm khuôn được thực hiện theo quy trình sau đây:

Trang 17

- Phủ lớp cát áo bao kín bề mặt mẫu, sau

đó phủ cát đệm lên trên lớp cát áo và đầmchặt theo từng lớp 20÷40mm

- Phủ cát áo, cát đệm, đầm chặt, gạt phẳng,xiên lỗ thoát hơi, rút mẫu ống rút, phễu rótra

3

- Lật hòm khuôn trên, lấy mẫu và các bộphận mẫu của hệ thống rót ra khỏikhuôn, sửa lại lòng khuôn và mặt phânkhuôn

- Lấy mẫu ra khỏi hòm khuôn dưới, sửa lạilòng khuôn và mặt phân khuôn

Trang 18

4 THUYẾT MINH QUY TRÌNH LÀM LÕI

2

Quét nước đất sét lên hai nửa lõi, dán hainửa hộp lõi lại với nhau, gõ nhẹ vào hộp lõicho hai nửa lõi dính chặt vào nhau Để lõikhô

- Đưa lõi và khay đỡ lõi đi sấy khô

VI TÍNH PHỐI LIỆU:

1 Với lò có đường kính Ф600mm, căn cứ vào bảng B.31 sách hướng dẫn thiết kế côngnghệ đúc ta xác định được lượng than cốc cho một mẻ liệu là 35kg và lượng đá vôi cho một mẻliệu là 10kg

Trong trường hợp đã cho thì phối liệu không dùng quá 10% sắt thép vụn nên theo bảng B.32chọn tỷ lệ than cốc/kim loại mẻ là 10%, nghĩa là khối lượng kim loại mẻ là 350kg

sách hướng dẫn thiết kế công nghệ

Trang 19

<0,15% S Ta lấy trị số trung bình của các thành phần này để tính toán: 2,2% Si và 0,7% Mn Với tỷ

lệ cháy hao đã cho ta cần nấu ra loại gang từ phối liệu có thành phần như sau:

Ký hiệu: A là điểm ứng với thành phần Mn và Si của GD2: A(2,4; 1,1);

B là điểm ứng với thành phần Mn và Si của GM2: A(2,0; 0,5);

C là điểm ứng với thành phần Mn và Si của sắt thộp vụn: C(0,3; 0,3)Nối các điểm A, B, C được tam giác ABC trên hệ tọa độ thành phần Si và Mn Nếu gọi điểm

M là điểm biểu diễn hàm lượng của phối liệu cần tính Trên đồ thị ta thấy điểm M(2,53; 0,84)thuộc vùng 1, vì vậy để X, Y, Z đều dương ta phải dựng FeSi 45 để điều chỉnh cho M dịch chuyển

về M(2,1; 0,84)

Lập phương trình bậc nhất đối với X, Y, Z:

X+ Y + Z = 1002,4X + 2,0Y + 0,3Z = 2,1 1001,1X + 0,5Y + 0,3Z = 0,84 100Giải hệ 3 phương trình trên sẽ thu được kết quả:

Trang 20

Câu hỏi chương 2: Gia công áp lực

Phần A Các câu hỏi lý thuyết

Câu 1 Thế nào là biến dạng dẻo; biến dạng đàn hồi?

- Biến dạng dàn hồi:

+ Định nghĩa biến dạng dàn hồi

+ Biểu đồ ứng suất biến dạng

+ Công thức định luật Húc

- Biến dạng dẻo:

+ Định nghĩa biến dạng dẻo

+ Biến dạng dẻo của đơn tinh thể

+ Biến dạng dẻo của đa tinh thể

Câu 2 Trình bày sự ảnh hưởng của gia công áp lực đến tổ chức và cơ tính của kim loại?

Mục đích của nung nóng và các hiện tượng xảy ra khi nung, thiết bị nung nóng kim loại?

- Gia công nguội:

- Gia công nóng:

- Ảnh hưởng của gia công áp lực đến tổ chức và cơ tính của kim loại, ví dụ:

- Nung nóng kim loại:

+ Mục đích của nung nóng và các hiện tượng xảy ra khi nung

Trang 21

Câu 5 Trình bày bản chất và kỹ thuật vuốt?

- Bản chất của quá trình vuốt, hình minh hoạ

- Kỹ thuật vuốt:

+ Cách chuyển phôi khi vuốt

+ Vuốt thỏi thép

+ Kỹ thuật vuốt để khắc phục hiện tượng gấp nếp

+ Kỹ thuật vuốt để tránh hiện tượng xoắn vỏ đỗ và mất ổn định

+ Kỹ thuật vuốt để tránh nứt ở tâm phôi

+ Kỹ thuật vuốt đảm bảo bề mặt kim loại nhẵn phẳng

+ Biện pháp vuốt để tăng năng suất

+ Dập theo phương pháp ép chảy, hình vẽ

Câu 8 Trình bày khái niệm và đặc điểm chung của dập tấm? Dập tấm gồm có các nguyên

công nào? Trình bày về nguyên công cắt phôi bằng các loại lưỡi dao?

- Khái niệm, đặc điểm chung:

- Các nguyên công:

+ Nguyên công cắt phôi

Trang 22

+ Nguyên công tạo hình

- Nguyên công cắt phôi bằng các loại lưỡi dao:

+ Cắt phôi trên máy có lưỡi dao song song, hình vẽ

+ Cắt phôi trên máy có lưỡi dao nghiêng, hình vẽ

+ Cắt phôi trên máy có dao hình đĩa, hình vẽ

công nào? Trình bày về nguyên công dập cắt đột lỗ?

- Nguyên công dập cắt đột lỗ, các thông số cơ bản của quá trình dập cắt đột lỗ, hình vẽ

công nào? Trình bày về nguyên công tạo hình sản phẩm?

- Nguyên công tạo hình sản phẩm:

Câu 11 Trình bày thực chất - đặc điểm và các sản phẩm của phương pháp cán kim loại?

- Thực chất - đặc điểm của phương pháp cán kim loại, hình vẽ

- Các sản phẩm của phương pháp cán:

+ Loại tấm, hình vẽ

+ Loại hình, hình vẽ

+ Loại ống, hình vẽ

Trang 23

Câu 12 Trình bày thực chất và các phương pháp kéo sợi kim loại?

- Thực chất, hình vẽ

- Các phương pháp kéo sợi kim loại:

+ Phương pháp kéo ống có lõi

+ Phương pháp kéo ống không lõi

Câu 13 Trình bày thực chất và các phương pháp ép kim loại?

1 Phân tích tính công nghệ rèn của chi tiết:

Chi tiết đã cho trên có dạng trục bậc tròn xoay, hình dáng thẳng, sự thay đổi về kíchthước tiết diện ngang không nhiều Kết cấu của chi tiết phù hợp với công nghệ rèn tự do nênkhông cần sửa đổi Có thể sử dụng hình thức vuốt để rèn chi tiết đã cho

Trang 24

Để lập bản vẽ vật rèn cần xác định được lượng dư, dung sai, … cho các kích thước chitiết.

Căn cứ vào hình dáng của chi tiết ta có thể phân chi tiết thành 3 đoạn Dựa vào chiềudài toàn bộ của chi tiết và đường kính để tìm lượng dư và dung sai theo bảng III-5 (sáchhướng dẫn thiết kế công nghệ rèn tự do) ta có:

Đoạn I: L = 1500 và D1 = 170 do đó a1 = mm

Đoạn II: L = 1500 và D2 = 218 do đó a2 = mm

Đoạn III: L = 1500 và D3 = 150 do đó a3 = mm

Theo chiều dài:

Lượng dư cho chiều dài của đoạn II là:

2.(0,75.a2) = 2.0,75.17 = 25 mmDung sai cho chiều dài của đoạn II là:

+4.(2.0,75) = +6 mm

- 5.(2.0,75) = -8,5 mm → lấy tròn bằng 8 mmLượng dư cho chiều dài toàn thể là:

2.(1,5.a1) = 2.1,5.15 = 45 mmDung sai cho chiều dài toàn thể là:

+3.(2.1,5) = +9 mm-4.(2.1,5) = -12 mmThêm lượng dư và dung sai vào các kích thước của bản vẽ chi tiết ta có bản vẽ vật rèn:

325+6-8

1545+9-12

1,5.a 2

1

Trang 25

3 Xác định khối lượng và kích thước phôi

a Xác định khối lượng phôi

Để đơn giản cho việc xác định thể tích và khối lượng vật rèn ta chia vật rèn làm 3 phần:Đoạn I: Hình trụ D1 = 18,5 cm; l1 = 41 cm

Gvr = = = 330 kgThể tích phôi ban đầu: Khi sử dụng phôi thép cán:

Trang 26

Vậy: Vph = 42150 + 2107 + 3100 = 47357 cm3Trọng lượng phôi ban đầu:

Gph = = 372 kg

b Xác định kích thước phôi ban đầu:

Đây là trường hợp vuốt phôi để tạo vật rèn nên ta có:

Fph = y FmaxVới: y là hệ số vuốt y = 1,3÷1,5 Lấy y = 1,4

Fmax là diện tích tiết diện lớn nhất của vật rèn

→ Fph = 1,4 = 1,4 = 607 cm2Tương ứng với Fph ta chọn phôi có tiết diện 250*250 mm

Fph = 25*25 = 625 cm2Chiều dài của phôi ban đầu:

Lph = Vph/Fph = = 75,8 cm 760 mmVậy kích thước phôi ban đầu là: 250*250*760

3 Lập quy trình công nghệ rèn:

Định dạng
Số trang	32
Dung lượng	3,21 MB