Đồ án công nghệ chế tạo máy Bạc sơmi xylanh máy nổ - Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết Bạc sơmi xylanh máy nổ - Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao Thắng

ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường THUYẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT “ Bạc Sơ-mi xy-lanh máy nổ TS320 “ Tên: Cao Văn Đức Hiền Lớp: CĐ CK16A GVHD: ThS Võ Văn Cường CHƯƠNG I PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CƠNG 1.1 Phân tích chức điều kiện làm việc CTGC * Bạc sơ-mi xy-lanh TS320 dạng chi tiết động máy nổ oto, máy bay,xe máy,… thuộc chi tiết dạng bạc, bạc chi tiết hình ống trịn, thành mỏng, mặt đầu có vai, mặt trụ Bạc xẻ rãnh, mặt làm việc có rãnh dầu, có lỗ hướng tâm * Chi tiết Bạc sơ-mi xy-lanh chi tiết lắp ghép vào lỗ xy-lanh động đốt trong, điều điều làm việc động máy hoạt động nhiều làm cho ống xi-lanh nhanh bị mài mòn nên người ta chế tạo Bạc sơ-mi xy-lanh để thay dễ dàng thay phải thay mài lại khối xy-lanh khó tốn * Yêu cầu kỹ thuật chế tạo chi tiết thành mỏng, độ xác hình dáng, kích thước độ bóng cao cơng suất động đảm bảo tuổi thọ động cao * Bạc sơ-mi xy-lanh chi tiết thuộc dạng bạc , làm việc chủ yếu lỗ Ø100+0,008 mm mặt trụ Ø115±0,004 mm Điều kiện làm việc chi tiết gia cơng địi hỏi cao: + Ln chịu mài mịn, rung động liên tục + Ln chịu ma sát ăn mịn lớn, áp suất cao + Cần độ bền cao 1.2 Phân tích vật liệu chế tạo chi tiết a.Vật liệu chế tạo chi tiết Bạc sơ-mi xy-lanh gang xám GX21-42: Vật liệu chế tạo khớp nối GX 21 – 42, loại vật liệu thường sử dụng rộng rãi việc chế tạo chi tiết máy vỏ, nắp thân máy, vỏ hộp số, mặt bích, bánh tốc độ thấp, bánh đà, … - Giải thích ký hiệu GX21-42 có nghĩa là: +GX: Là ký hiệu gang xám + 21: Chỉ số giới hạn bền kéo: δk= 21 (Kg/mm2) + 42: Chỉ số giới hạn bền uốn: δu= 42 (Kg/mm2) SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường  Thành phần hóa học vật liệu: Thành phần chủ yếu GX 21 - 42 sắt (Fe) cacbon (C) thành phần cịn có số ngun tố khác như: +Cacbon (C): 3,3 - 3,5% +Silic (Si): 1,4 – 1,7% +Mangan (Mn): 0,6 – 0,9% +Photpho (P): 0,20 - 0,30% +Lưu huỳnh (S): 0,10 - 0,12% +Còn lại sắt (Fe)  Cơ tính độ cứng vật liệu: Gang xám vật liệu có độ bền kéo nhỏ, độ dẻo độ dai không cao bù lại gang xám có ưu điểm chịu mài mịn tốt, chịu va đập giảm chấn động Ngoài việc cắt gọt q trình gia cơng vật liệu gang xám thực dễ dàng Gang xám có cấu trúc tinh thể dạng cacbon tự do, mạng tinh thể dạng graphit Vì có kiểu mạng graphit nên mặt gãy vật liệu có màu xám Graphit có độ bền học độ dẻo dai khơng cao giúp làm tăng khả chịu mài mòn gang xám đồng thời chịu rung động chịu ma sát lớn Gang xám có giá thành rẻ, dễ chế tạo Từ tính chất dựa vào điều kiện làm việc khớp nối, ta thấy khớp nối chế tạo GX 21 - 42 hợp lý Gang xám GX 21 - 42 có độ cứng HB = 170 – 241 b Tổ chức tế vi - Là loại gang mà hầu hết cacbon dạng graphit hình Vì có graphit nên mặt gãy có màu xám - Gang xám có cấu trúc tinh thể cacbon graphit dạng tấm, gang xám là: pherit, peclit - pherit, peclit c Tính chất Do hình dạng tính chất học graphit (có độ bền học kém) gang xám có độ bền kéo, độ dẻo độ dai thấp, độ bền 35 - 40 Kg/mm2, độ cứng 150 - 250 HB Tuy nhiên graphit có ưu điểm làm tăng độ chịu mịn gang, có tác dụng chất bôi trơn, làm cho phoi gang dễ bị vụn cắt gọt, khử rung động, làm giảm độ co ngót đúc d Cơng dụng Gang xám thường dùng để chế tạo chi tiết chịu tải trọng nhỏ bị va đập như: thân máy, bệ máy, ống nước,… chịu ma sát tốt nên gang xám dùng để chế tạo ổ trượt bánh Các mác GX12 - 28, GX15 -32 có độ bền khơng cao dùng để làm vỏ hộp, nắp che (không chịu lực) Các mác GX21 - 40, GX28 - 48 có độ bền cao hơn, dùng làm bánh đà, thân máy Các mác GX36 - 56, GX40 - 60 có độ bền cao, dùng làm vỏ xi lanh, bánh chữ V, trục chính… ==> Vậy việc phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia công với vật liệu Gang xám GX 21 - 42 phù hợp 1.3 Phân tích kết cấu hình dạng chi tiết CTGC - CTGC có kết cấu tương đối đơn giản, hợp lý Bề mặt làm việc chủ yếu lỗ Ø100+0,008 bề mặt Ø115+0,004 Lỗ Ø100+0,008 chứa piston xy-lanh trượt đó, cần độ bóng bề mặt cao, độ bền cao, chịu mài mịn tốt Bề mặt Ø115+0,004 dùng để lắp với thân máy cần độ nhẵn bóng cao, độ bền , chịu nhiệt cao Bề mặt đặc biệt cần quan tâm gia công lỗ Ø100+0,008 với Ra = 0,63 Ø115+0,004 với Ra = 0,63 SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - GVHD: ThS Võ Văn Cường Chi tiết thuộc dạng bạc 1.4 Phân tích độ xác gia cơng 1.4.1 Độ xác kích thước 1.4.1.1 Kích thước có dẫn dung sai:  Kích thước lỗ Ø100+0,008 có: + Kích thước danh nghĩa: Ø100 + Tra bảng 1.14 trang Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,008, ES = +0,008 EI = + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT4 miền dung sai H + Vậy kích thước Ø100+0,008 viết Ø100H4  Kích thước lỗ Ø115±0,004 có: + Kích thước danh nghĩa: Ø115 + Tra bảng 1.14 trang Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,004, ES = +0,004 EI = + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT5 miền dung sai JS + Vậy kích thước Ø115±0,004 viết Ø115JS5 1.4.1.2 Kích thước khơng dẫn dung sai:  Các kích thước giới hạn hai bề mặt gia cơng lấy cấp xác IT12  Kích thước Ø111 có: + Kích thước danh nghĩa: Ø111 + Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,35, ES = 0,175 EI = -0,175 + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT12 miền dung sai JS + Vậy kích thước Ø111±0,175 viết Ø111JS12  Kích thước Ø113 có: + Kích thước danh nghĩa: Ø113 + Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,35, ES = 0,175 EI = -0,175 + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT12 miền dung sai JS + Vậy kích thước Ø113±0,175 viết Ø113JS12  Kích thước Ø121 có: + Kích thước danh nghĩa: Ø121 + Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,4, ES = 0,2 EI = -0,2 + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT12 miền dung sai JS + Vậy kích thước Ø121±0,2 viết Ø121JS12  Kích thước Ø105 có: + Kích thước danh nghĩa: Ø105 + Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,35, ES = 0,175 EI = -0,175 SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT12 miền dung sai JS + Vậy kích thước Ø105±0,175 viết Ø105JS12  Kích thước 175 có: + Kích thước danh nghĩa: 175 + Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,4, ES = 0,2 EI = -0,2 + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT12 miền dung sai JS + Vậy kích thước 175±0,2 viết 175JS12  Kích thước 120,5 có: + Kích thước danh nghĩa: 120,5 + Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,4, ES = 0,2 EI = -0,2 + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT12 miền dung sai JS + Vậy kích thước 120,5±0,2 viết 120,5JS12  Kích thước 26,5 có: + Kích thước danh nghĩa: 26,5 + Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,21, ES = 0,105 EI = -0,105 + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT12 miền dung sai JS + Vậy kích thước 26,5±0,105 viết 26,5JS12  Kích thước 10 có: + Kích thước danh nghĩa: 10 + Tra bảng 1.15 trang 20 Bảng tra DSLG ta có: IT = 0,15, ES = 0,075 EI = -0,075 + Theo TCVN 2245-99 kích thước đạt cấp xác IT12 miền dung sai JS + Vậy kích thước 10±0,105 viết 10JS12  Các kích thước giới hạn bề mặt không gia bề mặt gia công cơng lấy cấp xác IT14 Trong CTGC khơng có kích thước có cấp xác 14  Các kích thước giới hạn hai bề mặt khơng gia cơng lấy cấp xác IT16 Trong CTGC khơng có kích thước có cấp xác 16 1.4.2 Độ xác hình dáng hình học: Khơng có YCKT đặc biệt hình dáng hình học CTGC 1.4.3 Phân tích độ xác về vị trí tương quan +0,008 - Độ khơng vng góc mặt đầu đường tâm lỗ Ø100 ≤ 0,1 mm - Độ không đồng tâm lỗ Ø100 SVTH: Cao Văn Đức Hiền +0,008 với Ø115 +0,004 ≤ 0,15 mm Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường 1.4.4 Phân tích chất lượng bề mặt - Bề mặt lỗ Ø100+0,008 với cấp xác kích thước IT4 sử dụng chứa piston xy-lanh trượt Độ nhám bề mặt Ra = 0.63, cấp - Bề mặt trụ ngồi Ø115+0,004 mm với cấp xác kích thước IT5 sử dụng lắp với thân máy Độ nhám bề mặt Ra = 0,63, cấp - Các bề mặt lại đạt cấp độ nhám với trị số Ra = 12,5 1.4.5 Yêu cầu tính Điều kiện làm việc chi tiết có u cầu độ cứng nhiệt luyện 1.4.6 Kết luận Qua phân tích chi tiết gia cơng, ta thấy dung sai kích thước, hình dáng hình học, vị trí tương quan, nhám bề mặt, đạt cấp xác cao IT4 Chất lượng bề mặt tương thích với độ xác kích thước, hình dáng hình học vị trí tương quan 1.5 Xác định sản lượng sản xuất Để xác định c trọng lượng chi tiết ta có hai cách tính sau: Cách 1: Chia chi tiết thành nhiều hình hộp tính thể tích hình Sau cộng hay trừ thể tích hình lại với ta đượcc thể tích chi tiết cần xác định Tiếp theo ta lấy thể tích nhân với khối lượng riêng chi tiết xác định đượcc khối lượng chi tiết Cách 2: Khối lượng chi tiết xác định phần mềm Trong tập này, khối lượng chi tiết xác định theo cách Sau thiết kế vẽ chi tiết phần mềm Solid Work 3D 2018 ta xác định khối lượng chi tiết khoảng 2,82 kg (Với khối lượng riêng gang xám khoảng 7190 kg/m3) Hình 1.1: Chi tiết Sơ-mi xy-lanh SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường Hình 1.2: Kết tính khối lượng chi tiết 1.5.1 Sản lượng chế tạo năm Chi tiết cho dạng sản xuất hàng loạt vừa, chi tiết có khối lượng 2,82 kg nên Tra bảng – trang 13 – Hd đồ án cơng nghệ CTM – GS.Trần Văn Địch Giáo trình hướng dẫn thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy ta có sản lượng hàng năm 500 ÷ 5000 sản phẩm/năm CHƯƠNG II CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG 2.1 Chọn phơi Ngày sản xuất gia cơng khí sử dụng nhiều loại phôi vào phương pháp chế tạo phơi phân thành 03 nhóm cơng nghệ chế tạo phơi sau: Chế tạo phôi công nghệ đúc Chế tạo phôi công nghệ rèn, dập Chế tạo phôi cơng nghệ cán Mỗi cơng nghệ có đặc điểm riêng sau: * Phương pháp chế tạo phôi đúc: Phơi đúc chế tạo cách rót kim loại vào lịng khn có hình dạng kích thước định Sau kim loại đông đặc khuôn ta thu vật đúc có hình dạng kích thước tương tự lịng khn Phơi đúc áp dụng cho loại vật liệu ta nấu chảy chúng chúng đơng đặc lại làm nguội kim loại đen, kim loại màu vật liệu phi kim (như chất dẻo) SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường So với dạng phôi khác, phôi đúc chiếm ưu mặt phức tạp hình dáng sản phẩm phạm vi khối lượng vật đúc rộng (từ vài gam đến vài trăm tấn) Vì hầu hết loại thân máy, vỏ động cơ, giá đỡ, … chế tạo từ phương pháp đúc Ngồi quy trình cơng nghệ đúc tương đối đơn giản, vốn đầu tư nên giá thành thấp Tuy nhiên, ngồi vài phương pháp đúc có độ xác cao (như đúc khuôn kim loại, đúc áp lực, …) đa số phơi đúc có độ xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn hao tốn kim loại nhiều Chất lượng phơi đúc nói chung thấp so với loại phơi khác q trình trình hình thành vật đúc thường xảy khuyết tật rỗ co, lõm co, rỗ khí, rỗ xỉ, nứt làm giảm tính vật liệu Nhìn chung với ưu điểm nêu phơi đúc sử dụng rộng rãi lĩnh vực công nghiệp, khối lượng vật đúc chiếm 40 – 80% tổng khối lượng máy móc Trong ngành chế tạo máy, khối lượng vật đúc chiếm đến 90% giá thành chiếm 20 – 25% * Phương pháp chế tạo phôi rèn, dập: Gia công rèn, dập (hoặc gia công biến dạng) phương pháp gia công dựa vào tính dẻo vật liệu để làm biến dạng vật liệu tác dụng ngoại lực nhằm tạo sản phẩm có hình dạng kích thước định So với phương pháp chế tạo phôi đúc hàn gia cơng rèn, dập có ưu điểm sau: Vật liệu biến dạng thể rắn nên sau gia công bị thay đổi cơ, lý tính, cấu trúc hạt kim loại mịn hơn, hạt đồng tính cao Chất lượng bề mặt tốt giảm lượng dư gia công Giảm khuyết tật vật đúc rỗ khí, rỗ co Một số phương pháp dập thể tích, ép chày cho suất cao Tuy nhiên so với phơi đúc phương pháp chế tạo phôi rèn, dập bị hạn chế khối lượng sản phẩm không thực với chi tiết có khối lượng lớn Mặt khác phương pháp rèn, dập không sử dụng cho chi tiết có độ phức tạp hình dáng cao vật liệu khơng có khả biến dạng dẻo Các phôi rèn, dập sử dụng nhiều chi tiết máy đòi hỏi khả chịu tải động lớn, đặc biệt ngành công nghiệp sản xuất ô tô, xe lửa (Khối lượng phôi rèn, dập chiếm 60 – 80% khối lượng chi tiết đầu máy xe lửa, ô tô) Ngày công nghệ chế tạo phôi rèn dập trọng phát triển theo hướng nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết, tăng cường tự động hóa nhằm nâng cao suất, hạ giá thành mở rộng khả thiết bị cho phơi có kích thước lớn * Phương pháp chế tạo phôi cán: Cán cho phôi qua khe hở hai trục cán quay ngược chiều nhau, làm cho phôi bị biến dạng dẻo khe hở, kết chiều dày phôi giảm xuống, chiều dài tăng lên nhiều Hình dạng mặt cắt phôi thay đổi theo mặt cắt khe hở hai trục cán Sản phẩm sản xuất phương pháp cán dùng ngành công nghiệp (cơ khí, xây dựng, giao thơng vận tải…) Tùy theo hình dáng sản phẩm cán chia thành bốn nhóm chủ yếu: hình, tấm, ống, đặc biệt Sản phẩm cán hình chia thành hai nhóm: Nhóm thơng dụng có prơfin đơn giản (trịn, vng, hình chữ nhật, lục giác, chữ U, chữ T,…) Nhóm đặc biệt có prơfin phức tạp, dùng cho mục đích định (đường ray, dạng đặc biệt dùng ôtô, máy kéo, ngành xây dựng…) Sản phẩm cán chia thành hai nhóm theo chiều dày: Tấm dày có chiều dày mm Tấm mỏng có chiều dày mm SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường Sản phẩm cán ống chia thành loại khơng có mối hàn loại có mối hàn Sản phẩm cán đặc biệt gồm có loại bánh xe, bánh răng, bi, vật cán có prôfin chu kỳ … ۞ Nhận xét: Theo đề bài, vật liệu chế tạo chi tiết gang xám GX 21 - 42 có hình dạng khơng q phức tạp nên loại phôi rèn, dập phôi hàn không phù hợp vật liệu gang xám khơng đạt độ dẻo dai cần thiết cho trình gia công ▬► Chọn phôi cần đảm bảo chi tiết chịu mài mòn cao, độ bền cao, dễ chế tạo phôi dễ dàng gia công cắt gọt Do ta chọn phơi đúc vật liệu GX 21 - 42 2.2 Phương pháp chế tạo phôi Để chọn phương pháp chế tạo phôi ta dựa vào yếu tố sau:  Hình dạng kích thước chi tiết máy  Sản lượng dạng sản xuất  Điều kiện sản xuất xí nghiệp 2.2.1 Đúc khn cát Đúc khuôn cát phương pháp đúc truyền thống lâu đời ngày sử dụng rộng rãi, chiếm đến 80% sản lượng vật đúc Khuôn với vật liệu chủ yếu cát đúc lần (chỉ rót lần) phá khn [2] Vật đúc tạo hình khn cát có độ xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia cơng lớn, khn cát có ưu điểm tạo vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn giá thành khuôn thấp Người ta vào phương pháp chế tạo khuôn để phân loại kỹ thuật làm khuôn sau: Kỹ thuật làm khuôn tay: Là phương pháp chế tạo khuôn thủ công nhằm tạo khuôn đúc có kích thước, độ phức tạp hình dáng tùy ý thích hợp cho sản xuất đơn hàng loạt nhỏ Kỹ thuật làm khuôn tay có suất thấp, chất lượng khơng đồng đều, u cầu tay nghề người thợ cao điều kiện làm việc nặng nhọc Có thể chia làm 03 hình thức làm khn chính: Làm khn xưởng dùng nhà xưởng để chế tạo khuôn Hình thức làm khn sử dụng cho sản xuất đơn loạt nhỏ sản phẩm đúc khơng u cầu độ bóng bề mặt cao, kích thước khơng cần xác Ưu điểm bật làm khuôn xưởng không cần nhiều thiết bị phụ tùng đặc biệt mà chế tạo sản phẩm đúc có kích thước lớn thân máy công cụ máy rèn dập Tuy nhiên làm khuôn xưởng tốn nhiều lao động địi hỏi người thợ có tay nghề cao Khó khăn chế tạo khuôn xưởng thiết kế hệ thống khí cho hịm khn Người ta khắc phục vấn đề cách lót đáy lớp xỉ, đá ống dẫn khí nhằm tạo lối khí lịng khn Khó khăn thứ hai việc dầm chặt khn q trình làm khn Người ta phải dầm sơ lịng khn theo biên dạng mẫu trước, sau đặt mẫu vào tiếp tục dầm chặt thêm Làm khn hịm khuôn: Trong sản xuất đúc, kỹ thuật làm khuôn hịm khn dùng mẫu cắt rời sử dụng phổ biến với ưu điểm độ xác vật đúc cao so với làm khuôn xưởng hịm khn định vị xác q trình chế tạo Hình thức làm khn giúp dễ dàng khí hóa làm tăng suất cải thiện điều kiện làm việc Làm khuôn hịm khn khn tươi khn khơ tùy theo u cầu độ xác vật đúc Khuôn khô chủ yếu dùng cho chi tiết lớn phức tập Làm khn hịm khn sử dụng mẫu nguyên cho vật đúc hình dạng đơn giản, có mặt phẳng nằm nhỏ gọn hịm khn Làm khn dùng mẫu bổ đơi đúc chi tiết có hình dạng phức tạp trung bình dạng trịn u cầu hai nửa mẫu hai nửa khn phải lắp ghép với thật xác để tránh tượng lệch sai kích thước vật đúc Làm khn xén sử dụng cho hịm khuôn với mặt ráp khuôn SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường mặt cong phức tạp hay mẫu đúc thành mỏng yêu cầu độ xác cao mà bổ đơi mẫu khơng đảm bảo độ bền độ xác Phương pháp làm khuôn xén tốn nhiều công suất thấp nên dùng sản xuất đơn Kỹ thuật làm khuôn máy: Khuôn chế tạo máy có chất lượng đồng suất cao Làm khn máy thích hợp sản xuất loạt vừa loạt lớn Việc làm khuôn máy yêu cầu phải có mẫu hịm khn tiêu chuẩn hóa nên đảm bảo việc lắp ráp khn xác, chắn thay nhanh chóng Q trình chế tạo khuôn máy bao gồm nhiều nguyên công khác nhau, hai ngun cơng chủ yếu dầm chặt hỗn hợp làm khuôn rút mẫu khỏi khuôn Hai nguyên công ảnh hưởng lớn đến chất lượng vật đúc Các khuyết tật rỗ cát, rỗ hơi, nứt, sai lệch hình dạng độ bóng bề mặt vật đúc hai nguyên công định Khi làm khuôn máy, lực tác dụng số lần dầm chặt điều chỉnh ổn định phù hợp với kích cỡ khn nên chất lượng khn đúc cao so với làm khuôn tay Dầm chặt khuôn đúc nguyên công nặng nhọc quan trọng giúp hỗn hợp làm khn có độ chặt đồng tồn thể tích khn Nó đo độ dầm chặt δ(g/cm3) ứng với độ bền, độ thơng khí Người ta phân biệt phương pháp dầm chặt khuôn đúc sau: ép, ép rung, dằn, dằn ép, bắn cát Dầm chặt khuôn đúc cách ép gồm có ép từ xuống, từ lên ép hai phía Rút mẫu khỏi khn cát sau dầm chặt khn có ảnh hường lớn đến suất làm khn độ xác chi tiết đúc Nếu rút mẫu tay phải cẩn thận, khéo tay thao tác dứt khoát khơng làm vỡ cát lịng khn, tốn nhiều cơng sửa chữa độ xác sản phẩm đúc Do q trình rút mẫu khí hóa giúp cho chất lượng suất khn đúc cao Người ta dùng phương pháp rút mẫu đẩy khí nén phương pháp lật khn giúp việc rút mẫu thực dễ dàng, nhanh chóng khơng ảnh hưởng đến khn Ngồi máy làm khn cịn bố trí cấu rung khí nén để thay cho động tác gõ búa tác động lên mẫu nên việc rút mẫu đơn giản Trong chế tạo khn cát mẫu cơng cụ chủ yếu nhằm tạo hình khn đúc Bộ mẫu gồm có mẫu tạo hình sản phẩm đúc, hộp ruột chế tạo lõi phôi đúc, mẫu phần tử hệ thống rót, đậu đậu ngót Bộ mẫu thường có u cầu hình dạng xác, có độ bền cao để sử dụng nhiều lần, nhẹ dễ sử dụng giá thành thấp Trong sản xuất loạt nhỏ thường đơn thường dùng mẫu gỗ Mẫu kim loại mẫu nhựa thường sử dụng cho sản xuất loạt lớn hàng khối Ưu điểm mẫu kim loại mẫu nhựa thể khả giữ độ xác thời gian dài nên sử dụng cho nhiều sản phẩm Tuy nhiên giá thành cao từ đến lần so với mẫu gỗ nên cần phải tính tốn hiệu kinh tế sử dụng Gỗ vật liệu có nhiều ưu điểm nhẹ, dễ gia cơng cắt gọt, dán ghép keo mộng, giá thành rẻ Nhược điểm mẫu gỗ cấu trúc không đồng hút ẩm dẫn đến hay bị cong vênh nên cần phải qua công đoạn xử lý sấy, ghép trái thớ, sơn chống thấm 2.2.2 Đúc khuôn kim loại Đúc khuôn kim loại rót kim loại lỏng vào khn chế tạo vật liệu kim loại Đây phương pháp đúc tiên tiến sản xuất vật đúc có độ xác độ bóng bề mặt cao bề mặt lịng khn kim loại gia cơng khí xác Khn kim loại dùng từ vài trăm lần đến hàng chục nghìn chi tiết nên thích hợp áp dụng cho sản xuất hàng loạt lớn hàng khối Tốc độ truyền nhiệt khuôn kim loại cao nên vật đúc đông đặc nguội với tốc độ nhanh, kết kim loại có tổ chức hạt nhỏ mịn tính cao Ưu điểm phương pháp đúc khn kim loại thể suất cao từ đến lần so với đúc khuôn cát xét điều kiện diện tích nhà xưởng sử dụng Đúc khuôn kim loại giúp giảm giá thành vật đúc giảm lượng dư gia công độ xác sản phẩm đúc cao Phương pháp đúc khuôn kim loại tạo điều kiện dễ dàng cho việc khí hóa tự động hóa nhằm tăng suất lao động SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường Đúc khn kim loại có nhược điểm giá thành chế tạo khuôn cao nên phương pháp mang lại hiệu kinh tế sản xuất hàng loạt hàng khối Khi dùng khuôn kim loại đúc vật liệu gang dễ dẫn đến tượng biến trắng vật đúc nên thường phải kèm theo khâu ủ vật đúc Tuổi thọ khuôn kim loại giảm mạnh đúc loại vật liệu kim loại đen (gang, thép) nên thông thường sử dụng cho kim loại màu Ngoài khn kim loại khơng có khả khí nên thường gây khuyết tật vật đúc Do q trình sản xuất khn kim loại người ta thường phải thiết kế nhiều rãnh để dẫn khí ngồi khn Khn kim loại chịu nhiệt độ cao trình làm việc nên cần phải chế tạo từ thép hợp kim chịu nóng Thông thường khuôn kim loại làm vật liệu gang có thành phần 3,4 – 3,6%C, 1,8 – 2,2%Si, 0,9 – 1,0%Mn cịn vị trí quan trọng làm thép hợp kim 2.2.3 Đúc ly tâm Đúc ly tâm phương pháp chế tạo vật đúc tác dụng lực ly tâm Kim loại lỏng rót vào khn có nước làm nguội quay với tốc độ nhanh Dưới tác dụng lực ly tâm sinh quay làm hợp kim lỏng phân bố lên thành khuôn đông đặc vị trí Khn đúc quay quang trục thẳng đứng quay quay trục nằm ngang nghiêng Phương pháp đúc ly tâm đạt hiệu lớn đúc sản phẩm có hình dạng trịn xoay Phương pháp đúc ly tâm có ưu điểm chỗ khơng cần chế tạo ruột đúc hệ thống ống rót nên tiết kiệm kim loại Sản phẩm đúc làm nguội nhanh nên vật liệu có tổ chức nhỏ mịn Ngồi ra, kim loại lỏng tạo hình vật đúc tác dụng lực ly tâm nên tổ chức đồng thành phần kim loại tinh khiết tập trung phía ngồi cịn tạp chất khí nhẹ dồn vào phía nên vật đúc khơng có rỗ khí rỗ xỉ Hạn chế phương pháp đúc ly tâm: Trong trình đúc ly tâm chất điểm có tỷ trọng lớn nằm sát thành khn nên vật đúc dễ bị thiên tích thành phần Vì đúc ly tâm áp dụng cho tất loại hợp kim Ngoài lượng tạp chất tập trung lõi sản phẩm nên thiết kế phải tăng lượng dư cho gia công lỗ 2.2.4 Đúc áp lực Đúc áp lực phương pháp đúc mà kim loại lỏng điền đầy vào lịng khn tác dụng áp lực từ bên Quá trình đúc áp lực gồm 04 bước bao gồm: Rót kim loại lỏng vào bể ép, điều khiển cho piston ép đẩy kim loại vào khuôn, giữ lực ép thời gian (khoảng vài giây) mở khuôn ép đẩy vật đúc khỏi khuôn Đúc áp lực sử dụng rộng rãi chế tạo chi tiết máy xác ngành hàng khơng, tơ, điện tử Phương pháp đặc biệt thích hợp cho sản xuất loại vật đúc hợp kim màu kẽm, nhôm, magiê đồng thau Ưu điểm phương pháp đúc áp lực: Năng suất cao, sản xuất vật đúc hình dáng phức tạp, thành mỏng, lượng dư gia cơng nhỏ khơng cần gia cơng Đúc áp lực chế tạo vật đúc dày 0,8 mm mà không cần gia cơng cơ, độ xác cấp đạt cấp cấp 3, độ bóng bề mặt cấp – Phơi đúc có kích thước độ bóng bề mặt cao Do kim loại vừa kết tinh khuôn lại chịu áp lực ép cao nên tổ chức kim loại nhỏ mịn, tính cao Hạn chế phương pháp đúc áp lực thể giá thành chế tạo khuôn đúc cao, chế tạo phức tạp nhiều thời gian Đúc áp lực hạn chế áp dụng cho chi tiết đúc có kích thước lớn Ngồi vật đúc bị rỗ khí kim loại điền đầy khuôn nhanh Đúc áp lực thường áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn hàng loạt khối, áp dụng chi tiết nhỏ 2.2.5 Đúc liên tục Đúc liên tục phương pháp đúc tiên tiến có suất cao Kim loại lỏng rót với tốc độ liên tục vào đỉnh khn có nước làm nguội (thùng kết tinh) Kim loại vừa đông đặc thùng kết tinh kéo liên tục khỏi khuôn đồng thời kim loại lỏng rót vào khn liên tục Đúc liên tục áp dụng cho sản xuất kim loại màu kim loại đen với sản phẩm dạng ống, thanh, … SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường Một số ưu điểm phương pháp đúc liên tục: Kích thước lịng khn ngắn sản xuất sản phẩm đúc dạng với chiều dài nhiều lần khn đúc nên giảm chi phí chế tạo khuôn đúc Tăng tỷ lệ thành phẩm giảm lượng tiêu hao kim loại cho đậu ngót Chất lượng vật đúc cao hạn chế rỗ khí tạp chất Q trình làm nguội nhanh nên tính vật liệu cao Quá trình đúc liên tục mang lại suất cao dễ dàng tự động hóa sản xuất 2.2.6 Đúc mẫu chảy Đúc mẫu chảy phương pháp đúc mà mẫu đúc làm vật liệu có nhiệt độ chảy thấp dễ hòa tan nhằm tạo nên lỗ khn khơng có mặt phân khn, đảm bảo độ xác cao chi tiết đúc Đúc mẫu chảy áp dụng sản xuất đơn chiếc, vừa cho sản xuất hàng khối Đúc mẫu chảy có hiệu kinh tế sản xuất chi tiết nhỏ hình dáng phức tạp chi tiết lớn cần độ xác độ bóng bề mặt cao Ưu đểm: Đúc mẫu chảy đúc chi tiết phức tạp, có thành mỏng Sản phẩm đúc mẫu chảy có độ xác kích thước từ cấp đến 7, độ bóng bề mặt cấp đến cấp Ngoài sản phẩm sau đúc sử dụng mà khơng cần gia cơng Điều thích hợp cho chế tạo chi tiết vật liệu hợp kim cứng gia công Mẫu làm từ hỗn hợp chất dễ chảy dễ hòa tan parafin, sáp ong, nhựa, … Vật liệu làm mẫu phải có nhiệt độ chảy từ 60 – 100ºC, nhiệt độ bắt đầu chuyển mềm phải cao nhiệt độ môi trường làm việc 30 – 40ºC Mẫu phải có đặc tính giãn nở thấp, chảy lỗng cao, đủ bền, tạo tro bị cháy, bám dính vào khn, trơ mặt hóa học với vật liệu đúc, bám dinh vào khuôn rẻ tiền Mẫu chế tạo khn ép mẫu Khn ép mẫu có độ xác độ bóng cao mẫu từ đến cấp KẾT LUẬN: Yêu cầu chi tiết cho: Chi tiết gia cơng thuộc dạng BẠC hình dáng hình học đơn giản Dạng sản xuất loạt vừa Chi phí trung bình Vật liệu chế tạo chi tiết gang xám GX 21-42  Ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc ly tâm làm khn máy với độ xác chi tiết đúc cấp II hiệu 2.3 Xác định lượng dư gia công ۞ Lượng dư gia công vật đúc gang cấp xác II đúc: Tra bảng 3.95 trang 252 – sổ tay công nghệ CTM tập 1: KTLN KTDN Mặt Bề mặt đúc Lượng dư & dung sai 185 bên 4.0 (±1) 121 bên 3,5 (±0,8) 100 bên 3,5 (±0,8) 115 bên 3,5 (±0,8) 185 Bảng tra lượng dư gia công SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang 11 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD: ThS Võ Văn Cường ۞ Độ nhám bề mặt chi tiết đúc phương pháp đúc ly tâm: Đạt độ nhám Rz = 80 Tra bảng 3-13 trang 185 – sổ tay công nghệ CTM tập 1: 2.4 Xác định hệ số sử dụng vật liệu Khối lượng phơi: Mph : 6,92 kg Hình 1.3 Khối lượng phôi đúc Hệ số sử dụng vật liệu: SVTH: Cao Văn Đức Hiền Trang 12 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY SVTH: Cao Văn Đức Hiền GVHD: ThS Võ Văn Cường Trang 13 ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY SVTH: Cao Văn Đức Hiền GVHD: ThS Võ Văn Cường Trang 14