Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 2: Đúc trong khuôn kim loại) cung cấp cho học viên những kiến thức về đúc trong khuôn kim loại, sự hình thành vật đúc, khuôn kim loại, ruột cho khuôn kim loại, một số vấn đề về công nghệ, trình tự thiết kế đúc,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
CHƢƠNG MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐÚC PHẦN ĐÚC TRONG KHUÔN KIM LOẠI PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ Từ khóa - Permanent casting - Permanent mold casting - Gravity die casting PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ MỞ ĐẦU Khn kim loại, sử dụng Ruột kim loại nhiều lần nửa khuôn KL lỏng điền đầy khuôn nhờ lực trọng trường PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.1 Sơ lƣợc quy trình cơng nghệ Sơn khn Lắp ruột Kẹp chặt nửa khuôn Nung nóng khn Rót kim loại Làm nguội khuôn Mở khuôn, lấy vật đúc Làm vật đúc PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.2 So sánh với khuôn cát KL lỏng làm nguội nhanh Độ thơng khí Độ bền khn tốt Khn khơng có khả co bóp Ứng suất đúc, rỗ khí, biến đổi tổ chức lớp bề mặt Vật đúc dễ đơng đặc có hướng PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.3 Ƣu điểm Về chất lượng vật đúc: - Chất lượng bề mặt cao; cấu trúc hạt lớp vỏ bề mặt nhỏ mịn - Độ xác vật đúc cao Về tính kinh tế & công nghệ: - Hầu không sử dụng HHLK giảm nguyên công chuẩn bị & xử lý HHLK - Năng suất cao; dễ khí hóa & tự động hóa Có thể điều chỉnh trình làm nguội khn điều chỉnh q trình truyền nhiệt từ KL lỏng qua thành khuôn điều chỉnh q trình đơng đặc vật đúc để đạt tổ chức & tính cần thiết PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.4 Nhƣợc điểm Vật đúc dễ bị nứt, cong vênh, ứng suất nguội nhanh, bị cản co Đối với vật đúc có hốc sâu, phần lồi, gân: khó đúc, phải sử dụng nhiều ruột, nhiều trường hợp phải điều chỉnh kết cấu chi tiết đúc… Giá thành khuôn cao, thời gian chuẩn bị sản xuất dài, yêu cầu cao trình độ quản lý PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.5 Phạm vi sử dụng Sản lượng vật đúc phải đủ cao Đúc HK: chì, kẽm, nhơm, đồng, gang, thép … Vật đúc có hình dạng không phức tạp Chiều dày thành vật đúc: 3mm, max 50mm Khối lượng vật đúc: 0,1 – 100 kg PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.5 Phạm vi sử dụng Sand casting: đúc khuôn cát Plaster casting: đúc khuôn thạch cao Permanent casting: đúc khuôn kim loại tĩnh Die casting: đúc áp lực PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.5 Phạm vi sử dụng KHUÔN KIM LOẠI KHUÔN CÁT - SÉT PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 10 4.1 Ruột kim loại Ruột cố định: gắn liền với khuôn; dùng tạo lỗ nhỏ, nông (a) Ruột di động: ráp khuôn đặt vào rút trước dỡ khuôn; dùng tạo lỗ sâu (b, c) - Ruột cần có độ xiên thích hợp PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 38 4.2 Ruột cát Yêu cầu: - Nằm vững khuôn - Chống ruột - Dễ thoát Thường dùng: ruột vỏ mỏng chế tạo HH cát-nhựa, cát-NTT … PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 39 5.MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CƠNG NGHỆ 5.1.Tính cơng nghệ kết cấu VĐ Vật đúc cần lấy khỏi khuôn đơn giản dễ dàng VĐ nên có phần lồi chúng cần vuông góc với MPK Thành VĐ cần có độ xiên hợp lý Các phần nhô mặt nên hợp lại thành phần có độ cao VĐ không kẹp chặt khuôn PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 40 5.1.Tính cơng nghệ kết cấu VĐ Thành VĐ cần có độ xiên hợp lý VĐ nên có phần lồi vng góc MPK PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 41 5.1.Tính cơng nghệ kết cấu VĐ Một bề mặt VĐ nên phẳng kết cấu khuôn đơn giản, tăng độ xác VĐ (H 2) Chiều dày thành VĐ phải bảo đảm: - Độ bền cần thiết - KL lỏng điền đầy khuôn PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ Hình 42 5.2 Sơn khn kim loại 5.2.1 Mục đích Điều chỉnh tốc độ nguội VĐ Bảo vệ bề mặt khuôn khỏi va đập nhiệt ăn mòn Tạo môi trường khí định Tăng độ thấm ướt bề mặt khuôn với KL lỏng Hợp kim hoá, biến tính beà mặt PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 43 5.2.2 Một số loại sơn Đúc gang: 5% bồ hóng + 10% NTT + 5% sét + 0,5% KMnO4 Đúc thép: 50% bột ziêccôn + 25% dầu hoả + 25% mazút PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 44 5.3 Rót khn Nếu vật đúc tương đối dài, để bảo đảm dòng chảy êm, tránh bắn tóe: - Khi bắt đầu rót: khn bố trí nằm ngang - Theo q trình rót, nâng dần khn theo phương đứng PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 45 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐÚC Thay đổi kết cấu vật đúc cho phù hợp với đúc khuôn kim loại Lựa chọn phương án bố trí vật đúc khuôn, mặt phân khuôn, phương án ruột Bố trí tính toán tiết diện thành phần HTR Tính toán đậu ngót Thiết kế hệ thống thoát PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 46 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐÚC Thiết kế ruột Lựa chọn vật liệu làm khuôn; xác định chiều dày thành khuôn Tính toán chế độ nhiệt khuôn xác định phương thức làm nguội cưỡng khuôn PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 47 MÁY ĐÚC CHO KHUÔN KL 7.1.Máy đúc với MPK đứng PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 48 7.2 Máy đúc với MPK ngang PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 49 7.3 Máy đúc nhiều vị trí PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 50 Khuôn kim loại để đúc piston HK nhôm PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 51 VẤN ĐỀ THẢO LUẬN • Tại khơng nên đúc vật đúc có thành q dày khn kim loại? • So sánh chất lượng vật đúc khuôn kim loại trường hợp: mặt phân khuôn đứng mặt phân khuôn ngang • Có thể đúc vật đúc có hình dạng phức tạp khuôn kim loại không? PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 52 ... casting: đúc khuôn cát Plaster casting: đúc khuôn thạch cao Permanent casting: đúc khuôn kim loại tĩnh Die casting: đúc áp lực PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 1.5 Phạm vi sử dụng KHUÔN KIM LOẠI KHUÔN... - Nằm vững khuôn - Chống ruột - Dễ thoát Thường dùng: ruột vỏ mỏng chế tạo HH cát-nhựa, cát-NTT … PGS.TS NGUYỄN NGỌC HÀ 39 5.MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CƠNG NGHỆ 5.1.Tính cơng nghệ kết cấu VĐ Vật đúc. .. 3.5 Chiều dày thành khn - Công thức Gorbunski cho gang: • X2= 11(X1)0,5 , mm - Công thức Dubinski cho gang, thép - Công thức Petrichenko (Xem “Các phương pháp cơng nghệ đúc đặc biệt”) PGS.TS NGUYỄN