4. Ph−ơng pháp nghiên cứu:
3.3.2. Tính toá n Thiết kế sơ bộ các thông số công nghệ và khuôn
3.3.2. 1. Xác định tốc độ bắn tại kênh dẫn
Với thông số đo đ−ợc từ thiết bị, thời gian phun (bắn) của thể tích tính từ 2 điểm của quá trình tăng áp mạnh theo thời gian phun, thì tốc độ phun đ−ợc tính bằng:
Tốc độ phun = chiều dài tăng tốc (tăng áp mạnh - mm)/thời gian phun (ms) Với sản phẩm vật đúc : 0,12 Kg/1sf x 6 sf = 0,72 Kg.
R2nh dẫn chiếm và đậu ngót : 0,43Kg
Ta lựa chọn thiết bị 350 tấn, với các thông số thiết bị đ−ợc cài đặt nh− sau:
- Tổng chiều dài buồng xilanh (tính từ chỗ vát đổ nhôm đến đầu phun: 450mm
- Khoảng thời gian phun (tính từ dòng chảy bắt đầu vào r2nh dẫn đến cổng vào trong sản phẩm: 32 ms
- Vị trí bắt đầu phun dòng chảy vào r2nh dẫn tại thời gian tăng áp 60%: 270 mm
- Vị trí kết thúc tại thời gian tăng áp 80%: 360mm
Tốc độ phun vào r2nh dẫn đ−ợc tính: V = 9366-279)/32 = 2,8 m/s.
3.3.2.2. Tính áp lực đặc tr−ng
Với khối l−ợng sản phẩm đúc 0,72 Kg, với thiết bị 350 tấn và đ−ờng kính pittong chính (155, áp lực 350 bar. Chọn đ−ờng kính pittong là (75mm. Theo công thức tính áp lực đầu pittong (vị trí giữ áp lực cho quá trình điền đầy): 1499bar 75 155 350x P 2 G = = ⇒
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ... 54
Hình 3.5: Sơ đồ tính áp lực đặc tr−ng
3.3.2.3. Lực mở khuôn - khóa khuôn
Lực mở khuôn = diện tích vật đúc x lực đặc tr−ng
Với vật đúc khung công tơ: 15.800 mm2 = 158 cm2 Vậy lực mở khuôn: 158 x 1499 = 158 tấn
Lực khóa khuôn = 40% x 158 +158 = 220 tấn
3.3.2.4. Tỷ lệ điền đầy (filling ratio)
Một trong những vấn đề quan trọng trong khuôn đúc áp lực là quá trình đẩy khí trong buồng xilanh (tính từ vị trí r2nh tới đầu phun). Một số sản phẩm có thể tích khí lớn tới khoảng từ 60-80% của toàn bộ thể tích buồng chứa. Có nhiều sản phẩm khi đúc có thể tích khí chiếm khoảng 20-30%. Vấn đề tính tốc độ ban đầu đảm bảo cho sự thoát khí hết là rất quan trọng, nó ảnh h−ởng tới chất l−ợng vật đúc nh− rỗ khí, điền đầy, độ xốp.
Công thức tính tỷ lệ điền đầy:
F = Thể tích phun/thể tích toàn thể lòng khuôn Khối l−ợng vật đúc 0,72 + 0,43 = 1,15 Kg → Thể tích phần vật đúc = (1,15/2,78) = 0,414 dm3= 414 cm3 Thể tích buồng chứa: .45% 1987 4 π.75 V 2 = = cm2 Vậy: F = 414/1987 = 20,8%.
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ... 55
Hình 3.6: Sơ đồ tỉ lệ điền đầy
3.3.2.5. Tiệm cận chậm (Giai ủoạn 1)
Tiệm cận chậm là giai ủoạn ủầu khi pittong chuyển ủộng của quỏ trỡnh bắn. Chuyển ủộng của pittong trước khi ủẩy dũng chảy kim loại vào ủường dẫn kết thỳc tại cổng vào vật ủỳc. Quỏ trỡnh tiệm cận này là 1 quỏ trỡnh cú vận tốc thấp. Nếu quỏ trỡnh tiệm cận quỏ ngắn thỡ sẽ dẫn tới hiện tượng dũng chảy rối và khụng khớ sẽ khụng thoỏt khỏi lũng dẫn và hoà vào dũng kim loại, dẫn tới vật ủỳc khụng ủiền ủầy, rỗ khớ, ủộ xốp cao.
Chiều dài dũng vật liệu cho quỏ trỡnh phun trong xilanh là: L (Chiều dài dũng KL) = (Thể tớch phun)/diện tớch xilanh L= 414/44= 9,41 cm = 94,1mm
Phần phun chậm = 450-94,1 = 355,9mm
Trường ðại học Nụng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ... 56