Chương 3 THIẾT KẾ CHẾ TẠO GIÁ ĐỠ Ổ TRỤC
3.1.1 Đặc điểm, công dụng và phạm vi ứng dụng của đúc
Đúc là một phương pháp dùng để chế tạo phôi hoặc chi tiết bằng cách rót kim loại lỏng vào khuôn có dạng, kích thước theo yêu cầu. Sau khi kim loại lỏng đụng đặc, tiến hành dỡ khuụn, phỏ lừi được sản phẩm đỳc. Sản phẩm đỳc cú thể đem ra dùng ngay (gọi là chi tiết đúc), có thể phải sang gia công cơ khí (gọi là phôi đúc).
1.Đặc điểm của đúc:
+ Đúc là phương pháp gia công ở trạng thái lỏng.
+ Bằng phương pháp này có thể đúc được tất cả các kim loại và hợp kim.
+ Có thể gia công những chi tiết rất nhỏ, khối lượng từ vài gam đến vài tấn.
+ Có thể chế tạo những chi tiết từ đơn giản đến phức tạp.
+ Có thể đạt độ bóng, độ chính xác kha cao bằng phương pháp đúc đặc biệt.
+ Đúc là dạng sản xuất linh động, phù hợp với công nghệ địa phương.
+ Dễ cơ khí hoá và tự động hóa.
+ Giá thành rẻ, vốn đầu tư không cao.
Tuy nhiên, sản xuất đúc còn tồn tại các nhược điểm sau:
+ Hao tốn nhiều kim loại.
+ Là phương pháp gia công không chính xác, năng suất thấp nhất là đúc bằng khuôn cát.
+ Kiểm tra khuyết tật trong sản phẩm đúc khó khăn.
+ Chi tiết đúc có độ bền thấp, không thể làm việc dưới tải trọng cao, đặc biệt là tải
2.Phạm vi ứng dụng:
Do có nhiều ưu điểm như vậy, nên đúc là ngành chế tạo phôi rất cơ bản của các ngành công nghiệp, đặc biệt là trong chế tạo máy. Ngoài ra, đúc còn được dùng để chế tạo các vật dụng sinh hoạt như nồi, chảo…
3. Phương pháp đúc.
Đúc trong khuôn cát.
Khuôn cát có thể đúc được phôi có hình dạng bất kỳ, từ đơn giản đến phức tạp, từ vật nhỏ đến vật rất lớn, từ vật dầy đến vật rất mỏng, thích hợp cho sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ.
Nhược điểm của đúc trong khuôn cát là: Độ chính xác không cao, độ dư gia công nhiều, năng suất thấp, không đáp ứng được nhu cầu kỹ thuật ngày càng phát triển do đó ngày nay đúc đặc biệt ra đời.
Đúc đặc biệt.
Bao gồm các dạng sau: - Đúc trong khuôn kim loại.
- Đúc li tâm.
- Đúc trong khuôn mẫu chảy.
- Đúc liên tục.
- Đúc dưới áp lực.
- Đúc trong khuôn vỏ mỏng.
Ưu điểm của đúc đặc biệt là: Độ bóng, độ chính xác cao, dùng được nhiều lần, năng suất cao, tiết kiệm được hỗn hợp làm khuôn, làm ruột.
Tuy nhiên, phương pháp đúc này chỉ dùng trong sản suất hàng loạt vì: Giá thành cao, đòi hỏi khuôn phải có độ bền cao, khó đúc được các vật có hình dáng bên trong quá phức tạp.
4.Các khâu công nghệ trong quá trình chế tạo phôi đúc.
Muốn chế tạo phôi đúc nói chung cũng như phôi đúc bằng gang xám nói riêng đều phải qua các khâu công nghệ chính sau:
v Thiết kế công nghệ đúc.
v Chế tạo bộ mẫu để làm khuôn và ruột.
v Chế tạo khuôn và ruột.
v Nấu và rót kim loại vạo khuôn đúc.
v Phá dỡ khuôn và làm sạch vật đúc.
5.Thiết kế công nghệ đúc.
Để sản xuất ra phôi đúc phải qua nhiều công đoạn. Thiết kế công nghệ đúc là bước khởi đầu. Nhiệm vụ của nó là vạch ra qui trình công nghệ hợp lý nhất để sản xuất ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất, giá rẻ nhất. Thiết kế công nghệ đúc có tác dụng quyết định đến sản lượng, nhất là chất lượng của sản phẩm đúc.
Việc đầu tiên của thiết kế công nghệ đúc là nghiên cứu kỹ bản vẽ chi tiết để:
Kết cấu chi tiết đúc cho hợp lý, chọn mặt phân khuôn, chọn phương pháp làm khuụn, xỏc định kớch thước mẫu, kớch thước ruột (lừi), xỏc định vị trớ đặt hệ thống rót, đậu ngót và tính kích thước của chúng, vị trí của khuôn lúc rót kim loại…
ã Căn cứ vào bản vẽ kỹ thuật của chi tiết mỏy cần đỳc cựng với điều kiện chịu lực khi làm việc, đối chiếu với các đặc điểm của công nghệ đúc, công nghệ gia công cơ và đặc điểm của vật liệu đúc từ đó người cán bộ kỹ thuật hoặc công nhân đúc có thể thay đổi một vài chi tiết để dễ đúc nhất mà vẫn đảm bảo các yêu cầu đặt ra đồng thời làm tăng năng suất sản phẩm đúc.
ã Căn cứ vào số lượng sản phẩm đỳc để xỏc định hỡnh thức của khuụn cần sử dụng: Khuôn tươi (không sấy), khuôn khô, khuôn kim loại…
ã Xỏc định mặt phõn khuụn (mặt rỏp cỏc phần khuụn đỳc), dựa trờn cơ sở đú để chuẩn bị cỡ và số hòm khuôn, cách làm mẫu và lấy mẫu ra khỏi khuôn, xác định vị trí của ruột, kích thước của hộp ruột…
ã Căn cứ vào kớch thước và dung sai củ chi tiết mỏy, dựa vào độ co và hỡnh dạng vật đúc, người thiết kế công nghệ tính ra lượng dư để sau khi đúc đưa gia công cắt gọt thành chi tiết mà không bị thiếu hụt hoặc tránh tình trạng phải cắt gọt quá nhiều do lượng dư quá lớn.
ã Căn cứ vào hỡnh dạng vật đỳc, khối lượng và tớnh chất của vật liệu đỳc để tính toán hệ thống rót, ngót. Qui định nơi đặt hệ thống rót, đậu ngót…
ã Hướng dẫn cỏch lắp rỏp khuụn đỳc, lắp ruột và rút kim loại.
Hình (3 – 1): Sơ đồ quá trình công nghệ chế tạo vật đúc.
Sản xuất mẫu, hộp ruột…
Sản xuất hỗn hợp làm khuôn, làm ruột.
Nấu kim loại
Chế tạo khuôn
Sấy khuôn
Lắp khuôn
Rót khuôn
Dỡ vật đúc khỏi khuôn đúc
Làm sạch và tẩy bavia
Nhiệt luyện
Kiểm tra
Nhập kho
Phá ruột trong vật đúc
Tu sửa tật đúc Chế tạo và sấy
khô ruột
6.Các bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
Hình (3 – 2): Các bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
1. Nửa hòm khuôn trên. 8. Rãnh dẫn.
2. đậu hơi. 9. Gối lừi.
3. Xiờn hơi. 10. Thõn lừi.
4.Lòng khuôn. 11. Nửa hòm khuôn dưới.
5.Cốc rót. 12.Hòm khuôn dưới.
6. Ống rót. 13. Chốt định vị.
7.Rãnh lọc xỉ. 14. Hòm khuôn trên.
Lòng khuôn 4 phù hợp với hình dáng vật đúc. Kim loại lỏng được rót vào cốc 5 qua ống rót 6 qua rãnh lọc xỉ 7 và rãnh dẫn 8 vào lòng khuôn. Bộ phận 2 dùng để dẫn hơi từ lòng khuôn ra ngoài khi rót kim loại lỏng (gọi là đậu hơi), đồng thời còn làm nhiệm vụ bổ sung kim loại cho vật đúc (đậu ngót). Hòm khuôn trên 14, hòm khuôn dưới 12 để làm nửa khuôn trên 1 và nửa khuôn dưới 11. Để lắp hai nửa khuụn ta dựng chốt định vị 13. Lừi 10 tựa vững trong khuụn nhờ gối lừi 9. Để tăng tính thoát khí cho khuôn người ta tiến hành xiên hơi các lỗ thoát khí sau khi đúc.