Đang tải... (xem toàn văn)
khi thiết kế công nghệ một chi tiết đúc,ta phải nghiên cứu bản vẻ chi tiết đúc để hiểu hình dáng.....
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 1 Lời nói đầu Nằm trong ch-ơng trình đào tạo đại học ngành cơ khí của tr-ờng đại học kỹ thuật công nghiệp. Kỹ thuật chế tạo máy là môn học kỹ thuật cơ sở giới thiệu các ph-ơng pháp chế tạo phôi và các chi tiết máy dùng trong ngành chế tạo máy và nhiều ngành khác của nền kinh tế quốc dân. Môn học cung cấp những kiến thức cơ bản về các quá trình sản xuất đúc, hàn và rèn dập, h-ớng dẫn cách thiết kế công nghệ và chọn dụng cụ, thiết bị để thực hiện các quá trình công nghệ đó. Để thực hiện đ-ợc mục tiêu nêu trên của môn học, gắn học với hành, cùng với việc tiếp nhận các kiến thức qua ch-ơng trình học học tập lý thuyết theo các giáo trình môn học, ng-ời học còn phải thực hiện các bài thí nghiệm và các bài tập thực hành. Tài liệu bài tập môn học kỹ thuật chế tạo máy này giúp cho ng-ời học có cơ sở và điều kiện thuận lợi để thực hiện đ-ợc các bài tập môn học đ-ợc giao trong quá trình học tập, giúp ng-ời học làm quen và có khả năng thiết kế công nghệ chế tạo các loại phôi và chi tiết máy có kết cấu t-ơng đối đơn giản. Tài liệu đ-ợc một tập thể giảng viên của bộ môn Công nghệ kim loại biên soạn, do PTS Lê Cao Thăng làm chủ biên. Phân công biên soạn nh- sau: Phần I: H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Mục A, B và C PTS Lê Cao Thăng Mục D GV Bùi Ngọc Trân Phần II: H-ớng dẫn thiết kế công nghệ rèn tự do GV Vũ Đình Trung Phần III: H-ớng dẫn thiết kế công nghệ dập thể tích trên máy búa PTS Lê Cao Thăng Phần IV: H-ớng dẫn thiết kế công nghệ hàn nóng chảy GV Phạm Việt Bình Để thuận tiện cho việc sử dụng, mỗi phần đ-ợc in thành một tập riêng. Các tác giả mong những tập tài liệu này sẽ giúp ích cho sinh viên trong quá trình học tập tại tr-ờng. Tài liệu cũng có thể dùng để tham khảo cho các bạn đồng nghiệp, các kỹ s- trong công tác kỹ thuật. Những ý kiến đóng góp để hiệu chỉnh, bổ sung nâng cao chất l-ợng cho những lần xuất bản sau xin gửi về địa chỉ: Bộ môn Công nghệ kim loại, khoa Cơ khí, tr-ờng Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên. Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 2 Phần I - h-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Đề bài: Thiết kế công nghệ đúc chi tiết (đ-ợc chỉ định theo bản vẽ đề bài số ) với các điều kiện sản xuất nhỏ, mẫu gỗ, làm khuôn cát bằng tay. Vật liệu chi tiết và vật liệu mẻ kim loại đ-ợc chỉ định theo số đầu đề bài tập. Nhiệm vụ cụ thể: 1) Phần bản vẽ: a) Bản vẽ công nghệ đúc (bản vẽ vật đúc) (A2) b) Bản vẽ mẫu, hộp lõi (A1) 2) Phần thuyết minh: a) Phân tích tính công nghệ của kết cấu vật đúc b) Cách chọn mặt phân khuôn c) Thuyết minh quá trình làm khuôn d) Các tính toán: Hệ thống rót, ngót, hơi, mẻ liệu kim loại, lực kẹp giứ hai nửa khuôn a. H-ớng dẫn thực hiện bài tập thiết kế công nghệ đúc D-ới đây h-ớng dẫn trình tự các b-ớc tiến hành để làm một bài tập thiết kế công nghệ đúc, chủ yếu dùcho ph-ơng pháp làm khuôn bằng tay để đúc vật đúc gang xám I. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết đúc, phân tích tính công nghệ của nó, đề xuất những kiến nghị sửa đổi hình dạng, kết cấu cho phù hợp với khả năng của sản xuất đúc Khi thiết kế công nghệ một chi tiết đúc ta phải nghiên cứu bản vẽ chi tiết đúc để hiểu hình dáng, kích th-ớc, điều kiện làm việc, vị trí của chi tiết trong máy, đặc điểm của vật liệu chế tạo chi tiết cũng nh- yêu cầu về cơ lý tính của toàn bộ chi tiết, của từng phần chi tiết, cách gia công chi tiết sau này v.v Tìm hiểu càng đầy đủ thì bản thiết kế công nghệ càng có chất l-ợng tốt, sản phẩm đúc ra sẽ đạt đ-ợc hiệu quả kinh tế cao, vật đúc ít bị h- hỏng. 1. Đọc bản vẽ chi tiết đúc: Muốn hình dung đ-ợc chi tiết phải đọc kỹ bản vẽ. Đó là đòi hỏi tr-ớc tiên đối với ng-ời thiết kế công nghệ đúc. Khi hình dung đ-ợc chi tiết đúc một cách đầy đủ mới có điều kiện để chọn mặt phân khuôn, ráp khuôn, thiết kế lõi, đậu ngót và hệ thống rót, vật làm nguội, l-ợng d- gia công và l-ợng d- công nghệ một cách thích hợp nhất đối với quy mô sản xuất và trang thiết bị hiện có của phân x-ởng. 2. tìm hiểu điều kiện làm việc của chi tiết : Nghiên cứu điều kiện làm việc của chi tiết đúc để có thể đề ra các biện pháp thích hợp trong quá trình chế tạo vật đúc. Ví dụ khi đúc các thân máy công cụ, các Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 3 sống tr-ợt là bộ phận rất quan trọng không cho phép có khuyết tật đúc thì phải đặt phần này nằm ở khuôn d-ới v.v 3. nghiên cứu đặc điểm của vật liệu chế tạo và yêu cầu về cơ lý tính của chi tiết : Mỗi hợp kim đúc đều có đặc điểm riêng về tính đúc, do đó khi thiết kế công nghệ cần phải chú ý để có biện phám công nghệ thích ứng (ví dụ để l-ợng trừ co ở mẫu khác nhau t-ơng ứng với mỗi hợp kim đúc; Chú ý thiết kế hệ thống rót có khả năng điền đầy vật đúc đối với các hợp kim có độ chảy loãng kém; Có biện pháp chống nứt vật đúc đối với các hợp kim truyền nhiệt kém). Dùng ph-ơng pháp đúc đạt độ chính xác cao để đảm bảo kích th-ớc của chi tiết đúc ra đáp ứng đ-ợc đúng yêu cầu của bản vẽ mà không cần gia công cơ khí với các hợp kim khó gia công cơ khí nh- thép chịu mài mòn (thép mangan cao), thép chịu axit (thép silic) 4. tìm hiểu cách gia công chi tiết, vị trí gá lắp của chi tiết trong khi gia công cơ khí Những hiểu biết về cách gia công, vị trí gá lắp chi tiết khi gia công cơ khí sẽ giúp cho ng-ời thiết kế công nghệ đúc trong việc chon mặt phân mẫu, ráp khuôn, quy định các l-ợng d- công nghệ đ-ợc hợp lý, chính xác, cũng nh- tạo điều kiện cho việc gia công cơ khí đ-ợc thuận lợi, chi phí gia công ít và ít bị sai hỏng. 5. Đề xuất ý kiến để sửa đổi hình dáng, kết cấu chi tiết đúc Sau khi đã đọc bản vẽ chi tiết đúc, tìm hiểu điều kiện làm việc, đặc điểm của vật liệu, cách gia công cơ khí sau khi đúc nếu thấy có phần nào của chi tiết có hình dang và kết cấu không hợp lý (không đảm bảo cho quá trình đúc và quá trình gia công cơ khí tiếp theo đ-ợc thuận lợi, hoặc không đảm bảo đ-ợc chất l-ợng vật đúc ) thì ng-ời thiết kế công nghệ đúc cần thảo luận và đề xuất với ng-ời thiết kế chi tiết đúc và ng-ời thiết kế gá lắp gia công cơ khí (trong phạm vi sinh viên thực hiện bài tập đúc thì đó là sự thảo luận và đề xuất ý kiến của sinh viên với giáo viên h-ớng dẫn) sự thay đổi hình dáng và kết cấu của chi tiết đúc cho phù hợp với khả năng sản xuất. Mọi sự thay đổi hình dáng và kết cấu chi tiết đúc cho phù hợp với công nghệ đúc không đ-ợc làm ảnh h-ởng tới khả năng làm việc của nó. II. Thiết kế vật đúc 1. Chọn vị trí vật đúc trong khuôn rót: Vị trí của vật đúc trong khuôn lúc rót th-ờng chọn theo ph-ơng pháp làm khuôn, cách bố trí hệ thống rót, l-ợng d- gia công cơ khí và l-ợng d- công nghệ, kích th-ớc của hòm khuôn Khi chọn vị trí vật đúc trong khuôn khi rót cần chú ý: - Những phần quan trọng của chi tiết cần sít chặt, những bề mặt gia công quan trọng, lớn nên đặt ở phần d-ới của khuôn (ví dụ phần sống tr-ợt của thân máy tiện, các bề mặt răng của bánh răng ). - Nếu không thể thực hiện đ-ợc điều nêu trên thì đặt các mặt này dựng đứng hoặc nghiêng để tránh khuyết tật rỗ xỉ, rỗ khí Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 4 - Nếu vì nguyên nhân nào đó những mặt gia công quan trọng bắt buộc phải đặt quay về phía trên thì phải tạo mọi điều kiện để những khuyết tật đúc (rỗ co, rỗ xỉ, rỗ khí ) chỉ sinh ra ở những phần của vật đúc mà khi đúc có thể cắt bỏ đi (đậu hơi, đậu ngót, phần gia công cơ khí ) - Những vật đúc bằng hợp kim có độ co lớn khi đông nguội thì khi rót phải đặt ở vị trí có thể đảm bảo cho h-ớng đông của kim loại trong khuôn về phía bổ ngót cho đậu ngót. - Đặt những phần vật đúc có thành mỏng và rộng ở phía d-ới của khuôn hoặc nằm nghiêng lúc rót để tránh các khuyết tật nh- thiếu, khớp của vật đúc. 2. chọn vị trí của mẫu khi làm khuôn, chọn mặt ráp khuôn và mặt phân mẫu: Việc chọn vị trí của mẫu khi làm khuôn cũng nh- mặt ráp khuôn có ảnh h-ởng lớn đến quá trình kỹ thuật làm khuôn và độ chính xác của vật đúc. Chọn mặt ráp khuôn nên căn cứ vào các chỉ dẫn sau đây: - Đảm bảo cho quá trình làm khuôn đ-ợc dễ dàng, thuận lợi (rút đ-ợc mẫu ra khỏi khuôn dễ dàng sau khi làm khuôn đảm bảo cho việc sửa khuôn đ-ợc thuận tiện, việc thao tác khi làm khuôn và khi lắp đ-ợc dễ dàng ). Muốn vậy nên chọn mặt ráp khuôn qua tiết diện lớn nhất; chọn sao cho lòng khuôn rộng và lòng khuôn trên nên chọn nông hơn lòng khuôn d-ới để giảm chiều cao và trọng l-ợng của nửa khuôn trên. - Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho kết cấu của mẫu đơn giản, càng ít phần lắp rời càng tốt để giảm chi phí chế tạo mẫu và khuôn, đảm bảo độ bền và cứng vững của mẫu. - Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho khuôn chỉ có một mặt ráp khuôn và mặt ráp khuôn này đồng thời là mặt phân mẫu, điều đó làm cho cấu tạo khuôc đúc đơn giản, cho phép làm khuôn cả trên máy và vật đúc đạt độ chính xác. Để thực hiện chỉ dẫn này có tr-ờng hợp ng-ời ta dùng thêm các lõi để tạo hình bề mặt bên phức tạp của vật đúc (Hình 1). - Mặt ráp khuôn nên là mặt phẳng. Nếu phải dùng đến ụ cát thì ụ cát nên nằm ở khuôn d-ới (Hình 2). - Mặt ráp khuôn cũng nh- vị trí của mẫu khi làm khuôn nên chọn sao cho số lõi là ít nhất, nếu có thể đ-ợc nên dùng thêm ụ cát thay cho lõi. Điều đó làm giảm thời gian chế tạo và lắp ráp lõi, nâng cao độ chính xác của vật đúc, giảm bavia ở chỗ mối ráp khuôn và lõi (Hình 3). Chiều cao của ụ cát nằm ở phần khuôn d-ới H d D, còn ụ cát nằm ở phần khuôn trên H tr 0,3D (D là đ-ờng kính của ụ cát) đối với tr-ờng hợp làm khuôn cát t-ơi trên máy. Khi làm khuôn bằng tay có thể giảm các trị số này đi gần một nửa. - Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu khi làm khuôn nên chọn sao cho chiều cao chung của khuôn là bé nhất, vì nếu phải dùng mẫu có chiều cao lớn để làm khuôn thì vừa khó rút mẫu ra khỏi khuôn, khuôn dễ sứt vỡ, lại khó lắp đặt lõi vào khuôn, hình dạng vật đúc thay đổi nhiều do độ nghiêng thành vật Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 5 đúc lớn. Ngoài ra khuôn đúc cao dễ bị phình, khuôn trên dễ bị nổi lên do áp suất của kim loại lỏng lớn, phải dùng các biện pháp đặc biệt để xử lý. - Mặt ráp khuôn nên chọn sao cho tất cả các lõi đều nằm ở phần khuôn d-ới để dễ lắp đặt lõi, dễ kiểm tra vị trí của lõi trong khuôn. - Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho toàn bộ hoặc phần lớn các phần vật liệu đúc đòi hỏi độ chính xác và chất l-ợng đ-ợc nằm trong cùng một hòm khuôn và tốt nhất là cả vật đúc nằm ở khuôn d-ới. Các mặt không qua gia công cơ khí, lại không cho phép có độ nghiêng của vật đúc thì không đ-ợc bố trí nằm ở thành bên của khuôn đúc. - Với các vật đúc có khe hẹp hoặc thành mỏng mà chiều rộng hay chiều dày của khe hẹp hay thành cần đảm bảo kích th-ớc chính xác thì mặt ráp khuôn phải chọn sao cho những phần này cùng nằm trong một hòm khuôn để các Hình 2 - Khuôn giá đỡ với mặt ráp khuôn gấp khúc a) Không đúng- ụ cát 1 treo ở nửa khuôn trên b) Đúng - ụ cát 2 nằm ở nửa khuôn d-ới Hình 1 - Làm khuôn đế bàn xoay của máy a) Chi tiết; b) Khuôn Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 6 kích th-ớc của các phần này không hoặc ít bi thay đổi nhất khi hòm khuôn bị xê dịch (Hình 4). - Mặt ráp khuôn và vị trí của khuôn đ-ợc chọn sao cho mặt chuẩn gia công nên nằm trong một hòm khuôn, không có mặt ráp cắt ngang và tốt nhất là bố trí đ-ợc mặt chuẩn và các mặt gia công theo chuẩn đó trong cùng một hòm khuôn. Ngoài ra mặt ráp khuôn và vị trí mẫu trong khuôn cũng phải chú ý bảo đảm dễ lắp ráp khuôn, dễ sửa chữa, dễ kiểm tra và dễ sấy. 3. thành vật đúc- thiết kế chuyển tiếp thành vật đúc Thành vật đúc nối liền các bộ phận làm việc cơ bản của vật đúc với nhau tạo nên một kết cấu vững chắc. Chiều dày thành vật đúc đ-ợc thiết kế không chỉ dựa vào yêu cầu làm việc của chúng mà còn phải đảm bảo đ-ợc khả năng có thể đúc đ-ợc. Dùng hợp kim có độ chảy loãng cao có thể đúc đ-ợc những vật đúc có thành mỏng. Khi thiết kế công nghệ đúc cần căn cứ vào bảng B1 để kiểm tra xem với chiều dày các thành của chi tiết cần đúc có đúc đ-ợc không. Nếu có thành nào của vật đúc quá mỏng không đúc đ-ợc thì phải sửa đổi kết cấu hoặc có những biện pháp công nghệ đặc biệt. Hình 3 - Làm khuôn chân bệ máy a) Hình vẽ chân bệ ; b) Khuôn có lõi ; c) Khuôn có ụ cát Hình 4 - Khuôn vành đ-ờng kính 3m dày 25mm làm d-ới nền a) Không đúng- có thể hỏng nếu lệch hòm; b) Đúng Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 7 Giữa các thành vật đúc có phần chuyển tiếp. Nếu các thành vật đúc có chiều dày gần bằng nhau thì sự chuyển tiếp đơn giản chỉ là những góc l-ợn với bán kính thích hợp để khuôn không bị vỡ khi rút mẫu và vật đúc không bị nứt khi hợp kim đúc kết tinh và đông đặc trong khuôn. trong tr-ờng hợp chiều dày các thành vật đúc khác nhau nhiều thì phải thiết kế phần chuyển tiếp (bảng B2 ). 4. Sai lệch cho phép về kích th-ớc, khối l-ợng của vật đúc và l-ợng d-: 4.1. sai lệch về kích th-ớc và khối l-ợng: Khi chế tạo vật đúc bao giờ cũng có sự sai lệch giữa kích th-ớc, khối l-ợng danh nghĩa và thực tế, sai lệch này phụ thuộc vào dạng sản xuất, trình độ công nhân mộc mẫu, làm khuôn, làm lõi và lắp ráp - Bảng B3 giới thiệu các giá trị sai lệch cho phép về kích th-ớc đối với vật đúc bằng gang xám và bằng thép. - Bảng B4 sai lệch cho phép về chiều dày thành và gân không gia công của vật đúc bằng gang xám. - Bảng B5 sai lệch cho phép về khối l-ợng của vật đúc bằng gang xám. Để xác định đ-ợc sai lệch về kích th-ớc và khối l-ợng vật đúc tr-ớc hết cần xác định đ-ợc cấp chính xác vật đúc. Tuỳ theo độ chính xác yêu cầu, tất cả các vật đúc đ-ợc chia ra làm ba cấp chính xác. Độ chính xác cấp I dùng cho sản xuất hàng loạt lớn, sử dụng mẫu kim loại và máy để làm khuôn đúc. Độ chính xác cấp II dùng cho sản xuất hàng loạt vừa. Độ chính xác cấp III là sản xuất đơn chiếc, làm khuôn bằng tay với mẫu gỗ. Số l-ợng sản phẩm cần đúc là thông số quan trọng để đ-a vào đó mà định ra dạng sản xuất. Với các vật đúc cỡ nhỏ (khối l-ợng < 100 kg) và cỡ trung bình (khối l-ợng đến 500 kg) số l-ợng cần thiết để tổ chức sản xuất theo dạng sản xuất hàng loạt lớn là trên 1000 vật đúc, hàng loạt vừa là từ 100 đến 1000 vật đúc, sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ là d-ới 100 vật đúc. Với các vật đúc cỡ lớn (khối l-ợng trên 500 kg) số l-ợng vật đúc cần thiết để tổ chức sản xuất theo các loại hình trên có thể lấy giảm đi 20 40 % so với tr-ờng hợp các vật đúc trung bình và nhỏ. Trong các bảng kể trên giới hạn sai lệch trên của vật đúc là độ sai khác giữa kích th-ớc (hay khối l-ợng) cho phép lớn nhất và kích th-ớc (hay khối l-ợng) danh nghĩa trên bản vẽ và đ-ợc ghi bằng dấu (+). Giới hạn sai lệch d-ới là độ sai khác giữa kích th-ớc (khối l-ợng) danh nghĩa với kích th-ớc (khối l-ợng) cho phép bé nhất và đ-ợc ghi bằng dấu (-). 4.2. l-ợng d- gia công cơ khí: L-ợng d- gia công cơ khí là phần kim loại để dôi ra trên các bề mặt của vật đúc để sau khi gia công cơ khí cắt bỏ lớp kim loại này đi sẽ nhận đ-ợc chi tiết máy có độ chính xác kích th-ớc và độ bóng bề mặt yêu cầu. Khi chọ giá trị l-ợng d- gia công cơ khí cần căn cứ vào cấp chính xác của vật đúc, vị trí bề mặt cần để l-ợng d- khi đúc, độ phức tạp của loại hợp kim đúc. Ngoài ra l-ợng d- gia công cơ khí đ-ợc chọn cũng cần căn cứ vào loại hợp kim đúc, kích th-ớc vật đúc, dạng sản xuất. Với các vật đúc bằng gang xám, có thể chọn l-ợng d- gia công cơ khí theo bảng B6, trong đó có ba nhóm l-ợng d- với các loại hình sản xuất khác nhau và Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 8 trong mỗi nhóm vật đúc lại đ-ợc chia ra loại đơn giản và phức tạp. Các giá trị l-ợng d- trong bảng này áp dụng đối với các mặt d-ới và mặt cạnh của vật đúc theo vị trí khi rót. Đối với các mặt trên của vật đúc nhóm 2 nên lấy l-ợng d- theo nhóm 3, còn đối với mặt trên của vật đúc thuộc nhóm 3 l-ợng d- đ-ợc tuỳ theo ph-ơng pháp chế tạo vật đúc nên không ghi ở bảng. Bảng 7 là giá trị l-ợng d- gia công cơ khí quy định theo tiêu chuẩn Việt Nam. L-ợng d- gia công cơ khí các lỗ lắp ghép của vật đúc bằng gang xám nêu ở bảng B8. Khi gia công các lỗ có chiều dài gấp năm lần đ-ờng kính thì l-ợng d- đối với nhóm 1 và 2 đ-ợc xác định t-ơng ứng theo nhóm 2 và 3, còn l-ợng d- đối với nhóm 3 tăng lên tuỳ theo ph-ơng pháp đúc. Kích th-ớc bé nhất của những lỗ không gia công trong các vật đúc gang chế tạo bằng cát, tính bằng mm nh- sau: Chiều dày thành vật đúc 6 10 20 30 40 50 Đ-ờng kính lỗ đúc 6 10 10 15 12 18 Đối với vật đúc bằng thép lấy trị số lớn hơn một chút Kích th-ớc lớn nhất của lỗ gia công bằng cách khoan vật đúc đặc, th-ờng lấy bằng 20mm trong sản xuất lớn , 30mm trong sản xuất hàng loạt vừa, 40mm trong sản xuất đơn chiếc. Khi xác định giá trị l-ợng d- gia công cơ khí cần chú ý là nếu l-ợng d- gia công quá lớn sẽ không có lợi vì làm tăng khối l-ợng vật đúc và tăng chi phí cho quá trình gia công. Nh-ng nếu l-ợng d- gia công quá nhỏ cũng không có lợi vì có thể tăng phế phẩm, làm dao cắt chóng bị mài mòn do cắt trực tiếp lớp vỏ cứng bề mặt vật đúc và th-ờng làm giảm 30 60 % tốc độ cắt gọt, kéo dài thời gian gia công. 4.3. l-ợng trừ co: Các bảng l-ợng d- gia công kể trên không tính đến l-ợng d- cần thiết để bù trừ cho sự biến dạng của vật đúc, sự thay đổi kích th-ớc do vật đúc bị cong vênh, cũng nh- không tính đến sự co ngót. Trong thực tế khi kết tinh và làm nguội vật đúc bao giờ cũng bị co ngót. Bảng B9 trình bày những trị số của độ co theo chiều dài của các hợp kim đúc khác nhau. Các trị số nhỏ dùng cho các vật đúc có lõi lớn, có các ụ cát và các phần lõi cản trở sự co, các trị số lớn dùng cho các vật đúc đơn giản, co tự do. Khi chế tạo các vật đúc có kích th-ớc lớn từ các hợp kim co nhiều cần phải xác định chính xác l-ợng co, vì nếu sai sót nhỏ trong đánh giá l-ợng co cũng có thể gây ra sai lệch lớn về kích th-ớc, sai lệch lớn nh- vậy không thể dồn đ-ợc trong giới hạn của l-ợng d- gia công. Do đó có thể phải loại bỏ vật đúc hoặc phải sửa chữa rất tốn kém. Sai số về độ co không chỉ làm thay đổi các kích th-ớc dài của vật đúc mà còn làm xê dịch các riêng biệt so với vị trí quy định trên bản vẽ, dẫn tới kết quả là sau khi gia công vật đúc có chiều dày thành không đều, các lỗ khoan có thể bị xê dịch so với các vấu để bắt bu lông L-ợng co phụ thuộc vào loại hợp kim, hình dáng vật đúc, chiều dài vật đúc, chiều dày thành kim loại và độ rắn của khuôn, nhiệt độ của hợp kim rót vào. tuỳ theo hình dáng vật đúc, độ co theo các h-ớng khác nhau cũng có thể khác nhau. Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 9 Nh-ng để đơn giản hoá ở bản vẽ mẫu ng-ời ta quy định một l-ợng co đối với toàn bộ vật đúc. 4.4. l-ợng d- công nghệ: L-ợng d- công nghệ bao gòm l-ợng d- khi đúc các lỗ, rãnh, chỗ hõm và các phần rỗng, l-ợng d- do độ nghiêng của các thành vật đúc sinh ra, l-ợng d- ở chỗ cắt đậu ngót, phần đúc thêm để gá vật đúc lúc gia công, gân chống nứt, l-ợng d- bù cho sự co lệch theo h-ớng nào đấy và bù cho vật đúc biến chống. 4.4.1. l-ợng d- công nghệ khi đúc các lỗ, rãnh, các chỗ hõm và hốc: Những lỗ nhỏ về sau phải gia công th-ờng không đúc lỗ. Chỉ trong tr-ờng hợp cá biệt khi thay các lỗ đúc bằng các lỗ khoan gựp khó khăn do hình dáng của lỗ hay do vật liệu đúc (ví dụ trong các vật đúc bằng thép mangan ostenit), ng-ời ta mới đúc các lỗ nhỏ, ngay cả trong những vật đúc khá lớn. Cần phải cân nhắc xem xét để chọn ph-ơng án hoặc đúc ra các rãnh lõm và hốc, hoặc đúc liền rồi gia công cơ khí. L-ợng d- công nghệ khi đó tuỳ theo hình dáng của chi tiết, không có quy định cụ thể nào. nói chung có thể không đúc các lỗ, các rãnh, lõm, hốc trong các tr-ờng hợp sau: - Khi kim loại cần phải điền đầy những chỗ đó mới nhận đ-ợc những vật đúc hoàn hảo. - Khi những lỗ, hõm đúc thực sự gây phức tạp cho việc chế tạo mẫu hoặc việc làm khuôn. - Khi điều kiện kỹ thuật cho phép có thể đúc đầy, liền và giữ lại ở thành phẩm mà không phải cắt bỏ đị. - Khi việc cắt gọt ở những chỗ đó không gây khó khăn gì và không đòi hỏi những chi phí lớn. - Khi cần đúc đầy các lỗ, hốc để dề gia công vật đúc sau này. 4.4.2. l-ợng d- do độ xiên của thành vật đúc sinh ra: ở các mặt mẫu và hộp lõi song song với h-ớng rút mẫu ra khỏi khuôn cần phải có độ xiên để dễ rút mẫu khi làm khuôn. Điều đó tạo ra độ xiên của thành vật đúc sau khi đúc. Khi thiết kế công nghệ đúc có thể xác định độ xiên theo bảng B10. Hình 5 - Độ xiên trên mẫu a) Độ xiên tạo nên do tăng chiều dài thành vật đúc(cộng; b) Độ xiên tạo nên do làm nửa tăng nửa giảm chiều dày thành vật đúc (cộng trừ); c) Độ xiên tạo nên do làm giảm chiều dày thành vật đúc (trừ) Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc 10 Tuỳ theo tính chất của bề mặt vật đúc (gia công hay để thô) và cách nối ghép nó với các chi tiết khác, đồng thời tuỳ thuộc vào sai lệch cho phép về kích th-ớc mà có thể tạo dộ xiên theo các cách khác nhau (Hình 5). Đối với các mặt không gia công, độ xiên thành vật đúc th-ờng đ-ợc chọn nh- sau: Cộng khi chiều dày của thành bên nhỏ hơn 8 Cộng trừ khi chiều dày của thành bên nằm trong khoảng 8 12 Trừ khi chiều dày của thành bên lớn hơn 12 Đối với các mặt gia công, độ xiên cộng đ-ợc tính thêm vào l-ợng d- gia công quy chuẩn. Độ xiên trên các bộ phận của mẫu để tạo nên những ụ cát trong khuôn hoặc những gân mỏng có thể tăng lên 50 100 %, nh-ng không quá 3 0 (xem bảng B11). 4.4.3. l-ợng d- ở những chỗ cắt đậu ngót của vật đúc: Với các vật đúc bằng các hợp kim có độ co lớn (ví dụ vật đúc thép) cần phải đặt đậu ngót để bù ngót cho vật đúc, phần đậu ngót sẽ đ-ợc cắt bỏ khỏi vật đúc sau khi đúc. L-ợng d- ở những chỗ cắt đậu ngót tuỳ thuộc chiều rộng hoặc đ-ờng kính của đậu ngót phải cắt (xem bảng B12 ). Nếu điều kiện kỹ thuật ghi trên bản vẽ cho phép thì có để mặt không gia công của vật đúc ở chân đậu ngót dày lên hoặc lõm xuống một ít. Đối với các mặt có gia công l-ợng d- chung là tổng các giá trị l-ợng d- xác định theo bảng trên với l-ợng d- gia công cơ khí. 4.4.4. những phần đúc thêm để kẹp chặt vật đúc khi gia công, thanh giằng chống biến dạng, các gân co ngót: Để gá lắp đ-ợc thuận lợi và vững chắc khi gia công cơ, trên thân vật đúc trong nhiều tr-ờng hợp đ-ợc đúc thêm những phần để gá kẹp vật đúc khi gia công. Xem ví dụ trên hình vẽ H.6. Với các vật đúc có khả năng bị biến dạng nhiều cần sử dụng những thanh giằng trên kết cấu vật đúc để tránh cho vật đúc khỏi bị biến dạng trong thời gian làm nguội, vận chuyển và nhiệt luyện (ví dụ xem trên các hình vẽ H.7 và H.8). Những thanh giằng này th-ờng chỉ đ-ợc cắt bỏ đi sau khi chi tiết đúc đ-ợc chế tạo Hình 6 - Dùng chuẩn tự tạo a) Thêm vấu1, 2, 3, 4 khi gia công nắp thân động cơ môtô; b) Thêm hai thành ngang M và N (vẽ bằng nét liền mảnh) khi gia công vỏ hộp vi sai của ôtô vận tải [...]... bản vẽ đúc: Bản vẽ vật đúc đ-ợc vẽ trên cơ sở của bản vẽ chi tiết đúc, trên bản vẽ vật đúc cần thể hiện rõ những nội dung: Mặt ráp khuôn, mặt chuẩn gia công , l-ợng d- gia công cơ, l-ợng d- công nghệ, độ xiên thành vật đúc, lõi và đầu gác lõi, hệ thống rót, ngót, hơi, vật làm nguội 31 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Khi vẽ bản vẽ vật đúc cần sử dụng các ký hiệu thiết kế thống... hơi bằng gang dẫn kim loại vào 2 tầng 1-Cốc rót; 2- ống rót; 3- Rãnh dẫn phía trên; 4- Rãnh dẫn lọc xỉ phía trên; 5- Rãnh dẫn; 6- Rãnh lọc xỉ phía d-ới Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc - Kiểu hệ thống rót nhiều tầng dùng khi đúc những vật đúc cao và dầy Khi đó kim loại lỏng đ-ợc dẫn chảy vào khuôn đúc ở một số độ cao khác nhau, tuần tự theo các hàng rãnh dẫn nằm ở d-ới... cm F - tổng diện t? ti?t diện rãnh dẫn trong khuôn, cm2 ch g - chi?u dày thành vật đúc, mm Với vật đúc trong khuôn c? trở lực nhỏ Với vật đúc trong khuôn c? trở lực trung bình Với vật đúc trong khuôn c? trở lực lớn G - Khối luợng vật đúc, kg Hình 27- Toán đồ Xôbôlev dùng để tính tổng diện tích rãnh dẫn cho vật đúc gang (khuôn t-ơi) 24 H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Tại... ngang và thẳng đứng Gác hai đầu Gác một đầu Hình 13 - Kết cấu của đầu gác và ổ gác lõi nằm ngang 15 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Hình 14- Kết cấu đầu gác và ổ gác lõi thẳng đứng Chú ý các yêu cầu nêu ra ở trên đối với việc đặt lõi vào khuôn, khi thiết kế lõi và đầu gác lõi nên chú ý tới các chỉ dẫn sau: - Cần tránh thiết kế các lõi (đặt nằm ngang hoặc thẳng đứng) có chiều... xuất 6 Thiết kế hệ thống rót 6.1 Chọn kiểu hệ thống rót và chỉ dẫn kim loại vào khuôn Hệ thống rót dùng để dẫn kim loại vào khuôn Yêu cầu đối với hệ thống rót là phải tạo đ-ợc dòng chảy êm, đồng đều và liên tục, đảm bảo ngăn xỉ và tạp chất không chảy theo kim loại vào khuôn đúc cũng nh- có khả năng cung cấp kim loại 19 Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc lỏng cho vật đúc trong... H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy ở đây: C Chiều cao của vật đúc, cm, đo từ điểm thấp nhất đến diểm cao nhất theo vị trí khi rót Tốc độ dâng bé nhất cho phép (cm/s) phụ thuộc vào chiều dày thành vật đúc và có giá trị nh- sau (với vật đúc gang) : - Chiều dày thành vật đúc 4mm [v] = 3 10 cm/s - Chiều dày thành vật đúc 4 10 mm [v] = 2 3 cm/s - Chiều dày thành vật đúc 10... thêm độ xiên ở thành vật đúc (H.35, No 8) - Phần vật đúc kéo dài thêm hoặc vấu đúc thêm để có chỗ kẹp chặt khi gia công cơ, gia công xong sẽ cắt bỏ đi đ-ợc ký hiệu nh- trên hình vẽ H.35, No 9 32 H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy - Thanh giằng chống nứt hoặc chống biến dạng của vật đúc khi làm nguội, nhiệt luyện và gia công cơ khí đ-ợc ký hiệu nh- trên hình vẽ H.35, No 5 -... khuôn đúc từ trên xuống (H.23) có lợi là nhiệt độ phần vật đúc phía trên cao hơn các phần nhiệt độ còn lại, tạo h-ớng đông thuận lợi để bổ ngót cho vật đúc, nhất là khi đúc các hợp kim có độ co lớn Hệ thống rót loại này th-ờng có khối l-ợng bé hơn các kiểu 20 H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy hệ thống rót khác loại này có nh-ợc điểm là nếu lòng khuôn cao thì khuôn đúc rất... Máy H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Hình 28- Các thành phần của hệ thống rót a) Phễu rót; b) Phễu rót có mạng lọc; c) Cốc rót; d) Cốc rót có hai lỗ; đ) Mạng lọc; e) Hình dáng tiết diện ngang rãnh lọc xỉ; g) Rãnh dẫn hình thang thấp; h) Rãnh dẫn hình thang cao; f) Rãnh dẫn hình tam giác Khi xác định vị trí đặt đậu ngót cần theo những chỉ dẫn sau: - Đậu ngót đ-ợc đặt trên phần dày nhất của vật đúc - Đậu... đậu ngót 27 H-ớng dẫn thiết kế công nghệ đúc Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy Đậu ngót đặt bên hông vật đúc dùng khi những nút nhiệt của vật đúc nằm ở bên hông hay phía d-ới hoặc khi do kết cấu của vật đúc không thể đặt đậu ngót ở phía trên So với đậu ngót đặt bên trên, đậu ngót đặt bên hông có hiệu quả bù ngót kém hơn, làm tăng kích th-ớc của khuôn, tạo thành phần khuôn yếu giữa thành vật đúc và đậu ngót, . nhất và kích th-ớc (hay khối l-ợng) danh nghĩa trên bản vẽ và đ-ợc ghi bằng dấu (+). Giới hạn sai lệch d-ới là độ sai khác giữa kích th-ớc (khối l-ợng) danh nghĩa với kích th-ớc (khối l-ợng). th-ớc và khối l-ợng: Khi chế tạo vật đúc bao giờ cũng có sự sai lệch giữa kích th-ớc, khối l-ợng danh nghĩa và thực tế, sai lệch này phụ thuộc vào dạng sản xuất, trình độ công nhân mộc mẫu, làm. điểm của vật liệu, cách gia công cơ khí sau khi đúc nếu thấy có phần nào của chi tiết có hình dang và kết cấu không hợp lý (không đảm bảo cho quá trình đúc và quá trình gia công cơ khí tiếp