Bài giảng CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI Sản xuất đúc Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI Chương Đúc đặc biệt Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 1- Khái niệm Đúc: - Đúc khuôn cát - Đúc đặc biệt Đúc đặc biệt phương pháp đúc có nhiều đặc điểm công nghệ khác với đúc khuôn cát (đúc khuôn lần) đúc khuôn kim loại, đúc khuôn vỏ mỏng, đúc ly tâm, mẫu chảy, đúc khuôn từ, đúc hút chân không v.v Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 2- Đúc khuôn kim loại 1- Khái niệm: Đúc khuôn kim loại rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại Phương pháp có đặc điểm sau: a) Khuôn kim loại dùng nhiều lần (vài trăm đến hàng vạn lần) tùy thuộc vào kim loại vật đúc Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI b) Vật đúc có độ xác cao (cấp 6, 7) độ bóng bề mặt cao (4ữ 7) Vì độ xác độ bóng khuôn cao c) Tổ chức hạt nhỏ mịn (do nguội nhanh) nên tính tốt d) Tiết kiệm vật liệu làm khuôn điều kiện lao động tốt Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI Song đúc khuôn kim loại có nhược điểm: a) Giá thành khuôn đắt nên dùng sản xuất hàng loạt hàng khối b) Độ dẫn nhiệt khuôn lớn nên giảm khả điền đầy kim loại, khó đúc vật phức tạp vật đúc có thành mỏng c) Độ dẫn nhiệt khuôn lớn nên đúc gang dễ bị hoá trắng d) Khuôn, lõi kim loại nên tính lún, ngăn trở co kim loại nhiều làm cho vật đúc dễ nứt Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 2- Vật liệu làm khuôn kết cấu khuôn: Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 10 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI - Độ xác độ bóng bề mặt vật đúc cao khuôn mẫu chảy có bề mặt nhẵn cao, mặt phân khuôn nên sai lệch lắp ráp khuôn gây - Nhược điểm đúc mẫu chảy chu trình sản xuất kéo dài, giá thành khuôn đúc cao 43 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI c) Công dụng: Đúc mẫu chảy dùng nhiều để chế tạo loại dụng cụ cắt (như dao phay, dao truốt), loại bánh răng, líp xe đạp, đĩa môtô số phụ tùng nổ Vật đúc có khối lượng 100 kg, chiều dày thành mỏng đến 0,3 mm, đường kính lỗ nhỏ đến 2mm 44 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 2- Công nghệ chế tạo vật đúc khuôn mẫu chảy: Quy trình công nghệ chế tạo vật đúc khuôn mẫu chảy gồm bước sau: a) Chế tạo mẫu gốc Mẫu gốc có hình dáng giống hệt vật đúc dùng để chế tạo khuôn ép mẫu Vật liệu để chế tạo mẫu gốc thép, đồng thau, gỗ, chất dẻo v.v Phương pháp chế tạo mẫu gốc cách đúc gia công khí 45 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI b) Chế tạo khuôn ép Khuôn ép làm kim loại, chất dẻo, xi măng, v.v chế tạo khuôn ép tiến hành gia công áp lực, đúc, gia công khí kết hợp phư ơng pháp Khuôn ép có hai nửa để dễ lấy mẫu chảy khỏi khuôn Khuôn ép yêu cầu xác đòi hỏi nhẵn bóng để đảm bảo độ xác độ bóng mẫu chảy 46 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI c) Chế tạo vật liệu dễ chảy Vật liệu dễ chảy gồm nhựa thông, sáp, paraphin stêarin - thành phần thường sau: 70% nhựa thông + 20% sáp + 10% paraphin 30% paraphin + 70% Stêarin Nhiệt độ chảy vật liệu làm mẫu chảy thường 50 ữ 90oC, song không biến mền nhiệt độ 30 ữ 35oC trạng thái chảy loãng vật liệu dùng làm mẫu chảy phải điền đầy khuôn tốt Vật liệu dễ chảy nấu lò nồi điện trở, nấu phải quấy gạt bỏ tạp chất bề mặt nồi lò 47 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI d) Chế tạo mẫu chảy ép vật liệu dễ chảy vào khuôn ép áp xuất khoảng at Để nguội cho mẫu đông đặc mở khuôn ép, lấy mẫu sửa chữa e) Lắp mẫu thành chùm mẫu Mục đích việc lắp mẫu chảy thành chùm mẫu có chung hệ thống rót để tăng suất đúc 48 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI g) Chế tạo khuôn (hình 160h) Nhúng chùm mẫu vào dung dịch huyền phù của: 20% nước thuỷ tinh + 80% nước trộn với 90% bột thạch anh + 7% sét cao lanh + 3% graphit Sau rắc lên bề mặt chùm mẫu lớp cát thạch anh sấy không khí 30 ữ 40 phút Lặp lại trình ữ lần với vật đúc nhỏ, ữ lần với vật đúc lớn ta thu lớp khuôn vỏ mỏng 1ữ1,5 mm Tiếp theo đem chùm mẫu có lớp vỏ hơ nóng nhiệt độ 80ữ 90oC nhúng vào nước sôi để làm chảy mẫu, thu hốc khuôn 49 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI h) Sấy khuôn: Trước sấy khuôn đặt chùm khuôn vào hòm khuôn, lèn chặt cát xung quanh để tăng bền cho khuôn Hòm khuôn đưa vào lò sấy nhiệt độ 850 ữ 900oC để đốt cháy hết vật liệu dễ chảy sót lại hốc khuôn đồng thời tăng độ bền cho vỏ khuôn gốm hoá i) Nấu chảy kim loại, rót khuôn, để nguội, dỡ, làm vật đúc 50 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 51 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 7- Các dạng đúc đặc biệt khác 1- Đúc liên tục: a) Khái niệm: Đúc liên tục trình rót kim loại liên tục vào khuôn kim loại (còn gọi thùng kết tinh) Nhờ xung quanh bên khuôn có nước làm nguội nên nhiệt truyền nhanh từ kim loại lỏng bên ngoài, vật đúc kết tinh nhanh kéo liên tục khỏi khuôn cấu đặc biệt (con lăn, bàn rút) 52 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI b) Đặc điểm: - Có khả đúc dạng ống, thỏi dạng định hình khác gang, thép, kim loại màu với chiều dài không hạn chế - Kim loại kết tinh từ lên bổ xung liên tục nên không bị rỗ co, rỗ xỉ, rỗ khí; có độ mịn chặt tính cao - Năng suất cao, giảm hao phí chế tạo khuôn, giảm hao phí kim loại vào hệ thống rót, ngót 53 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI Hình 161: Sơ đồ đúc thỏi liên tục Hình 162 : Sơ đồ đúc liên tục 54 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI - Nhược điểm lớn đúc liên tục tốc độ nguội lớn nên ứng xuất lại vật đúc cao làm dễ bị nứt vỡ sử dụng Chính đúc liên tục thực tế chủ yếu dùng để tạo thép thỏi thép 55 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 2- Đúc khuôn mẫu cháy: Về mặt qui trình công nghệ đúc theo khuôn mẫu cháy tương tự đúc khuôn mẫu chảy Điểm khác biệt mẫu làm vật liệu dễ cháy (pôlistirôn), mẫu lấy khỏi khuôn trước lúc rót kim loại lỏng Khi rót khuôn mẫu bị cháy, khí thoát qua hệ thống thoát khí Phư ơng pháp dùng để đúc vật lớn, không thích hợp đúc khuôn mẫu chảy 56 Bài giảng: CÔNG NGHệ chế tạo PHÔI 3- Đúc khuôn từ: Phương pháp Hofman.R phát minh năm 1971 Thực chất dùng hạt sắt 0,25 thay cát đổ vào hòm khuôn bao quanh mẫu cháy Khi đặt vào từ trường mạnh hạt sắt bị nhiễm từ hút làm khuôn chặt cứng Sau vật đúc đông đặc khuôn đưa khỏi từ trường hạt sắt tự rời nhau, vật đúc lấy khỏi khuôn dễ dàng hạt sắt dùng lại cho lần đúc sau 57