Chươngư6 úc đặc biệt Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư 6.1-úcưtrongưkhuônưkimưloại 1-6.1 Khái niệm úc khuôn kim loại rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại Phơng pháp có đặc điểm sau: - Khuôn kim loại dùng đợc nhiều lần (vài trm đến hàng vạn lần) tuỳ thuộc vào kim loại vật đúc - Vật đúc có độ xác cao (cấp 6, 7) độ bóng bề mặt cao (vỡ độ xác độ bóng lòng khuôn cao) - Tổ chức kim loại mịn nhỏ (do nguội nhanh) nên tính tốt Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư Song đúc khuôn kim loại có nhợc điểm: - Giá thành chế tạo khuôn đặt nên dùng sn xuất hàng loạt lớn hàng khối - ộ dẫn nhiệt khuôn lớn nên gim kh nng điền đầy kim loại, khó đúc vật đúc phức tạp vật có thành mỏng - ộ dẫn nhiệt khuôn lớn nên đúc gang bị hoá trắng - Khuôn lõi kim loại nên tính lún, ngn cn co kim loại làm cho vật đúc dễ bị nứt Tuy có số nhợc điểm nhng nhiều u điểm nên khuôn kim loại ngày đợc dùng rộng rãi để đúc chi tiết gang, thép, đồng, nhôm, magiê v.v chẳng hạn nh ống dẫn khí áp lực cao, séc măng, xi lanh, bàn là, píttông, biên, trục khuỷu, trục cam nhng chi tiết khác Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư 2- Vật liệu làm khuôn kết cấu khuôn a) Vật liệu làm khuôn Thờng dùng gang, thép bon, thép hợp kim đồng Vật liệu chế tạo lõi kim loại hỗn hợp cát đất sét nh trỡnh bày phần trớc Vật liệu sơn khuôn: để bo vệ bề mặt khuôn ta ph i sơn khuôn Vật liệu sơn khuôn tuỳ thuộc vào hợp kim đúc Thành phần sơn thờng dùng nh sau: - ể đúc thép: 50% bột thạch anh + 5,5% đất sét chịu nhiệt + 1,5% xà phòng lỏng + 30% nớc - ể đúc gang: 10% bột thạch anh + 50g thuỷ tinh lỏng + lít nớc - ể đúc hợp kim đồng: 5% bột graphit + 2% dầu nhờn + 10% pafain + 65%dầu ho Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư b) Kết cấu khuôn lõi Cấu tạo khuôn kim loại tuỳ thuộc vào vật đúc ối với vật đúc đơn gin ngời ta thờng làm hai nửa tơng ứng với hòm khuôn dới nh đúc khuôn cát Hai nửa khuôn ghép với bn lề chốt định vị Trên hỡnh 6.1 giới thiệu khuôn kim loại có lõi cát để đúc gang Khuôn gồm hai nửa 2, lòng khuôn 3, hệ thống rót 4, gờ để đm bo cứng v ng cho khuôn, chốt định vị để lắp nửa khuôn xác ể kịp đặt khuôn lên máy ta dùng gờ có lỗ bắt bu lông ặt lõi cát nhờ gối lõi Khí khuôn thoát theo rãnh thoát khí 10 (đặt dọc theo mặt phân khuôn sâu 0,2 1,5mm) ể lấy vật đúc khỏi khuôn ta dùng chốt đẩy 11, chốt đẩy thờng chế tạo dạng hỡnh trụ lắp vào lỗi 11 thành khuôn Khi lắp ghép hai nửa khuôn cần bo đm kín khít để tránh vật đúc bị ba via Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư Quá trỡnh đúc khuôn kim loại tiến hành nh sau: - Làm lòng khuôn lõi sau lần đúc Sấy khuôn, lõi đến nhiệt độ qui định để hạn chế gi m nhiệt độ nhanh kim loại lỏng, làm nh hởng tính chy loãng hợp kim đúc Nhiệt độ sấy khuôn, lõi phụ thuộc vào hợp kim đúc đợc qui định - Sơn bề mặt khuôn, lõi lớp sơn đệm chịu nhiệt với chiều dày 2mm - Sơn phủ bề mặt lớp sơn đệm lớp sơn áo dầu ma dút, dầu ho - Lắp khuôn rót kim loại vào khuôn - ể nguội vật đúc khuôn thời gian định dỡ khuôn Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư 6.2-ưúcưlyưtâm 1- Khái niệm úc ly tâm rót kim loại lỏng vào khuôn quay, nhờ lực ly tâm mà kim loại lỏng phân bố theo bề mặt bên khuôn điền đầy lòng khuôn để tạo thành vật đúc (hỡnh 6.2b) Lực ly tâm tác dụng vào kim loại lỏng P = m r P lớn khi: khối lợng riêng m lớn r Bán kính quay lớn - vận tốc góc lớn Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư Ưu điểm đúc ly tâm: - úc đợc chi tiết tròn xoay rỗng mà không cần dùng lõi (tiết kiệm vật liệu công làm lõi) - Không cần hệ thống rót, đầu ngót nên tiết kiệm kim loại vật đúc - Do tác dụng lực ly tâm nên kim loại điền đầy khuôn tốt, đúc đợc vật thành mỏng, vật có đờng gân, hình mỏng - Vật đúc tạp chất, xỉ phi kim loại nhẹ có lực ly tâm bé nên khônh bị lẫn vào vật đúc - Tổ chức kim loại mịn chặt, không bị rỗ co, rỗ khí đông đặc dới tác dụng lực ly tâm Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư Nhợc điểm: - Thích ứng vật đúc tròn xoay - Khuôn cần độ bền cao (vỡ chịu nhiệt độ cao, chịu tác dụng lực ly tâm, sức ép kim loại lỏng lên thành khuôn) - Khó nhận đờng kính lỗ bên vật đúc xác (vỡ khó xác định lợng kim loại rót vào khuôn xác) - Bề mặt vật đúc có chất lợng vỡ chứa tạp chất, xỉ - Khuôn quay tốc độ cao phi cân kín - Vật đúc dễ bị thiên tích (vỡ trọng lợng riêng nguyên tố kim loại khác lực ly tâm khác nhau) Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư 3- Vật liệu làm khuôn Khuôn làm việc điều kiện nhiệt độ thay đổi, áp suất thay đổi nên vật liệu chế tạo khuôn yêu cầu có tính cao Th ờng dùng gang hợp kim, thép bon, thép hợp kim Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư 2- Các phơng pháp đúc lý tâm a) úc ly tâm đứng Là đúc ly tâm mà khuôn quay theo trục thẳng đứng Khi khuôn quay theo trục thẳng đứng nên phần tử kim loại chịu lực ly tâm trọng lực bề mặt tự kim loại lỏng parabôn lôít Ta chứng minh: Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư iểm A có tọa độ (x, y) xoy (hỡnh 6.3a) Phần tử A chịu lực ly tâm: P = m x chịu lực tác dụng trọng lực Q=mg R Hợp lực P Q (R tạo Q góc ) Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư ây phơng trỡnh đờng parabôn Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư Dựa vào phơng trỡnh (*) tính đợc số vòng quay khuôn đúc ly tâm đứng Tọa độ bề mặt vật đúc (X1, X2 Y1, Y2) (hỡnh 6.4) Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư Rtb Bán kính trung bình bề mặt vật đúc 2Rtb = X1 + X2 = X1 X2 H = Y1 Y2 Thay vào phơng trình ta đợc: Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư Thờng theo thiết kế số vòng quay khuôn cố định, chiều cao H lớn lớn, tức chiều cao vật đúc lớn chênh lệch bán kính lớn Do đúc ly tâm đứng đúc vật đúc có chiều cao thấp Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư b) Phơng pháp đúc ly tâm nằm Đúc ly tâm nằm đúc ly tâm mà khuôn quay quanh trục nằm ngang Chươngư6:ưúcưđặcưbiệtư Để kim loại mỏng rải theo chiều dài khuôn ng ời ta dùng máng rót, máng di chuyển dọc trục quay Phơng pháp đúc ống chiều dày hai đầu chênh lệch Đờng kính đồng tâm Phơng pháp không đúc đợc ống có đờng kính bé Ko Tính số vòng quay: n = ( vong/phut) r r Bán kính vật đúc Ko Hệ số phụ thuộc vào kim loại vật đúc Đúc gang: Ko = 1800 ữ 2500 Đúc thép: Ko = 2150 ữ 2730 - Ht chng 6-