Đang tải... (xem toàn văn)
Bàn về bài tập lớn công nghệ kim loại: thiết kế đúc
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰCLỜI GIỚI THIỆU Ngành chế tạo máy giữ vai trò quan trọng trong sự nghiệp xây dựng và phát triển của đất nước. Mặc dầu đã có nhiều tiến bộ trong khoa học ở khâu chế tạo phôi, song cho đến nay phần lớn chi tiết máy (khoảng 40 – 60%) vẫn được chế tạo bằng phương pháp đúc. Khi thiết kế một chi tiết đúc, phải thỏa mãn các yêu cầu về cơ tính và các tính chất làm việc khác đồng thời phải thỏa mãn tính dễ đúc. Ngược lại khi thiết kế một công nghệ đúc phải chú ý đến quá trình gia công cơ khí về sau này, nhất là trong sản xuất lớn. Tăng cường mối quan hệ giữ đúc và chế tạo cơ khí sẽ tạo điều kiện nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. Việc làm bài tập lớn học phần “thiết kế đúc” của môn học “Công nghệ kim loại” giữ vai trò quan trọng việc giúp sinh viên nắm vững kiến thức, tăng khả năng vận dụng của sinh viên. Vì vậy đề tài của sinh viên đưa ra không yêu cầu phải quá khó, nhưng phải vận dụng nhiều kiến thức của bài giảng. Yêu cầu bài làm:- Vật đúc phải có trong thực tế.- Bản vẽ chi tiết.- Thiết kế bản vẽ vật đúc.- Bản vẽ mẫu và hộp lõi.- Tính hệ thống rót để đúc sản phẩm.- Tính lực đè khuôn.- Vẽ bản vẽ lắp.- Nêu phương pháp làm khuôn để đúc sản phẩm đó.LỚP CN Ô TÔ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CÔNG1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰCChọn đề tài: Búa tạ là một vật dụng quen thuộc và thông dụng. Nó là một dụng cụ không thể thiếu trong ngành cơ khí và trong rất nhiều ngành khác. Do đó vật tương đối đơn giản và cũng ít yêu cầu về kĩ thuật. Tuy bài làm có nhiều cố gắng nhưng là lần đầu và còn hạn chế về kiến thức, do đó mong được sự góp ý của giảng viên. Qua đây tôi cũng xin chân thành cảm ơn giảng viên hướng dẫn Nguyễn Bá Thuận đã giúp tôi hoàn thành bài tập này. Sinh viên thực hiện: Vũ Đình CôngLỚP CN Ô TÔ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CÔNG2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰCA- THUYẾT MINH 1. Phân tích bản vẽ chi tiết :Đây là một loại dụng cụ cơ khí được sử dụng nhiều trong phương pháp gia công bằng áp lực, có độ cứng rất cao, chịu mài mòn và va đập rất tốt. Và các yêu cầu khác được thể hiện trên hình vẽ :R206070120602. Chọn mặt phân khuôn:Do sản xuất đơn chiếc nên ta chọn phương pháp đúc khuôn cát mâu bằng gỗ.Chọn mặt phân khuôn theo nguyên tắc sau :-Đảm bảo công ghệ làm khuôn:chọn mặt phân khuôn rộng nhất , nông nhất,lõi nằm ngang-Đảm bảo độ chính xác của vật đúc: không chọn mặt phân khuôn tại tiết diện thay đổi.LỚP CN Ô TÔ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CÔNG3 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC-Đảm bảo chất lượng hợp kim đúc: điền đầy long khuôn dễ,dễ bố trí khuôn rót độ ngót. Mặt phân khuôn được chọn theo chiều ngang của vật đúc ( như hình vẽ ) :R2060Mat phân khuôn3. Xác lượng dư gia công. Đây là chi tiết đúc nên không cần qua gia công. 4. Xác định dung sai của vật dúc:(như hình vẽ trên )5. Xác định bán kính góc lượn :là chổ góc tiệp giáp hai bề mặt giao nhau , nó để đạm bảo độ bền cho khuôn mẫu và tránh nứt nẻ.LỚP CN Ô TÔ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CÔNG4 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC6. Xác định độ dốc rút mẫu: Vật mẫu có bề rộng giảm dần về hai phía nên không cần tăng thêm độ dốc rút mẫu.7. Lõi vật đúc:Lõi chính :(làm bằng cát)40802410°268.Tai gối mẫu: tai gối mẫu lõi chính:2640+0.810°26LỚP CN Ô TÔ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CÔNG5 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC9.Thiết kế mẫu: Bộ mẫu: Là công cụ chính để tạo hình khuôn đúc. Bộ mẫu bao gồm: Mẫu chính, tấm mẫu, mẫu của hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót.Muốn chế tạo vật đúc phải căn cứ vào bản vẽ chi tiết để thiết kế bản vẽ vật đúc. Từ bản vẽ vật đúc ta vẽ bản vẽ mẫu. Căn cứ vào đó ta chế tạo vật mẫu.Từ bản vẽ vật đúc ta vẽ bản vẽ mẫu. Kích thước mẫu tương tư như bản vẽ vật đúc trừ phần tai gối và dung sai chế tạo mẫu. - Yêu cầu: Đảm bảo độ bóng, chính xác khi chế tạo mẫu. Cần bền, cứng, nhẹ, không bị co, trương, nứt, cong vênh trong khi tạo mẫu cũng như làm khuôn. Chịu được tác dụng cơ, hóa của hỗn hợp làm khuôn, ít bị ăn mòn hóa học, không bị rỉ, dễ kiếm. - Vật liệu: Vật liệu thường dùng: gỗ, kim loại, thạch cao, xi măng, chất dẻo. Thường dùng nhất là gỗ và kim loại.Ta chọn vật liệu làm mẫu là gỗ vì có ưu điểm là nhẹ,rẽ và dễ gia công.-Được ghi trên bản vẽ mẫu-Mẫu dung là gỗ phai chú ý : Khi mẫu được gia công xong phải sơn đẻ có độ bóng , chống thống nước10.Thiết kế hộp lõi:Yêu cầu lòng hộp lõi có hình dạng giống lõi.-Chọn lõi hai nưa ghép cách ghép với nhau bằng chốt.-Hộp lõi làm bằng gỗ như mẫu.LỚP CN Ô TÔ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CÔNG6 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC-Bản vẽ hộp lõi :40802410°2611.Tính tốn hệ thống rót:Hệ thống rót là hệ thống dẫn kim loại từ thùng rót vào khn. Sự bố trí hệ thống rót quyết định chất lượng vật đúc và giảm hao phí kim loại vào hệ thống rót. Hao phí do hệ thống rót gây nên đạt đến 30%u cầu đối với hệ thống rót - Tồn bộ lòng khn đều được điền đầy kim loại. - Dòng chảy kim loại phải êm, liên tục, khơng va đập đột ngột, khơng tạo dòng xốy gây vở lòng khn, lõi. - Khơng dẫn xỉ, tạp chất, các loại khí… vào lòng khn. - Điền đầy nhanh, khơng hao phí nhiệt(khơng giảm tính chảy lỗng). - Tiết kiệm kim loại, giảm tối thiểu hao phí kim loại cho hệ thống rót. - Hệ thống rót phải chắc chắn, khơng bị vỡ. - Điều hồ nhiệt độ trong lòng khn, tạo điều kiện cho hợp kim lỏng đơng đặc theo hướng có lợi nhất, đồng thời bổ sung kim loại khi cần thiết.LỚP CN Ơ TƠ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CƠNG7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Chú ý thiết kế. - Không nên đặt máng dẫn nằm dưới ống rót vì như thế xỉ dễ đi vào lòng khuôn. - Không nên đặt máng dẫn nằm ở mép tận cùng của rãnh lọc xỉ vì kim loại sẽ bắn tung tóe làm hỏng khuôn và xỉ sẽ chảy vào lòng khuôn. - Không nên đặt máng dẫn nằm trên rãnh lọc xỉ vì như thế sẽ mất tác dụng của rãnh lọc xỉ. Chọn hệ thống rót bố trí hệ thống róta)b)c)d)e) Cốc rót:LỚP CN Ô TÔ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CÔNG8 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT VINH KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰCf) Cốc rót có 3 tác dụng chủ yếu là giữ xỉ và tạp chất không cho xỉ chảy vào ống rót; đón kim loại lỏng từ thùng chứa vào khuôn, làm giảmluwcj xung kích của dòng kim loại lỏng, khống chế tốc của kim loại chảy vào khuôn, có các loại cốc rót sau:g) - Cốc rót hình phễu ( H.a )h) - Cốc rót hình chậu: ( H.b )i) + Cốc rót hình chậu có máng lọc ( H.c )j) + Cốc rót hình chậu có màng ngăn ( H.d )k) + Cốc rót hình chậu có nút đậy ( H.đ )l) H6. Các loại cốc rót.Chọn cốc rót: Để đảm bảo chất lượng vật đúc và yêu cầu bài ra ta chọn cốc rót hình chậu.a/Xác tính diện tích rãnh dẫn, ống rót , ránh lọc xỉa.1.Xác định khối lượng vật đúc : R2060V1V2V370120V3Thể tích phần V1:43200060.60.1201==V mm3LỚP CN Ô TÔ A –K4 SINH VIÊN :VŨ ĐÌNH CÔNG9 TRNG I HC SPKT VINH KHOA C KH NG LCTh tớch phn V2: 6,8796470.20 .222===hRV mm3Th tớch phn V3: 42000120.70.10.213 ==V mm3Th tớch ton phn ca bỳa l:4,51203542000.46,879644320003421 =+=+= VVVV mm3 = 0.512 dm3Ta chn vt liu lm bỳa l loi thộp dng c chuyờn dựng sn xut cỏc loi dng c dựng trong c khớ. Ta cú khi lng riờng ca thộp cụng c l : 9,7= kg/dm3 Vy t th tớch v khi lng riờng ta cú cụng thc tớnh khi lng nh sau: 0448,4512,0.9,7. === Vm Kga.2.Xỏc nh (à)h s cm thy lc:((cho à=0,42)a.3.Xỏc nh thi gian rút (t) (s=0,4)i vúi vt ỳc bng thộp cú khi lng <450 kg, ta xỏc nh theo cụng thc sau : 8,00448,4.4,0. === mst (s)a.4.Xỏc nh Hp (chiu cao ct ỏp ): Ta cú Hp l chiu cao t ng rút n mt thoỏng m vt liu i vo khuụn ỳc.LP CN ễ Tễ A K4 SINH VIấN :V èNH CễNG10 [...]... rãnh lọc xỉ, còn kim loại sạch theo rãnh dẫn vào khuôn Rãnh xỉ đợc thiết kế có tiết diện hình thang vì nó ít mất nhiệt và dễ nổi xỉ Hình7 Rãnh lọc xỉ a8 Rãnh dẫn : Rãnh dẫn dùng để dẫn kim loại lỏng từ rãnh lọc xỉ vào lòng khuôn Nhiệm vụ của rãnh dẫn là khống chế tốc độ và hớng của dòng kim loại chảy vào khuôn Hình dáng và số lợng của rãnh dẫn có ảnh hởng rất lớn đến chất lợng vật đúc Chọn tiết diện... vật đúc, giảm khuynh hớng tạo thành xốp co ở chỗ dẫn kim loại vào lòng khuôn LP CN ễ Tễ A K4 14 SINH VIấN :V èNH CễNG TRNG I HC SPKT VINH KHOA C KH NG LC Chọn chỗ dẫn kim loại vào khuôn hợp lý bảo đảm đợc sự điền đầy lòng khuôn đều đặn, tránh đợc những ứng suất bên trong và rỗ co tao ra trong vật đúc Ta có quy tắc : Khối lợng bánh đà m < 1,5 tấn và chiều dài l < 3m thì dẫn kim loại theo một phía Đúc. .. sau: P2 Hp = H 2C Trong ú : H-chiu cao ct kim loi lng, tớnh t ch dn kim loi vo khuụn dn mt thoỏng (cm) v H = 20 cm P-Chiu cao vt ỳc ,tớnh t ch dn kim loi vo khuụn tr lờn P = 1/2C (do h thng rút c b trớ gia lũng khuụn) C-chiu cao vt ỳc (cm) Ta cú P = 1/2 C = 6 cm 62 = 18,5 (cm) Vy ta cú : Hp = 20 2.12 a.5 Tớnh kớch thc ng rút Tớnh tng tit din rónh dn Khi lng kim loi chy qua rónh dn bng khi lng vt ỳc(... Tớnh tng tit din rónh dn Khi lng kim loi chy qua rónh dn bng khi lng vt ỳc( k c h thng rút, u ngút) F.v.t = G Vi: F l tng tit din rónh dn (cm) V l vn tc kim loi qua h thúng rút (cm/s) t l thi gian kim loi chy qua h thng rút = 0,8 (s) l khi lng riờng ca kim loi = 7,9 kg/dm3 G l khi lng vt ỳc( k c u ngút, h thng rút) Ta cú : LP CN ễ Tễ A K4 F rd G = V t. (cm2) 11 (1) SINH VIấN :V èNH CễNG TRNG I HC SPKT... suất bên trong và rỗ co tao ra trong vật đúc Ta có quy tắc : Khối lợng bánh đà m < 1,5 tấn và chiều dài l < 3m thì dẫn kim loại theo một phía Đúc gang thì ta nên dẫn kim loại vào chỗ mỏng nhất nhằm bảo đảm tốc độ nguội ở các chỗ của vật đúc đồng đều b/ Chn hũm khuụn Vỡ vt ỳc c b trớ cõn i gia hũm khuụn trờn v hũm khuụn di nờn ta cú kớch thc gia hũm khuụn trờn v hũm khuụn di l nh nhau Ta xỏc nh kớch... NG LC 4.For = 2,4821 cm ng kớnh ca ng rút phn trờn s c tớnh l: d1 = d2 1,15 = 2,4821 1,15 = 2,8544 cm a6 u hi, u ngút u hi dựng thoỏt khớ trong lũng khuụn ra ngoi, trong mt s trng hp nú cũn b sung kim loi cho vt ỳc Cú 2 loi u hi: - u hi bỏo hiu - u hi b sung Chỳng thng c t v trớ cao nht ca vt ỳc u hi thng cú dng hỡnh tr cụn trờn to di nh hoc hoc cú tit din hỡnh ch nht LP CN ễ Tễ A K4 13 SINH VIấN... kớch thc c bn ca hũm khuụn trờn v hũm khuụn di l: Chiu di ca hũm L = 200 mm Chiu rng ca hũm B = 175 mm Chiu cao ca hũm H = 200 mm c/ Xỏc nh lc ố khuụn Ta xỏc nh lc ố khuụn theo phng phỏp thu lc + Khi kim loi cú lc acsimet tỏc dng lờn khuụn trờn Fac = V Trong ú V l th tớch lũng khuụn = 0.512.10-3 m3 l khi lng riờng ca thộp = 7900 kg/m3 LP CN ễ Tễ A K4 15 SINH VIấN :V èNH CễNG TRNG I HC SPKT VINH KHOA . thỏa mãn tính dễ đúc. Ngược lại khi thiết kế một công nghệ đúc phải chú ý đến quá trình gia công cơ khí về sau này, nhất là trong sản xuất lớn. Tăng cường. giữ đúc và chế tạo cơ khí sẽ tạo điều kiện nâng cao chất lượng và hạ giá thành sản phẩm. Việc làm bài tập lớn học phần thiết kế đúc của môn học “Công