Xem mẫu
- NGUYEÃN TAÙC AÙNH
GIAÙO TRÌNH
COÂNG NGHEÄ KIM LOAÏI
Hieäu ñính: PGS.TS. Hoaøng Troïng Baù
ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP. HOÀ CHÍ MINH
NAÊM 2004
(LÖU HAØNH NOÄI BOÄ)
- LÔØI NOÙI ÑAÀU
Ñeå ñaùp öùng tình hình chuyeån bieán môùi trong coâng taùc ñaøo taïo -
Ñaøo taïo theo höôùng coâng ngheä, phaùt huy tính tích cöïc cuûa ngöôøi hoïc vaø
taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho giaùo vieân giaûng daï y baèng caùc phöông tieän daïy
hoïc…Giaùo trình COÂN G NGHEÄ KIM LOAÏI ñöôïc bieân soaïn laïi cô baûn döïa
treân giaùo trình CHEÁ TAÏ O PHOÂI cuûa Ñaïi Hoïc Baù ch Khoa Haø noäi vaø coù boå
sung moät soá noäi dung môùi cho phuø hôïp vôùi coâng ngheä thöï c teá hieän nay.
Maët khaùc veà boá cuïc vaø caù ch trình baø y giaùo trình theo ñeà cöông moân
nh
hoïc ñaõ ñöôï c duyeät, aùp duïng cho khoái ngaønh kyõ thuaät: cô khí imaùiy, cô khí
C h M
oâtoâ, thieát keá maùy…taïo ñieàu kieän thuaän lôïi cho vieäc giaûP.gHo y vaø töï ñoïc cuûa
at T
n daï
u
y th
mK
sinh vieân.
pha
Vì trình ñoä coù haïn neânDH Su giaùo trình chaéc coù thieáu soùt. Chuùng toâi
cuoán
ng
mong söï ñoùng goùptyù© kieáuocuûa ñoàng nghieäp vaø sinh vieân ñeå laàn taùi baûn sau
Tr n
igh
coù chaát löôïnyrtoát hôn. Moïi goùp yù xin göûi veà boä moân KYÕ THUAÄT COÂNG
Copg
NGHIEÄP, khoa Cô khí maùy, Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaï m Kyõ Thuaät. Thaønh
phoá Hoà Chí Minh.
Taùc giaû
- PHAÀN I
COÂNG NGHEÄ ÑUÙC
Chöông 1
KHAÙI NIEÄM VEÀ QUAÙ TRÌNH SAÛN XUAÁT ÑUÙC
1.1 Phaân loaïi caùc phöông phaùp ñuùc
Ñuùc laø moät phöông phaùp cheá taïo phoâi cho quaù trình gia coâng caét goït tieáp sau.
Ngaønh coâng nghieäp cheá taïo maùy phaùt trieån, löôïng phoâi ñuùc ngaøy caøng ñoøi hoûi nhieàu hôn.
1.1.1 Ñònh nghóa: inh
oC hi M
ôû TP H
Thöïc chaát cuûa ñuùc laø quaù trình ñieàn ñaày kim loaïi at theå. loûng vaøo loøn g khuoân ñuùc coù
u
y th
hình daïng, kích thöôùc ñònh saün . Sau khi kim loaïiKñoâng ñaëc, ta thu ñöôïc saûn phaåm töông
ha m
i H vaäp
öùng vôùi loøng khuoân. Saûn phaåm ñoù goïDlaø Su t ñuùc. Neáu ñem vaät ñuùc gia coâng tieáp theo nhö
uo g
gia coâng caét goït thì noù ñöôïc goïirlaø n i ñuùc.
ht © T phoâ
yrig
1.1.2 Ñaëc ñieåp :
Co m
Coù nhieàu phöông phaùp taïo phoâi ñuùc khaùc nhau. Moãi phöông phaùp taïo ra saûn phaåm
coù ñaëc tính khaùc nhau, nhöng caên cöù vaøo thöïc chaát chung, saûn xuaát ñuùc coù caùc ñaëc tính
sau:
- Moïi loaïi vaät lieäu nhö gang, theù p, hôïp kim maøu, vaät lieäu phi kim khi naáu chaûy
loûng ñöôïc ñeà u ñuùc ñöôïc.
- Taïo ra vaät ñuùc coù keát caáu phöùc taïp, nhöõn g vaät ñuùc coù khoái löôïng lôùn maø caùc
phöông phaùp gia coâng phoâi khaùc khoâng thöïc hieän ñöôïc.
- Moät soá phöông phaùp ñuùc tieân tieán coù theå taïo ra saûn phaåm coù chaát löôïng cao, kích
thöôùc chính xaùc, ñoä boùng beà maët cao vaø coù khaû naêng cô khí hoùa, hoaëc töï ñoäng hoaù cao.
- Giaù thaønh cuûa saûn xuaát ñuùc noùi chung haï hôn so vôùi caùc daïng saûn xuaát khaùc.
Tuy vaäy, quaù trình saûn xuaát ñuùc coøn caàn phaûi khaéc phuïc moät soá caùc maët haïn cheá
sau:
- Do quaù trình keát tinh töø theå loûng neân trong vaät ñuùc deã toàn taïi caùc daïng roã co, roã
khí, nöùt, laãn taïp chaát.v.v...
- Khi ñuùc trong khuoân caùt ñoä chính xaùc veà kích thöôùc vaø ñoä boùng thaáp.
- Tieâu hao moät phaàn khoâng nhoû kim loaïi cho heä thoáng roùt, ñaäu ngoùt vaø cho caùc ñaïi
löôïng khaùc (löôïng dö, ñoä xieân v.v...)
Phöông phaùp ñuùc duø sao vaãn laø moät trong caùc phöông phaùp ñöôïc duøng roäng raõi ñeå
cheá taïo ra moät khoái löôïng saûn phaåm kim loaïi raát lôùn. Chaát löôïng cuûa saûn phaåm ngaøy caøng
ñöôïc naâng cao cuøng vôùi nhöõ ng keát quaû nghieân cöùu vaø söï hieä n ñaïi hoaù quaù trình saûn xuaát
3
- ñuùc. Nhöõng saûn phaåm ñuùc raát ña daïng nhö thaân maùy coâng cuï, caùc voû hoäp giaûm toác, voû
ñoäng cô ñieän, voû maùy phaùt ñieän, caùc loaïi giaù ñôõ vaø nhieàu loaïi chi tieát maùy quan troïng
khaùc baèng kim loaïi ñen vaø hôïp kim maøu.
1.1.3 Phaân loaïi caùc phöông phaùp ñuùc:
Phöông phaùp saûn xuaát ñuùc ñöôïc phaân loaïi tuøy thuoäc vaøo loaïi khuoân, maãu, phöông
phaùp laøm khuoân v.v...
Theo loaïi khuoân ñuùc ngöôøi ta phaân ra:
a.Ñuùc trong khuoân caùt: ñoù laø daïng ñuùc phoå bieá n. Khuoân caùt laø loaïi khuoân ñuùc moät
laàn (chæ roùt moät laàn roài phaù khuoân ). Vaät ñuùc taïo hình trong khuoân caùt coù ñoä chính xaùc thaáp,
ñoä boùng beà maët keùm, löôïng dö gia coân g lôùn . Nhöng khuoân caùt taïo ra vaät ñuùc coù keát caáu
phöùc taïp, khoái löôïng lôù n.
b.Ñuùc ñaëc bieät: Ngoaøi khuoân caùt, caùc daïng ñuùc trong khuoân ñuùc (kim loaïi, voû
moûng…) ñöôïc goäp chung laø ñuùc ñaëc bieät.
Ñuùc ñaëc bieät cho saûn phaåm chaát löôïng cao hôn, ñoä chính xaùc, ñoä nh ng cao hôn vaät
boù
Mi
ñuùc trong khuoâ n caùt. Ngoaøi ra phaàn lôùn caùc phöông phaùp ñuùcHñaëc hi t coù naêng suaát cao
C
P. o
bieä
hôn. Tuy nhieân ñuùc ñaëc bieät thöôøng chæ taïo ñöôïc vaät ñuùc at T vaø trung bình.
u nhoû
y th
Trong baûng döôùi ñaây trình baøy toùm ptaéam K daïng saûn xuaát ñuùc, phöông phaùp taïo
u h
t caùc
khuoân vaø lónh vöïc söû duïng cuûa chuùng DH S
ng.
Truo
ht ©
yrig
Cop
Daïng Phöông Ñaëc tröng Daïng saûn xuaát vaø ñaëc tính Lónh vöïc söû duïng
ñuùc phaùp laøm phaân loaïi cuûa vaät ñuùc
khuoân
(1) (2) (3) (4) (5)
Ñuùc Laøm khuoân Maãu goã -saûn xuaát ñôn chieác,haøng Duøng trong caùc tröôøng
trong baèng tay loaït nhoû, vaät ñuùc hình daïng hôïp thoâng thöôøng,
khuoân baát kyø khoâng ñoøi hoûi chaát
caùt löôïng cao
Maãu kim Saûn xuaát haøng loaït, vaät ñuùc Duøng khi caàn naâng
loaïi nhoû vaø trung bình, khoâng cao ñoä chính xaùc.
quaù phöùc taïp Thôøi gian söû duïng maãu
töông ñoái lôùn
Laøm Vaät ñuùc nhoû vaø trung bình Duøng trong tröôø ng hôï p
khuoân hình daïng tuøy yù coù nhieàu hoøm khuoân.
trong hoøm Tieát kieäm neàn xöôûn g,
khuoân Saáy khuoâ n ñöôïc trong
loø saáy.
Laøm Saûn xuaát ñôn chieác,haøng Duøng khi thieáu hoøm
khuoân treân loaït nhoû. Vaät ñuùc lôùn, hình khuoân lôùn, khuoân töôi
neàn xöôû ng daïng baát kyø hoaëc chæ saáy beà maët.
Söû duïng khi ñuùc gang.
4
- Ñuùc Laøm khuoân Laøm Saûn xuaát haøng loaït trung Duøng khi yeâu caàu
trong baèng maùy khuoân treân bình, haøng loaït lôùn.Vaät ñuùc naêng suaát cao. Hoøm
khuoân maùy eùp vaø nhoû, ñôn giaûn khuoân khoâng cao quaù
caùt maùy daèn 200mm
Laøm Hìng daïng baát kyø, coù kích Duøng khi ñuùc caùc vaät
khuoân treân thöôùc lôùn vaø trung bình. ñuùc coù chieàu cao, kích
maùy thoåi Saûn xuaát haøng loaït nhoû vaø thöôùc ngang lôùn. Hoøm
caùt. trung bình khuoân lôùn
Ñuùc Khuoân kim Ñieàn ñaày Saûn xuaát haøng loaït lôùn. Vaät Duøng ñuùc caùc kim loaïi
ñaëc loaïi kim loaïi ñuùc nhoû, trung bình. Caáu taïo khaùc nhau caàn cô tính
bieät loûng baèng ñôn giaûn cao. Haïn cheá ñuùc gang
roùt töï do xaùm
Ñieàn ñaày Saûn xuaát haøng loaït lôùn,haøng Ñuùc vaät coù yeâu caàu
kim loaïi khoái, vaät ñuùc nhoû ñôn giaûn. chaát löôïng cao . Thích
loûng döôùi hôïp chæ vôùi hôïp kim
aùp löïc ñuùc coùh
in
hi M nhieät ñoä noùn g
H o Cchaûy thaáp.
TP.
Ñuùc Khuoân ñuùc Khuoân kim Saûn xuaát haønKy t . Vaä htuat t ñuùc Duøng ñuùc caùc hôïp kim
g loaï
ñaëc li taâm loaïi, truïc ham ng
troønSu p roã
xoay, khaùc nhau.Ñöôøng kính
quay thaúuon g DH
bieät Tr ng vaät ñuùc lôùn, chieàu cao
htg©
yrig n
ñöù khoâng lôùn laém
Cop
Khuoân caùt Saûn xuaát haøng loaït nhoû vaø Duøng ñuùc caùc hôïp kim
ñaët treân trung bình.Vaät ñuùc coù daïng vaät ñuùc khoâng lôùn.
giaù quay baát kyø nhoû.
truïc thaúng
ñöùng
Khuoân kim Saûn xuaát haøng loaït. Vaät ñuùc Duøng ñuùc caùc hôïp kim
loaïi truïc troøn xoay,roãng ít thieân tích. Yeâu caàu
quay naèm chaát löôïng cao. Chieàu
ngang daøi vaät ñuùc nhoû
daïng coâng
soân.
Khuoân kim Saûn xuaát haøng loaït, vaät ñuùc Duøng cheá taïo caùc loaïi
loaïi hai troøn xoay,roãng; Vaät ñuùc coù oáng baèng caùc hôïp kim
nöûa, truïc maët ngoaøi khoâng troøn xoay Coù ñöôøng kính nhoû
quay naèm chieàu daøi lôùn.
ngang
5
- Khuoân ñuùc Khuoân Saûn xuaát haøng loaït, trung Duøng ñuùc caùc vaät ñuùc
li taâm kim loaïi bình vaät ñuùc coù tieát dieän baèng gang xaùm, coù gia
coù loùt hoãn khoâng ñeàu coâng maët ngoaøi.
hôïp caùt
beân trong
khuoân
lieàn truïc
quay naèm
ngang
Ñuùc lieân tuïc Khuoân Saûn xuaát haøng loaït. Vaät ñuùc Duøng trong tröôø ng hôï p
ñuùc coù laø thoûi hoaëc oáng coù tieát dieän cheá taïo thoûi hay oáng,
daïng bình khoâng ñoåi treân chieàu daøi, ñoä yeâu caàu maët ngoaøi vaø
keát tinh daøi lôùn. maët trong cuûa oáng coù
coù laøm chaát löôïng cao khoâng
nguoäi caàn gia coâng
inh
hi M
tuaàn
C
hoaøn. P. Ho
u at T
Ñuùc chính y th
Maãu kim Duøng trong saûn xuaát haøng Cheá taïo vaät ñuùc coù
a mK
hñuùc nhoû vaø trung
up
DH S
xaùc loaïi,voû loaït, vaät chaát löôïng cao, kim
khuoân ruon g bình
Tñaëc loaïi quùi, löôïng dö gia
htt©coù
yrig
bieä coâng nhoû.
Cop
chieàu daøy
nhoû
Maãu baèng Daïng saûn xuaát haøng loaït Duøng cheá taïo vaät ñuùc
vaät lieäu trung bình trôû leâ n. Vaät ñuùc chính xaùc cao, khoâng
deã chaûy, nho,û phöùc taïp. phaûi gia coâng cô hoaëc
khuoân caùt gia coâng vôùi löôïng dö
ñaëc bieät nho,û vaät ñuùc baèng kim
khoâng coù loaïi, hôïp kim quùi,
maët phaân hieám
khuoân
1.2 Söï keát tinh cuûa kim loaïi vaät ñuùc trong khuoân.
Kim loaïi loûng khi ñieàn ñaày loøng khuoân seõ nhanh choùng chuyeån daàn sang traïng thaùi
ñaëc theo quaù trình keát tinh phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá :
- Tính chaát lyù nhieät vaø nhieät ñoä roùt cuûa hôïp kim ñuùc.
- Tính chaát lyù nhieät cuûa vaät lieäu khuoân.
- Coâng ngheä ñuùc.
Coù theå phaân chia quaù trình keát tinh thaønh caùc giai ñoaïn lieân tieáp sau ñaây:
a.Giai ñoaïn ñieàn ñaày kim loaïi loûng vaøo loøng khuoân. Thôøi gian ñieàn ñaày tính töø khi
baét ñaàu roùt ñeán thôøi ñieåm kim loaïi loûng ñieàn ñaày heä thoáng roùt vaø ñaäu ngoùt. Thoâng thöôøng
thôøi gian roùt phaûi ñaûm baûo sao cho kim loaïi ñieàn ñaày nhanh, neân giai ñoaïn naøy chöa coù söï
6
- haï nhieät ñaùng keå.
b.Giai ñoaïn haï nhieät ñoä töø to roùt ñeán nhieät ñoä ñieåm loûng. Kim loaïi loûng trong loøng
khuoân tieáp xuùc vôùi thaønh khuoân seõ truyeàn nhieät vaøo vaät lieäu khuoâ n vôùi toác ñoä khaùc nhau
phuï thuoäc vaøo tính chaát lyù nhieät cuûa khuoân vaø löôïng taäp trung kim loaïi töøng vuøng . Vì ôû
ñaùy loøng khuoân bao giôø cuõng ñöôïc ñieàn ñaày tröôùc neân ôû ñoù seõ baét ñaàu keát tinh tröôùc, sau
ñoù môùi ñeán thaønh beân. Höôùng taûn nhieät luoân luoân vuoâng goùc vôùi thaønh khuoân.
c.Giai ñoaïn keát tinh tính töø nhieät ñoä ñieåm loûng ñeán nhieät ñoä ñieåm ñaëc (khoaûng
ñoân g ñaëc). Trong loø ng khuoân, kim loaïi loûng bao giôø cuõ ng keát tinh theo höôù ng töø döôùi leân
vaø töø ngoaøi vaøo trong ôû caùc thaønh beân. Ôû giai ñoaïn naøy coù theå xaûy ra theo hai tröôøng hôïp.
+ Ñoâng ñaëc theo lôùp :Nhöõ ng kim loaïi nguyeân chaát, hôï p kim cuø ng tinh hoaëc khoaûng
keát tinh heïp thöôø ng ñoâ ng ñaëc theo lôùp (hình 1-1a).
Ñöôøng cong taêng daàn töø hai phía thaønh khuoân vaø cao nhaát ôû taâm. Toác ñoä truyeàn
nhieät cuûa kim loaïi loûng giaûm daàn töø ngoaøi vaøo trong . Khi haï nhieät ñoä xuoáng ñeát to keát tinh
seõ baét ñaàu hình thaønh töøng lôùp tinh theå. Giaû söû ôû thôøi ñieåm 1, öùng vôùinh ng cong bieåu
ñöôø
dieãn 1 ñaõ taïo lôùp ñoâng ñaëc 1.Tieá p ñeán thôøi ñieåm 2 öùng vôùi ñöôøo g h i Mi bieåu dieãn 2 seõ coù
H C
n cong
lôùp ñoâng ñaëc 2 . Tieáp tuïc nhö vaäy seõ ñeán moät thôøithuat ñöôø
ñieåmTP. ng cong bieåu dieãn tröôøng
nhieät naèm ngang, nghóa laø noù ñaõ haï thaáp baèngm c Ky döôùi to keát tinh thì vaät ñuùc ñoâng ñaëc
ha hoaë
H Su p
ng D
hoaøn toaøn.
© Truo
ght
pyri
Co 1 a1 1
2 2 2
1 t loûng
b1
to kt t ñaëc
1
2
1 2
a) b)
Hình 1-1 Caùc loaïi hình keát tinh
+ Ñoâng ñaëc theå tích : nhöõng hôïp kim coù khoaûng nhieät ñoä keát tinh lôùn thöôøng xaûy ra
ñoâng ñaëc theå tích. Taát nhieân cuõng do ñoä truyeàn nhieät giaûm daàn töø ngoaøi thaønh khuoân vaøo
trong, neâ n xeùt ôû moãi thôøi ñieåm bao giôø gaàn thaønh cuõng ñoâng tröôùc.
Nhöng nhö treân (hình 1-1b), hai ñöôøng cong bieå u dieãn luùc môùi ñaàu coù theå caét qua
caû hai ñieåm loûng vaø ñaëc (a1, b1), nhö vaäy xeùt trong ñoä daøy 1 seõ coù caû hai pha loûng vaø ñaëc.
Khi nhieät ñoä haï daàn xuoán g ôû thôøi ñieåm 2 toaøn boä ñöôø ng cong bieåu dieãn haï xuoán g döôùi
7
- ñieåm loûng, neân caû moät khoaûng lôùn seõ goàm tinh theå keát tinh (pha ñaëc) vaø chöa keát tinh (pha
loûng).
Vieäc keát tinh theo lôùp hay theå tích roõ raøng seõ aûnh höôû ng ñeá n söï hình thaønh toå chöùc cuûa vaät
ñuùc sau khi ñoâng ñaëc hoaøn toaøn.
d.Giai ñoaïn nguoäi trong khuoân :Keát thuùc giai ñoaïn treân, kim loaïi ñaõ hoaøn toaøn
ñoâng ñaëc. Töø nhieät ñoä ñieåm ñaëc trôû xuoán g nhieät ñoä öùng vôùi thôøi ñieåm laáy vaät ñuùc ra khoûi
khuoân, quy ñònh laø giai ñoaïn nguoäi trong khuoân. Ñaây laø thôøi ñieåm xaûy ra söï chuyeån bieán
pha öùng vôùi töøng hôï p kim ñuùc vaø töøng nhieät ñoä. Quaù trình keát tinh laïi ôû giai ñoaïn naøy cuõng
phuï thuoäc vaøo keát caáu vaät ñuùc.
Phaàn thaønh moûng, thaønh daøy hoaëc vuøng taäp trung kim loaïi lôùn, toác ñoä chuyeån bieán
seõ khaùc nhau.
e.Giai ñoaïn nguoäi ngoaøi khuoân : Tuyø thuoäc vaøo coâng ngheä ñuùc ñaõ qui ñònh thôøi
gian laáy vaät ñuùc ra khoûi khuoân maø xaùc ñònh thôøi ñieåm baét ñaàu nguoäi ngoaøi khuoân, Noùi
chung, khi vaät ñuùc ñaõ ra khoûi khuoân seõ coù toác ñoä nguoäi nhanh hôn. Vaät ñuùc qui ñònh laáy ra
inh
sôùm, ngöôøi ta thöôøng cho vaøo loø uû hoaëc buoàng uû ñeå haïn cheá bôùt toác ñoä nguoäi traùnh gaây ra
hi Mhoïc...
öùng suaát dö, hoaù cöùng beà maët, laøm oån ñònh vaø ñoàng ñeàu thaønh .phaàC hoùa
P Ho
n
t thu at Tg ngheä ñuùc hôïp lyù nhaèm loaïi
Phaân bieät caùc giai ñoaïn treân laøm cô sôû cho vieäc thieáy laäp coân
m Kchaát löôïng vaät ñuùc.
boû ñöôïc caùc khuyeát taät ñuùc coù theå xaûy ra, naâphacao
u ng
g DH S
1.3 Toå chöùc kim loaïi vaä©t Truon ñuùc:
ht
yrig
Toå chöùc kim Coploaïi vaät ñuùc sau khi ñaõ nguoäi hoaøn toaøn xeùt cho moät hôïp kim nhaát
ñònh cuõng seõ khaùc nhau bôûi vì toå chöùc ñoù phuï thuoäc vaøo khaù nhieàu yeáu toá : Keát caáu vaät
ñuùc, phöông phaùp ñuùc, coâng ngheä ñuùc. Vì theá khoù coù theå tìm ra moät qui luaät chung. Moät
caùch toång quaùt, ngöôøi ta xeùt toå chöùc kim loaïi vaät ñuùc vôùi ñieàu kieä n nguoäi bình thöôøng treân
moät thoûi ñuùc vôùi hai maët caét : doïc vaø ngang (hình 1-2).
Xeùt töø ngoaøi vaøo trong 4
thöôøng coù ba vuø ng phaân bieät.
- Voû ngoaøi cuøn g 1 coù lôùp haït b)
kim loaïi nhoû, ñaúng truïc. Do kim loaïi
loûng tieáp xuùc vôùi thaønh khuoân ñuùc 1
nguoäi hôn neân taïi ñaây ñoä truyeàn
nhieät lôùn. Maët khaùc vuøng keà thaønh 2
khuoân coù nhieàu taâm maàm saün coù,
3 Hình 1-2 Caáu taïo kim
toác ñoä hình thaønh taâm maàm lôùn hôn
nhieàu so vôùi toác ñoä phaùt trieån maàm loaïi ñuùc
vì theá taïo neân haït nhoû, mòn. Lôùp voû 1- Haït mòn.
naøy daøy hay moûng tuyø thuoäc löôïng 2- Haït hình truï
tích nhieät cuûa voû khuoân ñuùc. Lôùp voû 3- Haït troøn lôùn
a)
bao giôø cuõng beà n vaø cöùng. 4- Loõm co
- Vuøng 2 tieáp sau coù söï keát
tinh phaàn lôùn ôû caùc taâm maàm töï sinh
vaø vaãn chòu aûnh höôûng lôù n cuûa
8
- höôùng taûn nhieät vuoâ ng goùc vôùi thaønh khuoâ n neân tinh theå kim loaïi coù daïng hình truï phaùt
trieån theo höôù ng ngöôïc laïi cuûa vectô taûn nhieät.
Neáu thaønh vaät ñuùc khoâng lôùn laém (tieát dieän ngang nhoû) , toác ñoä taûn nhieät lôùn, caùc
haït hình truï phaùt trieån vaø giao nhau ôû taâm, ta goïi ñoù laø daïng xuyeân taâm.
- Vuøn g 3 laø vuøng naèm ôû khu vöïc giöõa thoûi ñuùc. Luùc naøy do ñoä daøy lôùp keát tinh ñaõ
daøy löôïng tích nhieät cuûa khuoân ñaõ giaûm nhieàu, phaàn kim loaïi loûng coøn laïi seõ taïo ra haït to
hôn vaø ñaúng höôùng.
Söï hình thaønh khuyeát taät ñuùc.
ÔÛ ñaây ta chæ xeùt daïng khuyeát taät hình thaønh do quaù trình keát tinh kim loaïi vaät ñuùc:
- Loõm co vaø roã co.
Loõm co hình thaønh do kim loaïi co theå tích, vì vaäy loõm co bao giôø cuõng naèm ôû phía
treân cuøng vaät ñuùc, taïi ñoù kim loaïi ñoâng ñaëc sau heát. Vuøng loõm co coù nhieàu taïp chaát coù
nhieät ñoä noùng chaûy thaáp. Ñeå traùnh loõm co, trong khuoân ñuùc phaûi thieát keá ñaäu ngoùt boå
sung.
Roã co cuõng hình thaønh do kim loaïi co theå tích khi keát tinh, nhöngnh ng phaân boá ôû
i chuù
phía trong vaät ñuùc taïo ra caùc loã hoãng to nhoû khaùc nhau vôùi beà maët C hi M nhôû.
P. Ho
nham
at T
Trong vaät ñuùc roã co thöôøng xuaát hieän ôû vuøng coùutheå tích kim loaïi lôùn, bôûi vì toác ñoä
y th
ha m K loaïi co khoâng ñöôïc boå sung theâm. Neáu
Su p
nguoäi ôû vuø ng naøy nhoû hôn xung quanh, neân khi kim
DH p co.
uong
loã hoãng raát nhoû vaø taäp trung thì goïi laø xoá
© Tr chòu löïc cuûa vaät ñuùc, laøm taêng öùng suaát taäp trung vaø laøm
Roã co laøm giaûm itieát dieän
ht
yr g
giaûm ñoä deûo. Cop
Ñeå haïn cheá roã co, ñieàu caàn thieát laø thieát keá keát caáu ñuùc hôïp lyù ñeå quaù trình keát tinh
luoân höôùng töø xa ñeán chaân ñaäu ngoùt hoaëc heä thoán g roùt.
- Roã khí.
Moät löôïng khí hoaëc ñaõ hoaø tan vaøo kim loaïi loûng khi naáu, hoaëc theo doøng chaûy
chaûy vaøo loøng khuoân, hoaëc do caùc phaûn öùng sinh khí khi kim loaïi loûng tieáp xuùc taùc duïng
leân vaät lieäu khuoân, trong quaù trình kim loaïi vaät ñuùc keát tinh khoâng thoaùt ra ñöôïc vaø taïo ra
nhöõng boït khí khi caân baèng daïng caàu löu laïi trong vaät ñuùc. Beà maët loã hoãng roã khí nhaün vaø
bò oxy hoaù. Chuùng phaân boá baát kyø trong vaät ñuùc.
Cuõng nhö roã co, roã khí laøm giaûm tieát dieän chòu löïc, giaûm cô tính.
- Thieân tích.
Kim loaïi vaät ñuùc do keát tinh qua caùc giai ñoaïn khaùc nhau, höôùng töø döôùi leân vaø töø
ngoaøi vaøo trong neân deã taïo ra söï khoâng ñoàng ñeàu veà thaønh phaàn hoaù hoïc, daãn ñeán khoâng
ñeàu veà toå chöùc cô tính vaø khaû naêng chòu löïc. Nhöõng daïng haït keát tinh thoâ ñaïi cuõng coù
thieân tích noäi boä.
Nhö vaäy, quaù trình keát tinh vôùi toác ñoä khoâng ñeàu, vôùi höôùn g keát tinh khaùc nhau ñeàu
laø nguyeân nhaân gaây neân thieân tích.
9
- 1.4 Quaù trình saûn xuaát ñuùc baèng khuoân caùt vaø caùc boä phaän cô baûn cuûa
moät khuoân ñuùc.
1.4.1 Quaù trình saûn xuaát ñuùc baè ng khuoân caùt: ñöôïc bieåu dieãn treân sô ñoà hình 1-3:
Hoãn hôïp Hoãn hôïp Nhieân Nguyeân lieäu
laøm Maãu ñuùc Hoäp loõi laøm loõi lieäu Loø ñuùc kim loaïi
khuoân
Laøm Naáu kim
khuoân Laøm loõi loaï i
Saáy Saáy loõi Bieán tính
khuoân
M inh
Chi
Khuoân khoâ P . Ho
tT
Ky thua
ham
Khuoân töôi Laép raùp khuoân, loõi Roùt khuoân
H Su p
ng D
© Truo
yri ght
Cop Phaù khuoân, loõi
Laøm saï ch vaät ñuùc
Kieåm tra Pheá phaåm
Vaät ñuùc
Hình 1-3 Quaù trình saûn xuaát ñuùc trong khuoân caùt.
Quaù trình saûn xuaát vaät ñuùc trong khuoân caùt coù theå toùm taét nhö sau:
- Boä phaän kyõ thuaät caên cöù theo baûn veõ cô khí, laäp ra baûn veõ vaät ñuùc, maãu, hoäp loõi,
laép raùp…
- Boä maãu goàm: maãu ñuùc, hoäp loõi, taám maãu, maãu heä thoáng roùt, ñaäu hôi, ñaäu ngoùt.
- Khuoân ,maãu, hoäp loõi thöôøng laøm thaønh hai nöûa vaø laép vôùi nhau baèng caùc choát
ñònh vò.
- Khuoâ n ñuùc vaø loõi thöôøng phaûi saáy khoâ ñeå taêng cô tính vaø khaû naêng thoâng khí.
- Boä phaän naáu chaûy kim loaïi loûng phaûi phoái hôïp nhòp nhaøng vôùi quaù trình laøm
khuoân, laép raùp khuoân ñeå tieán haønh roùt kim loaïi loûng vaøo khuoâ n kòp thôøi.
10
- - Sau khi kim loaïi ñoâng ñaëc, vaät ñuùc ñöôïc hình thaønh trong khuoân , tieán haønh phaù
khuoân, loõi, laøm saïch vaät ñuùc, kieåm tra vaät ñuùc baèng thuû coâng hoaëc baèng maùy.
Kieåm tra vaät ñuùc veà hình daùng, kích thöôùc, chaát löôïng beân trong…
1.4.2 Nhöõng boä phaän chính ñeå ñuùc vaät ñuùc trong khuoân caùt:
3
Minh
Chi
P . Ho
hua tT
am Ky t
HS u ph
ng D
t© Truo
yrigh
Cop
Hình 1-4 Caùc boä phaän cuûa khuoân ñuùc.
a) Chi tieát. b) Maãu ñuùc. c) Hoäp loõi. d) Khuoân ñuùc. e) Vaät ñuùc vaø heä thoáng roùt.
1. Tai maãu; 2. Loõi; 3. Choát ñònh vò; 4. Hoøm khuoâ n; 5. Heä thoáng roùt; 6. Vaät ñuùc;
7. Loøng khuoân; 8. Ñaäu ngoùt vaø ñaäu hôi; 9. Hoãn hôïp laøm khuoân; 10. Xieân hôi;
11. Loã thoaùt khí cuûa loõi; 12. Maët phaân khuoân.
1.5 Nhöõng nhaân toá aûnh höôûng ñeán chaát löôïng vaät ñuùc
Chaát löôïng vaät ñuùc ñöôïc ñaùnh giaù baèng caùc chæ tieâu sau ñaây :
- Ñoä chính xaùc hình daïng vaø kích thöôùc.
- Ñoä nhaün boùng maët ngoaøi.
- Chaát löôïng kim loaïi cuûa hôïp kim vaät ñuùc tuøy thuoäc vaøo quaù trình coâng ngheä ñuùc
vaø yeâu caàu saûn phaåm, chaát löôïng vaät ñuùc chòu caùc aûnh höôûng nhö:
a.Hôïp kim ñuùc: Moãi hôïp kim ñuùc coù tính ñuùc toát xaáu khaùc nhau neân chaát löôïng
khaùc nhau. Vì theá khi ñaùnh giaù ñuùng tính ñuùc cuûa hôïp kim chuùng ta seõ coù bieän phaùp coâng
ngheä ñuùc hôïp lyù.
b. Loaïi khuoân ñuùc vaø phöông phaùp ñuùc.
11
- Quaù trình keát tinh kim loaïi vaät ñuùc xaûy ra khaùc nhau tuøy thuoäc vaøo loaïi khuoân ñuùc
vaø phöông phaùp ñuùc.
- Khuoân caùt coù ñoä daãn nhieät thaáp neân kim loaïi nguoäi chaäm taïo ra haït tinh theå cuûa
vaät ñuùc lôùn. Beà maët loøng khuoân caùt khoân g nhaün neân laøm beà maët vaät ñuùc keùm nhaün boùng.
Khi ñoä chòu nhieät cuûa hoãn hôïp keùm seõ gaây ra chaùy caùt treân beà maët vaät ñuùc. Ngöôïc laïi,
trong khuoâ n kim loaïi caáu taïo haït nhoû mòn laøm taêng cô tính vaät ñuùc, nhöng thöôøng gaây ra
noäi öùng suaát trong vaät ñuùc vaø deã hoaù cöùng maët ngoaøi caûn trôû quaù trình caét goït.
Maët khaùc, chaát löôïng vaät ñuùc cuõn g chòu aûn h höôûng do söû duïng phöông phaùp ñuùc
khaùc nhau. Phöông phaùp laøm khuoâ n baèng tay hay baèng maùy seõ cho ta chaát löôïng vaät ñuùc
khaùc nhau. Laøm baèng maùy dó nhieân seõ coù chaát löôïng ñoàng ñeàu, chính xaùc hôn laøm baèng
tay. Cuøng moät loaïi khuoân kim loaïi, nhöng phöông phaùp ñieàn ñaày baèng roùt töï do taïo ra chaát
löôïng khaùc vôùi ñieàn ñaày döôùi aùp löïc hoaëc ñieàn ñaày nhôø löïc li taâm.
c.AÛn h höôûng cuûa coâng ngheä ñuùc.
Coâng ngheä ñuùc ñöôïc theå hieä n baèng nhöõng bieän phaùp cuï theå theo thöù töï ñoái vôùi töøng
inh
ñeå M
loaïi vaät ñuùc. Toång hôïp caùc bieän phaùp trong moät quaù trình saûn xuaátChi taïo ra chaát löôïng vaät
. Ho
t TP
ñuùc cao hôn. Thöïc hieän moät coâng ngheä ñuùc hôï p lyù laø theåahieä n moät caùch tích cöïc ñeå loaïi boû
u
y th
tôùi möùc toái thieåu caùc khuyeát taät ñuùc. a mK
u ph
Coâng ngheä ñuùc bao goàmruong : DH S
ht ©T
yr g
- Coâng ngheäonaáuichaûy hôïp kim ñuùc
C p
- Coâng ngheä cheá taïo khuoân vaø loõi.
- Coâng ngheä roùt.
Ngoaøi ra, moät nhaân toá quan troïng nöõa laø naâng cao tay ngheà, hieän ñaïi hoaù quaù trình
saûn xuaát, thay ñoåi trang thieát bò.
12
- Chöông 2 (Tham khaûo)
NGUYEÂN LYÙ THIEÁT KEÁ KEÁT CAÁU VAÄT ÑUÙC
2.1 Khaùi nieäm:
Vaät ñuùc laø daïng saûn phaåm hình thaønh töø hôïp kim loûng trong loøn g khuoân. Söï hình
thaønh ñoù chòu aûnh höôû ng lôùn keát caáu vaät ñuùc.
Khi saûn xuaát ñuùc, keát caáu vaät ñuùc khaùc nhau taùc ñoäng tröïc tieáp ñeán quaù trình coâng
ngheä laøm khuoân, loõi, ñeán söï keát tinh vaät ñuùc, ñeán söï hình thaønh caùc toå chöùc vaø caùc khuyeát
taät.
Nhö vaäy, moät keát caáu ñuùc hôïp lyù seõ taïo ra chaát löôïng vaät ñuùc cao, giaù thaønh haï vaø
quaù trình gia coâng tieáp theo ñöôïc ñôn giaûn.
Moät keát caáu kim loaïi (chi tieát) seõ ñöôïc taïo hình baèng ñuùc phaûi baûo ñaûm nhöõn g yeâu
caàu sau ñaây:
- Baûo ñaûm quaù trình coâng ngheä laøm khuoâ n vaø loõi ñôn giaûn, thuaän tieän.
- Deã xaùc ñònh vò trí loø ng khuoân trong khuoân ñuùc ñeå taïo ra höôùnh keát tinh ñuùng
i Mi
ng
HocCh
nhaèm naâng cao chaát löôïng hôïp kim ñuùc, loaïi boû caùc khuyeát taät. ñuù .
TP
huatt ñöôïc thuaän lôïi.
- Baûo ñaûm cho quaù trình coâng ngheä gia coângy t t goï
caé
K
- Baûo ñaûm cô tính cuûa vaät ñuùc. Su pham
H
ng D
Truo
Trong saûn xuaát ñuùc, vaät ñuùc ñöôïc phaân chia theo khoái löôïng goàm: Nhoû, trung bình
i ght ©
vaø lôùn. Trong baûng giôùrithieäu söï phaân chia ñoù vaø saûn löôïng haøng naêm cuûa chi tieát ñuùc
Co py
(chieác):
Nhoû (Kg) Trung bình (Kg) Lôùn (Kg) Raát lôùn (Kg)
Ñeán 100 100 500 500 5000 >5000
Troïng löôïng Daïng saûn xuaát
vaät ñuùc(KG) Ñôn chieác Loaït nhoû Loaït vöøa Loaït lôùn Haøng
khoái
Ñeán 20 Ñeán 300 3003.000 3.00035.000 35.000200.000 >200.000
> 20100 Ñeán 150 1502.000 2.00015.000 15.000100.000 >100.000
>100500 Ñeán 75 751.000 1.0006.000 6.00040.000 >40.000
>5001.000 Ñeán 50 50600 6003.000 3.00020.000 >20.000
Vaät ñuùc ñöôïc phaân chia theo loaïi keát caáu: ñôn giaûn phöùc taïp ôû caùc möùc ñoä khaùc
nhau. Xeùt veà ñaëc tröng rieâng cuûa phöông phaùp ñuùc, möùc ñoä ñôn giaûn hay phöùc taïp cuûa keát
caáu vaät ñuùc thöôøng caên cöù vaøo söï taäp trung hay phaân taùn löôïng kim loaïi treân toaøn boä vaät
ñuùc. Moät caùc h töông ñoái hôïp lyù keát caáu vaät ñuùc ñöôïc caên cöù vaøo tyû soá cuûa dieän tích beà maët
F vaø theå tích V cuûa noù.
Neáu moät keát caáu coù F/V lôùn, coù nghóa laø keát caáu coù dieän tích beà maët lôùn, nhieàu gaân
gôø, thaønh moûng. Loaïi keát caáu nhö vaäy thuoäc loaïi phöùc taïp. Ngöôïc laïi neáu F/V nhoû, coù
nghóa laø vaät ñuùc ñöôïc thu goïn laïi. Loaïi naøy thuoäc loaïi ñôn giaûn.
13
- Nhöõng keát caáu vaät ñuùc phöùc taïp gaây khoù khaên nhieàu hôn cho quaù trình laøm khuoân,
ñieàn ñaày kim loaïi loûng. Keát caáu caøng thu goïn caøng thuaän tieän hôn.
Moät soá vaät ñuùc coù caùc phaàn keát caáu phöùc taïp vaø ñôn giaûn. Loaïi keát caáu naøy thöôøng
khoù baûo ñaûm chaát löôïng ñuùc cao.
Trong thöïc teá caùc daïng nhö puli, baùnh raêng, goái ñôõ... coù keát caáu ñôn giaûn. Caùc loaïi
nhö thaân maùy, voû hoäp giaûm toác, voû ñoä ng cô.v.v...thuoäc loaïi keát caáu phöùc taïp.
Thoâng thöôøng keát caáu vaät ñuùc cuõng nhö caùc keát caáu ñònh hình khaùc ñeàu do moät soá
boä phaän caáu thaønh. Coù nhöõn g boä phaän chính goàm nhöõng phaàn ñeå laép raùp, chòu löïc cao khi
laøm vieäc nhö moayô, chaân ñeá, vaønh raên g, truïc ñôõ....nhöõng boä phaän khaùc chæ coù taùc duïng
lieân keát nhö thaønh noái, gaân, nan hoa ...Nhôø caùc phaàn naøy maø phaàn chính chòu ñöôïc taùc
duïng löïc lôù n, cöùn g vöõng, ñoâi khi coøn taïo
neân thuøng kín ñeå che hoaëc chöùa. 3
Treân hình 1-5 Giôùi thieäu moät keát
caáu thuoäc loaïi töông ñoái phöùc taïp goàm 1
laø boä phaän laép raùp, ñöôïc noái vôùi vaøn h
inh 2
hi M
chòu löïc 2 baèng vaùch lieân keát 3. Taát caû
C
taïo neân moät keát caáu chung. P. Ho
u at T
Thieát keá moät keát caáu khoâng y th
mK
nhöõng phaûi xaùc ñònh hôïp lyù hình daùng, Su pha
H 1
kích thöôùc, loaïi tieát dieän sao chouphuø D p
ong hôï
© Tr
vôùi khaû naêng laøm vieäc,rkhaût naêng chòu löïc
igh
opy
maø coøn phaûi thöïc C n baèng ñuùc ñöôïc
hieä Hình 1-5 Keát caáu vaät ñuùc
hôïp lyù. Ngöôøi ta goïi ñoù laø keát caáu coâng 1-Boä phaän laép raùp (Moayô) ; 2-
ngheä ñuùc. Vaønh chòu löïc ; 3-Vaùch lieân keát.
2.2 Nguyeân taéc thieát keá keát caáu vaät ñuùc.
Thieát keá moät keát caáu phaûi thoûa maõn moät soá nguyeân taéc sau:
2.2.1 Thieát keá keát caáu thoaû maõn chaát löôïng hôïp kim:
Hôïp kim ñuùc khi chuyeån töø traïng thaùi loûng sang
ñaëc trong khuoân chòu aûnh höôûng lôùn cuûa keát caáu vaät d1
ñuùc. Khi keát caáu khoâ ng hôïp lyù seõ gaây khoù khaên cho
vieäc choïn höôùng keát tinh vaø deã gaây ra khuyeát taäp ñuùc.
- Keát caáu choáng xuaát hieän roã co: Nôi xuaát hieän roã
co laø nôi taäp trung kim loaïi nhieàu hôn xung quanh noù.
Ñeå ñaùnh giaù löôïng kim loaïi taäp trung nhieàu hay ít ngöôøi d2
ta duøng khaùi nieäm voøng troøn nhieät. Treân hình 1-6 bieåu
dieãn caùc voøng troøn nhieät coù ñöôøng kính khaùc nhau.
Neáu söï cheânh leäch ñöôøng kính cuûa voøng troøn lôùn
seõ deã xuaát hieän roã co ôû vuøng coù ñöôøng kính lôùn nhaát.
Hình 1-6
Bieåu dieãn voø ng troøn nhieät
14
- Theo kinh nghieäm, neáu trong cuø ng keát caáu, khi d1/d2 >1,5 laø khoâng hôïp lyù.
Khi xaùc ñònh tröôùc ñöôïc höôùng keát tinh vaø vò trí cuûa chaân ñaäu ngoùt thì voøng troø n
nhieät caøng leân treân phaûi
daàn daàn lôùn hôn ñeå phaùt huy khaû naêng boå ngoùt.
Neân giaûm bôùt löôï ng kim loaïi taäp trung ôû nhöõng phaàn
khoâng caàn thieát ñeå traùnh roã co (hình 1-7).
Nhöõng keát caáu coù daïng oáng (moayô) khi ñuùc phaûi
ñaët loõi ñeå taïo loã, caàn choïn ñöôøng kính trong vaø ngoaøi hôïp lyù
(hình 1-8) ñeå taän duïng khaû naên g tích nhieät cuûa loõi. Neáu loã
quaù nhoû so vôùi chieàu daøy thaønh oáng thì khaû naêng ñoâng ñaëc
taïi ñoù seõ chaäm hôn vaø deã xuaát hieän roã co. Thöôøng ngöôøi ta
choïn tyû leä ñöôøng kính ngoaøi D vaø ñöôøng kính trong d theo: Hình 1-7
d> D/2 D
- Keát caáu choáng xuaát hieän öùng suaát dö.
Xeùt veà maët keát caáu, öùng suaát dö sinh ra do inh
C hi M
nguoäi khoâ ng ñoà ng ñeàu ôû caùc phaàn trong cuøng vaät P. Ho
ñuùc, do keát caáu ñoù coù ñoä co chieàu daøi lôùn. Do ñoù, ñeå thu at T
Ky d
ñaë p
choáng xuaát hieän roã co phaûi tuaân theo caùc Su c ñieåmham
sau: uon g DH
© Tr
h,töùng suaát dö sinh ra do
Xeùt veà maët keáyrigu
t caá
op
nguoäi khoâ ng ñoà ngC u ôû caùc phaàn trong cuøng vaät
ñeà
ñuùc, do keát caáu ñoù coù ñoä co chieàu daøi lôùn. Do ñoù, ñeå
Hình 1-8
choáng xuaát hieän roã co phaûi tuaân theo caùc ñaëc ñieåm
sau:
Thaønh ngoaøi (mm) 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25
Thaønh trong (mm) 5 6 8 10 12 12 14 16 18 22
Tæ soá chieàu daøi thaønh Kích thöôùc
A/a 1,75 A/a >1,75
A A L C= 0,6A
L 6(c-a)
r
r Aa
r
4
c
a
a
Aa
R
R R 2
15
- A L
A C= 0,6A
r L 4(c-a)
r
Aa
r
4
a
a
c
R
Aa
R
2
r L
L 4(0,6A-a)
A
a
A
a
Aa
R r
L 4
r
Rinh
Aa
hi M 2
A
a
A
C
a
tT P. Ho
hua
am Ky t
u ph
DH S
uong
ht © TrHình 1-9 Keát caáu chuyeån tieáp
yrig
Cop
Thaønh cong
gaân
a)
Nan hoa nghieâ ng Nan hoa cong
c)
b)
.
Hình 1-10
Keát caáu choáng co chieàu daøi vaø bieán daïng.
16
- Traùnh caùc keát caáu coù ñoä co chieàu daøi lôùn deã gaây ra bieán daïng hoaëc thaäm chí phaù
huûy baèng caùch taïo caùc gaân cöùng vöõng, thieát keá nhöõng thanh coù ñoä cong hôïp lyù, nhöõn g keát
caáu coù nan hoa neân laø soá leû hoaëc daïng nan hoa cong, nghieâng moät goùc so vôùi maët phaúng
ngang (hình 1-10).
2.2.2 Thieát keá keát caáu baû o ñaûm coâng ngheä laøm khuoân:
Coâng ngheä laøm khuoân goàm caùc nguyeân coâng cô baûn nhö: ñaàm chaët hoãn hôïp, ruùt
maãu, laøm loõi vaø laép raùp loõi, laép khuoân. Coâng ngheä laøm khuoân caøng ñôn giaûn, chaát löôïng
vaät ñuùc caøng cao. Keát caáu vaät ñuùc hôïp lyù phaûi thoaû maõn caùc ñieåm sau ñaây:
- Keát caáu phaûi ñaûm baûo choïn höôùng ruùt maãu deã daøng, hoaëc chæ phaân boá trong moät
loøng khuoâ n, hoaëc khoâng phaûi laøm maãu rôøi...
Treân hình 1-11 giôùi thieäu caùc keát caáu hôïp lyù vaø khoâng hôïp lyù khi ruùt maãu.
Minh
Chi
P . Ho
hua tT
am Ky t
HS u ph
ng D
t© Truo
yrigh
Cop b)
a) Hình 1-11
Hình a, b. Beân traùi khoâng hôïp lyù. Beân phaûi hôïp lyù
- Keát caáu vaät ñuùc coù soá löôïng loõi caøng ít caøng toát, ñaûm baûo deã ñònh vò khi laép raùp
vaø deã phaù loõi khi dôõ khuoân, laøm saïch.
a) b)
Con maõ
c) d)
Hình 1-12.
17
- Treân hình 1-12 keát caáu (a) coù hai phaàn loã taùch bieät vaø moät loã phaûi ñaët coâng xoân. Coù
theå söûa laïi keát caáu ñoù nhö (b) maø khoâng coù aûnh höôûng gì ñeán khaû naêng chòu löïc, trong luùc
chæ caàn moät loõi lieàn cöùng vöõng vaø deã laép ñaët. Keát caáu (c) coù ba loõi cuõng coù theå söûa laïi
thaønh keát caáu coù moät loõi chung (d). Tuy vaäy, khoâ ng phaûi bao giôø cuõng ñuùng, vì neáu gheùp
quaù nhieàu seõ laøm loõi quaù phöùc taïp.
Keát caáu vaät ñuùc coù caùc maët bích
hoaëc phaàn nhoâ, neân thieát keá coù cuøn g ñoä
cao vaø neân noái lieàn laïi neáu chuùng ôû gaàn
nhau ñeå deã laøm khuoâ n (traùnh phaûi laøm
maãu rôøi). Treân hình 1-13 keát caáu (a)
khoâng hôïp lyù, keát caáu (b) hôïp lyù hôn.
2.2.3 Thieát keá keát caáu thoaû maõn
coâng ngheä gia coâ ng cô vaø laép raùp. a) b)
Hình 1-13
Haàu heát caùc vaät ñuùc ñieà u phaûi
qua gia coâng caét goït. Ñeå thuaän tieän cho inh
yC
quaù trình caét goït, keát caáu vaät ñuùc phaûi thoûa maõn caùc ñieåm sau .ñaâo : hi M
P H
u at T
y h
Ñaûm baûo gaù laép treân maùy vaø ñoà gaù chaéc chaén tvaø thuaän tieän, chính xaùc. Thí duï treân
pha mK
hình 1-14 keát caáu (a) khoân g theå gaù keïp ñeåugia coâng caùc maët A,B ñöôïc. Caàn coù theâm phaàn
DH S
vò ng
C (b) ñeå duøng noù laøm maët ñònh ruokhi keïp chaët treân maâm caëp maùy tieän.
ht ©T
yrig
Cop Vaáu gaù keïp
Rz Rz
b)
a) Hình 1-14
Keát caáu khoâng gaây caûn trôû Rz
cho quaù trình caét goït. Treân nhöõng
maët phaúng hoaëc maët cong, neáu chæ
caàn gia coâng caét moät phaàn thì phaàn
ñoù phaûi nhoâ cao hôn moät löôïng ñoä
daøy baèng giaù trò löôïng dö gia coâng Hình 1-15
cô (hình 1-15).
Keát caáu ñaûm baûo giaûm löôïng gia coâng caét ñeå giaûm thôøi gian maùy khi caét. Thí duï
taêng theâm kích thöôùc loã ôû phaàn giöõa cuûa loã gia coâng vaø taïo ra noù baèng loõi. Khi gia coâng
chæ caàn caét hai ñoaïn ôû ñaàu vaø cuoái (hình 1-16a)
18
- Taïo nhöõng beà maët vuoâng goùc vôùi taâm loã khoan ñeå baûo ñaûm khoan loã chính xaùc. Thí
duï hai keát caáu treân hình 1-16b,c. Keát caáu (b) coù coâng ngheä khoan khoâ ng hôïp lyù, coøn keát
caáu (c) hôïp lyù.
Chieàu daøy thaønh vaät ñuùc caàn phaûi ñeàu ñaën, neáu choã daøy vaø choã moû ng khaùc nhau
quaù nhieàu thì khi keát tinh choã moû ng ñoâng ñaëc vaø nguoäi tröôùc, choã daøy ñoâng ñaëc vaø nguoäi
sau deã gaây ra nöùt. Choã daøy deã sinh roã co. Ví duï phaûi thieát keá laïi thaønh vaät ñuùc cho hôïp lyù
nhö hình 1-16 d.
Rz
Rz
Minh
Chi
b) T P . Ho c)
a) yt huat
am K
HS u ph
ng D
t© Truo
yrigh
Cop
d)
Hình 1-16
19
- Chöông 3
THIEÁT KEÁ ÑUÙC
Thieát keá ñuùc laø moät khaâu quan troïng trong quaù trình saûn xuaát ñuùc. Ñaây laø moät söï
toång hôïp caùc kieán thöùc ñeå cuï theå hoaù treân ban veõ vaø tính toaùn trong thuyeát minh.
Ngöôøi ta caên cöù vaøo caùc yeáu toá sau ñeå thieát keá:
- Loaïi hôïp kim ñuùc: gang, theù p hoaëc hôïp kim maøu....
- Yeâu caàu kyõ thuaät cuûa chi tieát maùy goàm ñoä chính xaùc, ñoä boùng beà maët, chaát löôïng
hôïp kim.
- Hình daïng vaø kích thöôùc keát caáu vaät ñuùc vaø khoái löôïng vaät ñuùc.
- Daïng saûn xuaát: ñôn chieác, haøng loaït hay haøng khoái.
Treân cô sôû ñoù choïn daïng saûn xuaát, phöông phaùp ñuùc vaø tieán haønh thieát keá ñuùc cuï
theå.
Moãi moät phöông phaùp ñuùc, coù nhöõn g neùt ñaëc tröng rieâng ñeå thieát keá ñuùc phuø hôïp.
Tuy nhieân, ñuùc trong khuoân caùt laø daïng ñuùc phoå bieán vaø cuõng coù nhöõng ñaëc tröng chung
nh
cho quaù trình ñuùc, do ñoù ôû ñaây chæ taäp trung giôùi thieäu thieát keá ñuùc Chi Mikhuoân caùt.
trong
P. Ho
u at T
3-1 Thaønh laäp baûn veõ ñuùc. y th
pha mK
Baûn veõ ñuùc veà noäi dung khoâng phaûu laø baûn veõ cheá taïo, nhöng treân cô sôû baûn veõ naøy
DH Si
ng
ngöôøi ta thaønh laäp ñöôïc moät Truto caùc baûn veõ khaùc nhö: baûn veõ maãu, hoäp loõi, baûn veõ laép
© loaï
ht
yrig
khuoân. Cop
Ñeå thaønh laäp baûn veõ ñuùc, ngöôøi thieát keá phaûi döïa vaøo baûn veõ chi tieát maùy vaø tieán
haønh theo caùc böôùc sau ñaây:
3.1.1 Phaân tích keát caáu:
Nhö chöông hai ñaõ nghieân cöùu, khi thieát keá ñuùc cho moät chi tieát naøo ñoù phaûi tieán
haønh phaân tích keát caáu döïa vaøo nhöõng nguyeân taéc ñaõ xeùt.
Döïa vaøo baûn veõ chi tieát hoaëc vaøo moät chi tieát maùy saün coù ñeå phaân tích.
- Ñaàu tieân phaûi ñoïc kyõ baûn veõ, nhaän daïng ñuùng chi tieát, ghi nhaän nhöõng ñieà u kieän
kyõ thuaät ñaõ ghi trong baûn veõ chi tieát, vaät lieäu cheá taïo chi tieát, thaäm chí phaûi hình dung caû
vò trí cuûa chi tieát ñoù trong thieát bò, yeâu caàu chòu löïc vaø caùc yeâu caàu khaùc…
- Döï kieá n tröôùc sô boä quy trình gia coâng caét goït chi tieát ñoù treân caùc loaïi maùy coâng
cuï. Xaùc ñònh nhöõng phaàn beà maët phaûi gia coâng, nhöõng maët chuaån coâng ngheä ...
Quaù trình phaân tích keát caáu cho pheùp ñaùnh giaù tính hôïp lyù hoaëc chöa hôïp lyù cuûa keát
caáu vaät ñuùc töø ñoù neáu cho pheùp coù theå thay ñoåi moät phaàn keát caáu nhaèm:
+ Ñôn giaûn hoaù keát caáu taïo ñieàu kieän deã ñuùc hôn nhö löôïc boû caùc raõnh then, raõnh
luøi dao, caùc loã nhoû quaù khoâng ñaët loõi ñöôïc v.v...
+ Taêng hoaëc giaûm ñoä daøy thaønh vaät ñuùc, caùc gaân gôø, caùc phaàn chuyeå n tieáp cho phuø
hôïp vôùi caùc nguyeân taéc ñaõ xeùt. Vieäc thay ñoåi noù chæ coù lôïi maø khoâng laøm aûnh höôûng ñeán
khaû naêng chòu löïc hoaëc ñieàu kieän laøm vieäc.
Caàn löu yù raèng, khoâng neân coi vieäc ñôn giaûn hoaù chi tieát maø laøm sai khaùc quaù möùc
keát caáu ban ñaàu cuûa chi tieát maùy. Coá gaéng sao cho hình daùn g vaø kích thöôùc caøng gaàn vôùi
chi tieát maùy caøng toát.
20
nguon tai.lieu . vn
