MỤC LỤC NỘI DUNG
- Đúc là gì?
- Sản phẩm của công nghệ đúc
- Chi tiết đúc
- Phôi đúc
- Ví dụ về sản phẩm đúc?
- Đặc điểm và công dụng của phương pháp đúc
- Đặc điểm của phương pháp đúc
- Công dụng của phương pháp đúc
- Ưu nhược điểm của phương pháp đúc
- Ưu điểm
- Nhược điểm
- Phân loại các phương pháp đúc
- Quá trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát
- Nguyên lý thiết kế vật đúc
- Những lỗi hư hỏng thường gặp khi sử dụng phương pháp đúc
- Lõm co và rỗ co
- Rỗ khí
- Thiên tích
Đúc là gì?
Đúc là phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp nấu chảy kim loại, rót kim loại lỏng vào lòng khuôn đúc có hình dáng và kích thước của vật đúc, sau khi kim loại đông đặc trong khuôn ta thu được vật đúc có hình dáng giống như lòng khuôn đúc.Bản chất của công nghệ đúc là phương pháp gia công tạo hình kim loại bằng cách rót kim loại, hợp kim lỏng vào khuôn có hình dạng, kích thước nhất định. Sau khi kim loại thực hiện quá trình kết tinh trong khuôn ta thu được vật phẩm có hình dạng, kích thước phù hợp với yêu cầu.
Sản phẩm của công nghệ đúc
Chi tiết đúc
Vật đúc sử dụng ngay được gọi là chi tiết đúc.
Phôi đúc
Vật đúc qua quá trình gia công gọi là phôi đúc. Gia công cơ khí giúp nâng độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt của vật đúc.Ví dụ về sản phẩm đúc?
Vỏ máy, chi tiết máy phục vụ cho ngành chế tạo máy công nghiệp; các chi tiết van, ống, chi tiết lắp ghép… phục vụ cho lĩnh vực dân dụng,…Đặc điểm và công dụng của phương pháp đúc
Đặc điểm của phương pháp đúc
- Vật liệu để sản xuất đúc rất đa dạng.- Khối lượng vật đúc có thể từ vài gam đến hàng trăm tấn.
- Chế tạo được những vật đúc có hình dạng, kết cấu rất phức tạp mà các phương pháp khác chế tạo khó hoặc không thể chế tạo được.
- Có thể đạt được cơ tính khác nhau trong một cùng một vật đúc .
- Có thể đạt được độ chính xác gia công tương đối cao nếu áp dụng các phương pháp đúc đặc biệt.
- Có thể áp dụng cơ khí hóa, tự động hóa.
- Khi đúc khuôn cát, chất lượng vật đúc không cao, lượng dư gia công cơ lớn
- Tốn kim loại cho hệ thống rót, đậu hơi và đậu ngót..
- Vật đúc thường tồn tại các khuyết tật và khó kiểm tra, đặc biệt là các chi tiết lớn.
- Điều kiện lao động nóng, độc hại cho người sản xuất.
Công dụng của phương pháp đúc
- Sản xuất đúc được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Khối lượng vật đúc chiếm trung bình khoảng 40 đến 80% tổng khối lượng máy móc- Dùng để chế tạo phôi cho sản xuất cơ khí.
- Sản xuất một số chi tiết đúc đặc biệt.
Ưu nhược điểm của phương pháp đúc
Ưu điểm
- Có thể đúc được các loại vật liệu khác nhau như: gang, thép, kim loại màu và hợp kim của chúng với khối lượng từ vài gam đến hàng trăm tấn.- Chế tạo được những vật đúc có hình dạng, kết cấu rất phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ mà các phương pháp chế tạo khác gặp khó khăn hoặc không thể chế tạo được.
- Độ chính xác về hình dạng, kích thước và độ bóng không cao, tuy nhiên với các phương pháp đúc đặc biệt thì độ chính xác có thể đạt khoảng 0,001mm và độ nhẵn 1,25mm.
- Có thể đúc nhiều kim loại khác nhau trong một vật đúc.
- Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa.
- Giá thành chế tạo vật đúc rẻ, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất cao.
Nhược điểm
- Tốn kim loại cho hệ thống rót.- Tỷ lệ phế phẩm khá cao do có nhiều khuyết tật (thiếu hụt, rỗ khí).
- Đòi hỏi thiết bị hiện đại để kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc.
Phân loại các phương pháp đúc
Phân loại theo vật liệu làm khuôn, ta có 3 phương pháp:+ Đúc trong khuôn cát.
+ Đúc trong khuôn bán vĩnh cửu.
+ Đúc trong khuôn vĩnh cửu.
Phân loại theo phương pháp đúc:
+ Đúc khuôn cát: Đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần (chỉ rót một lần rồi phá khuôn). Vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn, nhưng khuôn cát có ưu điểm là tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn và giá thành khuôn thấp. Có thể dùng phương pháp đúc khuôn cát để đúc vật đúc từ hợp kim đen và hợp kim màu.
+ Đúc đặc biệt: Có sự khác biệt về nguyên liệu và công nghệ làm khuôn, cách điền đầy và tạo hình vật đúc, thường sử dụng khuôn kim loại. Các dạng thường gặp: Đúc trong khuôn kim loại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc liên tục và một số công nghệ đúc đặc biệt khác.
Quá trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát
- Bộ phận kỹ thuật căn cứ theo bản vẽ chi tiết để lập ra bản vẽ vật đúc, mẫu, hộp lõi.- Căn cứ vào bản vẽ để chế tạo bộ mẫu gồm: mẫu đúc để tạo ra lòng khuôn mang hình dáng bên ngoài của vật đúc; hộp lõi để chế tạo lõi tạo ra hình dáng bên trong của vật đúc, mẫu hệ thống rót để tạo ra đậu hơi, đậu ngót dùng để dẫn kim loại lỏng và thoát khí cho khuôn.
- Lắp ráp khuôn.
- Bộ phận nấu chảy kim loại lỏng phải phối hợp nhịp nhàng với quá trình làm khuôn, lắp ráp khuôn để tiến hành rót kim loại lỏng vào khuôn kịp thời.
- Sau khi kim loại đông đặc, vật đúc được hình thành trong khuôn, tiến hành phá khuôn, lõi, làm sạch vật đúc, kiểm tra vật đúc bằng thủ công hoặc bằng máy.
- Kiểm tra vật đúc về hình dáng, kích thước, chất lượng bên trong.
Nguyên lý thiết kế vật đúc
- Nguyên lý thiết kế vật đúc đảm bảo yêu cầu kim loại vật đúc+ Kết cấu của vật đúc phải phù hợp với tính đúc của hợp kim
+ Kết cấu vật đúc phải đảm bảo vật đúc có đủ cơ tính của hợp kim đúc
+ Giảm khó khăn cho qúa trình đúc và các bước gia công tiếp theo
- Nguyên lý thiết kế vật đúc thuận lợi cho quá trình làm khuôn
+ Kết cấu vật đúc phải đơn giản để dễ gia công mẫu và lõi.
+ Kết cấu vật đúc phải đảm bảo qúa trình rút mẫu khi làm khuôn.
+ Khi cần có thể tách rời thành nhiều hòm khuôn.
+ Trên kết cấu vật đúc phải đảm bảo hỗn hợp làm khuôn có thể tái sử dụng.
+ Giảm tối đa số lượng lõi.
+ Kết cấu thuận lợi khi lắp ráp và vận chuyển khuôn, lõi.
+ Kết cấu thuận lợi cho dỡ bỏ hỗn hợp làm khuôn ra khỏi vật đúc.
- Nguyên lý thiết kế vật đúc thuận lợi cho quá trình gia công cơ tiếp theo
+ Tránh tạo các yếu tố cản trở qúa trình cắt gọt.
+ Tránh hiện tượng uốn dụng cụ khi gia công lỗ.
+ Thuận lợi cho gá lắp và các quá trình vận chuyển.
- Thiết kế vật đúc đảm bảo yêu cầu làm việc lâu dài của vật đúc.
Những lỗi hư hỏng thường gặp khi sử dụng phương pháp đúc
Lõm co và rỗ co
Lõm co hình thành do kim loại co thể tích, nằm ở phía trên cùng vật đúc. Để tránh lõm co, trong khuôn đúc phải thiết kế đậu ngót bổ sung.Rỗ co cũng hình thành do kim loại co thể tích khi kết tinh, nhưng chúng phân bố ở phía trong vật đúc tạo ra các lỗ hỗng to nhỏ khác nhau với bề mặt nham nhở. Rỗ co làm giảm tiết diện chịu lực của vật đúc, làm tăng ứng suất tập trung và làm giảm độ dẻo. Để tránh rỗ co, cần thiết kế kết cấu đúc hợp lý để quá trình kết tinh luôn hướng từ xa đến chân đậu ngót hoặc hệ thống rót.