Bản vẽ đúc là gì

Khái niệm về quá trình sản xuất đúc.

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.

Vật đúc có thể đem dùng ngay được gọi là chi tiết đúc. Nếu vật đúc cần phải qua gia công cơ khí để nâng độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt thì gọi là phôi đúc.

Ưu và nhược điểm của phương pháp đúc

Ưu điểm

Đúc có thể đúc được các loại vật liệu khác nhau, thường là gang, thép, kim loại màu và hợp kimcủa 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 có thể đạt khỏang 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 họat, năng suất cao.

Nhược điểm

 Tốn kim loại cho hệ thống rót.

 Có nhiều khuyết tật [thiếu hụt, rỗ khí] làm tỷ lệ phế phẩm khá cao.

Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc đòi hỏi thiết bị hiện đại.

Đúc trong khuôn cát

Khái niệm

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.

Sơ đồ sản xuất vật đúc trong khuôn cát

Quá trình sản xuất vật đúc trong khuôn cát có thể tóm tắt như sau:

–  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.

Những hư hỏng thường gặp.

Lõm co và rỗ co

Lõm co hình thành do kim loại co thể tích, vì vậy lõm co bao giờ cũng nằm ở phía trên cùng vật đúc, tại đó kim loại đông đặc sau cùng. Vùng lõm co có nhiều tạp chất có nhiệt độ nóng chảy thấp. 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. Trong vật đúc rỗ co thường xuất hiện ở vùng có thể tích kim loại lớn, bởi vì tốc độ nguội ở vùng này nhỏ hơn xung quanh, nên khi kim loại co không được bổ sung thêm. Nếu lỗ hỗng rất nhỏ và tập trung thì gọi là xốp co. Rỗ co làm giảm tiết diện chịu lực của vật đúc, làm tăng ứng suất tập trung và làm giảm độ dẻo.

Để hạn chế rỗ co, điều cần thiết là thiết kế kết cấu đúc hợp lý để quá trình kết tinh luôn hướng từ xa đến chân đậu ngót hoặc hệ thống rót.

Rỗ khí

Một lượng khí hoặc đã hoà tan vào kim loại lỏng khi nấu, hoặc theo dòng chảy chảy vào lòng khuôn, hoặc do các phản ứng sinh khí khi kim loại lỏng tiếp xúc tác dụng lên vật liệu khuôn, trong quá trình kim loại vật đúc kết tinh không thoát ra được và tạo ra những bọt khí khi cân bằng dạng cầu lưu lại trong vật đúc. Bề mặt lỗ hỗng rỗ khí nhẵn và bị ôxy hoá. Chúng phân bố bất kỳ trong vật đúc. Cũng như rỗ co, rỗ khí làm giảm tiết diện chịu lực, giảm cơ tính.

Thiên tích

Kim loại vật đúc do kết tinh qua các giai đoạn khác nhau, hướng từ dưới lên và từ ngoài vào trong nên dễ tạo ra sự không đồng đều về thành phần hoá học, dẫn đến không đều về tổ chức cơ tính và khả năng chịu lực. 

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.

Vật đúc có thể đem dùng ngay được gọi là chi tiết đúc. Nếu vật đúc cần phải qua gia công cơ khí để nâng độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt thì gọi là phôi đúc.

NẮP HỐ GA GANG LÀ GÌ ?
>>> LƯỚI CHẮN RÁC GÌ ? KÍCH THƯỚC LƯỚI CHẮN RÁC HỐ GA
>>> SONG CHẮN RÁC LÀ GÌ. CÁC LOẠI SONG CHẮN RÁC PHỔ BIẾN

a.    Ưu điểm

-   Đúc có thể đúc được các loại vật liệu khác nhau, thường là 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 có thể đạt khỏang 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 họat, năng suất cao.

b.    Nhược điểm

-     Tốn kim loại cho hệ thống rót.

-     Có nhiều khuyết tật [thiếu hụt, rỗ khí] làm tỷ lệ phế phẩm khá cao.

-     Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc đòi hỏi thiết bị hiện đại.

Ngày nay các nhà sản xuất gang thường ứng dụng công nghệ đúc gang vào sản xuất các loại nắp hố ga, song thoát nước bằng gang phục vụ các công trình xây dựng

- Đọc kỹ bản vẽ, hình dung chi tiết, đọc điều kiện kỹ thuật ghi trong bản vẽ chi tiết, vật liệu chế tạo chi tiết, hình dung cả vị trí làm việc của chi tiết đó trong thiết bị, yêu cầu chịu lực …

- Dự kiến trước sơ bộ quy trình gia công cắt gọt chi tiết đó trên các loại máy xác định những phần bề mặt phải gia công, những mặt chuẩn công nghệ. Từ đó xem đã hợp lý với kết cấu vật đúc chưa, nếu chưa có thể thay đổi một phần kết cấu nhằm:

+ Đơn giản hoá kết cấu tạo, tạo điều kiện dễ đúc hơn: như lược bỏ các rãnh then, rãnh lùi dao, các lỗ nhỏ quá không đặt lõi được.

Ví dụ:

• Sản xuất đơn chiếc lỗ phi không đúc
• Sản xuất hàng loạt phi không đúc
• Sản xuất hàng khối phi không đúc
• Các rãnh có độ sâu < 6mm, các bậc dày < 25 mm không nên đúc

+ Tăng hoặc giảm độ dày thành vật đúc, các gân gờ, chỗ chuyển tiếp giữa các thành vật đúc để dễ đúc hơn nhưng

không ảnh hưởng đến khả năng chịu lực, điều kiện làm việc của chi tiết.

1.2/ Xác định mặt phân khuôn

- Mặt phân khuôn là bề mặt tiếp xúc giữa các nữa khuôn với nhau xác định vị trí đúc ở trong khuôn.Mặt phân khuôn có thể là mặt phẳng, mặt bậc hoặc cong bất kì.

- Nhờ có mặt phân khuôn mà rút mẫu khi làm khuôn dễ dàng lắp ráp lõi, tạo hệ thống dẫn kim loại vào khuôn chính xác

* Nguyên tắc xác định mặt phân khuôn

• Dựa vào công nghệ làm khuôn :Rút mẫu dễ dàng, định vị lõi và lắp ráp khuôn.
• Chọn mặt có diện tích lớn nhất, dễ làm khuôn và lấy mẫu.
• Mặt phân khuôn nên chọn mặt phẳng tránh mặt cong, mặt bậc.

Số lượng mặt phân khuôn phải ít nhất: Để đảm bảo độ chính xác khi lắp ráp, công nghệ làm khuôn đơn giản.

Nên chọn mặt phân khuôn đảm bảo chất lượng vật đúc cao nhất, những bề mặt yêu cầu chất lượng độ bóng, độ chính xác cao nhất. Nên để khuôn ở dưới hoặc thành bên. Không nên để phía trên vì dễ nổi bọt khí, rỗ khí,lõm co.

Những vật đúc có lõi, nên bố trí sao cho vị trí của lõi là thẳng đứng.Để định vị lõi chính xác, tránh được tác dụng lực của kim loại lỏng làm biến dạng thân lõi, dễ kiểm tra khi lắp ráp.

Chọn mặt phân khuôn sao cho lòng khuôn là nông nhất, để dễ rút mẫu và dễ sữa khuôn, dòng chảy kim loại vào khuôn êm hơn, ít làm hư khuôn .

Lưu ý: Những kết cấu lòng khuôn phân bố ở cả khuôn trên và khuôn dưới nên chọn lòng khuôn trên nông hơn, như vậy sẽ dễ làm khuôn, dễ lắp ráp khuôn.Nên hình bên ta nên chọn phương án 1

• Dựa vào độ chính xác của lòng khuôn: Độ chính xác của vật đúc phụ thuộc vào độ chính xác của lòng khuôn.Do đó phải: Lòng khuôn tốt nhất là chỉ phân bố vào trong 1 hòm khuôn. Để tránh sai số khi lắp ráp khuôn.

Ví dụ: Những vật đúc có nhiều tiết diện khác nhau, nếu yêu cầu độ đồng tâm cao, người ta dùng thêm miếng đất phụ để đặt toàn bộ vật đúc trong một hòm khuôn. Miếng đất phụ sẽ làm thay đổi phần nào hình dạng mẫu để tạo ra tiết diện lớn nhất tại mặt phân khuôn

1.3/ Xác định các đại lượng của bản vẽ vật đúc

Lượng dư gia công cắt gọt: Là lượng kim loại bị cắt gọt trong quá trình gia công cơ để tạo thành chi tiết. Lương dư gia công cơ phụ thuộc:

•  Độ bóng, độ chính xác.
• Kích thước bề mặt.
• Bề mặt phía trên của vật đúc để lượng dư lớn hơn vì chất lượng xấu hơn nên phải cắt bỏ nhiều.
• Loại hình sản xuất.

Tra bảng trong sổ tay công nghệ chế tạo máy; thiết kế đúc.

• Những bề mặt không ghi độ bóng sẽ không có lượng dư gia công cơ
• Lượng dư công nghệ: Là các lỗ có φ quá nhỏ, rãnh then, rãnh lùi dao, rãnh có độ sâu quá nhỏ thì đúc đặc, sau này gia công cơ sau.
  1. Lỗ φ 20 mm sản xuất hàng khối không đúc.
  2. Lỗ φ 30 mm sản xuất hàng loạt không đúc.
  3. Lỗ φ 50 mm sản xuất đơn chiếc không đúc.

Chú ý: khi đúc các chi tiết dạng lỗ phải dựa vào tính chất sản xuất, dùng lõi hoặc không dùng lõi .

Ở những thành thẳng đứng trong khuôn:

• Vuông góc với mặt phân khuôn
• Phải để độ dốc, để đảm bảo việc dể dàng rút mẫu khi làm khuôn cát hoặc lấy vật đúc ra khỏi khuôn kim loại.
• Sau khi đúc xong độ dốc có 3 dạng [tra bảng thiết kế đúc sổ tay công nghệ chế tạo máy]
• Thiết kế dưới 3 dạng.

Chiều cao thành vật đúc càng lớn càng nhỏ, mẫu gỗ có độ dốc lớn hơn mẫu kim loại, mẫu làm khuôn bằng tay có độ dốc lớn hơn mẫu làm khuôn bằng máy

Góc đúc: Chổ mặt giao nhau giữa hai bề mặt liên tiếp của vật đúc bị nứt.Cần phải làm góc lượn để khuôn không bị bể khi rút mẫu, vật đúc không bị nứt kim loại đông đặc, nguội trong khuôn

Dung sai đúc : Là sự sai số của kích thước vật đúc cho phép so với kích thước danh nghĩa [tra bảng ]. Dung sai của vật đúc phụ thuộc vào nhiều yếu tố: phương pháp đúc, loại khuôn đúc, loại mẫu, hộp lõi…dung sai thành phần trên các khâu kích thước phải phù hợp với dung sai khâu khép kín.

Kích thước vật đúc = kích thước chi tiết máy + dung sai đúc + lượng dư gia công cơ [nếu có]

Hãy chia sẻ ý kiến của bạn bằng cách ghi comment bên dưới bài viết này để mọi người cùng trao đổi và học hỏi

Hãy tặng Cơ khí Thanh Duy 1 like + 1 lời động viên nếu thấy bài viết có ích với bạn. Chia sẻ với mục đích: "Cho đi là nhận"