Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 7 - TS. Nguyễn Ngọc Kiên

Bài giảng "Công nghệ chế tạo máy: Chương 7 - Chọn phôi và phương pháp gia công chuẩn bị phôi" được biên soạn với các nội dung chính sau: Cơ sở kinh tế, kỹ thuật chọn phôi; Chọn vật liệu, phương pháp chế tạo phôi; Gia công chuẩn bị phôi;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ chế tạo máy: Chương 7 - TS. Nguyễn Ngọc KiênChương 7: Chọn phôi và PP gia công chuẩn bị phôi Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 1897.1 Cơ sở kinh tế, kỹ thuật chọn phôi⮚Chi phí phôi chiếm 20-50% gía thành sản phẩm⮚Đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm⮚Đảm bảo chi phí phôi nhỏ nhất góp phần giảm chi sản xuất Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 1907.2 Chọn vật liệu, phương pháp chế tạo phôi⮚Quan tâm cơ tính vật liệu, kích thước hình dáng, kết cấu của chi tiết⮚Phải chọn phôi hợp lý không quá lớn thì hoặc quá nhỏ, đảm bảo hệ số sử dụng vật liệu là lớn nhất Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 191⮚Chi tiết chịu tải phức tạp kéo, nén, uốn, xoắn đồng thời cần chọn phôi đã qua gia công áp lực.⮚Chi tiết trục có tiết diện ngang ít thay đổi nên chọn phôi thép cán.⮚Chi tiết yêu cầu chịu tải trọng không phức tạp nên chọn phôi chế tạo bằng phương pháp đúc.⮚Sản xuất đơn chiếc nên chọn phương pháp tạo phôi đơn giản như rèn tự do hay đúc trong khuôn cát để giảm chi phí. Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 192⮚Sản xuất hàng loạt nên chọn các phương pháp tạo phôi chính xác như dập thể tích hay đúc trong khuôn kim loại, khuôn mẫu chảy Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 1937.2 Vật liệu phôi7.2.1 Vật liệu kim loạia1, Thép: có nhiều loại nhưng trong ngành CTM thường sử dụng: ▪ Thép cacbon: • Nấu luyện đơn giản giá thành thấp. • Cơ tính đảm bảo cho hầu hết các chi tiết máy yêu cầu. Sau khi nhiệt luyện đạt độ cứng tương đương thép hợp kim có cùng hàm lượng cácbon • Tính công nghệ tôt: đúc, hàn, cắt gọt, gia công áp lực Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 194 • Nhược điểm so với thép hợp kim: ▪ Độ bền, độ giai va đập, độ dẻo thấp ▪ Độ thấm tôi thấp ▪ Làm việc ở nhiệt độ cao (trên 300 độ C) thì độ bền, độ cứng giảm mạnh ▪ Khả năng chống mài mòn thấp do tồn tại ít hợp kim cacbit ▪ Khả năng chống ăn mòn trong điều kiện không khí thấp vì tạo oxitThép cacbon sử dụng rộng dãi chế tạo chi tiết cóyêu cầu cơ tính không cao. Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 195Theo công dụng chia ra: • Thép cacbon thông dụng (thép chất lượng thường): CT31, CT33, CT34, …CT61 (thép cacbon có σb=610N/mm2 ) thép này có cơ tính không cao chỉ dùng chế tạo các chi tiết làm việc chịu tải nhỏ • Thép cacbon kết cấu là nhóm thép có chất lượng tốt hàm lượng S và P thấp (SThép cacbon dụng cụ sau nhiệt luyện có độ cứng cao nhưng khả năng chịu nhiệt thấp nên dùng làm dụng cụ cắt tốc độ thấp: đục, dũa, taro… ▪ Thép hợp kim: là thép cacbon có chứa các thành phần hợp kim Mn, Si, Ni, Cr, Ti, Mo, W..và tạp chất thấp. Có nhiều ưu điểm: • Trạng thái chưa nhiệt luyện cơ tính giống thép cacbon. Sau nhiệt luyện thì độ bền cao nhưng độ dẻo, dai giảm • Giữ được độ cứng lên đến 800 độ C. chống được oxy hóa ở 800-1000độ C do đó tăng khả năng chống mài mòn và ăn mòn Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 197 • Tính công nghệ kém: khó đúc, khó hàn, khó cắt gọtThường dùng chế tạo các chi tiết chịu tải lớn yêu cầu chống mài mòn cao: bánh răng, trục… ▪ Thép hợp kim kết cấu chứa 0,1-0,85%C, hàm lượng hợp kim thấp: 15Cr, 20Cr…dùng chế tạo các chi tiết có yêu cầu độ bền, đô dai va đập, độ cứng bề mặt cao. vì cacbon ít nên thường thấm cacbon. ▪ Thép hợp kim dụng cụ có cacbon 0,7-1% sau nhiệt luyện đạt 60-62HRC dùng chế tạo khuôn đột, dập: 90CrSi, 100CrWMn… ▪ Thép hợp kim đặc biệt là thép chứa các nguyên tố hợp kim phù hợp để cho thép có tính chất đặc biệt Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 198• Thép ổ lăn OL4805-OL90 (OL100Cr2 (1%C+2%Cr)… dùng để chế tạo ổ lăn, trục cán, taro, vòi phun bộ đôi bơm cao áp…• Thép không gỉ là họ thép hợp kim có Cr>12%. Không bị gỉ và tính chống ăn mòn rất tốt• Thép hợp kim chịu nhiệt là thép có chứa Cr, Mo, W, Ni, V, Si. Thép có độ bền hóa học ở nhiệt độ cao, giữ được độ bền cơ học ở nhiệt cao Công nghệ chế tạo máy - TS. Nguyễn Ngọc Kiên 199a2. Gang: hợp chất của Fe với cacbon với hàm lượng cao với một số nguyên tố, P, S, Si, Mn • Gang trắng: khi làm nguội nhanh gang lỏng được gang trắng. Ngoài ra có thêm Cr, Mo, Ni làm tăng tính chịu nhiệt, mài mòn, va đập. Các bon tồn tại dạng Fe3C do đó gang cứng 450-650HB. Tính đúc kém, khó gia công. Dùng để chế tạo gang dẻo hay các chi tiết có yêu cầu tính chống mài mòn: bi nghiền, trục cán… • Gang xám: các bon tồn tại dưới dạng grafit tấm, 2,8-3,6% C; 1,2-2,8%Si và Mn, P, S được ký hiệu: GX15-32; GX21-40; GX24-44; GX 28-48 (độ bền kéo 24kg/cm2 và độ bền nén 48kg/cm2) ...