Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 3)

Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 3) cung cấp cho học viên những kiến thức về nguyên lý đúc áp lực, những đặc điểm của việc điền đầy hốc khuôn, đặc điểm và phạm vi sử dụng, khuôn đúc áp lực, một số vấn đề về công nghệ, máy đúc áp lực,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 3) CHƢƠNG 4 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐÚC PHẦN 3 ĐÚC ÁP LỰC PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 1 Từ khóa - Die Casting - Pressure Die Casting - High Pressure Die Casting - Low Pressure Die Casting PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 2 1. NGUYÊN LÝ  Khuôn: kim loại  Kim loại lỏng được điền đầy khuôn dưới áp lực PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 3 1. NGUYÊN LÝ (1): Kim loại lỏng được rót vào buồng ép qua lỗ rót (2): Piston ép đẩy KL điền đầy hốc khuôn (3): KL đông đặc, nửa khuôn động (bên trái) mang vật đúc rời nửa khuôn tĩnh. Vật đúc được đẩy ra khỏi nửa khuôn động nhờ các chốt đẩy PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 4 2. NHỮNG ĐẶC ĐiỂM CỦA ViỆC ĐiỀN ĐẦY HỐC KHUÔN 2.1. Quá trình điền đầy khuôn Với áp lực ép từ vài trăm đến vài ngàn kG/cm2 (đúc áp lực cao) Xảy ra trong vòng vài phần mười đến vài phần trăm giây Với vận tốc nạp (vận tốc KL lỏng đi qua rãnh dẫn) rất cao: 20 – 120 m/s  đúc được những vật đúc rất mỏng PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 5 2.2. Chuyển động của KL lỏng trong hốc khuôn Tính chất chuyển động của KL lỏng trong hốc khuôn phụ thuộc: - Vận tốc nạp (vnạp) - Độ nhớt & sức căng bề mặt của KL lỏng - Tương quan giữa chiều dày thành rãnh dẫn & chiều dày vật đúc - Các điều kiện nhiệt PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 6 2.2.1. Chuyển động êm  Xảy ra khi vnạp nhỏ  Sử dụng với các vật đúc có hình dạng đơn giản, bằng hợp kim có khoảng kết tinh rộng, đòi hỏi cao về độ sít chặt Chuyển động tầng Chuyển động rối PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 7 2.2.2. Chuyển động rối Xảy ra khi vnạp tương đối lớn Do chuyển động rối  dòng KL lỏng cuốn theo khí và các sản phẩm cháy của sơn khuôn. Khí nằm lại trong vật đúc dưới dạng rỗ kích thước 0,1-1,0 mm  giảm đáng kể cơ tính vật đúc PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 8 2.2.3. Chuyển động phân tán  Xảy ra khi vnạp lớn  Khi đập vào thành khuôn, dòng KL lỏng bắn tóe, tạo với không khí thành hệ phân tán. Lớp vỏ rắn của VĐ cản trở việc thoát khí, khí nằm dưới dạng rỗ khí cực nhỏ  giảm cơ tính vật đúc (ít tác hại hơn chuyển động rối)  Làm khuôn & ruột bị mòn nhanh, KL có thể bám dính vào khuôn  Đúc vật đúc thành mỏng, hình dạng phức tạp, đòi hỏi cao về chất lượng bề mặt và độ nét các đường viền PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 9 Chuyển động phân tán PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 10 3. ĐẶC ĐiỂM/PHẠM VI SỬ DỤNG 3.1. Ƣu điểm  VĐ đạt độ chính xác, độ bóng bề mặt rất cao  hầu như không cần gia công cơ khí  Hoàn toàn không sử dụng HHLK, HHLR  Có thể đúc được vật đúc thành rất mỏng (3.1. Ƣu điểm PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 12 3.2.Nhƣợc điểm  Giá thành khuôn ép rất cao, nhất là khi đúc các HK có nhiệt độ nóng chảy cao (HK Cu, thép …)  Vật liệu làm khuôn: HK chịu nóng đặc biệt, gia công cơ chính xác và nhiệt luyện thích hợp  Kích cỡ vật đúc bị giới hạn theo cỡ máy đúc PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 13 3.2. Nhƣợc điểm  Dòng KLL chảy vào khuôn cuốn theo bọt không khí + VĐ đông đặc nhanh  VĐ bị rỗ khí  không thể nhiệt luyện vì khi nung, rỗ khí nở ra làm biến dạng VĐ  Tỉ lệ thành phẩm nhỏ vì HTR lớn PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 14 3.3. Phạm vi sử dụng  Chi tiết đúc có: - Kích thước nhỏ - Yêu cầu rất cao về chất lượng bề mặt và độ chính xác về kích thước - Sản lượng đúc lớn PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 15 3.3. Phạm vi sử dụng  HK dùng để đúc áp lực nên có: - Khoảng kết tinh hẹp để vật đúc có độ sít chặt cao - Độ chảy loãng tốt, không bám dính khuôn - Thành phần hóa học ổn định khi giữ lâu trong lò Các hợp kim thƣờng đúc áp lực - Các HK Al đúc: AL2 (Al-Si), AL4 (Al-Mg-Mn-Si), AL7 (Al-Cu), AL10B (Al-Si-Cu) … - Các HK đồng thau: LC59-1 (đồng thau chì), AL80-3 (đồng thau silic) … - Thép … PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 16 3.3. Phạm vi sử dụng PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 17 3.3. Phạm vi sử dụng PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 18 4. KHUÔN ĐÚC ÁP LỰC 4.1. Yêu cầu đối với khuôn Các yêu cầu giống như khuôn kim loại tĩnh, ngoài ra:  Chịu được nhiệt độ cao hơn, áp lực lớn  Đạt yêu cầu về độ chính xác kích thước và độ nhẵn bóng bề mặt PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 19 4.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ bền lâu của khuôn  Lựa chọn vật liệu làm khuôn phù hợp  Chế độ nhiệt luyện khuôn phải phù hợp  Kết cấu khuôn hợp lý  Nhiệt độ KL rót vào khuôn phải hợp lý. Nhiệt độ KL lỏng chỉ nên cao hơn nhiệt độ nóng chảy từ 10 – 300C  Nhiệt độ khuôn không được phép quá cao để vật đúc không bị hàn dính vào khuôn (khuôn phải được làm nguội đúng mức) PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 20 ...