Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 5)

Bài giảng Công nghệ đúc - Chương 4: Một số phương pháp đúc (Phần 5) cung cấp cho học viên những kiến thức về đúc li tâm, sơ đồ nguyên lý đúc li tâm, đặc điểm của đúc li tâm, phạm vi sử dụng, hình dạng bề mặt thoáng, lực tác dụng lên vật lẫn,... 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 5) CHƢƠNG 4 MỘT SỐPHƢƠNG PHÁP ĐÚC PHẦN 5 ĐÚC LI TÂM PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 1 Từ khóa• Centrifugal Casting• Semi-centrifugal PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 2 1. MỞ ĐẦUĐược phát minh vào đầu thế kỷ 19Lúc đầu: chỉ chế tạo chi tiết tròn xoay: ống gang, phôi séc măng, phôi sơ mi …Sau này: cũng sử dụng để chế tạo các vật đúc không tròn xoay (semi-centrifugal)KL lỏng được rót vào khuôn đang quay (trục quay thẳng đứng hoặc nằm ngang)Suốt quá trình rót & đông đặc: khuôn, vật đúc luôn ở trạng thái quay và chịu tác dụng của lực li tâm PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 3Sơ đồ nguyên lý PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 4 Sơ đồ nguyên lý Trục quay ngang Trục quay thẳng đứng PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 5 1. MỞ ĐẦU Lực li tâm tác động theo hướng kính: P = m2r m-khối lượng phần tử quay -vận tốc góc phần tử quay r-bán kính phần tử quay 2r-gia tốc của phần tử quay K = m2r /mg= 2r / g : hệ số trọng trường PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 6 2. ĐẶC ĐiỂM 2.1. Ƣu điểm1. KL lỏng kết tinh dưới tác động của lực li tâm & nguội nhanh  tổ chức nhỏ mịn, sít chặt2. Mặt ngoài vật đúc rất sạch (tạp chất & khí nằm ở mặt trong); vật đúc không có rỗ khí, xỉ3. Tạo lỗ rỗng mà không cần ruột4. Hệ số thực thu thành phẩm cao PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 72.1. Ƣu điểm PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 8 2.1. Ƣu điểm5. Đúc được các HK có độ chảy loãng thấp6. Ít hoặc không tiêu tốn vật liệu làm khuôn7. Có thể tạo phôi nhiều lớp PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 9 2.2. Nhược điểm1. Vật đúc dễ bị thiên tích thành phần  đúc li tâm không thể sử dụng cho tất cả HK đúc2. Khó đúc các vật đúc bằng HK nhẹ3. Lượng dư gia công lỗ lớn4. Dễ cháy dính cát khi dùng khuôn có lớp cát áo5. Không hiệu quả khi sản xuất nhỏ PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 10 3. PHẠM VI SỬ DỤNG Các vật đúc dạng tròn xoay (ống bạc) Đúc bạc bimetal Các vật đúc nhỏ khác PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 113. PHẠM VI SỬ DỤNG PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 123. PHẠM VI SỬ DỤNG PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 133. PHẠM VI SỬ DỤNG PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 143. PHẠM VI SỬ DỤNG PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 153. PHẠM VI SỬ DỤNG PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 16 4. HÌNH DẠNG BỀ MẶT THOÁNG 4.1. Trục quay ngang Giả định:- Tất cả các phần tử của KL lỏng có vận tốc góc như nhau và bằng vận tốc góc của khuôn  Vật đúc nằm ở trạng thái tĩnh tương đối so với khuôn Phương trình bề mặt thoáng có dạng: Xdx + Ydy + Zdz = 0 PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 17 4.1. Trục quay ngang Hợp lực của lực li tâm và trọng lực thay đổi về độ lớn theo vị trí Do 2r >> g:- X= 2x- Y= 2y 2x + 2y= 0 Lấy tích phân có tính đến điều kiện biên: x2 + y 2 = r2 PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 18 4.2. Trục quay đứng Phương trình bề mặt thoáng: Rdr + Zdz = 0 Điểm M trên mặt thoáng chịu tác động của các gia tốc: R= 2r; Z= -g  2rdr – gdz= 0  z= 2r2/2g - Bề mặt thoáng có dạng paraboloid tròn xoay- Hình dáng bề mặt thoáng phụ thuộc vào vận tốc quay của khuôn PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 19 5. LỰC TÁC ĐỘNG LÊN CHẤT ĐiỂM ĐANG QUAY 5.1. Trục quay nằm ngangdp= (Xdx+ Ydy + Zdz)= (2xdx + 2ydy)Lấy tích phân và:- Thay x2 + y2 = r2- Khi r= rtr thì p= 0 p= 2(r2 – rtr2)/2 PGS.TS. NGUYỄN NGỌC HÀ 20