thiết kế khuôn kim loại đúc cảo đá với sự trợ giúp của máy tính
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.44 MB, 30 trang )
THIẾT KẾ KHUÔN KIM LOẠI ĐÚC CẢO
ĐÁ VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH
GVHD: Th.S LÊ QUỐC PHONG
SVTH: NGUYỄN THỊ HẢI LÝ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NỘI DUNG:
SẢN XUẤT ĐÚC
KHUÔN KIM LOẠI
THIẾT KẾ KHUÔN ĐÚC CẢO ĐÁ
TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ TRONG KHUÔN KHI RÓT
KIM LOẠI LỎNG
KIỂM TRA THÁO DỠ KHUÔN
TỔNG KẾT
SẢN XUẤT ĐÚC:
Vật đúc chiếm tỉ lệ khá cao trong tổng khối lượng máy
móc (50 – 85%)
Có nhiều phương pháp đúc khác nhau, mỗi phương
pháp có ưu điểm riêng.
Phương pháp đúc tạo ra chi tiết có hình dạng phức tạp,
kích thước lớn nhỏ khác nhau, và đúc có thể áp dụng
cho bất kỳ kim loại và hợp kim nào.
MỘT SỐ SẢN PHẨM ĐÚC:
KHUÔN KIM LOẠI:
CẤU TẠO KHUÔN KIM LOẠI:
Hòm khuôn: hòm khuôn trái và hòm khuôn
phải
+ Hệ thống rót
+ Chốt định vị
Cơ cấu khóa và kẹp chặt khuôn
Hệ thống đẩy vật đúc
Giá đỡ khuôn
ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM KHUÔN KIM LOẠI:
ƯU ĐIỂM:
Độ chính xác và độ
bóng bề mặt vật đúc
cao, lượng dư gia công
thấp
Vật đúc có tổ chức sít
chặt
Năng suất cao, giảm
chi phí sản xuất
NHƯỢC ĐIỂM:
Khó đúc các vật đúc có
hốc sâu, có nhiều phần
lồi…
Tốc độ nguội của
khuôn lớn khó đúc
các vật đúc thành
mỏng.
Không hiệu quả khi
sản xuất nhỏ.
QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VẬT ĐÚC TRONG
KHUÔN KIM LOẠI:
Giai đoạn 1: dòng kim loại lỏng đi từ miệng gầu
rót đến khuôn.
Giai đoạn 2: tỏa nhiệt quá nhiệt, kim loại lỏng
truyền nhiệt cho khuôn.
Giai đoạn 3: vật đúc đông đặc
Giai đoạn 4: làm nguội vật đúc đã đông đặc
YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ KHUÔN KIM LOẠI:
Kết cấu khuôn phải đảm bảo các yêu cầu sau:
Đảm bảo chế độ nhiệt của khuôn trong suốt
quá trình làm việc: nguội nhanh và tốc độ
nguội đồng đều, nâng cao chất lượng vật đúc,
giảm khả năng xuất hiện ứng suất trong vật
đúc.
Tháo đỡ khuôn và lấy vật đúc một cách dễ
dàng.
Bố trí hệ thống rót, ngót thuận tiện trong
khuôn, đảm bảo điền đầy tốt, thoát khí thuận
lợi.
Đáp ứng được yêu cầu cơ khí hóa, tự động hóa.
THIẾT KẾ KHUÔN KIM LOẠI ĐÚC CẢO ĐÁ
TRÌNH TỰ THIẾT KẾ KHUÔN KIM LOẠI:
1/ Tìm hiểu về vật đúc
2/ Chọn kích thước của phôi.
3/ Phân tích và lựa chọn mặt phân khuôn.
4/ Chọn vật liệu làm khuôn.
5/ Tính toán, chọn chiều dày thành khuôn.
6/ Tính toán kích thước của hệ thống rót, rãnh dẫn, đậu
ngót, cốc rót…
7/ Thiết kế ruột.
8/ Lập bản vẽ khuôn.
9/ Chọn cơ cấu đóng mở, khóa khuôn.
TÌM HIỂU CHI TIẾT ĐÚC – CẢO ĐÁ:
Vật liệu đúc: hợp kim nhôm A356
Khối lượng: 1,205 kg
Điều kiện làm việc
Tính công nghệ và kết cấu vật đúc
Lượng dư gia công
KÍCH THƯỚC CHI TIẾT:
KÍCH THƯỚC CHI TIẾT:
LỰA CHỌN VÀ TÍNH TOÁN CÁC THÀNH PHẦN
KHUÔN:
BỐ TRÍ VẬT ĐÚC TRONG KHUÔN:
•
Bố trí một chi tiết trong một khuôn
•
Đặt chi tiết nằm ngang.
•
Đặt chi tiết trong khuôn có phần lồi
quay xuống dưới
LỰA CHỌN VẬT LIỆU LÀM KHUÔN
Vật liệu chọn làm khuôn là thép C45. Đặc
điểm của thép này là rẻ tiền, tính công nghệ
tốt, dùng chế tạo các chi tiết chịu tải trọng tĩnh
và va đập cao, yêu cầu về độ bền và độ dai
cao. Khuôn kim loại bằng thép C45 có tuổi thọ
cao.
Khối lượng riêng: 7,88 g/cm
3
Nhiệt độ nóng chảy 1600– 1650
o
C
CHỌN MẶT PHÂN KHUÔN:
•
Chọn mặt phân khuôn đứng vì bố
trí hệ thống rót và vật đúc trong
khuôn dễ dàng.
•
Với kiểu khuôn có mặt phân khuôn
thẳng đứng khi lấy vật đúc cũng dễ
dàng hơn.
CHIỀU DÀY THÀNH KHUÔN:
Tham khảo các kinh nghiệm sản
xuất, thiết kế khuôn: chọn
b = 30 mm, c = 80 mm, a2 = 15 mm
d1= 30 mm, d2= 30 mm, a1 = 15 mm
HỆ THỐNG RÓT:
Kiểu rót từ trên xuống: thiết kế và gia công dễ dàng, hạn chế khuyết tật
trong vật đúc, dễ rót.
Tỉ lệ lấy thành phần hệ thống rót:
d1= 60 mm h= 80mm
d2=40mm
th
G
F
tb
.12,0
min
µ
=
25,1:5,1:1:: =ΣΣΣ
rxd
FFF
CHỐT ĐỊNH VỊ VÀ CHỐT ĐẨY VẬT ĐÚC:
KÍCH THƯỚC HÒM KHUÔN TRÁI:
KÍCH THƯỚC HÒM KHUÔN PHẢI:
HAI HÒM KHUÔN:
Hòm khuôn trái
Hòm khuôn phải
KHUÔN ĐÚC CẢO ĐÁ:
ÁP LỰC KIM LOẠI LỎNG LÊN THÀNH KHUÔN KHI RÓT:
)(
101130332022
VQVQVQFF
∑
−+==
αααρ
αραρ
cos)cos00(
0000
VQVQF
X
=++=
R=F , R= 4,3 N
Nhận xét: Áp lực kim loại lỏng lên thành khuôn rất nhỏ,
trong khi đó khuôn làm bằng thép C45 có độ cứng và độ bền
cao. Do đó, nó không gây ảnh hưởng lớn đến khuôn, chỉ gây
mài mòn thành khuôn nhưng rất ít.
TRƯỜNG NHIỆT ĐỘ TRONG KHUÔN:
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG TRÊN ANSYS
210 310 400 480 560 600 640 700 800
NHẬN XÉT:
Vùng đỏ là vùng có tốc độ nguội chậm nhất do đó nếu có
hình thành co ngót hoặc rạn nứt thì chỉ xảy ra trong vùng
đó đặc biệt là tại vị trí Mx. Tại điểm Mx là vùng kim loại
lỏng đông đặc sau cùng.
Tại các góc của vật đúc, khó tránh khỏi tình trạng kim
loại lỏng không điền đầy các góc. Do đó khi rót không nên
rót nhanh và mạnh.
