THIẾT kế QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ nấu LUYỆN GX 24 44 TRONG lò cảm ỨNG PHỤC vụ CHO VIỆC đúc BÁNH ĐAI

Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

Chương 1 – NGHIÊN CỨU CHI TIẾT ĐÚC VÀ LỰA CHỌN
PHƯƠNG PHÁP ĐÚC
1. Đọc bản vẽ chi tiết đúc

-

Tên chi tiết : Pully máy nén khí
Chi tiết trịn xoay với bán kính 400mm, cao 70mm
Chi tiết làm bằng gang xám 24-44, khối lượng riêng 7.28kg/dm3
Cần gia công bề mặt ở lỗ gắn với trục và bề mặt các rãnh gắn với bộ
truyền đai


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

2. Nghiên cứu điều kiện làm việc chi tiết đúc
- Trục pully được gắn với trục truyền động và các rãnh gắn với bộ truyền
đai, làm việc trong điều kiện chịu mài mòn cao. Các gân giúp chi tiết
chịu tải trọng cao, giảm được khối lượng chi tiết, thuận lợi cho việc hoạt
động và lắp ráp.
- Sau một thời gian, các rãnh bị mòn, sự liên kết của các puly bị kém và
các bộ phận bị mòn kết quả của trọng tải giật đột ngột và sự rung chấn
quá mạnh sẽ gây hậu quả nghiêm trọng như : gãy trục, đứt bộ truyền
đai.....
 Vì thế địi hỏi chi tiết đúc khơng có khuyết tật và cần gia công lỗ trục

và rãnh lắp
3. Nghiên cứu vật liệu và u cầu cơ, lý, hố tính của chi tiết
a- Thành phần hoá học của gang xám 24-44 (GX 24-44)
Độ bền
Độ rắn
Thành phần hoá học
2
daN/mm
HB
(%)
Kéo Uốn
C
Si
Mn
P
GX 24-44 24
44 170-241 3,2-3,4 1,4-1,7 0,6-0,9 ≤0,3
(Nguồn : Thiết Kế Đúc – Nguyễn Xuân Bông)
b- Tổ chức tế vi
- GX 24-44 tổ chức có graphit tấm,
số lượng ít, mịn, phân bố đều, nền
kim loại là peclit nên cơ tính của
gang khá cao
- Gang xám peclit có mức độ hình
thành graphit bình thường trong đó
có hàm lượng cacbon liên kết
khoảng 0.6-0.8%, tạo nên nền kim
loại peclit
Mác gang

(Theo “Vật liệu kỹ thuật-Đặng Vũ
Ngoạn)
Tổ chức gang xám nên peclit

S
≤0,12


Nhóm 3

-

-

4.
-

5.
6.
-

-

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

c- Đặc tính của gang xám
Gang xám có độ bền nén tốt, có khả năng tự bơi trơn (do có graphit) khi làm
việc ở điều kiện chịu mài mịn, có khả năng chịu nhiệt và tính giảm chấn tốt,
khơng u cầu tính dẻo dai cao
d- Nhiệt độ nóng chảy và đơng đặc

Gang xám có nhiệt độ nóng chảy thấp 12500C , nhiệt độ đơng đặc khoảng
11500C
Cần nấu kim loại ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại nhằm
trừ hao khoảng nhiệt độ mất đi trong q trình rót kim loại lỏng vào khuôn,
sao cho nhiệt độ kim loại lỏng khi rót vào khn lớn hơn hoặc bằng nhiệt độ
nóng chảy để tránh hiện tượng đông đặc sớm, khuyết tật vật đúc,.....Nhiệt độ
bắt đầu rót gang khỏi mẻ nấu khoảng 1250±(50-1000C)
Độ co dài của gang xám thấp khảng 0,9 - 1%
Nghiên cứu các gia cơng và vị trí gá lắp khi gia cơng chi tiết
u cầu độ bóng bề mặt ở lỗ trục và rãnh lắp truyền đai sau khi đúc hồn
chỉnh, vì thế chọn phương pháp gia cơng là tiện (đơn giản, dễ làm, rẻ
tiền,....nhưng vẫn đảm bảo đạt yêu cầu)
Mặt chuẩn gia cơng là đường kính ngồi lỗ trục (φ84 mm)
Xác định loại hình sản xuất đúc
Sản xuất hàng loạt lớn : 500 chi tiết/năm
Điều chỉnh kết cấu và lựa chọn phương pháp đúc
a) Chọn phương pháp đúc
Chi tiết khơng địi hỏi chất lượng bề mặt cao (trừ lỗ trục và rãnh đai cần gia
cơng theo u cầu), kích thước tương đối,....vì vậy chọn phương pháp đúc
khn cát-sét, làm khn bằng tay, dùng mẫu gỗ mặt phân khn dị
hình,...để tiết kiệm chi phí và giảm giá thành sản phẩm
b) Điều chỉnh kết cấu
Cần bo trịn các góc nhọn tránh khuyết tật đúc (cháy dính cát, co gót,...)


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

Chương 2 – LẬP BẢNG VẼ VẬT ĐÚC

1. Chọn vị trí vật đúc trong khn
Vật đúc được bố trí nằm ngang trong hịm khn như hình vẽ

2. Chọn mặt phân khn và mặt phân mẫu
- Mẫu sử dụng để làm khuôn là tấm mẫu nhơm, mặt phân khn dị hình để
đảm bảo cho q trình làm khn được dễ dàng và hiệu quả
- Bề mặt các rãnh gắn với bộ truyền dai sẽ dùng ruột vòng và lỗ trục cũng
được thêm ruột để đảm bảo chất lượng bề mặt cũng như dễ dàng làm khuôn
đúc, ruột làm bằng cát nhựa

- Mặt phân khuôn (axb) là mặt phân khn dị hình


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

3. Lượng dư gia cơng cơ khí
a. Dung sai đúc:
Do ta lựa chọn đúc bằng cát sét và làm khuôn bằng tay với mẫu gỗ và sản
xuất đơn chiếc với sản lượng 500 vật đúc/năm,nên cấp chính xác của vật đúc là cấp
3
 Sai lệch cho phép về kích thước:
- Theo Bảng 15/81 sách Thiết Kế Đúc – Nguyễn Xuân Bông: Các giá tri sai
lệch về kích thước đối với vật đúc bằng gang xám và thép,đối với các vật
đúc có cấp chính xác bằng 3 và kích thước chống chỗ lớn nhất bằng
400mm,chiều dày lớn nhất của thành vật đúc là 70.Ta có sai lệch cho phép
về kích thước của vật đúc bằng 1
 Sai lệch cho phép về chiều dày thành và gân khơng gia cơng :
- Kích thước chống chỗ lơn nhất của vật đúc là 400mm chiều dày thành và

gân không gia công là 10,tra bảng 16/81 sách Thiết Kế Đúc – Nguyễn Xuân
Bông ta được giá trị là 1,5(1,5)mm.
 Sai lệch cho phép về khối lượng:
- Vật đúc có thể tích gần đúng là (1,8 dm3)
- Khối lượng riêng của GX 24-44 là 7,28(kg/dm3 )
- Khối lượng vật đúc là khoảng 13(Kg)
- Tra bảng 17/82 sách Thiết Kế Đúc – Nguyễn Xuân Bông với khối lượng
danh nghĩa của vật đúc là 13 (Kg) và cấp chính xác là 3 ta có sai lệch cho
phép về khối lượng của vật đúc là 8%
b. Lượng dư gia công cơ:
 Lượng dư gia công cơ đối với rãnh lắp đai truyền :
- Dựa vào bảng 19 sách Thiết kế đúc của Nguyễn Xn Bơng ta có: đối với
vật đúc cấp chính xác là II,mm:
Kích thước chiếm
chỗ lớn nhất của chi
tiết

>260-500

Vị trí bề mặt khi đúc

Phía trên
Phía dưới ,bên

Lượng dư đối với các
khoảng kích thước danh
nghĩa
>50 và <120
6
4,5

Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

 Lượng dư gia công cơ đối với lỗ lắp ghép :
Dựa vào bảng 20 sách Thiết kế đúc của Nguyễn Xuân Bông ta có:
Nhóm lượng dư
Kích thước lớn nhất của vật
đúc,mm

1

2

3

Sản xuất
Lớn

Hàng loạt

300-500

-

-

-

Đơn chiếc
8

4. Lương dư cơng nghệ
Mục đích của việc tính lượng dư cơng nghệ
Tính lượng dư cơng nghệ cho một bề mặt nào đó là xác định lượng kim loại
được hớt đi trong suốt q trình gia cơng bề mặt đó.
Việc xác định lượng dư cơng nghệ có ý nghĩa quan trọng trong việc tính tốn
thiết kế quy trình cơng nghệ. Giải quyết vấn đề đó sẽ ảnh hưởng rất lớn đến
vấn đề kinh tế và kỹ thuật.
Nếu lượng dư quá lớn sẽ dẫn đến tốn kém nguyên vật liệu, tốn thời gian gia
công, làm giảm hiệu quả kinh tế.
Ngược lại lượng dư nhỏ không đủ để cắt đi những sai lệch của phơi do đó sẽ
khơng đảm bảo chất lượng bề mặt gia cơng hoặc có thể sảy ra hiện tượng
trượt dao và chi tiết khi gia công làm cho dao bị mịn nhanh.
a. Lượng dư cơng nghệ do độ xiên của thành vật đúc sinh ra
Dựa vào bảng 24 - trị số độ xiên thốt khn ở mặt ngồi của mẫu( và hộp
ruột) sách “Thiết Kế Đúc” – Nguyễn Xn Bơng, ta có độ dày của pully là
70mm, nên ta chọn
Chiều cao thốt khn của mẫu
Góc xiên
h,mm
Mẫu gỗ
>50-100

10


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong
b. Lượng dư cơng nghệ do đúc thêm để kẹp chặt vật đúc khi gia cơng,
thanh chằng chống biến dạng, các gân co ngót:

Do vật đúc là bully với các cánh quạt có thành mỏng nên khi đúc trong q trình
nguội và gia cơng dể bị biến dạng hoặc gãy vỡ nên để chắc chắn ta thường đúc
thêm những phần để giá kẹp vật đúc hoặc thanh giằng và được bỏ đi khi chi tiết
được chế tạo xong.
c. Lượng dư công nghệ để bù trừ vật đúc bị biến dạng và co theo một số
hướng sai lệch với dự tính
Do vật đúc làm bằng gang xám có độ co thấp 0,8 – 1% vì thế khi đông đặc dễ dàng
khống chế được sai lệch cũng như biến dạng khi co ngót bằng hệ thống đậu ngót và
vật làm nguội
d. Lượng dư cơng nghệ do “lượng dư âm” trên mẫu liên quan đến mặt
ráp khuôn và đánh động để rút mẫu ra khỏi khuôn
Lượng dư âm để bù trừ cho thành đúc dày thêm ở mặt phẳng ráp khuôn do đánh
động khi rút mẫu ra hoặc khn bị phình ta giảm bớt 1 lượng ở vị trí giữa 2 mặt
ráp khn 1,5mm theo bảng 27 sách “Thiết Kế Đúc” – Nguyễn Xuân Bông, với vật
đúc nặng 13kg và thành dày 25mm là 1,5/2 = 0,75mm


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

Chương 3 – THIẾT KẾ BẢN VẼ CƠNG NGHÊ ĐÚC
I.

THIẾT KẾ RUỘT

1. Chọn hình dáng lõi
a) Các nguyên tắc chung cơ bản khi chọn hình dáng lõi:
-Làm đơn giản hình dáng lõi nên chế tạo hộp lõi đỡ phức tạp
-Các lõi kích thước nhỏ sẽ ít bị biến dạng khi sấy, đảm bảo vật đúc chính
xác
-Có thể tạo ra các mặt phẳng ở các lõi để đặt dể dàng và chắc chắn trên các
tấm sấy có hình dáng đơn giản mà khơng phải dùng các khay sấy định hình
đặt tiền. Điều này rất quan trọng với những lõi có hình dáng phức tạp.
Chọn lõi cho bully cần:
Do hình dạng bully lớn với vịng răng thang khi thiết kế hình dạng lõi cần
xem xét chọn phương án hợp lý nhất: nên chọn phương án phân chia lõi
thành nhiều phần do đảm bảo các yêu cầu:
 Những phần hợp thành của lõi phải đảm bảo có độ bền cần thiết khi
vận chuyển cũng như khi đặt lõi vào khn, lắp ghép vững chắc trong
khn, thốt hơi dể dàng và an tồn, khơng q cao để lõi không bị
biến dạng dưới tác dụng của trọng lực bản thân, nên thiết kế có mặt
phẳng để lõi nằm vững chắc trong thời gian sấy.
 Không nên để đường tiếp giáp giữa hai lõi nằm ở những góc lượn
chuyển tiếp từ hình này sang hình khác; nên phân chia lõi theo tiết
diện mà biến dạng ở đó được xác định chính xác bằng các kích thước
trên bản vẽ.
 Với các nguyên tắc trên ta chọn lõi như sau:
 Ruột L1 ở vòng giữa
 4 lõi L2 ghép nhau với 1 góc 900 chia thành 4 phần xung quanh vịng
đai thang
b) Ngun tắc đặt đầu gác:
 Hình dáng và kích thước đầu gác lõi được xác định phải đảm bảo dể
đặt lõi vào khuôn, ngăn ngừa sản xuất sự xê dịch của lõi trong ổ gác
theo hướng thẳng góc với trục đầu gác, xê dịch dọc theo trục hoặc
xoay quanh trục.

 Hình dáng và hình thức đầu lõi cũng phải đảm bảo khơng bịt kín
đường thơng hơi, khơng làm lún, hỏng bề mặt đầu gác lõi và ổ gác do


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong
áp lực trên một đơn vị diện tích bề mặt của ổ gác và đầu gác lõi sinh
ra bởi trọng lượng của lõi và áp suất của chất lỏng vượt quá giới hạn
cho phép.


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong
 Với chi tiết của nhóm ta sẽ chọn khóa có một mặt cắt vác với lõi L2
(lõi nằm ngang) ta sẽ vác nghiêng phần dưới lõi L2 và chọn khóa kiểu
cắt vác phần đáy với lõi L1 (lõi thẳng đứng)

c) Kích thước ruột đứng:
Chiều cao của đầu gác
ruột (mm)
Đầu gác
dưới
(mm)
30

Đầu gác
trên (mm)
25

Khe hở giữa đầu gác
và ổ gác ruột ở một
phía (mm)
Phần
Phần trên
dưới của
của
khn
khn
1
1,5

Bán kính
lượn ở
chân của
đầu gác
(mm)
5

Độ xiêng của đầu gác
(mm)
Dưới (o)

Trên (o)

10

15

(Tra bảng 29 trang 105 Sách “Thiết kế đúc_Nguyễn Xuân Bông – Phạm Quang Lộc)


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

- Kiểm tra ruột có bị nổi khi rót kim loại:
+ Điều kiện ruột khơng nổi: Fkll  Pruot  Facsimet
+ Ta có: Fkll   .F1 .H
Trong đó:  là trọng lượng riêng kim loại lỏng (N/m3):   68670 (N/m3)
F1: diện tích ruột chịu tác dụng: F1 = (0,0352 – 0,0282).π (m2).
H: Chiều cao: H = 0,104 m .
==> Fkll   .F1.H  68670.(0, 0352  0, 0282 ). .0,104  9,89 N .


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

Chiều cao của đầu gác
ruột (mm)
Đầu gác
dưới (mm)
35

Đầu gác
trên (mm)
45

Khe hở giữa đầu gác và
ổ gác ruột ở một phía
(mm)
Phần dưới Phần trên
của khn của khn
1
1,5

Bán kính
lượn ở
chân của
đầu gác
(mm)
5

Độ xiên của
đầu gác
(mm)
10


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

2. Hệ thống rót:
1. Ngun tắc bố trí hệ thống rót:
• u cầu chung:
- Bảo đảm ngăn không cho xỉ và các tạp chất khác lẩn vào vật đúc cùng với
kim loại.

- Cung cấp kim loại lỏng và điều chỉnh lượng nhiệt cho vật đúc trong thời
gian đơng đặc và làm nguội.
- Dịng kim loại lỏng chảy êm, đều, liên tục.
- Khối lượng bé, ít chiếm chỗ.
Đối với vật đúc là PULI bằng gang thì ta chọn hệ thống rót như sau:
- Rót kim loại có rãnh dẫn bên hơng.
- Dẫn tuyến tính, một ống rót.
- Rót kim loại qua một vài rãnh dẫn.
- Có rãnh lọc xỉ.
2. Tính tốn hệ thống rót:
a) Thời gian rót hợp lý:
t = s√
Trong đó : g – là chiều dày trung bình thành vật đúc (mm)
G – khối lượng vật đúc cộng HTR (kg)
s – là hệ số đối với vật đúc bằng gang có khối lượng dưới 1t là 1.4
- Chi tiết đang thiết kế đúc có bề dày khơng đồng đều nên ta tính bề dày trung
bình của vật đúc như sau
g=

= 15,55 mm


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

- Khối lượng vật đúc : Gvd = 13 kg
Giả sử khối lượng hệ thống rót : Ghtr = 8 kg
Vậy khối lượng : G = 13 + 8 = 21 kg
 Thời gian rót hợp lý là :

t = 1,4 x √
= 10s
b) Tốc độ dâng kim loại (kiểm tra lại thời gian rót hợp lý)
V=

=

= 0,7 cm/s

Trong đó : C – chiều cao vật đúc (cm)
t – thời gian rót (s)
- Trị số V bé nhất cho phép của vật đúc bằng gang, chiều dày thành vật đúc là
15,55 mm là 1–2. Như vậy thời gian rót hợp lý khơng thỗ u cầu
- Do tốc độ dâng kim loại nhỏ hơn điều kiện tiêu chuẩn sẽ làm thành vật đúc
nhăn nheo khi kim loại nguội hay bị bẩn do oxit và tạp chất tạo thành trên bề
mặt vật đúc. Để tránh trường hợp đó ta cần giảm thời gian rót hợp lý thành t
= 7,7 s ≈ 8 s để V = 1 cm/s
c) Cột áp thuỷ tĩnh trung bình của kim loại
htb = h0 -

= 20 -

= 18,85 cm

trong đó :
h0 : áp suất thuỷ tĩnh ban đầu lớn nhất (cm)
P : chiều cao vật đúc trên rãnh dẫn (cm)
C : chiều cao vật đúc ở vị trí khi rót (cm)
d) Tiết diện chỗ hẹp nhất của HTR
Fmin =

√

=

√

= 5,6 (cm2)

Trong đó :
+ µ : hệ số trở lực chung của khuôn đối với vật đúc bằng gang ( trang
trong bảng 36 trang 137 sách Thiết kế đúc – Nguyễn Xuân Bơng)
+ htb : cột áp suất thuỷ tĩnh trung bình của kim loại (cm)
+ G : khối lượng vật đúc cộng HTR
+ t : thời gian rót hợp lý


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

- Dựa vào bảng 37/139 sách Thiết kế đúc – Nguyễn Xuân Bông để xác định
tiết diện rãnh dẫn bé nhất và số rãnh dẫn phụ thuộc vào chiều dày thành vật
đúc, ta có : rãnh dẫn có tiết diện là 5,6/3 = 1,9 cm2 và số lượng rãnh dẫn là 3
rãnh
e) Tiết diện rãnh dẫn (Fd), rãnh lọc xỉ (Fx) và ống rót (Fr)
Biết tổng tiết diện rãnh dẫn Fd có thể tính tiết diện rãnh lọc xỉ Fx và ống rót
Fr như sau :
Đối với vật đúc bằng gang, ta có :
Fd : Fx : Fr = 1 : 1,2 : 1,4

Vậy :
Fd = 5,6 cm2 => F1d = 5,6/3 = 1,9 cm2
=>
Fx = 6,7 cm2
Và
Fr = 7,84 cm2
f) Xác định hình dáng và kích thước các thành phần của HTR
- Ta có : Fr = 7,84 cm2 => đường kính cốc rót d = 30 mm, dựa vào bảng 39/142
sách Thiết Kế Đúc – Nguyễn Xn Bơng ta có kích thước cốc rót như sau
Đường
Kích thước mm
Mạng Dung
kính
lọc
tích
D1
D2
D3
D4
H
h
h1
ống
N0
phễu
rót
cm3
mm
30
110

90
80
72
100
90
18
3
600


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

- Kích thước rãnh lọc xỉ khi h = a :
Tiết diện Fx (cm2)
a
6,7
27

Fd (cm2)
1,9

a (mm)
24

Kích thước (mm)
b
22

h
27

b (mm)
21

h (mm)
8


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

- Ngồi ra, ta cịn có các đậu hơi đặt ở nơi đơng đặc cuối cùng của chi tiết
trong hịm khn, nhằm thốt khí sinh ra khi rót kim loại lỏng vào khn .
Với tổng diện tích đậu hơi sẽ bằng tổng diện tích rãnh dẫn
Nên : Fđh = F1dh = 5,6 cm2
g) Kiểm tra kết quả tính tốn
- Sau khi tính tốn và xác định hệ thống rót ta kiểm nghiệm lại hệ thống rót có
đúng với giả thuyết đưa ra hay khơng với d = 7,2 g/cm3
+ Khối lượng phễu rót :
mp = Vp x d = 600 x 7,2 = 4320 g = 4,32 kg
+ Khối lượng ống rót :
mr = Vr x d = Fr x h x d = 7,84 x 10,2 x 7.2 = 575g = 0,6 kg
+ Khối lượng rãnh lọc xỉ :
mx = Vx x d = Fx x l x d = 6,7 x 42 x 7.2 = 2026g = 2 kg
+ Khối lượng rãnh dẫn :
md = Vd x d = n x F1d x l x d = 3 x 1,9 x 10 x 7.2 = 410g = 0,4kg
+ Khối lượng đậu hơi :

mđh = Vđh x d = n x F1đh x l x d = 5,6 x 6 x 7.2 = 242g = 0.25kg
- Tổng khối lượng hệ thống rót :
mhtr = mp + mr + mx + md + mđh = 4,32 + 0,6 + 2 + 0,4 + 0,25 = 7,6 kg
Ban đầu giả sử khối lượng hệ thống rót là 8kg
 Sai số :

.100% = 5%

Do sai số nhỏ hơn 10% nên tính tốn hệ thống rót là hợp lý
- Kết luận :
Kích thước hệ thống rót như trên phù hợp cho chi tiết


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

3. Tính tốn vật làm nguội
a. Phân tích nút nhiệt:
- Vật đúc gồm có thành dày ở trong tiếp xúc với thành mỏng nằm ngay chính
giữa, ở các vị trí tiếp xúc này có chứa nút nhiệt và 1 nút nhiệt nhỏ ở phía
ngồi của chi tiết. Các nút nhiệt có thể gây ra các khuyết tật trong q trình
rót kim loại và làm nguội vật đúc.

b. Đặt vật làm nguội:

- Ở phần nút nhiệt trung tâm vật đúc vì vật liệu đúc là gang xám với độ co
ngót khi đúc khơng q cao, nhằm giảm chi phí gia cơng cũng như đảm bảo
vật đúc khơng bị hư hỏng trong q trình gia cơng cắt đậu ngót ta chọn
khơng dùng đậu ngót trong trường hợp này mà thay vào đó ta dùng hỗn hợp
làm nguội được sử dụng trực tiếp trong quá trình làm ruột. Bằng cách sử
dụng hỗn hợp làm nguội ta cũng sử dụng tương tự đối với phần ruột vịng
ngồi của chi tiết đảm bảo điều chỉnh chi tiết nguội hợp lý không bị nút nhiệt
và giảm khuyết tật vật đúc
- Vật liệu chi tiết là gang xám nên ta chọn hỗn hợp làm nguội với thành phần
như sau: hỗn hợp “nửa kim loại” gồm 60%-80% mạt gang trộn với cát đất
sét. Có thể tăng cường độ làm nguội bằng cách điều chỉnh chiều dày lớp hỗn
hợp làm nguội với chi tiết này ta có bán kính tác dụng của hỗn hợp làm
nguội là 50mm (được tra ở bảng 53 Thiết kế đúc – Nguyễn Xuân Bông).


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

Chương 4 - THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ NẤU LUYỆN
GX 24-44 TRONG LỊ CẢM ỨNG PHỤC VỤ CHO VIỆC ĐÚC
BÁNH ĐAI
1. Lựa chọn lò nấu
Thực tế hiện nay đa số các doanh nghiệp dùng lò nấu để phục vụ cho xưởng đúc sử
dụng lị cảm ứng trung tần khơng lõi sắt. Với bài tập lớn này nhóm cũng lựa chọn
loại lị này để nấu gang xám 24-44.
Ưu điểm của lò cảm ứng:
+Luyện dược thép có hàm lượng C rất thấp (C<0,02%)
+Hàm lượng khí có hại trong thép rất thấp
+Khuấy trộn tốt

+Hợp kim hóa tốt,ít cháy hao (chỉ khoảng 0,5-1%)
+Khống chế thành phần và nhiệt độ tốt
Nhược điểm của lò cảm ứng:
+Tuổi thọ nồi lị thấp
+Khơng có khả năng tinh luyện tốt như trong lò hồ quang nên phải đảm bảo nguồn
liệu sạch
+Tiêu tốn điện năng khá lớn
2. Lựa chọn nguồn nhiên liệu
Nguồn liệu dược lựa chọn là phế liệu đúc có mác gang GX 24-44 nấu lại.Vì mác
GX 24-44 là mác gang xám bền cao nên được quy định chặt chẽ thành phần lẫn cơ
tính do đó cần có nguồn liệu sạch do khả năng tinh luyện lò cảm ứng là hạn chế.
3. Đánh giá và xử lý nguồn liệu
-Đánh giá liệu:Trước hết phải xem liệu có đảm bảo và có kích thước phù hợp cho
việc nấu luyện,đánh giá độ sạch, phân tích thành phần và tổ chức


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

-Xử lý nguồn liệu:Loại bỏ nguồn liệu rỉ,dính dầu mỡ;kích thước cụ liệu phải phù
hợp tần số làm việc của lị.Nên chọn kích thước cụ liệu theo bảng sau

Tần số lị, (Hz)

Kích thước cục liệu (mm)

500.000

1,5

10.000

10-12

2.000

25-30

1.000

35-40

50

100-150

4. Nạp liệu
- Đối với lò mới đầm xong cần phải sấy trước khi dùng, đối với lò đang vận
hành thì sau khi sửa và vá lị thì có thể chất liệu vào để tiến hành mẻ nấu kế
tiếp
- Khi lị chạy ổn định thì cách chất liệu như sau:
Đợt đầu chất liệu nhẹ, nhỏ xuống đày nồi lò, liệu cục to, nặng được
chất lên trên với số lượng 60-70% tổng trọng lượng liệu.
Sau khi cháy khoảng 2/3 – ½ liệu thì chất số liệu cịn lại vào và tăng
cơng suất điện để nấu chảy nhanh. Tuỳ theo tình hình nung đỏ liệu mà tăng
cơng suất điện vào lị cho phù hợp
- Liệu được chất vào phải đảm bảo độ xít chặt, nâng cao mật độ dịng điện
cảm ứng
- Các loại phero có nhiệt độ nóng chảy cao như FeCr, FeMn và chất tăng

cacbon được cho vào cùng mẻ liệu


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

5. Chế độ điện
- Đối với lò cảm ứng trung tần, thời gian nấu trung bình khoảng 1000kg/mẻ.
Với loại lị cảm ứng trung tần (KGPS-1000-0,5, dung lượng 2 tấn) đã chọn
thì chế độ điện áp 3 pha AC vào – ra là 380V – 660V, tần số 500Hz, tỉ lệ nấu
chảy(tấn/h) là 1,4
- Chế độ điện xét cho lò đã nấu chảy ổn định :
Từ 5 – 10 phút đầu chỉ dùng công suất PN = 40% công suất định mức
PĐM. Thời gian này phụ thuộc vào tình trạng lị và phối liệu đưa vào nấu
luyện. Khi nhiệt độ đạt khoảng 900-10000C liệu đã được nung nóng sáng
trắng thì tăng cơng suất cực đại để tranh thủ nấu chảy nhanh, Pmax = (6570)% PĐM và duy trì cơng suất này cho đến khi liệu nóng chảy hồn tồn.
Sau khi kết thúc thời kì nấu chảy hồn tồn có thể giảm bớt cơng suất
nấu cịn 40-50% PĐM tuỳ thuộc vào công nghệ, mác gang cần nấu
6. Điều chỉnh thành phần mẻ nấu
- Mác gang GX 24-44 có cơ tính cao, được nấu luyện từ phế liệu đúc có thành
phần giống với mác gang cần nấu
- Mác gang có hàm lượng C và Si thấp, có độ bền cao, nên khi đúc dễ bị biến
trắng, không thể gia cơng cắt gọt. Có thể khắc phục bằng cách dùng chất
chống trắng, dùng một lượng nhỏ các nguyên tố graphit hoá như Si, Ca,
Sr,... với lượng dùng (0,1-0,3%), bổ sung vào đầu rót trước khi rót khn, sẽ
làm cho graphit kết tinh nhỏ mịn, xementit mất đi, tổ chức nên chủ yếu là
peclit,...làm cơ tính gang tăng cao
- Biến tính gang chia làm 2 loại : biến tính graphit hố và biến tính ổn định
peclit. Nên phối hợp cả 2 để tránh biến trắng và nâng cao cơ tính. Dùng hợp

kim CrSiMn chứa 40%Cr, 18%Si, 10%Mn, 0,75%Ti, 0,5%Ca, 0,2%Al làm
chất biến tính cho gang
- Do dùng phế liệu đúc có thành phần giống với mác gang cần nấu nên hàm
lượng các nguyên tố hoá học đạt yêu cầu, khơng địi hỏi phải phối liệu để ổn
định thành phần các nguyên tố mác gang
- Viêc tháo xỉ và khuấy trộn nồi lị làm các tạp khí phát sinh dễ thốt ra ngồi
nồi lị, ngồi ra trước khi rót kim loại và khn đúc có thể dùng bột Al để
khử khí triệt để


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

- Trước khi rót kim loại lỏng cần dùng mẫu thử xác định lại thành phần các
nguyên tố. Sau đó ổn định nhiệt dựa vào bảng điều khiển của lò hay các thiết
bị đo nhiệt để xác định nhiệt lò, khi nhiệt lò phù hợp với nhiệt độ rót gang
thì bắt đầu vớt xỉ và rót kim loại lỏng


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

Chương 5 – HỖN HỢP LÀM RUỘT
– HỖN HỢP LÀM KHUÔN
I. HỖN HỢP LÀM RUỘT
1. Lựa chọn hỗn hợp làm ruột

- Ta lựa chọn hỗn hợp làm ruột là cát nước thủy tinh đóng rắn nguội theo công

nghệ CO2; loại hỗn hợp này được dùng chủ yếu cho vật đúc bằng gang thép và hợp
kim màu dùng cho sản xuất đơn chiếc loạt nhỏ. Nguyên lý chủ yếu là dựa trên sự
hiện diện của thủy tinh lỏng mà chúng có khả năng đơng cứng nhanh khi thổi khí
CO2, trong thời gian ngắn (1-5 phút), sau đó có thể sấy trong một thời gian xác
định để dạt độ bền tối đa.(Theo sách Công nghệ đúc-Đặng Mậu Chiến trang 93)
- Thành phần:
+Cát thạch anh:100%
+Nước thủy tinh:6%
+Bột Amiang:5%
+Phoi gang
Nung 2000C để đạt được độ bền cực đại
- Các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ làm hộp ruột:
+Tốc độ khí
+Đường kính lỗ thổi
+ Mật độ lỗ thổi thời gian thổi
-Nhược điểm lớn nhất của công nghệ này là khó phá khn, khắc phục:Sử dụng
hỗn hợp chất phụ gia vô cơ hoặc hữu cơ để dễ phá khuôn.(Sách Vật liệu làm
khuôn-Đinh Quảng Năng)
+ Chất phụ gia vô cơ bao gồm: bột macsalit, bột đá, sét chịu lửa, xỉ luyện
kim, corun, cromit. Các chất phụ gia vơ cơ có tác dụng đẩy điểm biến mềm của
màng chất dính về phía nhiệt độ cao làm khơng xuất hiện độ bền cực đại lần đầu
hoặc làm giảm độ bền cực đại lần hai


Nhóm 3

GVHD : Th.S Lê Quốc Phong

+Chất phụ gia hữu cơ gồm có bột than đá mùn cưa, bột ngũ cốc dầu mazut, pek,
nhựa polime. Các chất phụ gia hữu cơ có tác dụng tạo ra lỗ trống khơng liên tục

của màng chất dính do nó bị cháy sau khi đúc rót ,làm giảm độ bền của màng chất
dính.
2. Quy trình cơng nghệ chế tạo ruột
Chuẩn bị hịm ruột để làm việc

Nhồi hỗn hợp vào hịm ruột

Tạo độ thơng khí cho ruột

Quay lật ruột trong hòm cùng với tấm sấy

Lấy ruột ra khỏi hòm

Tinh sửa ruột

Sơn ruột bằng chất sơn cháy dính cát cơ nhiệt

Sấy khơ ruột và bề mặt ruột

Tổ hợp thành bộ và ghép các ruột

Tăng bền cho ruột theo phương pháp hóa học