C1 cong nghe duc de muc 4 5 4t

MẬT

Số:........

MẬT

KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI
Môn học
Chương 1
Đối tượng
Năm học

: Công nghệ kim loại
: Công nghệ đúc
: Đại học
: 2013-2014

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2013


KẾ HOẠCH GIẢNG BÀI
PHÊ DUYỆT
Ngày….tháng 11 năm 2013
TRƯỞNG BỘ MÔN

Môn học : Công nghệ kim loại
Chương 1: Công nghệ đúc
Đối tượng: Đại học

Phần một:
Ý ĐỊNH GIẢNG BÀI

I. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU:
1. Mục đích:
Cung cấp cho học viên các kiến thức cơ bản về các phương pháp đúc đặc biệt và
đặc điểm chế tạo của từng phương pháp.
2. Yêu cầu:
a. Về nhận thức: Nắm được khái niệm, đặc điểm và nguyên lý của từng phương
pháp.
b. Về kỹ năng: Học viên có thể lựa chọn phương pháp gia công cho từng loại
chi tiết.
II. NỘI DUNG:
1. Nội dung chính:
- Đúc li tâm
- Đúc áp lực
- Đúc liên tục
- Đúc trong khuôn mẫu chảy
2. Nội dung trọng tâm:
- Đúc trong khuôn mẫu chảy
- Đúc liên tục
III. THỜI GIAN:
Tổng số: 4 tiết
IV. ĐỊA ĐIỂM:
Phòng học lý thuyết
V. TỔ CHỨC, PHƯƠNG PHÁP:
1. Tổ chức:
- Lên lớp lý thuyết, thảo luận, và học tập tập trung tại hội trường.
2. Phương pháp:
- Nêu vấn đề, hướng dẫn, trình chiếu
VI. VẬT CHẤT BẢO ĐẢM:
- Đối với giáo viên: Giáo án, bài giảng, TLTK, máy chiếu, phấn, thước kẻ...
- Đối với học sinh: Vở, sách giáo khoa, bút, thước kẻ....

2


Phần hai:
THỰC HÀNH GIẢNG BÀI
I. THỦ TỤC LÊN LỚP: ( 15 phút)
1. Ổn định lớp:
2. Kiểm tra bài cũ:
3. Giới thiệu bài mới:
II. TRÌNH TỰ GIẢNG BÀI: ( 160 phút)
Thứ tự, nội dung
Thời gian
(Phút)

Phương pháp

4. Các phương pháp đúc đặc biệt.
4.1. Đúc li tâm
4.1.1. Khái niệm

20

4.1.2. Đặc điểm
4.1.3. Phân loại
4.2. Đúc áp lực
4.2.1 Khái niệm

20

4.2.2. Đặc điểm

4.3. Đúc liên tục
4.3.1. Khái niệm

40

4.3.2. Đặc điểm
4.3.2. Quá trình đúc liên tục
4.4. Đúc trong khuôn mẫu chảy

50

4.4.1. Khái niệm

5

4.4.2. Đặc điểm

10

4.4.3. Trình tự đúc trong khuôn mẫu
chảy

35

5. Các dạng hỏng khi đúc và cách khắc phục
5.1. Sai lệch về hình dạng, kích thước và trọng
lượng
5.2. Khuyết tật mặt ngoài
5.3. Nứt
5.4. Lỗ hổng trong vật đúc

5.5. Lẫn tạp chất
5.6. Sai về tổ chức
5.7. Sai về thành phần hóa học
3

30

NVĐ, HD


III. KẾT THÚC GIẢNG BÀI: (5 phút).
1. Kiểm tra kiến thức mới tiếp thu của học viên:
2. Tóm tắt nội dung chính của bài:
3. Giao bài tập về nhà và những vấn đề học viên cần nghiên cứu, chuẩn bị:
- Học viên về nhà đọc trước chương 2 công nghệ gia công áp lực.

Ngày
tháng 11 năm 2013
NGƯỜI BIÊN SOẠN

4


TRƯỜNG SĨ QUAN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
KHOA: KỸ THUẬT CƠ SỞ
Số:........

BÀI GIẢNG
Môn học
Chương 1

Đối tượng
Năm học

: Công nghệ kim loại
: Công nghệ đúc
: Đại học
: 2013-2014

Thượng úy, KS Nguyễn Việt Hùng

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11 NĂM 2013

5


PHÊ DUYỆT
Ngày….tháng 3 năm 2012
TRƯỞNG BỘ MÔN
MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của ngành chế tạo máy thì công nghệ đúc đã có những
bước phát triển vượt bậc. Một số phương pháp đúc hiện đại có thể sản xuất các chi
tiết cóTrung
độ chính
bóng
bề mặt
và đạt năng suất cao.
tá, xác,
ThS độ
Phạm
Hồng

Thanh
NỘI DUNG
4. Các phương pháp đúc đặc biệt.
4.1. Đúc ly tâm.
4.1.1 Khái niệm
Là phương pháp rót kim loại lỏng vào khuôn quay, nhờ lực ly tâm mà kim loại
lỏng được ép vào bên trong lòng khuôn hoặc điền đầy khuôn và tạo thành vật đúc.

Đúc ly tâm đứng

Đúc ly tâm nằm

Hình 4.1. Sơ đồ đúc ly tâm
4.1.2 Đặc điểm :
- Đúc được các chi tiết tròn xoay rỗng mà không cần dung lõi, do đó tiết kiệm
được vật liệu và công làm lõi.
- Không cần dùng hệ thống rót nên tiết kiệm được nguyên vật liệu.
- Tổ chức kim loại mịn chặt, không có rỗ co và rỗ khí.
- Vật đúc sạch do tạp chất, xỉ và phi kim nhẹ có lực ly tâm bé nên không bị lẫn vào
kim loại vật đúc.
- Có khả năng điền đầy khuôn tốt nên có thể đúc được vật có thành mỏng, vật có
gân gờ hoặc hình nổi mỏng.
4.1.3 Phân loại:
Có 2 phương pháp đúc ly tâm: đúc ly tâm đứng và đúc ly tâm nằm.
- Đúc li tâm đứng: Là phương pháp đúc li tâm mà khuôn quay theo trục thẳng
đứng. Thường dùng khi đúc vật đúc ngắn.
- Đúc li tâm nằm: Là phương pháp đúc li tâm mà khuôn quay theo trục nằm
ngang. Thường dùng khi đúc vật đúc dài.
4.2. Đúc áp lực.
4.2.1. Khái niệm:

Đúc áp lực là phương pháp ép kim lọai lỏng vào khuôn kim loại với áp lực lớn.
4.2.2. Đặc điểm :
- Vật đúc có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao.
- Có thể đúc được các vật mỏng và phức tạp vì phương pháp này có khả năng điền
đầy kim loại lỏng vào lòng khuôn tốt
- Năng suất cao, chất lượng tốt.
6


Hình 4.2. Sơ đồ máy đúc pittong có buồng ép nguội
4.3. Đúc liên tục.
4.3.1. Khái niệm:
- Đúc liên tục là qúa trình rót kim loại lỏng đều và liên tục vào khuôn bằng kim
loại, xung quanh hoặc bên trong khuôn có nước lưu thông làm nguội. Nhờ vào sự
truyền nhiệt nhanh, kim loại lỏng trong khuôn được kết tinh ngay, vật đúc được kéo
ra liên tục khỏi khuôn.
4.3.2. Đặc điểm
- Phương pháp đúc liên tục cho năng suất cao, là phương pháp sản xuất tự động và
thích hợp đúc các loại ống, thỏi, tấm có tiết diện không đổi, chiều dài của vật đúc
không hạn chế.
- Sản phẩm đúc liên tục không bị co, rỗ khí, rỗ xỉ, ít bị thiên tích, thành phần hoá
học đồng nhất.
- Do nguội nhanh gây ra ứng suất bên trong lớn, vật đúc dễ bị nứt
- Không đúc được các vật đúc có hình dáng phức tạp.
4.3.3. Quá trình đúc liên tục:
- Kẹp móc (5) vào tấm đỡ (4), Tấm đỡ được ép chặt vào đáy khuôn.
- Rót từ từ kim loại lỏng từ thùng chứa vào khuôn, cách mặt trên của khuôn
khoảng 20 ÷ 25 mm. Khi kim loại đông đặc thì kéo móc (5), tấm đỡ (4) sẽ mang theo
vật đúc đi ra khỏi khuôn qua hệ thống con lăn để duy trì quá trình đúc liên tục.
- Để dễ kéo vật đúc ra khỏi khuôn và nâng cao độ bóng bề mặt của vật đúc thì

khuôn đúc có chuyển động khứ hồi dọc theo phương chuyển động của vật đúc.

7


nước vào

nước vào
1. vùng kim loại
1
lỏng
2. vùng kim loại kết 2
tinh
3. con lăn
4. tấm đỡ
5. móc kéo
6. thỏi kim loại

3

1
nước ra

nước ra

2
3

4

6

5

a/

b/

Hình 4.3. Sơ đồ đúc liên tục thỏi
4.4. Đúc trong khuôn mẫu chảy
4.4.1.Khái niệm:
- Đúc trong khuôn mẫu chảy là phương pháp chế tạo khuôn dùng mẫu bằng vật
liệu dễ chảy. Mẫu này có thể chảy ra để tạo thành lòng khuôn đúc do nhiệt hoặc hòa
tan trong dung môi.
- Do khả năng chế tạo vật đúc chính xác nên còn gọi là phương pháp đúc chính
xác.
4.4.2. Đặc điểm:
- Có thể đúc được những vật đúc rất phức tạp
- Đúc được hợp kim khó chảy như thép không rỉ, thép gió…
- Độ chính xác và độ bóng bề mặt rất cao (vì độ chính xác của mẫu chảy rất cao,
không có mặt phân khuôn nên không có sự lệch khuôn, không có khuyết tật do lắp
khuôn gây ra, rót kim loại vào khuôn đã được nung nóng nên giảm ứng suất nhiệt do
đó vật đúc ít bị cong vênh)
- Cường độ lao động cao, chu trình sản xuất dài, giá thành khuôn cao.
4.4.3.Trình tự đúc trong khuôn mẫu chảy:
- Chế tạo khuôn ép: Khuôn ép dùng để chế tạo mẫu dễ chảy, khuôn thường có 2
nửa, vật liệu làm khuôn ép thường là kim loại.
- Chế tạo vật liệu dễ chảy : Vật liệu dễ chảy dạng sáp, thành phần chính là parafin
và stearin, nhiệt độ nóng chảy khoảng 50÷900c .
- Chế tạo mẫu chảy: rót vật liệu dễ chảy vào khuôn ép, để nguội cho mẫu đông

cứng trong khuôn sau đó lấy mẫu ra ngoài sửa chữa.
- Lắp một số mẫu với nhau thành nhóm mẫu chảy.
- Chế tạo khuôn đúc:
+ Chế tạo huyền phù: huyền phù được chế tạo trên cơ sở etylsilicat, nước thủy
tinh với bột thạch anh, bột có cỡ hạt <0,05m.
8


+ Nhúng mẫu (nhóm mẫu) vào huyền phù. Sau đó, ta tiến hành phủ 1 lớp cát
thạch anh lên mặt mẫu. Sau mỗi một lớp phải sấy khô rồi mới tạo lớp tiếp theo. (Nếu
sấy ngoài không khí mất 2-4h. Nếu sấy bằng dòng khí amoniac mất 40-60ph. Nếu
huyền phù trên cơ sở nước thủy tinh thì làm cứng trong dung dịch cloruamon(CH 4Cl)
sau 2 phút và sấy tiếp ngoài không khí 10 phút)
+ Khi vỏ khuôn đạt độ dày theo yêu cầu ta tiến hành sấy để giải phóng mẫu,
tạo lòng khuôn đúc.
+ Sấy vỏ khuôn trong lò ở nhiệt độ 900-100o C tăng độ bền và tính thông khí
cho khuôn.
- Nấu chảy kim loại, rót kim loại vào khuôn,
- Dỡ khuôn
- Làm sạch vật đúc.

Hình 4.5. Quy trình đúc mẫu chảy

5. Các dạng hỏng khi đúc và cách khắc phục
5.1. Sai lệch về hình dạng, kích thước và trọng lượng
9


5.1.1. Thiếu hụt: Kim loại không điền đầy lòng khuôn.
-Nguyên nhân:

+Lượng kim loại rót không đủ.
+ Độ chảy loảng thấp, nhiệt độ rót thấp, ráp khuôn không kín, kẹp chặt hay đè
khuôn thiếu lực.
+Hệ thống thoát khí không đạt yêu cầu tạo áp lực trong khuôn tăng lên đến mức
kim loại lỏng không điền đầy đựơc.
+Thành vật đúc mỏng..
5.1.2. Lệch: Là sự xê dịch tương đối giữa các phần của vật đúc.
- Nguyên nhân: Do đặt mẫu sai, định vị mẫu không tốt, ráp khuôn thiếu chính xác
và kẹp khuôn lỏng.
5.1.3. Ba via: Là phần kim lọai thừa ra, thường hình thành ở mặt phân khuôn, gối
lõi..
5.1.4. Vênh, cong: Là sự thay đổi hình dạng, kích thước vật đúc.
- Nguyên nhân: Do kết cấu vật đúc không hợp lý, không đảm bảo cứng vững, do
mẫu bị cong vênh, quá trình làm nguội không hợp lý hoặc do ứng suất bên trong vật
đúc khi kết tinh.
5.1.5. Lồi: Là phần nhô lên trên vật đúc .
Nguyên nhân: Do đầm chặt khuôn kém, không đều nên áp suất tĩnh của kim loại
lỏng ép nén lên phần đầm chặt yếu.
5.1.6. Sứt: Do phá dỡ khuôn, cắt đậu ngót, đậu rót hoặc vận chuyển không cẩn thận
làm sứt mẻ vật đúc.
5.1.7. Sai kích thước trọng lượng : Sự sai lệch kích thước và trọng lượng là do kích
thước mẫu, hộp lõi thiết kế sai, lắp ráp và kiểm tra khuôn không cẩn thận.
5.2. Khuyết tật mặt ngoài
5.2.1. Cháy cát: Hỗn hợp khuôn chịu nhiệt kém, bị cháy, bám lên bề mặt vật đúc làm
giảm độ bóng bề mặt, khó gia công.
Nguyên nhân: Do nhiệt độ rót quá cao, độ bền nhiệt của hỗn hợp kém, lớp sơn
khuôn không đảm bảo.
5.2.2. Khớp: Là hiện tượng không liên tục trên bề mặt vật đúc do sự tiếp giáp giữa
các dòng chảy của kim loại.
Nguyên nhân: Do rót kim loại vào khuôn không liên tục, độ chảy loãng kém,

nhiệt độ rót thấp, hệ thống rót không hợp lý.
5.2.3. Lõm: Là những lỗ trên bề mặt vật đúc
Nguyên nhân: Do lở khuôn để lại một lượng hỗn hợp chiếm chỗ trong lòng
khuôn.
5.3. Nứt: Nứt là khuyết tật tương đối phổ biến và nguy hiểm đối với vật đúc.
Nguyên nhân: Chủ yếu do ứng suất bên trong, do co ngót không đồng đều giữa
các vùng khác nhau trong vật đúc cả trong khi kết tinh và làm nguội.
Biện pháp khắc phục:
+ Kết cấu vật đúc: Thiết kế vật đúc phải đảm bảo chiều dày thành đồng đều, Chỗ
giao nhau phải có góc lượn thích hợp.
10


+ Về mặt công nghệ: Bảo đảm độ lún của khuôn, lõi; bố trí hệ thống rót hợp lý.
5.4. Lỗ hổng trong vật đúc
5.4.1. Rỗ khí: Trong vật đúc tồn tại những không gian dạng cầu nhẵn bóng chứa khí.
Biện pháp khắc phục:
+ Vật liệu nấu phải sạch, khô.
+ Hồn hợp khuôn và lõi phải thông khí tốt.
+ Đặt đậu hơi hợp lý
+ Khử khí trước khi rót.
5.4.2. Rỗ co: Là những phần không gian nhỏ trong vật đúc không điền đầy kim loại,
không chứa khí, hình dạng kích thước khác nhau và không nhẵn bóng như rỗ khí.
Nguyên nhân: Do kết cấu vật đúc không hợp lý; Bố trí hệ thống rót, đậu ngót
không hợp lý nên không đón được hướng đông đặc.
5.5. Lẫn tạp chất
5.5.1. Rỗ xỉ: Những lỗ rỗng trên vật đúc có chứa xỉ.
Nguyên nhân : Do lọc xỉ không tốt, rót kim loại không liên tục, nhiệt độ rót thấp,
hệ thống rót không hợp lý.
5.5.2. Rỗ cát: Những lỗ hổng chứa hỗn hợp làm khuôn do độ bền khuôn kém.

5.6. Sai về tổ chức
5.6.1. Sai về cỡ hạt:
Hình dạng kích thước và số lượng hạt kim loại không đúng theo yêu cầu, những
phần vật đúc nguội nhanh thì hạt nhỏ, độ cứng cao, khó gia công cắt gọt.
5.6.2.Thiên tích:
Tốc độ nguội không đều, khống chế nguội không hợp lý sẽ gây ra thiên tích về
thành phần hóa học và thiên tích tổ chức trong kim loại vật đúc.
5.7. Sai về thành phần hóa học
- Vật đúc có thành phần hóa học không đúng với yêu cầu do mẻ liệu đưa vào tính
toán không đúng dẫn đến sai về lý hóa tính và cơ tính vật đúc.
Kết luận
Bài học cung cấp cho chúng ta khái quát về các phương pháp đúc đặc biệt trong
ngành chế tạo máy. Do thời gian hạn chế bài học chưa cung cấp đầy đủ hết các kiến
thức do vậy yêu cầu học viên phải tham khảo thêm các tài liệu để bổ sung kiến thức.
Ngày

tháng 11 năm 2013

NGƯỜI BIÊN SOẠN

11
Hình 22: Bản vẽ hộp lõi