Bài giảng Công nghệ kim loại - Phần 1: Công nghệ đúc - Chương 1: Khái niệm về quá trình sản xuất đúc
30/08/2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
CÔNG NGHỆ KIM LOẠI
METAL TECHNOLOGY
MMH: METE330126 - SỐ TC: 3 LT+BTL: 3 TN 0 TH 0
TRÌNH ĐỘ: ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
1
30/08/2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
GIỚI THIỆU MÔN HỌC
• Công nghệ kim loại là môn học: nghiên cứu khái
quát quá trình sản xuất, tính chất và phương pháp
tạo phôi kim loại và hợp kim để tạo phôi các chi tiết
hoặc các kết cấu trong các máy móc để chuẩn bị cho
quá trình gia công cơ khí.
Others
5%
Steels
10%
• Học môn này nhằm cung cấp những kiến thức cơ
bản về chế tạo phôi.
Ti-alloys
15%
Composites
50%
CFRP
CFRP sandwich
GFRP
• Học xong môn học này sinh viên có thể phân tích
chọn phương pháp tạo phôi hợp lý.
Al-alloys
20%
Al-alloy
Steel, Ti-alloy
Fig. Applications of advanced composites to airliner B-787 under development by the
Boeing company.
2
30/08/2016
Công nghệ Đúc
Công nghệ gia công áp lực
• Là phương pháp biến dạng kim loại và hợp kim dưới
tác dụng của ngoại lực dựa vào tính dẻo của chúng.
• Sản xuất đúc: là phương pháp rót kim loại
lỏng vào khuôn đúc, sau khi đông đặc và
nguội ta nhận được chi tiết đúc có hình dạng
và kích thước theo yêu cầu.
• Nội dung chủ yếu của phần này giới thiệu công nghệ
và các thiết bị cần thiết để chế tạo các sản phẩm bằng
gia công áp lực như: cán, kéo, ép, rèn tự do, rèn
khuôn, dập tấm.
Công nghệ Hàn
• Hàn là phương pháp nối hai hoặc nhiều bộ phận
thành một chi tiết hoặc sản phẩm hoàn thiện mà
không thể tháo rời được.
Forming
Welding
Casting
Metal
technology
3
30/08/2016
Sơ đồ quá trình sản xuất cơ khí
TÀI LIỆU THAM KHẢO
QuÆng
Kim lo¹i ®en
LuyÖn
kim
§óc
Gia c«ng
¸p lùc
Kim Lo¹i mµu
ChÕ t¹o ph«i
TiÖn,
phay, Bµo,
Mµi, ...
Hµn
Gia c«ng c¾t gät
Xö lý bÒ mÆt
TÀI LIỆU THAM KHẢO
TÀI LIỆU THAM KHẢO
4
30/08/2016
NỘI DUNG + HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ
NỘI DUNG + HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ
Hình thức đánh giá
Quá trình: 50% :
Nhiệm vụ của sinh viên
- Bài tập cá nhân + nhóm (30%)
- Thực tập đúc +Thiết kế khuôn GCAL (nếu có)
- Thi giữa kỳ (50%)
− Dự lớp: > 80%
- Chuyên cần + bài tập trên lớp (20%)
Ghi chú: nếu thiếu phần nào thì phần đó nhận điểm 0.
Cuối kỳ: 50% :
- Trắc nghiệm
- Điền khuyết
- Tự luận
− Đọc và tìm hiểu bài trước khi lên lớp
− Bài tập, báo cáo, thu hoạch nhóm: Đúc 01,
GCAL 01, Hàn 01
− Bài tập cá nhân: ít nhất 05 bài
− Thang điểm: 10
- Bài tập
− Tiêu chuẩn đánh giá: theo qui chế hiện hành.
Ghi chú: khuyến khích SV sử dụng English, Software, thực tế
sản xuất, tư duy sáng tạo … tốt ĐQT=10.
NỘI DUNG + HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ
Phaàn 1: COÂNG NGHEÄ ÑUÙC
Hình thức đánh giá: Theo qui chế hiện hành
Ngoài ra:
- Không làm: ĐQT=0
- Có làm đối phó: ĐQT=4-5
- Có đầu tư: ĐQT = 6-8
- Có nghiên cứu cải tiến, mở rộng, dùng English,
software, thực tế,… ĐQT=9-10
5
30/08/2016
Phaàn 1: COÂNG NGHEÄ ÑUÙC
Phaàn 1: COÂNG NGHEÄ ÑUÙC
KHAÙI NIEÄM VEÀ QUAÙ TRÌNH SAÛN XUAÁT ÑUÙC
THIEÁT KEÁ ÑUÙC
COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO MAÃU VAØ HOÄP LOÕI
COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO KHUOÂN VAØ LOÕI
ÑUÙC CAÙC HÔÏP KIM
KHUYEÁT TAÄT VAÄT ÑUÙC
Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH SẢN
Chương 1: KHÁI NIỆM VỀ QUÁ TRÌNH SẢN
XUẤT ĐÚC
XUẤT ĐÚC
Mục tiêu bài học
Sau bài học này sinh viên có khả năng sau:
Quá trình
- Nắm vững những khái niệm về quá trình sản xuất
đúc.
sản xuất
đúc trong
khuôn cát.
Tổ chức
kim loại vật
đúc.
- Trình bày được sự khác nhau giữa đúc trong khuôn
cát và khuôn kim loại.
Sự kết tinh của
kim loại vật
đúc trong
khuôn.
- Nắm được quá trình kết tinh của kim loại và tổ
chức kim loại sau kết tinh.
Phân loại các
phương pháp
đúc.
6
30/08/2016
1.1 Định nghĩa- Đặc điểm-Phân loại
Đặc điểm :
- Mọi loại vật liệu khi nấu chảy lỏng đều đúc được.
Định nghĩa :
Nấu chảy kim
loại
Rót vào khuôn
- Tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, có khối lượng lớn.
- Sản phẩm tạo ra có chất lượng cao, độ bóng, độ chính xác cao.
- Có khả năng cơ khí hóa, hoặc tự động hoá cao.
Kết tinh
đúc
- Giá thành của sản xuất đúc hạ hơn so với các dạng sản xuất khác.
- Đúc trong khuôn cát phôi có độ bóng, độ chính xác thấp.
- Khuyết tật vật đúc: rỗ khí, rỗ co, tạp chất…
Refractory mold pour liquid metal
solidify, remove
finish
- Hao phí kim loại cho hệ thống rót, đậu hơi, đậu ngót.
Different Components…Different Aspects
Simple
Phân loại các phương pháp đúc
a. Đúc trong khuôn cát: (sand casting)
Small
23 feet,
6 tonnes ,
99.72% iron,
No rust since
5th century AD
Complex
Big
- Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần, phải phá bỏ khuôn để lấy vật đúc.
- Vật đúc độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia công lớn.
- Nhưng khuôn cát tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối lượng lớn.
Iron pillar
Courtesy: Google images
7
30/08/2016
Phân loại các phương pháp đúc
Phân loại các phương pháp đúc
Đúc mẫu chảy (Investment Casting Process)
Đúc ly tâm (Centrifugal-Casting Process)
Figure: (a) Schematic illustration of the centrifugal-casting process. Pipes, cylinder liners, and
similarly shaped parts can be cast with this process. (b) Side view of the machine.
Figure: Schematic illustration of investment casting (lost-wax) process. Castings by this method can be
made with very fine detail and from a variety of metals. Source: Courtesy of Steel Founder’s Society
of America.
Đúc ly tâm trục quay thẳng đứng.
Sản phẩm đúc ly tâm trục quay thẳng đứng.
8
30/08/2016
Phân loại các phương pháp đúc
Phân loại các phương pháp đúc
Đúc áp lực (Die Casting)
Đúc khuôn vỏ mỏng (Shell mold)
Figure 11.14 - Cycle in cold-chamber casting:
Figure: - Steps in shell-molding: (1) a match-plate or cope-and-drag metal
pattern is heated and placed over a box containing sand mixed with
thermosetting resin
(1) with die closed and ram withdrawn, molten metal is poured into the chamber
Phân loại các phương pháp đúc
1.2. Sự kết tinh của kim loại vật đúc trong khuôn.
a. Giai đoạn điền đầy kim loại lỏng vào
Đúc liên tục (Continuous Casting)
lòng khuôn.
b. Giai đoạn hạ nhiệt độ từ t0 rót đến
nhiệt độ điểm lỏng.
c. Giai đoạn kết tinh tính từ nhiệt độ
điểm lỏng đến nhiệt độ điểm đặc
(khoảng đông đặc).
d. Giai đoạn nguội trong khuôn.
e. Giai đoạn nguội ngoài khuôn.
9
30/08/2016
Solidification of Alloys
Solidification of Pure Metals
Most alloys freeze over a temperature range rather
than at a single temperature
A pure metal solidifies at a constant temperature equal to
its freezing point (same as melting point)
c. Giai đoạn kết tinh tính từ nhiệt độ điểm lỏng đến nhiệt độ
điểm đặc (khoảng đông đặc).
1.2. Sự kết tinh của kim loại vật đúc trong khuôn.
a1
2
1
2
1
- Hướng tản nhiệt vuông góc thành khuôn, đáy khuôn được điền đầy
trước nên bắt đầu kết tinh trước.
2
t lỏng
1
b1
to kt
- Kim loại kết tinh theo hướng từ dưới lên và từ ngoài vào trong.
t đặc
1
2
- Đông đặc theo lớp : Những kim loại nguyên chất, hợp kim cùng tinh
hoặc khoảng kết tinh hẹp thường đông đặc theo lớp (hình 1.1a).
1
1 2
- Đông đặc thể tích : những hợp kim có khoảng nhiệt độ kết tinh lớn
thường xảy ra đông đặc thể tích. (hình 1.1 b).
b)
a)
Hình 1-1 Các loại hình kết tinh
10
30/08/2016
1.4. Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các
bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
1.3. Tổ chức kim loại vật đúc.
Hỗn hợp
làm khuôn
Mẫu đúc
Hộp lõi
Hỗn hợp
làm lõi
Nhiên liệu
Lò đúc
Nguyên liệu
kim loại
- Vỏ ngoài cùng 1: hạt nhỏ mịn do nguội nhanh. Cơ tính bền, cứng.
- Vùng 2 : tinh thể kim loại có dạng hình trụ.
Làm
khuôn
Nấu kim loại
Làm lõi
- Vùng 3 : nằm giữa khu vực thỏi đúc, phần kim loại lỏng còn lại sẽ
tạo ra hạt.
4
Sấy khuôn
Sấy lõi
Biến tính
b)
Khuôn khô
Khuôn tươi
Lắp ráp khuôn, lõi
Rót khuôn
1
2
Phá khuôn, lõi
3
Hình 1-2 Cấu tạo
kim loại đúc
1-Hạt mịn.
Làm sạch vật đúc
Kiểm tra
Phế phẩm
a)
2-Hạt hình trụ
Vật đúc
3-Hạt tròn lớn
4-Lõm co
Hình 1-3 Quá trình sản xuất đúc trong khuôn cát.
1.4. Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các
bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
1.4. Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các
bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
Figure 8.21 Summary of steps in the extraction of steels using iron ores, coke and
Steel Institute.)
11
30/08/2016
1.4. Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các
bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
1.4. Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các
bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
1.4. Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các
bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
12
30/08/2016
1.4. Quá trình sản xuất đúc bằng khuôn cát và các
bộ phận cơ bản của một khuôn đúc.
1.5. Những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc
Chất lượng vật đúc được đánh giá bằng các chỉ tiêu sau đây :
- Độ chính xác hình dạng và kích thước.
- Độ nhẵn bóng mặt ngoài.
- Chất lượng kim loại của hợp kim vật đúc tùy thuộc vào
quá trình công nghệ đúc và yêu cầu sản phẩm.
Câu hỏi ôn tập
1.5. Những nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng vật đúc
Chất lượng vật đúc chịu ảnh hưởng:
1. Trình bày quá trình sản xuất một vật đúc (có sơ đồ)?
2. Cho biết các giai đoạn của quá trình kết tinh và hướng
kết tinh của kim loại trong lòng khuôn?
a) HK đúc
b) Loại khuôn & PP đúc
c) Công nghệ đúc
- CN nấu chảy HK
- CN khuôn
3. Mô tả tổ chức kim loại điển hình của một vật đúc? Tại
sao lại có tổ chức như vậy?
4. Phân biệt khuyết tật lõm co và rỗ co, nguyên nhân xuất
hiện 2 khuyết tật này. Biện pháp khắc phục?
- CN rót
13
13 trang
25/04/2022
13401
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Công nghệ kim loại - Phần 1: Công nghệ đúc - Chương 1: Khái niệm về quá trình sản xuất đúc", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_cong_nghe_kim_loai_phan_1_cong_nghe_duc_chuong_1_k.pdf
