ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT NẮP THÂN BƠM DẦU CAO THẮNG

Thiết kế quá trình công nghệ gia công chi tiết: NẮP THÂN BƠM

Trong điều kiện:

-         Dạng sản xuất hàng loạt vừa.

-         Trang thiết bị tự chọn.

Với các yêu cầu sau:

1. PHẦN BẢN VẼ:

-         Bản vẽ chi tiết gia công khổ giấy A₀.

-         Bản vẽ chi tiết lồng phôi khổ giấy A₀.

-         Bản vẽ sơ đồ nguyên lý khổ giấy A₀.

-         01 bản vẽ kết cấu nguyên công khổ giấy A₀.

-         01 bản vẽ đồ gá khổ giấy A₀ .

1. PHẦN THUYẾT MINH:
2. Phân tích chi tiết gia công
3. Chọn phôi, phương pháp chế tạo phôi và xác định lượng dư gia công.
4. Lập bảng quy trình công nghệ gia công cơ
5. Biện luận qui trình công nghệ.
6. Thiết kế đồ gá.
7. Kết luận về quá trình công nghệ

MỤC LỤC                                                                               

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG......................................................... 1

2.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:............................. 1

2.2.phân tích vật liệu chế tạo nắp than bơm :...................................................................... 1

2.3. Phân tích tính công nghệ kết cấu của chi tiết:............................................................. 3

2.4. Phân tích độ chính xác gia công:................................................................................... 4

PHẦN 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ        9

I. CHỌN PHÔI:...................................................................................................................... 9

1. Phôi đúc:............................................................................................................................... 9

2. Phôi rèn:............................................................................................................................. 10

3. Phôi cán:............................................................................................................................. 10

II. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI:.............................................................. 11

1. Đúc trong khuôn cát......................................................................................................... 11

2. Đúc trong khuôn kim loại:............................................................................................... 12

3. Đúc ly tâm:......................................................................................................................... 12

4. Đúc áp lực:......................................................................................................................... 13

5. Đúc mẫu chảy:................................................................................................................... 13

CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ............................................................. 18

3.1. Mục đích......................................................................................................................... 18

3.2. Nội dung.......................................................................................................................... 18

CHƯƠNG 4  : BIỆN LUẬN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ............................................ 19

4.1. Nguyên công I: chuẩn bị phôi...................................................................................... 19

4.2. Nguyên công II: phay thô mặt C;................................................................................. 19

4.3. Nguyên công III: phay thô mặt A:................................................................................ 22

4.4. Nguyên công IV: phay  tinh mặt C.............................................................................. 25

4.6. Nguyên công V: phay tinh mặt A:............................................................................... 28

4.7. Nguyên công VI: phay  mặt B :.................................................................................... 31

4.7. Nguyên công VII: phay thô mặt  D:............................................................................. 34

4.8. Nguyên công VIII: Khoan 8 lỗ , Khoan 2 lỗ  taro 2 lỗ ren M6................. 37

4.9. Nguyên công IX: Khoan  lỗ , khoét lỗ 24,taro lỗ ren M12............................ 44

4.10. Nguyên công X: khoét 2 lỗ , Khoan 4 lỗ  taro 4 lỗ ren M8.................... 51

4.11. Nguyên công XI: khoan + taro M14,khoét lỗ Ø25 đạt kích thước Ø25+0.21 L=2, khoét lỗ Ø23 L=2 đạt kích thước Ø23+0.21...................................................................................................... 57

4.12. Nguyên công XII: khoét lỗ Ø55 đạt kích thước Ø65+0.3, khoét lỗ Ø32 đạt kích thước Ø32+0.25   66

4.13. Nguyên công XIII: tổng kiểm tra............................................................................... 70

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ...................................................................................... 71

5.1.  Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công:.......................................................... 71

5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt:............................................................................... 71

5.5. Ưu khuyết điểm của đồ gá............................................................................................ 75

5.1  Phân tích yêu cầu kỹ thuật của nguyên công:........................................................... 75

5.2. Phương pháp định vị và kẹp chặt................................................................................ 76

5.3. Phương pháp tính lực kẹp:............................................................................................ 76

5.4. Xác định sai số cho phép:............................................................................................. 77

5.5. Ưu khuyết điểm của đồ gá............................................................................................ 78

5.6. Hướng dẫn bảo quản đồ gá:.......................................................................................... 79

5.7. Hướng dẫn sử dụng đồ gá:............................................................................................ 79

CHƯƠNG  6 : KẾT LUẬN VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ....................................... 80

TÀI LIỆU KHAM KHẢO, TRA CỨU............................................................................. 81

 

                      CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG

2.1. Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết gia công:

Chi tiết được lắp ghép trược tiếp  lên thân máy. Dùng làm nắp thân giữa của bơm , các mặt được lắp với các bộ phận của máy, và bảo vệ các bộ phận bên trong của bơm., cho phép ta có thể thăm dầu bên trong thân bơm đồng thời dầu có thể di chuyển từ nắp xuống thân thông qua các lỗ bên trong thân của nắp mỗi khi ta tra dầu vào. Đây là phần tiếp xúc trực tiếp với lưu chất cần bơm cho nên điều kiện làm việc là:

-  Chịu được áp suất lớn.

- Chịu được nhiệt độ cao ( do nhiệt trong lưu chất và nhiệt do ma sát giữa các răng của bánh răng tạo ra ).

-  Chịu mài mòn thuỷ lực và mài mòn do ma sát.

 

2.2.phân tích vật liệu chế tạo nắp than bơm :

+ Thép hợp cacbon thường: cơ tính không cao, dùng để chế tạo các chi tiết máy, các kết cấu chịu tải nhỏ. Thường dùng trong ngành xây dựng, giao thông.

+ Thép cacbon kết cấu: Nhóm này có chất lượng cao hơn nhóm chất lượng thường thể hiện ở hàm lượng các tạp chất có hại (S £ 0,04%, P £ 0,035%), hàm lượng cacbon chính xác và chỉ tiêu cơ tính rõ rang dùng chế tọa các chi tiết chịu lực cao hơn như: bánh răng, trục vít, cam.

+ Thép cacbon dụng cụ: có độ cứng cao khi nhiệt luyện nhưng chịu nhiệt thấp nên chỉ làm các dụng cụ như: đục, dũa, dụng cụ đo hay các loại khuôn dập. Ví dụ như: CD70, CD80.

- Thép hợp kim:

+ Thép hợp kim kết cấu: chế tạo các chi tiết chịu tải trọng cao, cần độ cứng độ chịu mài mòn cao hoặc cần tính đàn hồi cao.

+ Thép hợp kim dụng cụ: độ cứng và độ chịu mài mòn cao sau khi nhiệt luyện, dùng  làm dụng cụ cắt gọt, khuôn dập nguội hoặc nóng. Ví dụ như: 90CrSi,100CrWMn,…

+ Thép gió: dùng làm dụng cụ cắt gọt và các chi tiết máy có yêu cầu cao.

+ Thép không gỉ: cò khả năng chống lại môi trường ăn mòn ( ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa ).

+ Thép bền nóng: làm việc ở nhiệt độ cao mà độ bền không giảm, không bị oxi hóa bề mặt.

Thép không gỉ gồm có:

+ Thép không gỉ hai pha mactenxit: có 0,1-0,4%C, 13%Cr với hai pha là pherit và cacbit crom. Gồm các mác sau 12Cr13, 20Cr13, 30Cr13 và 40Cr13. Nhóm thép này có tính chống ăn mòn cao trong nước, axit nitrit HNO₃

+ Thép không gỉ pherit: có hàm lượng cacbon thấp hơn từ 0,08-0,2% với lượng crom rất cao từ 17-25%Cr, tính chống ăn mòn cao hơn nhóm trên. Thép chỉ có một pha là pherit. Gồm các mác sau: 08Cr13, 12Cr17, 15Cr25Ti,…Chúng có đặc điểm là nếu nung nóng lâu cao hơn 475⁰C sẽ xuất hiện các pha dòn làm tính dẻo kém đi. Nhóm thép này được sử dụng trong môi trường biển, axit và công nghiệp hóa dầu.

+ Thép không gỉ austenit: là loại thép có lượng cacbon rất thấp, lượng crom cao 16-18% và niken cao 6-8%. Gồm các mác thép 12Cr18Ni9,08Cr18Ni11,…Có tính chống ăn mòn cao trong môi trường nước, muối, axit, quá nhiệt.

+ Thép không gỉ hóa bền tiết pha: có thành phần và tổ chức tương tự austenit nhưng chứa crom và niken thấp hơn (13-17%Cr,4-7%Ni), ngoài ra còn có  Al, Cu, Mo,…

Căn cứ vào điều kiện làm việc để đảm bảo được các yêu cầu đặt ra, chi tiết phải đạt được độ cứng vững cao, chống mài mòn, nhiệt độ cao, điều kiện bôi trơn phải được đảm bảo. chi tiết thường xuyên được điều chỉnh nên chọn vật liệu là thép C45 :

Thành phần thép C45 gồm:

C	Si	Ni	Cr	Mn	P	S
( 0,4 ÷ 0,5)%	( 0,17 ÷ 0,37)%	0,3%	0,3%	(0,5 ÷ 0,8)%	0,045%	0,045%

Với các tính chất nêu trên thép 45 là phù hợp nhất.

-Thành phần thép C45: có 0.45%C, 0.7%Mn, còn lại là tạp chất.

-Thép C45 dùng trong chế tạo trục, bánh răng, liềm, khoan, dao,…..

-Thép C45 chịu dược tải trọng và va đập cao, chịu lực lớn.

2.3. Phân tích tính công nghệ kết cấu của chi tiết:

Chi tiết gia công có kết cấu khá phức tạp

Chi tiết thuộc dạng hộp

Chi tiết thuộc nhóm chi tiết dạng hộp

 Các bề mặt đặc biệt cần quan tâm khi gia công là bề mặt A  CCX8, mặt C CCX8 được lắp ghép vào máy yêu cầu độ chính xác cao hơn các mặt còn lại

Một số yêu cầu kỹ thuật quan trọng:

-Dung sai độ song song giữa bề mặt A và bề mặt B  ≤ 0,03 mm

- Dung sai độ song song giữa bề mặt A và bề mặt D  ≤ 0,02 mm

- Dung sai độ vuông góc giữa bề mặt A và bề mặt C  ≤ 0,05 mm   

Chi tiết có hình dạng  quá phức tạp có thể áp dụng các phương pháp gia công thông thường: tiện, khoan, khoét, doa, phay, xọc, taro

-Chọn chuẩn tinh thống nhất là hai mặt A, C do đây là hai bề mặt sẽ lắp ghép vào máy yêu cầu độ chính xác cao

-Chi tiết có thể đo các kích thước bằng thước cặp, kiểm tra dung sai vị trí bề mặt bằng đồng hồ so

-Bề mặt chuẩn của chi tiết có đủ độ lớn và diện tích

2.4. Phân tích độ chính xác gia công:

2.4.1. Độ chính xác về kích thước:

2.4.1.1. Đối với các kích thước có chỉ dẫn dung sai:

*Kích thước 15±0,18

- ĐKDN: 15

- Sai lệch trên: +0,18

- Sai lệch dưới: -0,18

=> IT_d= 0,36

Tra bảng 1.4/4 bảng tra dung sai lắp ghép (BTDSLG):

=>CCX8

            * Kích thước 45±0,25

- ĐKDN: 45

- Sai lệch trên: +0,25

- Sai lệch dưới: -0,25

=> IT_d= 0,5

Tra bảng 1.4/4 bảng tra dung sai lắp ghép (BTDSLG):

=>CCX8

+Các kích thước không chỉ dẫn dung sai:

- Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây giới hạn bởi hai bề mặt gia công nên có CCX12.

-Kích thước Æ65±0,21 có cấp chính xác 12

Kích thước danh nghĩa = 65

Sai lệch trên: ES = +0.3

Sai lệch dưới: EI = -0,3

Dung sai kích thước: IT_D = ES – EI = 0.21 –(-0.21)=0.6

Tra bảng  1.14 trang 18 Sách Bảng Tra Dung Sai Lắp Ghép, Tác giả Nguyễn Thành Lâm, xuất bản 2013.

Độ chính xác bề kích thước chiều dài đạt cấp chính xác 12  vậy  Æ65±0,3

-Kích thước Æ32±0,21 có cấp chính xác 12

Kích thước danh nghĩa = 32

Sai lệch trên: ES = +0.21

Sai lệch dưới: EI = -0,21

Dung sai kích thước: IT_D = ES – EI = 0.21 –(-0.21)=0.42

Tra bảng  1.14 trang 18 Sách Bảng Tra Dung Sai Lắp Ghép, Tác giả Nguyễn Thành Lâm, xuất bản 2013.

Độ chính xác bề kích thước chiều dài đạt cấp chính xác 12  vậy  Æ32±0,21

-Kích thước Æ22±0,21 có cấp chính xác 12

Kích thước danh nghĩa = 22

Sai lệch trên: ES = +0.21

Sai lệch dưới: EI = -0,21

Dung sai kích thước: IT_D = ES – EI = 0.21 –(-0.21)=0.42

Tra bảng  1.14 trang 18 Sách Bảng Tra Dung Sai Lắp Ghép, Tác giả Nguyễn Thành Lâm, xuất bản 2013.

Độ chính xác bề kích thước chiều dài đạt cấp chính xác 12  vậy  Æ22±0,21

 

-Kích thước Æ32±0,21 có cấp chính xác 12

Kích thước danh nghĩa = 65

Sai lệch trên: ES = +0.21

Sai lệch dưới: EI = -0,21

Dung sai kích thước: IT_D = ES – EI = 0.21 –(-0.21)=0.42

Tra bảng  1.14 trang 18 Sách Bảng Tra Dung Sai Lắp Ghép, Tác giả Nguyễn Thành Lâm, xuất bản 2013.

Độ chính xác bề kích thước chiều dài đạt cấp chính xác 12  vậy  Æ32±0,21

- Các kích thước không chỉ dẫn dung sai sau đây giới hạn bởi một bề mặt gia công và một bề mặt không  gia công nên có CCX14.

*Kích thước 68, CCX14

- Tra bảng 1.4/4 BTDSLG: IT=0,74

=>Kích thước đầy đủ là 68±0,37

*Kích thước 109, CCX14

- Tra bảng 1.4/4 BTDSLG: IT=0,87

=>Kích thước đầy đủ là 109±0,435

*Kích thước 32, CCX14

- Tra bảng 1.4/4 BTDSLG: IT=0,62

=>Kích thước đầy đủ là 32±0,31

*Kích thước 109, CCX14

- Tra bảng 1.4/4 BTDSLG: IT=0,87

=>Kích thước đầy đủ là 109±0,435

*Kích thước 10, CCX14

- Tra bảng 1.4/4 BTDSLG: IT=0,36

=>Kích thước đầy đủ là 10±0,18

*Kích thước 12, CCX14

- Tra bảng 1.4/4 BTDSLG: IT=0,43

=>Kích thước đầy đủ là 12±0,215

2.4.2. Độ chính về hình dáng hình học và vị trí tương quan:

-Dung sai độ song song giữa bề mặt A và bề mặt B  ≤ 0,03 mm

- Dung sai độ song song giữa bề mặt A và bề mặt D  ≤ 0,02 mm

- Dung sai độ vuông góc giữa bề mặt A và bề mặt C  ≤ 0,05 mm   

2.4.3. Độ nhám bề mặt:

Ra: Sai lệch trung bình số học của prôfin

Rz: Chiều cao mấp mô của prôfin theo 10 điểm

Giải thích các kí hiệu:

-         Mặt A,C có độ nhám: Ra3.2 (cấp 5)

-         Mặt D,B có độ nhám: Rz20 (cấp 4)

-         Các bề mặt còn lại có độ nhám: Rz40 (cấp 4)

2.4.4. Yêu cầu về cơ lý tính:

Do điều kiện làm việc trong môi trường có nhiệt độ và ma sat nên yêu cầu về độ cứng chi tiết cao

2.4.5. Kết luận:

Ta chú ý các yêu cầu kỹ thuật sau:

-Dung sai độ song song giữa bề mặt A và bề mặt B  ≤ 0,03 mm

- Dung sai độ song song giữa bề mặt A và bề mặt D  ≤ 0,02 mm

- Dung sai độ vuông góc giữa bề mặt A và bề mặt C  ≤ 0,05 mm

-các kích thước L=45±0,25, L=15±0,18

Độ nhám: : Ra3.2

2.5. Xác định sản lượng hàng năm:

2.5.1. Khối lượng chi tiết:

Khối lượng lượng riêng của thép C45: 7,93 g/cm³ (tham khảo tài liệu trên mạng http://oristarcorp.com)

Hình 1.1.Khối lượng và thể tích của chi tiết được tính trên Inventor

- Thể tích chi tiết: V =760185.986 mm³

- Khối lượng chi tiết : 5.967 kg

- Dang sản suất: hàng loạt vừa

- Sản lượng hàng năm cả chi tiết gia công được tính theo công thức:

                                                             N= .

 Trong đó:

            N: Số chi tiết sản xuất trong năm

       : Số sản phẩm sản xuất trong 1 năm (theo đề tài dạng sản xuất hàng loạt vừa), theo khối lượng chi tiết

            = 5.967 kg nằm trong khoảng <4-200kg

Chọn = 500

            m: Số chi  tiết được tạo thêm để dự trữ (5%-7%)  =>chọn m= 6%

            : Số chi tiết phế phẩm trong xưởng đúc trong 1 năm (3%-6%)  =>chọn = 3%

            : Số chi tiết phế phẩm trong 1 năm (1%-3%)  =>chọn  = 1%

ð Thay vào công thức trên:

                              N=400.=440(chi tiết gia công/ 1 năm)

PHẦN 2: CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ

I. CHỌN PHÔI:

Các loại phôi thường dùng trong BTL và đồ án tốt nghiệp công nghệ chế tạo máy: phôi đúc, phôi rèn, phôi cán, phôi dập,... Ngoài ra người ta còn dùng phôi hàn trong một số trường hợp đặc biệt.

            1. Phôi đúc:

Đúc là phương pháp chế tạo phôi bằng phương pháp nấu chảy kim loại, rót kim loại lỏng vào lòng

 

, khuôn đúc có hình dạnh và kích thước của vật đúc, sau khi kim loại đông đặc trong khuôn ta thu được vật đúc có hình dáng giống như lòng khuôn đúc. Nếu vật đúc cần phải qua gia công cơ khí đẻ nâng cao độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt thì gọi là phôi đúc.

vƯu điểm:

- Đúc có thể đúc được các vật liệu khác nhau,thường là gang, thép, kim loại màu và hợp kim của chúng với khối lượng từ vài gam đến hàng trăm tấn,

- Chế tạo được những vật đúc có hình dạng, kết cấu phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ mà các phương pháp chế tạo khác gặp khó khăn hoặc không chế tạo được.

- Độ chính xác về hình dạng, kích thước và độ bóng không cao. Tuy nhiên với các phương pháp đúc đặc biệt thì độ chính xác có thể đạt khoảng

- Có thể đúc nhiều kim loại khác nhau trong một vật đúc

- Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa

- Giá thành chế tạo vật đúc rẻ, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất cao

vNhược điểm:

- Tốn kim loại cho hệ thống rót

- Có nhiều khuyết tật (thiếu hụt, rỗ khí) làm tỷ lệ phế phẩm khá cao

- Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc đòi hỏi thiết bị hiện đại.

            2. Phôi rèn:

- Rèn là quá trình gia công kim loại bằng áp lực, rèn (thông qua búa tay hoặc búa máy) để thay đổi hình dáng của phôi liệu.

- Rèn là một phương pháp gia công được dùng từ lâu. Rèn là nung nóng phôi thép tới nhiệt độ trên  để cho kim loại chuyển sang trạng thái dẻo rồi đặt lên đe rồi dùng búa dập đẻ có được hình dáng cần thiết của sản phẩm

- Vật liệu đẻ rèn là các thỏi kim loại đúc và phôi cán.

- Rèn máy có năng suất cao hơn rèn tay rất nhiều và có thể gia công được những vật lớn.

vƯu điểm:

- Độ chính xác và chất lượng vật rèn cao

- Có khả năng chế tạo được những chi tiết phức tạp

- Năng suất cao

- Dễ cơ khí hóa và tự động hóa

- Cơ lý hóa tính của vật liệu như kim loại mịn chặt hơn, hạt đồng đều hơn, cơ tính cao

- Chất lượng bề mặt cao hơn, do đó giảm được lượng tiêu hao kim loại. Giảm được các khuyết tật của vật đúc (như rỗ khí, rỗ co...)

vNhược điểm:

- Không gia công được các chi tiết quá lớn

- Không gia công được các chi tiết có hình dáng quá phức tạp như ( thân máy công cụ, vỏ động cơ...)

- Giá thành chế tạo khuôn cao

- Khuôn chống mòn

            3. Phôi cán:

- Cán là phương pháp cho phôi đi qua khe hở giữa hai trục cán quay ngược chiều nhau, làm cho phôi bị biến dạng dẻo ở khe hở, kết quả làm cho chiều dày của phôi giảm xuống, chiều dài tăng lên rất nhiều. Hình dạng mặt cắt của phôi cũng thay đổi theo mặt cắt của khe hở giữa hai trục cán

vƯu điểm:

- Năng suất cao, chất lượng sản phẩm đồng đều

- Quá trình gia công có thể được áp dụng cơ khí hóa và tự động hóa

- Sản phẩm khá đa dạng tùy thuộc vào lỗ hình

vNhược điểm:

- Giá thành đàu tư lớn, mặt bằng phân xưởng phải rộng

- Không thay đổi được kích thước, hình dáng trên một sản phẩm

vPhạm vi ứng dụng:

- Phôi đúc: được ứng dụng để đúc các chi tiết máy, thân máy công cụ, vỏ động cơ,...

- Phôi rèn: được ứng dụng để gia công những chi tiết có đạng trụ bậc, lượng dư nhỏ giảm nguyên vật liệu.

- Phôi cán: được ứng dụng để gia công những chi tiết coa prôfin đơn giản như ( tròn, vuông, hình chữ nhật, lục giác, chữ U, chứ T,...) và những prôfin phức tạp như ( đường ray, các dạng đặc biệt dùng trong ôtô, máy kéo,...)

=> Kết luận: do chi tiết gia công dạng hộp khá phức tạp, có nhiều lỗ cần đúc rỗng và vật liệu là C45 với dạng sản xuất hàng loạt vừa nên chọn phôi đúc là phù hợp.

II. CHỌN PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI:

- Có các loại phương pháp đúc như: đúc trong khuôn cát, đúc trong kim loại, đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc liên tục, đúc khuôn mẫu chảy...

            1. Đúc trong khuôn cát

- Đúc trong khuôn cát là dạnh đúc phổ biến. Khuôn cát là loại khuôn đúc một lần ( chỉ rót 1 lần rồi phá khuôn) vật đúc tạo hình trong khuôn cát có độ chính xác  thấp, độ bóng bề mặt kém lượng dư gia công lớn, nhưng khuôn cát có ưu điểm là tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp khối lượng lớn và giá thành khuôn thấp

            + Phương pháp làm khuôn bằng máy: trong quá trình làm khuôn một yếu tố quan trọng bậc nhất là tạo độ đầm chặt cho hỗn hợp độ đầm chặt đúng và đều trong toàn bộ thể tích hỗn hợp sẽ cho chất lượng của khuôn hoàn hảo khi rót và kết tinh kim loại, hợp kim đúc, tọa độ đầm chặt chính xác, đồng đều, năng cao năng suất và chất lượng vật đúc. Làm khuôn bằng máy chỉ thực sự hiệu quả khi sản xuất hàng loạt và các chi tiết yêu cầu cao

vƯu điểm:

- Có thể đúc nhiều kim loại khác nhau trong một vật đúc

- Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa

- Giá thành chế tạo vật đúc rẻ, tính chất sản xuất linh hoạt, năng xuất cao

vNhược điểm:

- Tốn nhiều kim loại cho hệ thống rót

- Phải làm khuôn nhiều lần, (khuôn chỉ đúc được một lần)

- Có nhiều khuyết tật

            2. Đúc trong khuôn kim loại:

- Là phương pháp điền đầy kim loại lỏng vào khuôn chế tạo bằng kim loại. Do khuôn kim loại có tính chất cơ lý khác vật liệu khuôn cát nên nó có những đặc điểm sau

vƯu điểm:

- Tốc độ kết tinh của hợp kim đúc lớn nhờ khả năng trao đổi nhiệt của hợp kim lỏng với thành khuôn cao, do đó cơ tính của vật đúc đảm bảo tốt.

- Độ bóng bề mặt, độ chính xác của lòng khuôn cao nên tạo ra chất lượng vật đúc tốt

- Tuổi thọ của khuôn kim loại cao

- Do tiết kiệm được thời gian làm khuôn nên nâng cao năng suất, giảm giá thành

vNhược điểm:

- Khuôn kim loại không đúc được các vật đúc quá phức tạp, thành mỏng và khối lượng lớn

- Khuôn kim loại không có tính lún và không có khả năng thoát khí. Điều này sẽ gây ra những khuyết tật của vật đúc

- Giá thành chế tạo khuôn cao

            3. Đúc ly tâm:

- Là phương pháp điền đày hợp kim lỏng vào khuôn quay nhờ lực ly tâm sinh ra khi sẽ làm hợp kim lỏng phân bố lên thành khuôn và đông đặc tại đó

vƯu điểm:

- Tổ chức kim loại mịn, chặt không tồn tại các khuyết tật rỗ khí, rỗ co ngót

- Tạo ra vật đúc có lỗ rỗng mà không cần thao

- Không dùng hệ thống rót phức tạp nên ít hao phí kim loại

- Tạo ra vật đúc gồm một vài kim loại riêng biệt trong cùng một vật đúc

vNhược điểm:

- Có hiện tượng thiên tích vùng theo diện tích ngang của vật đúc, do mỗi phần tử có khối lượng khác nhau chịu lực ly tâm khác nhau

- Khi đúc ống đường kính lôc kém chính xác và có chất lượng bề mặt kém.

            4. Đúc áp lực:

- Là phương pháp điền đầy vào lòng khuôn dưới áp lực nhất định thòi gọi là đúc áp lực

- Tùy theo yêu cầu, áp lực có thể nhỏ bằng cách hút chân không lòng khuôn gọi là đúc áp lực thấp hoặc áp lực lớn tạo ra bởi pittông gọi là đúc áp lực cao

vƯu điểm:

- Đúc được vật đúc phức tạp, thành mỏng (1÷5 mm) đúc được các loại lỗ có kích thước nhỏ

- Độ bóng và độ chính xác cao

- Cơ tính vật đúc cao nhờ mật độ vật đúc lớn

- Năng suất cao nhờ điền đầy nhanh khả năng cơ khí hóa thuận lợi

vNhược điểm:

- Không dùng được thao cát vì dòng chảy có áp lực, do đó hình dạng lỗ hoặc mặt trong phải đơn giản

- Khuôn chóng bị mài mòn do dòng chảy có áp lực của hợp kim ở nhiệt độ cao

            5. Đúc mẫu chảy:

- Đây là một dạng đúc đặc biệt trong khuôn dùng một lần

- Lòng khuôn được tạo ra nhờ mẫu là vật liệu dễ bị chảy. Do đó việc lấy mẫu ra khỏi lòng khuôn thực hiện bằng nung chảy mẫu rồi  rót ra theo hệ thống rót

- Vật liệu chế tạo khuôn bằng vật liệu đặc biệt nên cần độ dày nhỏ (6÷8mm) nhưng rất bền, thông khí tốt, chịu nhiệt tốt

vƯu điểm:

- Vật liệu có độ chính xác cao, nhờ lòng khuôn không phải lắp ráp theo mặt phân khuôn, không cần chế tạo thao riêng

- Độ nhẵn bề mặt đảm bảo do bề mặt lòng khuôn nhẵn, không cháy khuôn

- Vật đúc có thể là vật liệu khó nóng chảy, nhiệt độ rất cao

vNhược điểm:

- Quy trình chế tạo vật đúc gồm nhiều công đoạn nên năng suất không cao. Do vậy nguòi ta phải cần cơ khí hóa hoặc tự động hóa quá trình sản xuất

- Đúc theo khuôn mẫu chảy chỉ thích hợp đẻ chế tạo các vật đúc với kim loại quý. Cần phải tiết kiệm

( Trích sách vật liệu cơ khí và công nghệ kim loại)

=> Kết luận:

- Chi tiết gia công là chi tiết dạng hộp theo dạng sản xuất hàng loạt và có hình dạng  phức tạp và có những lỗ đúc rỗng. Vật liệu là thép C45 nên ta chọn phương pháp đúc trong khuôn cát . Phôi đạt cấp chính xác cấp 2 độ nhám Rz 80

vXác định mặt phân khuôn:

- Mặt phân khuôn là bề mặt tiếp xúc của nữa khuôn với nhau

- Mặt phân khuôn có thể là mặt phẳng, mặt bậc hoặc cong bất kì, những vật đúc khác nhau có mặt phân khuôn chọn khác nhau. Có thể trong khuôn có một vài mặt phân khuôn. Nó là yếu tố quan trọng bởi vì nhờ mặt phân khuôn ta có thể tạo lòng khuôn chính xác...Tóm lại mặt phân khuôn là yếu tố cần thiết không thể thiếu. Để chọn mạt phân khuôn hợp lý phải dựa vào một số nguyên tắc:

            1. Chọn mặt phân khuôn dựa cào công nghệ làm khuôn

- Công nghệ làm khuôn bao gồm: đúc mẫu, sữa chữa lòng khuôn, làm lõi, định vị lõi và lắp khuôn, vì vậy phải đảm bảo các tính năng sau:

            + Chọn mặt phân khuôn ở vị trí đối xứng của chi tiết để dễ làm khuôn hơn

            + Chọn mặt phân khuôn qua tiết diện lớn nhất (theo vị trí đặt mẫu) để rút mẫu dễ dàng, không bị vướng, không tạo ra ma sát giữa mẫu và khuôn quá lớn

            + Chọn mặt phân khuôn sao cho lòng khuôn là nông nhất đẻvừa dễ rút vật mẫu, vừa dễ sửa chửa lòng khuôn, nhất là các vật đúc có thành mỏng, tạo lòng khuôn rất hạn hẹp

            + Lòng khuôn nông còn có lợi khi điền đầy kim loại lỏng nó sẽ tạo ra dòng chảy êm, ít làm hỏng khuôn

            + Những kết cấu có lòng khuôn phân bố ở cả khuôn trên và khuôn dưới, nên chọn lòng khuôn nông hơn, như vậy sẽ dễ làm mặt phân khuôn

            + Mặt phân khuôn nên chọn mặt phẳng, trnhá các bậc hay cong. Bởi vì mặt bậc và cong rất khó làm khuôn, phải có hòm khuôn thích hợp

            2. Chọn mặt phân khuôn dựa và độ chính xác của lòng khuôn:

- Độ chính xác của vật đúc phụ thuộc vào độ chính xác của lòng khuôn. Do đó phải đảm bảo yêu cầu sau:

            + Lòng khuôn tốt nhất là chỉ phân bố trong một hòm. Điều này tránh được sai số khi ráp khuôn

            + Những vật đúc có tiết diện khác nhau nếu yêu cầu độ đồng tâm, người ta có thể dùng phần đất phụ để đặt toàn bộ vật đúc trong một hòm khuôn, miếng đất phụ sẽ làm thay đổi phần nào hình dạng mẫu để tạo ra tiết diện lớn nhất ở mặt phân khuôn

            + Những vật đúc có lõi nên bố trí sao cho vị trí lõi là thẳng đứng như vậy sẽ dễ định vị lõi chính xác tránh được tác dụng lực của kim loại lỏng làm biến dạng thân lõi, dễ kiểm tra khi lắp ráp

            + Số lượng mặt phân khuôn càng ít, càng bảo đảm chính xác. Truòng hợp phải chọn hai mặt phân khuôn, nên chọn vật đúc ở giữa khuôn, đặt như vậy dù các nữa khuôn có xê dịch khi lắp ráp cũng không ảnh hưởng đến lòng khuôn cơ bản

            + Không chọn mặt phân khuôn qua mặt có tiết diện thay đổi vì như vậy rất khó phát hiện sự lệch tâm giữa các bề mặt, đồng thời gây khó khăn trong quá trình cắt gọt.

            3. Chọn mặt phân khuôn đảm bảo chất lượng hợp kim đúc:

- Quá trình kết tinh của kim loại lỏng trong khuôn đúc bao giờ cũng có hướng kết tinh từ dưới lên trên và từ xung quanh vào giữa, mặt trên kết tinh chậm nhất, vì vậy cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

            + Những bề mặt qua trọng cần chất lượng cao hoặc bố trí ở khuôn dưới hoặc ở hai bên vì bề mặt trên nguội sau cùng chứa nhiều tạp chất

            + Chọn mặt phân khuôn sao cho hướng kết tinh từ xa chuyển dần về chân đậu ngót hoặc hệ thống rót. Nói cách khác là nên đặt các phần thành mỏng xuống dưới và chân đậu ngót hay hệ thông rót đặt chỗ tập trung kim loại và cao nhất

            + Chọn mặt phân khuôn tính đến vị trí dặt hệ thống rót đẻ đảm bảo kim loại lỏng điền đầy nhanh, không tạo dòng chảy rối làm hỏng khuôn. Trong thuacjw tế có ba vị trí rót: từ trên xuống, bên cachf qua và từ dưới lên ( rót xi phông). Chú yw rằng chỗ dẫn kim loại lỏng vào nằm sát mặt phân khuôn

=> Kết luận: Do chi tiết có dạng phức tạp , nhiêu bậc ,bề mặt làm việc lắp ráp nên ưu tiên chọn mặt phân khuôn tại vị trí bậc của chi tiết đồng thời lõi được định vị đứng nên giúp cho ta dễ dàng trong quá trình làm khuôn định vị  lõi sẽ chính xác hơn, rút mẫu sẽ dễ dàng hơn. Rất phù hợp với sản xuất hàng loạt vừa.

vXác định lượng dư:

 

• Lượng dư bề mặt gia công:

Mặt	Kích thước danh nghĩa	Lượng dư và dung sai
A	180	4(±0,8)
B	100	5(±0,5)
D	90	5(±0,5)
C	109	4(±0,8)
Lỗ Ø65	100	5(±0,8)
Lỗ Ø32	90	5(±0,8)

-Tất cả các lỗ còn lại đúc đặc.

v  Yêu cầu kỹ thuật :

-          Phôi không bị rỗ xỉ, rỗ khí, cháy cát.

-          Phôi không bị rạn nứt.

-          Phôi không bị biến trắng.

CHƯƠNG 3: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1. Mục đích

       Xác định các trình tự gia công hợp lý nhằm đảm bảo chính xác về kích thước, vị trí tương quan, hình dáng hình học, độ nhám bề mặt theo yêu cầu chi tiết cần chế tạo.

3.2. Nội dung

Chọn phương pháp gia công các bề mặt phôi.

Chọn chuẩn công nghệ và sơ đồ gá đặt.

Chọn trình tự gia công các chi tiết.

(Đính kèm phiếu hướng dẫn công nghệ) A3