COÂNG NGHEÄ CHEÁ TAÏO PHOÂI

M«n häc

giíi thiÖu chung vÒ m«n häcC«ng nghÖ chÕ t¹o ph«i

(Chuyªn ngµnh c¬ khÝ chÕ t¹o m¸y)

Thêi l îng Ch ¬ng tr×nh: 45 tiÕt lý thuyÕt HÖ ®µo t¹o: Cao §¼ng ChÝnh quy Chuyªn ngµnh C¬ khÝ chÕ t¹o m¸y

Gi¶ng viªn: D ¬ng §øc Th¾ng

Bé c«ng th ¬ngBé c«ng th ¬ngTrêngCao®¼ngc«ngnghiÖpTh¸iNguyªnTrêngCao®¼ngc«ngnghiÖpTh¸iNguyªn

Khoa c¬ khÝKhoa c¬ khÝ

NOÄI DUNG MOÂN NOÄI DUNG MOÂN HOÏCHOÏC

COÂNG NGHEÄ ÑUÙCPHAÀN1

GIA COÂNG KIM LOAÏI BAÈNG AÙP LÖÏC

PHAÀN2

COÂNG NGHEÄ HAØN

PHAÀN3

CHÖÔNG IKHAÙI QUAÙT CHUNG VEÀ

SAÛN XUAÁT ÑUÙC

PHẦN THỨ NHẤT: CÔNG NGHỆ ĐÚC

1.1 Ñònh nghóa - Naáu chaûy kim loaïi ñeán traïng thaùi loûng.

- Roùt vaøo loøng khuoân ñuùc. - Khuoân ñuùc coù hình daïng vaø kích thöôùc cuûa vaät ñuùc. - Sau khi kim loaïi ñoâng ñaëc ta thu ñöôïc saûn phaåm töông öùng vôùi loøng khuoân.

- Saûn phaåm thu ñöôïc goïi laø vaät ñuùc. - Neáu ñem vaät ñuùc gia coâng: Caét goït, nguoäi … thì saûn phaåm ñuùc goïi laø phoâi ñuùc.

Ví duï: Ñuùc caây neán, ñuùc noài nhoâm, ñuùc troáng ñoàng, ñuùc chuoâng, töôïng …vv…

video Duc\duc cac loai

- Moïi vaät lieäu naáu chaûy ñöôïc (Gang,theùp,hôïpkimmaøu,vaätlieäuphikim …) ñeàu coù theå ñuùc.

- Coù theå taïo ra vaät ñuùc

+ Coù keát caáu phöùc taïp

+ Coù khoái löôïng lôùn (Caùcphöôngphaùpkhaùckhoâng/khoùthöïchieänñöôïc)

+ Coù nhieàu lôùp khaùc nhau

+ Gía thaønh thaáp

+ Linh hoaït SX vaø deã töï ñoäng hoaù

1.2 Ñaëc ñieåm1.2.1. Öu ñieåm

1.2.2. Nhöôïc ñieåm

- Keát tinh töø theå loûng neân deã toàn taïi roã co, roã khí, nöùt, laãn taïp chaát.

- Ñuùc khuoân caùt, ñoä chính xaùc kích thöôùc vaø ñoä boùng thaáp.

-Tieâu hao kim loaïi cho heä thoáng roùt, ngoùt, hôi vaø cho caùc ñaïi löôïng khaùc (löôïngdö,ñoäxieân.. .)

- Ñoøi hoûi thieát bò kieåm tra phöùc taïp

1.3 Phaân loaïi caùc phöông phaùp ñuùc

Tuyø thuoäc vaøo loaïi khuoân maãu, phöông phaùp laøm khuoân …vv… Caên cöù vaøo loaïi khuoân ñuùc ngöôøi ta phaân ra laøm hai loaïi:

1.3.1. Ñuùc trong khuoân caùt

Laø loaïi khuoân ñuùc moät laàn (Roùt KL moät laàn roài phaù khuoân laáy saûn phaåm)

Vaät ñuùc coù ñoä chính xaùc, ñoä boùng beà maët keùm, löôïng dö gia coâng lôùn.

Coù theå ñuùc ñöôïc vaät ñuùc coù keát caáu phöùc taïp, khoái löôïng lôùn.

1.3.2. Ñuùc ñaëc bieät

Ngoaøi khuoân caùt, khuoân ñuùc kim loaïi, voû moûng … ñöôïc goäp chung laø ñuùc ñaëc bieät .

Tuyø töøng loaïi, cho saûn phaåm chaát löôïng, ñoä chính xaùc, ñoä boùng cao hôn vaät ñuùc khuoân caùt.

Phaàn lôùn caùc phöông phaùp ñuùc ñaëc bieät coù naêng suaát cao hôn.

Thöôøng chæ ñuùc ñöôïc vaät nhoû, trung bình.

1.4. Sô ñoà saûn xuaát ñuùc baèng khuoân caùt - Caùc boä phaän cô baûn cuûa khuoân ñuùc

Hoãn hôïp laøm

khuoân

Maãu ñuùc

Hoäp loõi

Hoãn hôïp laøm loõi

Nhieân lieäu

Loø ñuùc

Laøm khuoân Laøm loõi

Saáy loõiSaáy khuoân

Laép raùp khuoân, loõi

Nguyeân lieäu kim

loaïi

Naáu kim loaïi

Bieán tính

Roùt khuoân

Phaù khuoân,loõi

Kieåm tra

Laøm saïch vaät ñuùc

Thaønh phaåm

Pheá phaåm

Khuoân töôi

Khuoân khoâ

1. Khu«n döôùi

2. Khu«n treân

3. §Ëu ngãt hë

4. §Ëu h¬i

5. Cèc rãt

6. Vá Khu«n

7+9. C¸t

8. MÆt ph©n khu«n

10. R·nh läc xØ

11. èng rãt

12. TiÕt l u

13. §Ëu ngãt kÝn

14. R·nh dÉn

15. Lßng khu«n

16. Lâi

1.5. Nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán chaát löôïng vaät

ñuùc

1.5.2. Caùc yeáu toá aûnh höôûng chaát löôïng vaät ñuùc

- Hôïp kim ñuùc

- Loaïi khuoân ñuùc vaø phöông phaùp ñuùc

- Coâng ngheä ñuùc

1.5.1. Chaát löôïng vaät ñuùc

+ Ñoä chính xaùc hình daïng vaø kích thöôùc

+ Ñoä nhaün boùng beà maët

+ Tính chaát, cô tính, toå chöùc kim loaïi

1.6 Keát caáu vaät ñuùc

   1.6.1. Khaùi nieäm :

Vaät ñuùc laø daïng saûn phaåm hình thaønh töø hôïp kim loûng trong loøng khuoân. Söï hình thaønh ñoù chòu aûnh höôûng lôùn keát caáu vaät ñuùc.

1.6.2. Yeâu caàu cuûa moät keát caáu vaät ñuùc

Ñaûm baûo:

- Coâng ngheä laøm khuoân ñôn giaûn, thuaän tieän.

- Deã xaùc ñònh vò trí loøng khuoân trong khuoân ñuùc ñeå taïo ra höôùng keát tinh ñuùng nhaèm naâng cao chaát löôïng hôïp kim ñuùc, loaïi boû caùc khuyeát taät ñuùc.

-Quy trình coâng ngheä gia coâng caét goït veà sau thuaän tieän.

- Baûo ñaûm cô tính vaät ñuùc.

Theo khoái löôïng, vaät ñuùc goàm :

Vaät ñuùc nhoû 100 kg

Vaät ñuùc trung bình 100 500 kg

Vaät ñuùc lôùn > 500 kg

1.6.3. Phaân loaïi vaät ñuùc vaø saûn xuaát ñuùc

Theo tính chaát saûn xuaát:

Ñôn chieác : 1 50 vaät ñuùc / naêm

Haøng loaït: Nhoû (50 100 vaät ñuùc / naêm)

Vöøa (100 1000 vaät ñuùc / naêm)

Lôùn (1000 10.000 vaät ñuùc / naêm)

Haøng khoái (> 10.000 vaät ñuùc / naêm)

Theo hình daïng vaø keát caáu:

Vaät ñuùc ñôn giaûn (Taïothaønhtöøcaùcbeàmaëtcôbaûn,soálöôïngcaùcbeàmaëtít.)

Vaät ñuùc phöùc taïp thöôøng coù nhieàu beà maët, nhieàu hoác, raõnh, gaân, gôø …

Ngoaøi ra, caên cöù vaøo tính caân ñoái cuûa vaät ñuùc coù theåø chia thaønh 3 daïng: Daïng 1 laø caùc vaät ñuùc coù theå tích lôùn nhöng dieän tích nhoûDaïng 2 laø caùc vaät ñuùc coù theå tích nhoû nhöng dieän tích lôùn Daïng 3 laø toå hôïp cuûa hai daïng treân.

KÕt thóc ch ¬ng I

C©u hái «n t©p ch ¬ng 1. Tr×nh bµy yªu cÇu kÕt cÊu vËt

®óc?2. Tr×nh bµy s¬ ®å s¶n xuÊt ®óc

khu«n c¸t?

CHÖÔNG IITHIEÁT KEÁ ÑUÙC

TRONG KHUOÂN CAÙT

2.1.1. Phaân tích keát caáu vaø

tính coâng ngheä   - Ñoïc kyõ baûn veõ, hình dung chi tieát, ñoïc ñieàu kieän kyõ thuaät ghi trong baûn veõ chi tieát, vaät lieäu cheá taïo chi tieát, hình dung caû vò trí laøm vieäc cuûa chi tieát ñoù trong thieát bò, yeâu caàu chòu löïc …

  - Döï kieán sô boä quy trình gia coâng caét goït chi tieát ñoùù treân caùc loaïi maùy, xaùc ñònh nhöõng phaàn beà maët phaûi gia coâng, nhöõng maët chuaån coâng ngheä.

- Töø ñoù xem ñaõ hôïp lyù vôùi keát caáu vaät ñuùc chöa, neáu chöa coù theå thay ñoåi moät phaàn keát caáu nhaèm:

2-1. Baûn veõ ñuùc

Ñôn giaûn hoaù keát caáu, caáu taïo, taïo ñieàu kieän deã ñuùc hôn: nhö löôïc boû caùc raõnh then, raõnh luøi dao, caùc loã nhoû quaù khoâng ñaët loõi ñöôïc.

Ví duï:

- Saûn xuaát ñôn chieác loã 50 mm khoâng ñuùc

- Saûn xuaát haøng loaït 30 mm khoâng ñuùc

- Saûn xuaát haøng khoái 20 mm khoâng ñuùc

Caùc raõnh coù ñoä saâu < 6mm, caùc baäc daøy < 25 mm khoâng neân ñuùc

Taêng hoaëc giaûm ñoä daøy thaønh vaät ñuùc, caùc gaân gôø, choã chuyeån tieáp giöõa caùc thaønh vaät ñuùc ñeå deã ñuùc hôn nhöng khoâng aûnh höôûng ñeán khaû naêng chòu löïc, ñieàu kieän laøm vieäc cuûa chi tieát.

2.1.2. Xaùc ñònh maët phaân khuoân

- Maët phaân khuoân laø beà maët tieáp xuùc giöõa caùc nöûa khuoân vôùi nhau, xaùc ñònh vò trí ñuùc ôû trong khuoân. Maët phaân khuoân coù theå laø maët phaúng, maët baäc hoaëc cong baát kì.

- Nhôø coù maët phaân khuoân maø ruùt maãu khi laøm khuoân deã daøng, laép raùp loõi, taïo heä thoáng daãn kim loaïi vaøo khuoân chính xaùc.

 Nguyeân taéc choïn maët phaân khuoân :

+ Döïa vaøo coâng ngheä laøm khuoân

Maët phaân khuoân caàn ñaûm baûo:

* Cheá taïo maãu ñôn giaûn

* Ruùt maãu deã daøng, ñònh vò loõi vaø laép raùp khuoân.

* Choïn maët coù dieän tích lôùn nhaát, deã laøm khuoân vaø laáy maãu.

•* Maët phaân khuoân neân choïn maët phaúng traùnh maët cong, baäc.

•* Soá löôïng maët phaân khuoân ít nhaát.

•* Caùc beà maët yeâu caàu chaát löôïng neân ñeå ôû khuoân döôùi.

•* Neân boá trí loõi thaúng ñöùng.

•* Choïn loøng khuoân noâng nhaát coù theå ñöôïc.

•* Choïn loøng khuoân treân noâng hôn.

Hình veõ

Hình 2.1.2.1. Choïn maët phaúng phaân khuoân

Hình 2.1.2.2. Boá trí loõi thaúng ñöùng

     - Hình 2.1.2.3. Loøng khuoân laø noâng nhaát

+ Döïa vaøo ñoä chính xaùc cuûa loøng khuoân

Ñoä chính xaùc cuûa vaät ñuùc phuï thuoäc vaøo ñoä chính xaùc cuûa loøng khuoân, do ñoù loøng khuoân toát nhaát laø chæ phaân boá vaøo trong 1 hoøm khuoân ñeå traùnh sai soá khi laép raùp khuoân.

Ví duï:

- Nhöõng vaät ñuùc coù nhieàu tieát dieän khaùc nhau, neáu yeâu caàu ñoä ñoàng taâm cao, ngöôøi ta duøng theâm mieáng ñaát phuï ñeå ñaët toaøn boä vaät ñuùc trong moät hoøm khuoân .

- Mieáng ñaát phuï seõ laøm thay ñoåi phaàn naøo hình daïng maãu ñeå taïo ra tieát dieän lôùn nhaát taïi maët phaân khuoân.=

2.1.3. Xaùc ñònh caùc kích thöôùc vaät ñuùc

* Löôïng dö gia coâng: Laø löôïng kim loaïi bò caét goït trong quaù trình gia coâng cô, phuï thuoäc:- Ñoä boùng, ñoä chính xaùc.

- Kích thöôùc beà maët.

- Beà maët phía treân cuûa vaät ñuùc ñeå löôïng dö lôùn hôn vì chaát löôïng xaáu neân phaûi caét boû nhieàu.

- Loaïi hình saûn xuaát.Löôïng dö gia coâng cô ñöôïc tra baûng trong soå tay coâng ngheä cheá taïo maùy; thieát keá ñuùc.

     Löôïng dö coâng ngheä : Laø caùc loã coù ñöôøng kính quaù nhoû, raõnh then, raõnh luøi dao, raõnh coù ñoä saâu quaù nhoû thì ñuùc ñaëc, sau naøy gia coâng cô sau.

* Loã 20 mm saûn xuaát haøng khoái khoâng ñuùc.

* Loã 30 mm saûn xuaát haøng loaït khoâng ñuùc.

* Loã 50 mm saûn xuaát ñôn chieác khoâng ñuùc.

Ñuùc loã : döïa vaøo tính chaát saûn xuaát coù theå duøng loõi hoaëc khoâng duøng loõi .

* ÔÛ nhöõng thaønh thaúng ñöùng trong khuoân (vuoâng

goùc vôùi maët phaân khuoân) Phaûi ñeå ñoä doác, ñaûm baûo vieäc ruùt maãu deã daøng khi laøm khuoân caùt hoaëc laáy vaät ñuùc ra khoûi khuoân kim loaiï sau khi ñuùc xong. Ñoä doác coù 3 daïng (Tra baûng thieát keá ñuùc hoaëc soå tay coâng ngheä cheá taïo maùy)

+ Chieàu cao thaønh vaät ñuùc caøng lôùn, ñoä doác neân laáy nhoû.

+ Maãu goã neân laáy ñoä doác lôùn hôn maãu kim loaïi.

+ Maãu laøm khuoân baèng tay coù ñoä doác lôùn hôn maãu laøm khuoân baèng maùy.   Goùc ñuùc: Choã giao nhau giöõa hai beà maët lieân tieáp cuûa vaät ñuùc thöôøng taäp trung öùng suaát, neân laøm goùc löôïn ñeå khuoân khoâng bò lôû khi ruùt maãu, vaät ñuùc khoâng bò nöùt khi kim loaïi ñoâng ñaëc, nguoäi trong khuoân.

Dung sai ñuùc: Laø söï sai soá cuûa kích thöôùc vaät ñuùc cho pheùp so vôùi kích thöôùc danh nghóa(Tra baûng). Dung sai cuûa vaät ñuùc phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá: phöông phaùp ñuùc, loaïi khuoân ñuùc, loaïi maãu, hoäp loõi… dung sai thaønh phaàn treân caùc khaâu kích thöôùc phaûi phuø hôïp vôùi dung sai khaâu kheùp kín.     Kích thöôùc vaät ñuùc = kích thöôùc chi tieát maùy + dung sai ñuùc + löôïng dö gia coâng cô (neáu coù)

Hình veõ

2.1.4. Xaùc ñònh loõi vaø goái loõi (ruoät vaø ñaàu gaùc )

- Loõi/ thao duøng ñeå taïo ra phaàn roãng hoaëc loõm beân trong vaät ñuùc, thöôøng laø khoái ñaëc laøm baèng hoãn hôïp caùt (khuoân caùt )hoaëc baèng kim loaïi (khuoân kim loaïi).

- Goái loõi ñeå giuùp ñònh vò loõi ôû trong khuoân.

- Soá löôïng loõi caøng ít caøng toát.

- Coù hai loaïi: loõi ñöùng vaø loõi ngang.

Loõiñöùng :

Naèm vuoâng goùc vôùi maët phaân khuoân, goái loõi hình coân.

Loõingang :Goái loõi coù tieát dieän hình troøn, vuoâng, luïc giaùc...

H > h; <

H : chieàu cao goái loõi thuoäc khuoân döôùi

h: chieàu cao goái loõi thuoäc khuoân treân

: goùc goái loõi ôû khuoân döôùi

: goùc goái loõi ôû khuoân treân

2.2. Maãu, hoäp loõi vaø loõi

2.2.1. Maãu

Laø boä phaän cô baûn trong boä maãu, goàm:

- Maãu ñeå taïo loøng khuoân.

- Maãu cuûa heä thoáng roùt, ñaäu hôi, ñaäu ngoùt. Taám maãu ñeå laøm khuoân.

- Caên cöù vaøo baûn veõ vaät ñuùc ñeå thaønh laäp baûn veõ maãu.

Trình töï caùc böôùc ñeå veõ baûn veõ maãu

- Xaùc ñònh maët phaân maãu.- Xaùc ñònh hình daïng kích thöôùc tai maãu.

- Kích thöôùc vaø dung sai kích thöôùc maãu. - Caáu taïo cuûa maãu.

- Phaàn ñònh vò khi gheùp maãu.

Kíchthöôùcmaãu=kíchthöôùcvaätñuùc+ñoäcokimloaïi

2.2.2. Hoäp loõi vaø loõi

* Loõi: Duøng ñeå taïo ra phaàn roãng beân trong. Hình daùng beân ngoaøi cuûa loõi gioáng hình daùng beân trong cuûa vaät ñuùc vaø gioáng hình daùng beân trong cuûa hoäp loõi .

Dung sai loõi mang daáu aâm(-)

* Goáiloõi: (ñaàu gaùc) Duøng ñeå ñònh vò loõi ôû trong khuoân

* Hoäploõi: Duøng ñeå laøm loõi, vaät lieäu baèng goã hoaëc kim loaïi coù caáu taïo laø moät khoái nguyeân hoaëc hoäp loõi hai nöûa, hoäp loõi coù mieáng rôøi, hoäp loõi laép gheùp…

2.3. Heä thoáng roùt – ñaäu hôi – ñaäu ngoùt

2.3.1. Heä thoáng roùt: Ñeå daãn kim loaïi loûng töø thuøng roùt vaøo trong khuoân ñuùc.

Yeâu caàu cuûa heä thoáng roùt:

-Ñieàn ñaày ñöôïc khuoân nhanh.

-Hao phí kim loaïi ít.

-Doøng chaûy phaûi eâm, lieân tuïc, kim loaïi khoâng bò va ñaäp vaøo khuoân loõi laøm lôû caùt.

-Coù taùc duïng loïc xæ vaø taïp chaát.

- Raõnh daãn vaøo khuoân ñuùc khoâng ñöôïc naèm ngay döôùi chaân oáng roùt.

- Raõnh daãn khoâng boá trí ôû phía cuoái cuøng cuûa raõnh loïc xæ.

- Raõnh daãn phaûi naèm döôùi raõnh loïc xæ thì kim loaïi môùi saïch.

Roùt döôùi leân Roùt treân xuoáng

Roùt beân hoâng

Caáu taïo moät heä thoáng roùt tieâu chuaån goàm: 1-Coác roùt; 2-oáng roùt; 3-raõnh loïc xæ; 4- caùc raõnh daãn.

G = . Frd .V .t

- Coâùc roùt laø phaàn treân cuøng cuûa heä thoáng roùt.

- OÁng roùt laø phaàn noái tieáp töø coâùc roùt xuoáng döôùi, trong khuoân caùt ñoä coân cho pheùp 10 15%.

- Raõnh loïc xæ: laø moät phaàn cuûa heä thoáng roùt naèm döôùi chaân oáng roùt.

- Raõnh daãn: naèm phía maët döôùi cuûa raõnh loïc xæ

Caùch tính kích thöôùc heä thoáng roùt :

G: khoái löôïng vaät ñuùc keå caû heä thoáng roùt, ñaäu hôi, ñaäu ngoùt

: Khoái löôïng rieâng vaät lieäu kim loaïi (g/cm3)

Frd: Toång dieän tích tieát dieän caùc raõnh daãn

V: Toác ñoä roùt. (V=.)

t : Thôøi gian roùt

: Heä soá caûn thuyû löïc.

2.3.2 Ñaäu hôi- ñaäu ngoùt

2.3.2.1. Ñaäu hôi, ñaäu ngoùt .

Ñaäu hôi: Laø oáng ñeå daãn khí töø trong loøng khuoân thoaùt ra ngoaøi, ñaët ôû vò trí cao nhaát. •Tuøy thuoäc kích thöôùc vaät ñuùc coù theå coù nhieàu ñaäu hôi . Ñoái vôùi vaät ñuùc coù ñoä co kim loaïi ít, khoái löôïng nhoû (gang xaùm) ñaäu hôi coù taùc duïng vöøa thoaùt khí vöøa boå sung kim loaïi khi co ngoùt •Hình daïng: hình chöõ nhaät, hình troøn, hình coân (150)….

Ñaäu ngoùt :

• Thöôøng duøng ñeå ñuùc theùp, kim loaïi maøu coù ñoä co nhieàu. • Laø nôi ñeå chöùa kim loaïi loûng ñoâng ñaëc

sau cuøng so vôùi vaät ñuùc, coù taùc duïng boå sung kim loaïi

cho vaät ñuùc khi ñoâng ñaëc, co nguoäi. • Thöôøng ñaët ôû thaønh daøy nhaát cuûa

vaät ñuùc .

2.3.2.2. Phaân loaïi ñaäu ngoùt

Ñaäu ngoùt hôû: Laø loaïi loøng khuoân thoâng vôùi khí trôøi.

Ñaäu ngoùt ngaàm: Laø loaïi khoâng thoâng khí trôøi, chæ thích hôïp ñuùc trong khuoân kim loaïi. Khi laøm khuoân caùt neáu coù phaàn taäp trung kim loaïi ôû phía döôùi, khoâng ñaët ngoùt hôû ñöôïc. Ngöôøi ta thay ngoùt ngaàm baèng mieáng saét nguoäi ñeå traùnh roã co, taïo ñieàu kieän toaû nhieät nhanh .

1. Khu«n döôùi

2. Khu«n treân

3. §Ëu ngãt hë

4. §Ëu h¬i

5. Cèc rãt

6. Vá Khu«n

7+9. C¸t

8. MÆt ph©n khu«n

10. R·nh läc xØ

11. èng rãt

12. TiÕt l u

13. §Ëu ngãt kÝn

14. R·nh dÉn

15. Lßng khu«n

16. Lâi

2.3.2.3.Vòtrídaãnkimloaïivaøotrongkhuoân:

- Vaät ñuùc co ít, thaønh daøy moûng töông ñoái ñoàng ñeàu neân daãn kim loaïi vaøo choå moûng nhaát cuûa vaät ñuùc.

-Vaät ñuùc co nhieàu (theùp) coù thaønh daøy moûng khaùc nhau nhieàu neân daãn kim loaïi vaøo phía thaønh daøy cuûa vaät ñuùc ñeå kim loaïi ñoâng ñaëc coù höôùng, ñeå boå sung kim loaïi khi ngoùt ôû choã daøy phaûi duøng theâm ñaäu ngoùt hoaëc laø mieáng saét nguoäi.-Vaät ñuùc troøn xoay, neân daãn kim loaïi theo höôùng tieáp tuyeán vôùi thaønh khuoân vaø ñaûm baûo doøng kim loaïi xoay troøn theo moät höôùng.- Vaät ñuùc coù chieàu cao lôùn neân daãn nhieàu taàng ñeå khuoân ñieàn ñaày ñoàng thôøi.

KÕt thóc ch ¬ng II

C©u hái «n t©p ch ¬ng 1. Tr×nh bµy?2. Tr×nh bµy?

CHÖÔNG IIICHEÁ TAÏO MAÃU VAØ HOÄP LOÕI

Boä maãu goàm:

- Maãu ñeå taïo loøng khuoân.

- Maãu cuûa heä thoáng roùt, ñaäu hôi, ñaäu ngoùt.

- Taám maãu ñeå laøm khuoân.

3.1. Vaät lieäu laøm maãu vaø hoäp loõi 3.1.1.Yeâu caàu chung

+ BEÀN, KHOÂNG THAÁM NÖÔÙC KHOÂNG CO GIAÕN

+ COÙ ÑOÄ BOÙNG, ÑOÄ CHÍNH XAÙC CAO

+ LAØM KHUOÂN ÑÖÔÏC NHIEÀU LAÀN

+ DEÃ GIA COÂNG

3.1.2. Vaät lieäu laøm maãu vaø hoäp loõi

ª GOÃ

ª  KIM LOAÏI: HÔÏP KIM NHOÂM ÑUÙC (HÔÏPKIMSILUMIN,GANG,

THEÙP,ÑOÀNG…)

ª NHÖÏA.

ª MAÃU LAØM BAÈNG THAÏCH CAO (CaSO4. 2H2O).

ª XI MAÊNG.

• Phöông phaùp tạo maãu, hoäp loõi :• - Moäc maãu/ loõi thuû coâng, caét goït treân maùy

coâng cuï soá…• - Duøng maãu goã hoaëc kim loaïi(maãu goác) ñeå

laøm khuoân ñuùc ra ñöôïc maãu baèng kim loaïi. • - Gia coâng khoâng phoi (Taïo maãu nhanh)• Kích thöôùc maãu goác (Kim loại)• Löôïng dö gia coâng cô = Löôïng dö gia coâng cô maãu

kim loaïi + löôïng dö gia coâng vaät ñuùc • Ñoäcomaãugoác=ñoäcokimloaïimaãu+ñoä

covaätñuùc.

3.2. Nguyeân taéc thieát keá maãu vaø hoäp loõi

- Chi tiÕt ®¬n gi¶n, s¶n l îng nhá: Thî méc cã thÓ c¨n cø vµo b¶n vÏ vËt ®óc tù thiÕt kÕ chÕ t¹o bé mÉu, thùc hiÖn thñ c«ng hoÆc gia c«ng trªn m¸y v¹n n¨ng. - Chi tiÕt phøc t¹p, quan träng, s¶n l îng lín nhÊt thiÕt ph¶i thiÕt kÕ bé mÉu gåm c¸c b íc:

3.2.1.Chänph¬ng¸nph©nmÉu Tõ b¶n vÏ chi tiÕt (H×nh 3.2.1.1)

H×nh 3.2.1.1. B¶n vÏ chi tiÕt

thiÕt kÕ b¶n vÏ vËt ®óc (H×nh 3.2.1.2)

H×nh 3.2.1.2. B¶n vÏ vËt ®óc

H×nh 3.2.1.3. Ph ¬ng ¸n chän (c)

x¸c ®Þnh mÆt ph©n khu«n (H×nh 3.2.2.3), chän ph ¬ng ¸n (c).

H×nh 3.2.1.4. MÆt ph©n mÉu

MÆt ph©n mÉu tèt nhÊt lµ chän trïng mÆt ph©n khu«n (H×nh 3.2.1.4), thao t¸c lµm khu«n lµ ®¬n gi¶n vµ cã n¨ng suÊt cao nhÊt .

3.2.2. ThiÕt kÕ mÉu - Hép lâi

ThiÕtkÕmÉu: VÒ c¬ b¶n kÝch th íc mÉu t ¬ng tù nh b¶n vÏ vËt ®óc, trõ phÇn æ g¸c vµ dung sai chÕ t¹o mÉu. Tïy theo t thÕ lâi, chän khe hë gi÷a æ g¸c vµ ®Çu g¸c còng nh gãc v¸t phï hîp.ThiÕtkÕhéplâi: KÕt cÊu cña hép lâi ® îc quyÕt ®Þnh bëi h×nh d¸ng, kÝch th íc cña lâi, c«ng nghÖ chÕ t¹o lâi. Lâi cÇn cã mét mÆt ph¼ng ®ñ réng cã thÓ n»m v÷ng trªn khay sÊy ph¼ng ®¬n gi¶n.

ThiÕtkÕc¸cdôngcôphôkh¸c: - Khay sÊy - D ìng kiÓm khu«n vµ lâi

a,b) Khay sÊy ®Þnh h×nh; c,d,®,e) Khay sÊy ph¼ng; g) Khay sÊy cã g¾n que xiªn h¬i dïng ®ì lâi t ¬i

Chèt chÆt

MÆt c¾t

A-A

B

B

MÆt c¾t B-BM1:1

MÆt c¾t A-A

M1:1

A

A

B

B

D ìng kiÓm tra kÝch th íc ruét vµ ruét l¾p r¸p trong khu«n

3.3. Giôùi thieäu coâng ngheä taïo maãu nhanh Haøng hoaù thöôøng xuyeân caàn thay ñoåi maãu maõ, vì vaäy ñoøi hoûi phaûi ruùt ngaén quaù trình thieát keá vaø cheá taïo saûn phaåm, bằng: -Gia coâng nhanh (Gia coâng vôùi toác ñoä caét cao treân maùy coâng cuï - High speed machining - HSM

- Taïo ra khuoân nhanh (Rapid Tooling - RT)

- Taïo maãu nhanh (Rapid Prototyping). Sử dụng caùc thieát bò sao chuïp (Scaner), caùc thieát bò ño hieän ñaïi (Maùy ño toaï ñoä 3 chieàu), caùc phaàn meàm hoã trôï thieát keá (Auto Cad, Inventer, Pro-Engineer ...) taïo ra baûn veõ 3D soá Keát noái baûn veõ 3D soá vôùi thieát bò taïo maãu nhanh, ta nhaän ñöôïc vaät theå coù hình daïng vaø kích thöôùc yeâu caàu.

Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa thieát bò taïo maãu nhanh laø “ñaép daàn” töøng lôùp ñaõ ñöôïc caét laùt, coù chieàu daøy xaùc ñònh töø baûn veõ 3D, taïo thaønh maãu baèng vaät lieäu ñaëc bieät, coøn ñöôïc goïi laø phöông phaùp in 3 chieàu (Three dimension printer).

Moät soá phöông phaùp thöôøng gaëp:Phöông phaùp SLA (Stereo lithography apparatus) taïo ra maãu töø vaät lieäu cao su baét saùng (Photocurable) loûng, nguoàn laze ñöôïc ñieàu khieån theo tín hieäu maùy tính queùt phuû maët caét ngang moâ hình 3D hoaù cöùng moät lôùp, sau ñoù thuøng cao su loûng haï xuoáng moät naác, daàn daàn hình thaønh neân maãu töøng lôùp, töøng lôùp moät.

Phöông phaùp SGC (Solid ground curing) laøm khoâ cöùng töøng lôùp baèng chuøm tia cöïc tím chieáu leân toaøn boä beà maët, moät phaàn ñöôïc che baèng taám phim aâm baûn cuûa tieát dieän ñöôïc caét, phaàn khoâng che bò tia saùng laøm ñoâng cöùng. Phöông phaùp LOM (Laminated object manufacturing) duøng vaät lieäu daïng taám coù phuû keo dính, nguoàn laze taïo ra töøng lôùp maët caét baèng caùch caét taám vaät lieäu theo ñöôøng bieân cuûa maët caét vaät theå, roài daùn choàng leân nhau baèng con laên gia nhieät. Phöông phaùp SLS (Selective laser sintering) duøng laze thieâu keát lôùp boät coù chieàu daøy ñònh tröôùc do con laên traûi ra baøn coâng taùc. Phöông phaùp 3D printing theo nguyeân taéc in phun möïc keo ñaëc bieät leân lôùp boät nhöïa traûi phaúng vaø hoaù cöùng theo töøng lôùp moät.

Phöông phaùp FDM (Fused deposition manufacturing) duøng vaät lieäu daây deã chaûy ñöa qua ñaàu gia nhieät ñeå hoaù deûo vaø traûi leân maët neàn theo ñuùng bieân daïng maët caét cuûa maãu, theo töøng lôùp coù chieàu daøy baèng chieàu daøy lôùp caét ñeán khi taïo xong maãu.

KÕt thóc ch ¬ng III

C©u hái «n t©p ch ¬ng 1. Tr×nh bµy?2. Tr×nh bµy?

CHÖÔNG IVCOÂNG NGHEÄ LAØM KHUOÂN

VAØ LOÕI

4.1. Vaät lieäu laøm khuoân vaø loõi

4.1.1. Yeâu caàu

Ñoä beàn : Caùt haït nhoû,haøm löôïng chaát seùt coäng chaát dính keát cao.Ñoä beàn phuï thuoäc ñoä ñaàm chaët.

+ Khuoân töôi :n = 6080 k.p.a (0,6 0,8kg/cm2)

+ Khuoân khoâ : k = 80200 k.p.a

Ñoä deûo : duøng nhieàu chaát seùt, dính keát taêng haøm löôïng H2O

- Khuoân töôi : H2O > 5%

- Khuoân khoâ : H2O 8%

Tính luùn : Duøng chaát phuï gia (muøn cöa, boät than, rôm boät...)

Tính thoâng khí : Ñoä haït, ñoä troøn, ñoä ñaàm chaët aûnh höôûng tính thoâng khí.

Tính beàn nhieät : Khaû naêng cuûa vaät lieäu ôû nhieät ñoä cao maø khoâng bò noùng chaûy, dính baùm treân beà maët vaät ñuùc gaây khoù khaên cho gia coâng caét goït. Tính beàn nhieät taêng khi duøng hoãn hôïp laøm khuoân coù haøm löôïng SiO2 lôùn.Ñoä aåm: Ñeå laøm khuoân, in hình

ª Khuoân töôi :45%ª Khuoân khoâ :68% â

Tính beàn laâu : Khoaûng thôøi gian vaät lieäu söû duïng

4.1.2. Caùc loaïi

vaät lieäu Thaønh phaàn chuû yeáu :

- Caùt: SiO2 (thaïch anh)

Ñoä haït: Theo kích thöôùc vaät ñuùc

- Ñaát seùt: Cao lanh, Al2O3.2 SiO2. 2H2O,

- Bentorit : Al2O3.4 SiO2. nH2O

Chaát dính keát : - Duøng caùc loaïi thöïc vaät,

khoaùng vaät- Ræ maät.- Nöôùc baõ giaáy(kieàm

sunfat).

- Nöôùc thuyû tinh•Na2On. SiO2. mH2O + caùt ( K2O.n SiO2.

mH2O).

Chaát phuï :

* Laøm taêng tính luùn, thoâng khí cho hoãn hôïp. * Chaát sôn khuoân:-chaát sôn khuoân ñuùc gang, hôïp kim ñoàng:Boät grafit + ñaát seùt + nöôùc - chaát sôn khuoân ñuùc theùp: SiO2 + seùt + H2O

Ñuùc khuoân baèng kim loaïi: Sôn

khuoân laøm taêng tuoåi thoï cho khuoân, giaûm toác ñoä daãn nhieät thaønh khuoân.

4.2. Coâng ngheä laøm khuoân 4.2.1. Phöông phaùp laøm khuoân baèng tay

Kích thöôùc, ñoä phöùc taïp tuyø yù vaø thöôøng aùp duïng cho saûn xuaát ñôn chieác, haøng loaït nhoû,vöøa

4.2.1.1. Phöông phaùp laøm khuoân trong hai hoøm khuoân

Caùt aùo: Laø phaàn tröïc tieáp tieáp xuùc vôùi chaát loûng

Caùt ñeäm: Khoâng tröïc tieáp tieáp xuùc vôùi kim loaïi loûng neân yeâu caàu khoâng cao, thöôøng laøm vaät lieäu cuõ troän theâm nöôùc .

Laép raùp khuoân loõi tröôùc khi roùt kim loaïi

a) b)

c)

d)

• 1- Soûi/ than coác thoâng khí; 2- oáng thoâng khí thoaùt khí khuoân döôùi;

• 3- Hoãn hôïp laøm khuoân; 4- Hoøm Khuoân treân; 5-Choát neâm ñònh vò;

• 6- Raõnh daãn; 7- Coác roùt; 8- Ñaäu hôi.

4.2.1.2. Laøm khuoân treân neàn xöôûng

•Ñuùc vaät kích thöôùc lôùn, neáu thieáu hoøm khuoân coù kích thöôùc lôùn thì thay theá khuoân döôùi baèng neàn xöôûng.

4.2.1.3 .Laøm khuoân xeùn

Ñeå laøm khuoân trong hai hoøm khuoân nhöng maãu nguyeân khoái, phaûi xeùn bôùt phaàn khuoân caùt caûn trôû vieäc ruùt maãu ôû khuoân döôùi vaø taïo buø laïi ôû khuoân treân. Do vaäy, maët phaân khuoân thöôøng laø baäc hoaëc cong.

4.2.1.4. Laøm khuoân baèng maãu coù mieáng rôøi

Khi mÉu cã phÇn nhá nh« ra c¶n trë viÖc rót mÉu khái khu«n th× phÇn Êy ph¶i lµm thµnh mét hoÆc nhiÒu miÕng rêi, dïng ®inh ghim hoÆc r·nh mang c¸ g¾n vµo mÉu chÝnh. Khi rót mÉu, phÇn nµy sÏ n»m l¹i trong khu«n vµ lÊy ra theo h íng n»m ngang

Laøm khuoân coù mieáng rôøi

4.2.2. Laøm khuoân baèng maùy• Saûn xuaát haøng loaït, vaät ñuùc ñôn giaûn,

kích thöôùc nhoû hoaëc trung bình.• Ñaàm chaët hoãn hôïp vaø ruùt maãu.

• 4.2.2.1. Laøm khuoân treân maùy eùp • coù hai loaïi• Maùy eùp töø treân xuoáng.• Maùy eùp töø döôùi leân. • 1.Baøn maùy; 2.Maãu; 3.Hoøm khuoân (ñoä

cao H); • 4.Hoøm khuoân phuï(ñoä cao h); 5.Xaø

ngang; 6.Chaøy eùp; 7.Van khí ; 8.Pittoâng; 9.Xilanh.

Maùy eùp töø treân xuoáng

Maùy eùp töø döôùi leân

• - Xaø ngang 5 gaén vôùi chaøy eùp 6 ñöôïc quay ñeán vò trí laøm vieäc . Baøn maùy 1 gaén chaët vôùi maãu 2 . Hoøm khuoân 3, khuoân phuï 4 taát caû ñöôïc gaén treân pittoâng 8. Khí neùn ñi vaøo van 7, seõ ñaåy toaøn boä pitoâng baøn maùy . Chuyeån ñoäng ñi leân chaøy eùp seõ luùn saâu ñeán maët treân cuûa khuoân 3 quaù trình eùp döøng laïi, khí neùn thoaùt ra ngoaøi toaøn boä phaàn reân haï xuoáng cuøng vôùi pittoâng. Thôøi gian eùp töø 915 giaây/ 1 khuoân. Ñeå khaéc phuïc hieän töôïng ñoä ñaàm chaët gaàn maãu nhoû, xa maãu lôùn duøng phöông phaùp eùp töø döôùi leân ôû hình treân.•- Maãu vöøa taïo ra loøng khuoân, vöøa laøm nhieäm vuï chaøy eùp (khoâng coù chaøy eùp 6).

Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maùy eùp laøm khuoân

4.2.2.2.Laømkhuoântreânmaùydaèn

H×nh 4.2.2.2. S¬ ®å m¸y d»n - Quan hÖ ®é ®Çm chÆt vµ sè lÇn d»n

MÉu (2), hßm khu«n (3) l¾p trªn bµn m¸y (1). Sau khi ®æ hçn hîp lµm khu«n, më cho khÝ Ðp theo r·nh (4) vµo xi lanh (5) ®Èy pÝtt«ng (6) cïng bµn m¸y ®i lªn. §Õn ®é cao chõng 30 80mm th× lç khÝ vµo (4) bÞ ®ãng l¹i vµ hë lç khÝ (7), nªn khÝ Ðp trong xi lanh tho¸t ra ngoµi, ¸p suÊt trong xi lanh gi¶m ®ét ngét, bµn m¸y bÞ r¬i xuèng va ®Ëp vµo thµnh xi lanh. Khi pÝtt«ng r¬i xuèng th× lç khÝ vµo (4) l¹i hë ra, qu¸ tr×nh d»n lÆp l¹i. Nh vËy hçn hîp lµm khu«n ® îc ®Çm chÆt nhê träng l îng b¶n th©n hçn hîp khi va ch¹m.

4.3. Caùc phöông phaùp laøm loõi

4.3.1. Laøm loõi baèng tay

- Hoäp loõi nguyeân (loõi ñôn giaûn ).

- Hoäp loõi hai nöûa(gheùp ñoái xöùng).

- Hoäp loõi laép gheùp( loõi coù mieáng rôøi , loõi phöùc taïp).

H×nh 4.3.1. Hép lâi nguyªn

H×nh 4.3.2. Hép lâi hai nöa

H×nh 4.3.2. Hép lâi cã miÕng rêi

4.3.2. Laøm loõi baèng maùy Maùy nhoài ñaåy (Hình4.3.3), maùy eùp (Hình4.3.4), maùy phun caùt ....

H×nh 4.3.3. M¸y nhåi ®Èy Hình 4.3.4. Maùy eùp

KEÁT THUÙC CHÖÔNG IV

Quay veà chöông IV

C©u hái «n t©p ch ¬ng 1. Tr×nh bµy?2. Tr×nh bµy?

CHÖÔNG VÑUÙC BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP

ÑAËC BIEÄT

5.1. Ñuùc trong khuoân kim loaïi5.1.1. Khaùi nieämLaø roùt kim loaïi loûng vaøo loøng khuoân baèng kim loaïi.

5.1.2. Ñaëc ñieåm Öu ñieåm: -Ñoä beàn cao neân duøng ñöôïc nhieàu laàn-Vaät ñuùc coù ñoä chính xaùc cao, cô tính toát vì toå chöùc haït keát tinh nhoû mòn. -Tieát kieäm vaät lieäu laøm khuoân-Phuø hôïp saûn xuaát haøng loaït- Phuø hôïp vaät ñuùc coù nhieät ñoä noùng chaûy vöøa phaûi, caáu taïo khoâng quaù phöùc taïp, kích thöôùc nhoû hoaëc trung bình.Nhöôïcñieåm: -Vaät lieäu kim loaïi khoâng coù tính luùn, do ñoù vaät ñuùc deã bò nöùt, ñuùc gang deã bò bieán daïng traéng. - Giaù thaønh cao, chæ phuø hôïp saûn xuaát lôùn. - Toác ñoä daãn nhieät thaønh khuoân cao neân khaû naêng ñieàn ñaày kim loaïi keùm, do ñoù vaät ñuùc deã bò thieáu huït, khoù ñuùc vaät thaønh moûng vaø phöùc taïp ...

5.1.3. Quaù trình ñuùc trong khuoân kim loaïi - Laøm saïch khuoân loõi (Sau moãi laàn ñuùc).- Saáy khuoân loõi (1500C 4500C) tuyø töøng loaïi vaät

lieäu ñuùc. - Sôn khuoân loõi- Laép khuoân vaø roùt kim loaïi vaøo khuoân. - Saáy loõi, môû khuoân, ... laáy vaät ñuùc.

5.2. Ñuùc aùp löïc 5.2.1. Khaùi nieämEÙùp kim loaïi loûng vaøo khuoân kim loaïi vôùi aùp löïc

ñeán haøng traêm atmotphe. Quaù trình ñieàn ñaày khuoân khoâng do baûn thaân troïng löïc chaát loûng maø do löïc cöôõng eùp beân ngoaøi, thöôøng söû duïng khí neùn.

5.2.2. Ñaëc ñieåm Öuñieåm: -Ñoä chính xaùc, ñoä boùng beà maët beân ngoaøi/ trong cao (loõi kim loaïi) -- Vaät ñuùc nguoäi nhanh, naêng suaát cao. - Coù theå ñuùc ñöôïc nhöõng vaät moûng chieàu daøy 0.3 mm.

Nhöôïcñieåm: - Khoâng duøng loõi caùt neân hình daïng beân trong vaät ñuùc khoâng ñöôïc phöùc taïp. - Khuoân nhanh moøn. - Giaù thaønh cao, khoâng phuø hôïp ñuùc gang, theùp, vaät lieäu coù nhieät ñoä noùng chaûy cao.

5.3. Ñuùc li taâm5.3.1. Khaùi nieäm Khuoân baèng kim loaïi quay xung quanh moät truïc (Ngang hoaëc thaúng ñöùng) döôùi taùc duïng cuûa löïc ly taâm caùc phaàn töû kim loaïi seõ ñieàn ñaày khuoân. Löïc li taâm xaùc ñònh theo coâng thöùc: P = m . r . 2.

5.3.2. Ñaëc ñieåm Öuñieåm: -Ñuùc ñöôïc vaät ñuùc troøn xoay, ñaëc, roãng, khoâng caàn ñaët loõi. - Khoâng caàn thieát keá heä thoáng roùt phöùc taïp, khoâng caàn ñaäu ngoùt neân tieát kieäm kim loaïi- Coù theå ñuùc ñöôïc caùc vaät thaønh moûng. - Vaät ñuùc saïch do sæ coù troïng löôïng nhoû chòu taùc duïng li taâm yeáu, khoâng coù roã khí, roã co neân chaát löôïng vaät ñuùc cao, cô tính toát.

Nhöôïcñieåm: -Khuoân chòu löïc taùc duïng, nhieät cao neân caàn cheá taïo toát. -Chæ thích hôïp vaät daïng troøn xoay-Khoù ñaûm baûo chính xaùc kích thöôùc loã do khoâng ñònh löôïng chính xaùc ñöôïc löôïng kim loaïi roùt vaøo khuoân-Chaát löôïng beà maët khoâng cao, toàn taïi thieân tích tyû troïng.5.4. Ñuùc trong khuoân maãu chaûy5.4.1. Khaùi nieäm Ñuùc trong khuoân maãu chaûy thöïc chaát laø ñuùc trong khuoân caùt nhöng maãu ñöôïc laøm baèng vaät lieäu deã chaûy.

5.4.2. Ñaëc ñieåm Öuñieåm:-Ñuùc ñöôïc nhöõng vaät phöùc taïp vaø nhöõng hôïp kim khoù chaûy nhö theùp khoâng ræ, theùp gioù ... -Ñoä chính xaùc vaø ñoä boùng beà maët vaät ñuùc raát cao do khoâng coù maët phaân khuoân, khoâng coù sai soá gheùp khuoân, ñoä nhaün maãu cao.

Nhöôïc ñieåm: Cöôøng ñoä lao ñoäng cao, chu trình saûn xuaát daøi, giaù thaønh cheá taïo khuoân cao neân chæ duøng trong saûn xuaát haøng loaït, cheá taïo duïng cuï caét.

5.5. Ñuùc trong khuoân voû moûng 5.5.1. Khaùi nieäm

Ñuùc trong khuoân voû moûng laø daïng ñuùc trong khuoân caùt nhöng thaønh khuoân moûng chöøng 68 mm.

5.5.2. Ñaëc ñieåm - Coù khaû naêng ñuùc ñöôïc vaät ñuùc vôùi vaät lieäu gang, theùp, kim loaïi maøu coù khoái löôïng ñeán 100 kg, caáp chính xaùc 5 ÷ 7.-Khuoân voû moûng coù tính thoâng khí toát, truyeàn nhieät khaù, khoâng huùt nöôùc vaø beàn neân vaät ñuùc ít roã, xoáp, nöùt. - Ñôn giaûn hoaù quaù trình dôõ khuoân, laøm saïch vaät ñuùc, deã cô khí - töï ñoäng hoaù.

KEÁT THUÙC CHÖÔNG V

C©u hái «n t©p ch ¬ng

1. Tr×nh bµy?

2. Tr×nh bµy?

CHÖÔNG VIÑUÙC CAÙC HÔÏP KIM

6.1. Tính Ñuùc Cuûa Hôïp Kim Laø khaû naêng ñuùc deã hay khoù cuûa hôïp kim ñoù, ñöôïc ñaùnh giaù baèng caùc chæ tieâu cô baûn sau:

6.1.1. Tính chaûy

loaõng Laø toác ñoä vaø phaïm vi lan toaû cuûa kim loaïi ôû traïng thaùi loûng khi noùng chaûy. Ñoä chaûy loaõng cuûa kim loaïi caøng cao ñuùc caøng deã Tính chaûy loaõng phuï thuoäc chuû yeáu vaøo coâng ngheä khuoân, nhieät ñoä quaù nhieät khi roùt vaø thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa kim loaïi.Víduï: Ñuùc trong khuoân caùt, tính chaûy loaõng cuûa kim loaïi cao hôn so vôùi ñuùc trong khuoân kim loaïi do khuoân caùt coù toác ñoä daãn nhieät thaáp hôn.Thaønhphaànhoùahoïckimloaïi,hôïpkimaûnhhöôûngñeántínhchaûyloaõng.Víduï:- Si, P laøm taêng tính chaûy loaõng cuûa gang.- Mn, S laøm giaûm tính chaûy loaõng cuûa gang.

6.1.2. Tính co cuûa kim loaïi Laø söï giaûm theå tích khi nguoäi cuûa kim

loaïi ñuùc, bao goàm co ôû traïng thaùi loûng, co khi keát tinh vaø co ôû traïng thaùi nguoäi, taïo ra loõm vaø roã co.

Tính co cuûa kim loaïi caøng cao thì tính ñuùc cuûa noù caøng keùm, vaät ñuùc ñuùc deã bò caùc khuyeát taät: loõm co, roã co.

Thaønh phaàn hoãn hôïp cuûa caùc nguyeân toá trong kim loaïi laø yeáu toá aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán ñoä co cuûa vaät lieäu vaät ñuùc. Ngoaøi ra, tính co coøn phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä roùt kim loaïi.6.1.3. Tính hoaø tan khí

Kim loaïi khi ñuùc thöôøng hoaø tan khí O2, H2 , hôi H2O… phaùt sinh vaø hoaø tan trong quaù trình naáu luyeän, khi roùt kim loaïi vaøo khuoân, gaây roã vaät ñuùc, laøm giaûm cô tính. 6.1.4. Tính thieân tích

Söï khoâng ñoàng nhaát veà thaønh phaàn hoaù hoïc, khoái löôïng… cuûa hoãn hôïp (Thieân tích hoaù hoïc, tyû troïng), thöôøng xaûy ra khi ñuùc kim loaïi maøu.

6.2. Ñuùc gang

Thaønh phaàn hoãn hôïp cuûa gang : Fe, C …

C = 2,14 4,0%

Si = 0,4 3,5%

Mn = 0,2 1,5%

P = 0,04 1,5%

S = 0,02 0,2%

6.2.1. Phaân loaïi gang - Gang xaùm (GX): Trong gang khoâng coù xeâmentit töï do, maø chæ coù graphit. Gang xaùm coù tính ñuùc toát, deã gia coâng cô khí. - Gang traéng: Cacbon trong gang naøy coù daïng lieân keát hoaù hoïc xeâmentit töï do vì vaäy gang traéng raát cöùng vaø doøn.- Gang bieán traéng: Beà maët laø gang traéng, trong loõi laø gang xaùm. Vuøng tieáp giaùp giöõa hai toå chöùc cuûa gang coù daïng hoa raâm. - Gang caàu: Graphit trong gang ôû daïng gioáng hoàng caàu nhôø ñöa chaát bieán tính ñaëc bieät vaøo gang loûng khi ñuùc. (Ví duï: GC – 60) - Gang deûo: Graphit ôû daïng boâng, tính deûo cuûa gang taêng leân. Caùc nguyeân toá thuùc ñaåy söï Graphit hoùa: C, Si, P. Caùc nguyeân toá caûn trôû söï Graphit hoùa: Mn, S, Cr.

6.2.2. Caùc yếu toá aûnh höôûng ñeán

tính ñuùc cuûa gang - Thaønh phaàn hoaù hoïc.

- Nhieät ñoä roùt gang.

- Vaät ñuùc thaønh caøng moûng roùt gang ôû nhieät ñoä cao.

- Coâng ngheä khuoân.

- Toác ñoä nguoäi.

- Thaønh phaàn vaät lieäu naáu gang.

6.2.3. Vaät lieäu kim loaïi - Gang thoûi (naáuloøcao), gang pheá (hoài lieäu, chi tieát maùy pheá), feroâ hôïp kim ( Fe-Si, Fe-Mn).

Caàn tính toaùn hôïp lyù, kích thöôùc phuø hôïp ñöôøng kính trong cuûa loø. Tröôùc khi naïp vaøo loø, phaûi laøm saïch Oxit vaø taïp chaát.

-Loø: Loø ñöùng duøng nhieân lieäu laø than coác.

Loø choõ duøng nhieân lieäu than ñaù.

Loø daàu duøng nhieân lieäu daàu FO .

Loø ñieän: hoà quang tröïc tieáp (naáutheùp), hoà quang giaùn tieáp (naáuKLmaøu), caûm öùng ...

Loø khí gaz.

6.2.4. Chaát trôï

dung Ñeå taùch caùc taïp chaát vaø xæ ra khoûi kim loaïi loûng. Thöôøng duøng CaCO3 ( 4 5%)

Vôùi loø daàu khoâng caàn duøng CaCO3 ñeå khöû taïp chaát.

6.2.5. Vaät lieäu

chòu löûa Vaät lieäu chòu ñöôïc nhieät cao, khoâng bò meàm chaûy, thay ñoåi theå tích thaønh phaàn hoãn hôïp.

Thöôøng ñeå xaây caùc töôøng loø, laøm caùc duïng cuï ñeå chöùa ñöïng kim loaïi loûng ...

- Vaät lieäu chòu löûa axit

Gaïch Ñinat: SiO2 chòu nhieät ñoä ñeán 17300C

- Vaät lieäu chòu löûa bazô

Gaïch Manheâhit (MgO)

Croâm-Manheâhit (Cr2O3, MgO …)

Chòu nhieät ñoä 1600 17000C

Gaïch Croâmit

6.2.6. Tính phoái lieäu

naáu gang 6.2.6.1.Meûlieäunaáu

Nguyeân - nhieân lieäu:

Daàu FO 15 18% khoái löôïng vaät lieäu kim loaïi

Than coác 12 15% (loø ñöùng )

Than ñaù 20 25% (loø choõ)

Chaát trôï dung : Coù taùc duïng ñöa vaøo laøm chaûy loaõng xæ vaø noåi leân treân beà maët nöôùc gang ñeå vôùt ra deã daøng .

Duøng CaCO3, ñoâloâmít, xæ loø Mactanh cho loø ñöùng vaø loø choõ.

6.2.6.2. Vaät lieäu kim loaïi

- Gang thoûi ñuùc

- Gang vuïn (gang maùy)

- Hoài lieäu ( pheá phaåm + heä thoáng roùt, ñaäu hôi, ñaäu ngoùt ).

- Theùp vuïn

-Feroâ hôïp kim (Fe-Si, Fe-Mn) boå sung caùc nguyeân toá Si, Mn bò chaùy hao trong quaù trình naáu

Vaätlieäunaáuphaûilaømsaïch,coùkíchthöôùcphuøhôïpvôùiñöôøngkínhcuûaloø

Caùch tính Goïi x,y,z laø khoái löôïng cuûa caùc vaät lieäu naáu. Laäp baûng:

Tªn vËt liÖu

Thµnh phÇn ho¸ häc Khèi l îng

Si (%) Mn (%) (%)

VËt liÖu 1 Six Mnx X

VËt liÖu 2 Siy Mny Y

VËt liÖu 3 Siz Mnz Z

M¸c gang vËt ®óc

Sivd Mnvd 100

Heä phöông trình:

x + y +z = 100%

x. + y. + z. =

100% Mnvlkl ch

vd

Si

Si

1 ch

vd

Si

Si

1ch

vd

Si

Si

1

(Ch = Chaùy hao, vlkl = vaät lieäu kim loaïi, vd = vaät ñuùc)

6.2.6.3. Ñaëc ñieåm ñuùc gang- Tính chaûy loaõng cao neân ñuùc ñöôïc caùc vaät ñuùc thaønh moûng, phöùc taïp.

- Khoái löôïng rieâng cuûa gang lôùn, neân ít laãn caùc taïp chaát, xæ, boït khí.

- Coâng ngheä khuoân khoâng phöùc taïp, chaát löôïng ñuùc cao.

- Naáu luyeän ñôn giaûn.

6.3. Ñuùc kim loaïi maøu (Hôïp

kim maøu) 6.3.1. Ñuùc ñoàng

Hôïp kim ñoàng goàm:

- Ñoàng thau (Latoâng(L), LZn30)

- Ñoàng thanh (Broâng(B), BSn5Pb)

Loø naáu:

- Loø noài Graphit

Vaät lieäu naáu

- Ñoàng nguyeân chaát daïng thoûi, daïng taám

- Caùc nguyeân toá hôïp kim (Zn, Sn, Pb, Al…)

Ñoàng hoaø tan nhieàu khí O2,H2 duøng Cu-P (90%Cu, 10%P) khöû O2 theo phaûn öùng: Cu-P + O2 P2O5 + CuOChaát trôï dung- Che phuû beà maët cuûa kim loaïi maøu ñeå khoâng bò oxy hoaù. - Taïo xæ chaûy loaõng, nheï noåi leânDuøng than cuûi, maït cöa, caùc muoái clorua natri (NaCl + bo saùt (Na2B4O7))

Quaù trình naáu

- Saáy loø (300 4000C)

-Vaät lieäu kim loaïi khoù chaûy vaøo tröôùc, deã chaûy sau

- Zn bay hôi, Pb deã bò thieân tích cho vaøo sau cuøng.

- Phuû chaát trôï dung leân treân cuøng.

- Khoâng khuaáy troän nhieàu.

- Cho CuP ñeå khöû O2 (0.09 1%) khoái löôïng vaät lieäu kim loaïi.

- Nhieät ñoä roùt 10700C 11000C.

Ñaëc ñieåm ñuùc hôïp kim ñoàng

- Coâng ngheä ñuùc, khuoân, heä thoáng roùt laøm ñaëc bieät, söû duïng khuoân caùt, khuoân kim loaïi.

- Naáu luyeän chuù yù söï oxy hoaù hoaëc hoøa tan khí.

6.3.2.Ñuùc hôïp kim nhoâm

- Hôïp kim nhoâm ñuùc (SiluminAl-Si).

- Hôïp kim nhoâm bieán daïng (Al-Cu-Si,Al-Mg,AL-Ni).

Loø naáu: Neáu duøng noài gang thì phaûi phaûi sôn

Vaät lieäu naáu : Nhoâm thoûi, taám, pheá lieäu, hoài lieäu, kim loaïi khaùc ñöa vaøo nhoâm döôùi daïng hôïp kim.

Chaát trôï dung: Muoái clorua.

Chaát bieán tính laøm nhoû haït: Na 1%.

Naáu hôïp kim nhoâm döôùi lôùp trôï dung.

Naáu baèng caùch tinh luyeän vaø duøng khí Clo.

Chuùyù : Khi naáu nhoâm coù lôùp oxit nhoâm treân beà maët coù taùc duïng che phuû khoâng cho lôùp nhoâm nguyeân chaát ôû phía döôùi bò oxy hoaù. Do vaäy khoâng ñöôïc khuaáy troän trong quaù trình naáu.

Quaù trình naáu

Ñaëc ñieåm ñuùc nhoâm

- Thöôøng ñuùc trong khuoân kim loaïi neân saûn phaåm coù ñoä boùng vaø ñoä chính xaùc cao.

- Nhoâm coù tính chaûy loaõng cao, ñuùc deã, ñuùc ñöôïc vaät thaønh moûng.

- Duøng coâng ngheä khuoân, heä thoáng roùt ñaëc bieät coù theå ñuùc nhieàu vaät ñuùc chung moät heä thoáng roùt.

- Duøng con maõ ñeå choáng/ ñôõ loõi lôùn, loõi coâng xoân.

KEÁT THUÙC CHÖÔNG VI

C©u hái «n t©p ch ¬ng 1. Tr×nh bµy?2. Tr×nh bµy?

CHÖÔNG VIIKHUYEÁT TAÄT VAÄT ÑUÙC

7.1.1. Thieáu huït Hình daïng vaät ñuùc khoâng ñaày ñuû coù nhieàu

nguyeân nhaân:- Kim loaïi loûng thoaùt ra do laép gheùp khuoân

khoâng khít- Löôïng kim loaïi roùt khoâng ñuû.-  Ñoä chaûy loaõng thaáp, nhieät ñoä roùt thaáp- Keïp chaët hay ñeø khuoân thieáu löïc.- Heä thoáng thoaùt khí khoâng ñaït yeâu caàu,

neân aùp löïc trong khuoân taâng leân ñeán möùc kim loaïi loûng khoâng ñieàn ñaày ñöïôc.

- Kích thöôùc heä thoáng roùt nhoû.- Thaønh vaät ñuùc quaù moûng.

7.1. Sai hình daùng kích thöôùc vaø troïng löôïng

7.1.2. Leäch• Laø söï xeâ dòch töông ñoái giöõa caùc

phaàn cuûa vaät ñuùc. Coù theå ñaët maãu sai, ñònh vò maãu khoâng toát, laép raùp khuoân thieáu chính xaùc vaø keïp khuoân loûng.

7.1.3. Ba via Laø phaàn kim loïai thöøa ra. Noù

thöôøng hình thaønh ôû maët phaân khuoân, goái loõi.

7.1.4. LoàiLaø phaàn nhoâ leân treân vaät ñuùc

do ñaàm chaët khuoân keùm, khoâng ñeàu. AÙp suaát tinh cuûa kim loaïi loûng eùp neùn leân phaàn daàm chaët yeáu.

7.1.5. Veânh Laø söï thay ñoåi hình daïng, kích thöôùc vaät ñuùc do keát caáu khoâng hôïp lyù, khoâng ñaûm baûo cöùng vöõng,

maãu cong veânh, coâng ngheä roùt, laøm nguoäi khoâng hôïp

lyù hoaëc do öùng suaát beân trong vaät ñuùc khi keát tinh.7.1.6. Söùt Thao taùc cô hoïc khi phaù khuoân, caét heä thoáng roùt, ñaäu

ngoùt, laøm saïch hoaëc va chaïm trong vaän chuyeån laøm söùt meû vaät ñuùc daãn ñeán sai khaùc hình daïng, thieáu huït kích

thöôùc

7.1.7. Sai kích thöôùc troïng löôïng

Sai leäch kích thöôùc vaø troïng löôïng laø do kích thöôùc maãu, hoäp loõi thieát keá sai, laép raùp - kieåm tra khuoân khoâng caån thaän

7.2.1. Chaùy caùt • Vaät lieäu khuoân, loõi bò chaùy döôùi taùc duïng cuûa

nhieät ñoä roùt, baùm dính leân beà maët vaät ñuùc laøm giaûm traïng thaùi beà maët.

7.2. Khuyeát taät maët ngoaøi

* Nguyeân nhaân chaùy caùt bao goàm :- Ñoä beàn nhieät cuûa hoãn hôïp keùm, nhieàu taïp chaát.- Nhieät ñoä roùt quaù cao. -Heä thoáng roùt thieáu hôïp lyù ñeå kim loaïi taäp trung cuïc boä quaù lôùn laøm chaùy hoãn hôïp ôû ñoù.- Lôùp sôn khuoân khoâng ñaûm baûo.

7.2.2. Khôùp• Laø hieän töôïng khoâng lieân tuïc treân

beà maët vaät ñuùc do söï tieáp giaùp caùc doøng chaûy cuûa kim loaïi.

• * Nguyeân nhaân       - Roùt khoâng lieân tuïc.

       - Ñoä chaûy loaõng keùm, nhieät ñoä roùt thaáp.

        - Heä thoáng roùt khoâng hôïp lyù.

7.2.3. Loõm• Laø nhöõng loã coù hình daïng, kích

thöôùc khaùc nhau laøm giaûm chieàu daøy thaønh vaät ñuùc.

• * Nguyeân nhaân chính: • Do khuoân bò vôõ ñeå laïi löôïng hoãn

hôïp chieám choã trong loøng khuoân.

• Nöùt laø khuyeát taät töông ñoái phoå bieán vaø nguy hieåm ñoái vôùi vaät ñuùc.

• 7.3.1. Nguyeân nhaân • Chuû yeáu do öùng suaát beân trong, do ñoä co

khoâng ñoàâng ñeàu giöõa caùc vuøng khaùc nhau trong vaät ñuùc caû khi keát tinh vaø laøm nguoäi.

• Theo nhieät ñoä taïo nöùt, coù hai loaïi chính: Nöùt noùng vaø nöùt nguoäi.

7.3. Nöùt

• 7.3.2. Nöùt noùng • Sinh ra ôû nhieät ñoä cao, beà maët veát

nöùt bò oxy hoùa neân khoâng saïch.• Loaïi nöùt naøy sinh ra khi keát tinh.

Nguyeân nhaân do kim loaïi bò kìm haõm bôûi ñoä luùn cuûa khuoân vaø loõi keùm. Nhöõng hôïp kim coù ñoä co nhoû ít bò nöùt noùng.7.3.3. Nöùt nguoäi Nöùt nguoäi xaûy ra ôû nhieät ñoä thaáp neân beà maët veát nöùt saïch do khoâng bò oxy hoaù.

7.3.4. Moät soá bieän phaùp

khaéc phuïc • + Veà keát caáu

• Thieát keá vaät ñuùc phaûi ñaûm baûo chieàu daøy thaønh ñoàâng ñeàu hoaëc chæ sai leäch trong phaïm vi cho pheùp. Nhöõng choã giao nhau phaûi coù goùc löôïn thích hôïp.

• + Veà coâng ngheä:

• Baûo ñaûm ñoä luùn cuûa khuoân loõi; boá trí heä thoáng roùt thích hôïp. Xöông loõi khuoân ñaët saùt beà maët loõi laøm giaûm tính luùn.

7.4. Choã troáng trong vaät ñuùc.7.4.1. Roã khí

Laø nhöõng khoâng gian daïng caàu nhaün boùng chöùa khí coù aùp

suaát vôùi kích thöôùc khaùc nhau. Roã khí laøm maát tính lieân tuïc cuûa kim loaïi, giaûm ñoä beàn, ñoä deûo cuûa vaät ñuùc.

Neáu khí khoâng thoaùt ra ngoaøi ñöôïc seõ bò doàn neùn vaø phaân

boá phaân taùn trong kim loaïi cho ñeán khi aùp suaát khí caân

baèng vôùi aùp suaát kim loaïi loûng.• Bieän phaùp khaéc phuïc Nguyeân taéc chung laø giaûm löôïng khí sinh ra khi naáu chaûy vaø khi roùt kim loaïi loûng vaøo khuoân, ngaên ngöøa khoâng

cho nguoàn taïo khí tieáp xuùc vôùi kim loaïi loûng khi roùt.Vì vaäy caàn ñaûm baûo:

• - Vaät lieäu naáu saïch, khoâ.• - Ruùt ngaén thôøi gian naáu chaûy,

nhaát laø thôøi gian quaù nhieät.• - Hoãn hôïp khuoân vaø loõi phaûi thoâng

khí toát.• - Ñaët ñaäu hôi ñuùng vaø hôïp lyù.• - Khöû khí tröôùc khi roùt baèng caùch

thoåi vaøo kim loaïi loûng nhöõng chaát khí hoøa tan coù aùp suaát rieâng nhoû hôn.

7.4.2. Roã co• Laø nhöõng phaàn khoâng gian nhoû trong

vaät ñuùc khoâng ñieàn ñaày kim loaïi, khoâng chöùa khí, hình daïng kích thöôùc khaùc nhau vaø khoâng nhaün boùng nhö roã khí.Tuyø theo tính chaát cuûa hôïp kim ñuùc vaø keát caáu vaät ñuùc maø roã co taäp trung hoaëc phaân taùn. Nguyeân nhaân chuû yeáu laø do keát caáu vaät ñuùc khoâng hôïp lyù, boá trí heä thoáng roùt, ñaäu ngoùt khoâng ñuùng neân khoâng ñoùn ñöôïc höôùng ñoâng ñaëc.

7.5. Laãn taïp chaát

• Ñoù laø nhöõng phaàn khoâng chöùa kim loaïi maø chöùa taïp chaát nhö xæ, caùt hoaëc caùc phi kim khaùc. Nguyeân nhaân do loïc xæ khoâng toát, khoâng khöû heát oxy khi naáu, nhieät ñoä roùt thaáp, ñoä beàn cuûa khuoân keùm, heä thoáng roùt thieáu hôïp lyù.

7.6. Sai toå chöùc

• Nhoùm naøy coù toå chöùc kim loaïi, hình daïng, kích thöôùc vaø soá löôïng haït kim loaïi khoâng ñuùng theo yeâu caàu. Nhöõng phaàn vaät ñuùc nguoäi nhanh thì haït nhoû, ñoä cöùng lôùn neân khoù gia coâng caét goït.

• Toác ñoä nguoäi khoâng ñeàu, khoáng cheá nguoäi khoâng hôïp lyù seõ gaây ra thieân tích veà thaønh phaàn hoaù hoïc vaø thieân tích toå chöùc trong kim loaïi vaät ñuùc.

7.7. Sai thaønh phaàn hoaù hoïc vaø cô tính

• Thaønh phaàn hoaù hoïc sai vôùi yeâu caàu laø do meû lieäu ñöa vaøo tính toaùn sai. Ñieàu naøy daãn ñeán sai leäch caû lyù hoaù tính, cô tính vaät ñuùc.

7.8. Kieåm tra vaø söûa chöõa khuyeát taät vaät ñuùc 7.8.1. KiÓm tra khuyÕt tËt vËt ®ócC¨n cø vµo ®Æc ®iÓm vµ tÝnh chÊt cña khuyÕt tËt vËt ®óc ta cã c¸c ph ¬ng ph¸p kiÓm tra sau:-KiÓmtrakhuyÕttËtbªnngoµib»ngm¾tthêng:Dïng ®Ó ph¸t hiÖn c¸c d¹ng khuyÕt tËt nh ch¸y c¸t, thiÕu hôt, nøt, cong vªnh -KiÓmtrakhuyÕttËtbªntrong:KiÓm tra ®é kÝn cña vËt ®óc b»ng ph ¬ng ph¸p thö n íc, thö dÇu ho¶ ®Ó ph¸t hiÖn vÕt nøt bªn trong, dß rØ do rç xèp. Dïng c¸c ph ¬ng ph¸p vËt lý kiÓm tra khuyÕt tËt bªn trong vËt ®óc gåm cã: Ph ¬ng ph¸p chiÕu tia X; tia hoÆc ph ¬ng ph¸p siªu ©m, ph ¬ng ph¸p tõ tÝnh v.v...-KiÓmtratæchøckimlo¹i:Dïng kÝnh hiÓn vi kim lo¹i häc ta cã thÓ kiÓm tra ® îc tæ chøc cña kim lo¹i vËt ®óc.-KiÓmtrac¬tÝnhvËt®óc: Thùc chÊt lµ kiÓm tra søc bÒn vËt liÖu (BÒn kÐo, bÒn nÐn, ®é cøng...).

7.8.2. Söa ch÷a khuyÕt tËt ®ócTïy theo tÝnh chÊt cña khuyÕt tËt, ®Æc ®iÓm sö dông cña vËt ®óc ng êi ta tiÕn hµnh söa ch÷a b»ng mét trong c¸c ph ¬ng ph¸p sau:- KhuyÕt tËt bÒ mÆt t¹i nh÷ng phÇn kh«ng quan träng ® îc s¬n phñ b»ng mattit hoÆc nhùa bakªlÝt.- KhuyÕt tËt bÒ mÆt t¹i nh÷ng chç quan träng ® îc söa ch÷a b»ng c¸ch hµn h¬i hoÆc hµn ®iÖn.- Víi khuyÕt tËt thiÕu hôt lín trong vËt ®óc cã thÓ söa ch÷a b»ng c¸ch rãt thªm kim lo¹i láng vµo ®ã.- Víi khuyÕt tËt sai tæ chøc, sai c¬ tÝnh cã thÓ dïng ph ¬ng ph¸p nhiÖt luyÖn ®Ó söa ch÷a.

KEÁT THUÙC CHÖÔNG VII

C©u hái «n t©p ch ¬ng 1. Tr×nh bµy?2. Tr×nh bµy?

PHAÀN THÖÙ HAI:

GIA COÂNG KIM LOAÏI BAÈNG AÙP LÖÏC

CHÖÔNG I. KHAÙI NIEÄM GIA COÂNG KIM LOAÏI BAÈNG AÙP LÖÏC

1.1. Ñònh nghóa

Gia coâng kim loaïi baèng aùp löïc laø moät trong caùc phöông phaùp cô baûn ñeå taïo phoâi döïa vaøo nguyeân lyù bieán daïng deûo cuûa kim loaïi. Döôùi taùc duïng cuûa ngoaïi löïc, traïng thaùi cuûa kim loaïi vöôït quaù giôùi haïn ñaøn hoài chuyeån sang giai ñoaïn bieán daïng deûo, laøm thay ñoåi hình daùng, kích thöôùc theo yù muoán maø khoâng phaù huyû tính lieân tuïc vaø ñoä beàn cuûa chuùng.

1.2. Ñaëc ñieåm

1.2.1. So saùnh vôùi ñuùc

1.2.1.1.Öuñieåm

   - Khöû ñöôïc moät soá khuyeát taät nhö roã khí, roã co laøm cho toå chöùc kim loaïi mòn, cô tính saûn phaåm cao.

- Coù khaû naêng bieán toå chöùc haït cuûa kim loaïi thaønh toå chöùc thôù, coù khaû naêng taïo ñöôïc caùc toå chöùc thôù uoán, xoaén khaùc nhau laøm taêng cô tính cuûa saûn phaåm.

- Ñoâä boùng, ñoä chính xaùc cao hôn caùc chi tieát ñuùc.

- Deã cô khí hoaù vaø töï ñoäng hoaù neân naêng suaát cao, giaù thaønh haï.

1.2.1.2.Nhöôïcñieåm

    

- Khoâng gia coâng ñöôïc caùc chi tieát phöùc taïp

  - Khoâng gia coâng ñöôïc caùc chi tieát quaù lôùn.

  - Khoâng gia coâng ñöôïc caùc kim loaïi gioøn.

1.2.2. So saùnh vôùi caét goït 1.2.2.1.Öuñieåm

     - Naêng suaát cao, pheá lieäu ít, giaù thaønh haï.1.2.2.2.Nhöôïcñieåm   - Ñoä boùng, ñoä chính xaùc thaáp hôn so vôùi gia coâng caét goït.- Khoâng gia coâng ñöôïc caùc chi tieát coù keát caáu phöùc taïp

1.3. Phaân loaïi caùc phöông phaùp gia coâng baèng aùp

löïc.1.3.1. Phöông phaùp caùn

Phöông phaùp caùn laø phöông phaùp bieán daïng kim loaïi giöõa hai truïc caùn quay ngöôïc chieàu nhau ñeå ñöôïc saûn phaåm caùn coù tieát dieän gioáng nhö loã hình (khe hôû giöõa 2 truïc caùn) vaø coù chieàu daøi khoâng haïn cheá.

1.3.2. Phöông phaùp keùo - neùn kim loaïi

Laø phöông phaùp bieán daïng deûo kim loaïi qua loã hình cuûa khuoân keùo döôùi taùc duïng cuûa löïc keùo, phoâi ñöôïc vuoát daøi ra, giaûm dieän tích tieát dieän ngang, taêng chieàu daøi.

1.3.2.1.Phöôngphaùpkeùo

1.3.2.2.Phöôngphaùpeùp

Kim loaïi sau khi nung noùng cho vaøo buoàng eùp, döôùi taùc duïng cuûa chaøy eùp kim loaïi chui qua loã khuoân eùp coù hình daïng vaø kích thöôùc cuûa chi tieát caàn cheá taïo.

1.3.3. Phöông phaùp reøn 

1.3.3.2.Reønkhuoân(Daäpnoùng,daäptheåtích)

Laø phöông phaùp bieán daïng deûo kim loaïi trong loøng khuoân reøn döôùi taùc duïng cuûa löïc daäp.1.3.4. Daäp taám (Daäp nguoäi)

Laø phöông phaùp bieán daïng deûo phoâi kim loaïi ôû daïng taám, trong khuoân döôùi taùc duïng cuûa ngoaïi löïc ñeå taïo thaønh saûn phaåm coù hình daïng, kích thöôùc theo yeâu caàu.

1.3.3.1.Reøntöïdo

Laø phöông phaùp bieán daïng töï do kim loaïi döôùi taùc duïng löïc daäp cuûa buùa hoaëc löïc eùp cuûa maùy eùp.

H×nh 1.3.2. C¸c ph ¬ng ph¸p gia c«ng b»ng ¸p lùc

1.4. Söï bieán daïng deûo cuûa kim loaïi

       1.4.1 Khaùi nieäm.

Kim loaïi khi chòu taùc duïng cuûa ngoaïi löïc ñeàu xaûy ra ba giai ñoaïn laø bieán daïng ñaøn hoài, bieán daïng deûo, phaù huûy.

Xeùt bieán daïng deûo laø bieán daïng maø sau khi ñaõ boû löïc taùc duïng vaãn coøn moät phaàn bieán daïng dö ñöôïc giöõ laïi vaø treân caùc phaàn töû cuûa vaät theå khoâng nhaän thaáy coù söï phaù huyû.

       Bieán daïng deûo ôû kim loaïi bao goàm bieán daïng deûo cuûa ñôn tinh vaø ña tinh.

1.4.1.1.Bieándaïngdeûocuûañôntinhtheå - Laø bieándaïng deûo theo cô cheá tröôït vaø song tinh.- Kim loaïi khaùc nhau thì coù tính deûo khaùc nhau.

-Bieándaïngtrongnoäiboähaït goàm söï tröôït vaø song tinh. Söï tröôït xaûy ra ñoái vôùi caùc haït coù phöông keát hôïp vôùi phöông cuûa löïc taùc duïng goùc 450 seõ tröôït tröôùc roài ñeán caùc maët khaùc. Söï song tinh xaûy ra khi coù löïc taùc duïng lôùn, ñoät ngoät gaây ra bieán daïng deûo cuûa kim loaïi. -Bieándaïngôûvuøngtinhgiôùi, taïi ñaây chöùa nhieàu taïp chaát deã chaûy vaø maïng tinh theå bò roái loaïn cho neân söï tröôït vaø bieán daïng thöôøng ôû t0 > 9500C.

1.4.1.2.Bieándaïngdeûocuûañatinhtheå Ña tinh theå laø taäp hôïp cuûa caùc ñôn tinh. Bieán daïng cuûa ña tinh goàm 2 daïng:

1.4.2.2.Söïñoåihöôùngcuûahaït Tröôùc bieán daïng, caùc haït saép seáp khoâng theo moät höôùng nhaát ñònh naøo. Söï hình thaønh toå chöùc sôïi daãn ñeán söï sai khaùc veà cô, lí tính cuûa kim loaïi theo nhöõng höôùng khaùc nhau, laøm cho kim loaïi maát tính ñaúng höôùng .

1.4.2.3.Söïtaïothaønhöùngsuaátdö Do bieán daïng khoâng ñeàu vaø khoâng cuøng moät löïc neân trong noäi boä vaät theå sau khi bieán daïng coøn ñeå laïi öùng suaát dö.

 1.4.2.1.Söïthayñoåihìnhdaïnghaït Chuû yeáu laø nhôø quaù trình tröôït. Haït thay ñoåi veà kích thöôùc vaø vôõ ra thaønh nhieàu khoái nhoû laøm taêng cô tính.

1.4.2. Caùc hieän töôïng xaûy ra khi bieán daïng deûo

Coù 3 loaïi öùng suaát dö: - ÖÙng suaát dö loaïi 1(1): öùng suaát dö sinh ra do bieán daïng khoâng ñoàng ñeàu giöõa caùc boä phaän cuûa vaät.    - ÖÙng suaát dö loaïi 2 (2): Laø öùng suaát dö sinh ra do söï bieán daïng khoâng ñoàng ñeàu giöõa caùc haït. - ÖÙng suaát dö loaïi 3 (3): Laø öùng suaát dö sinh ra do söï bieán daïng khoâng ñoàng ñeàu trong noäi boä haït. 1.4.2.4.SöïthayñoåitheåtíchvaøtheåtroïngKhi bieán daïng deûo, trong noäi boä haït luoân xaûy ra hai quaù trình: Taïo ra nhöõng veát nöùt, khe xoáp, loã roã teá vi do söï vôõ naùt cuûa maïng tinh theå khi tröôït vaø song tinh. Quaù trình haøn gaén nhöõng loã roã, veát nöùt khi keát tinh laïi. Do ñoù khi gia coâng aùp löïc, tæ troïng vaø theå tích cuûa kim loaïi bò thay ñoåi nhaát ñònh.1.4.3. Nhöõng nhaân toá aûnh höôûng ñeán tính deûo cuûa kim loaïi

1.4.3.1.TraïngthaùiöùngsuaátTraïng thaùi öùng suaát keùo caøng ít, neùn caøng nhieàu thì tính deûo kim loaïi caøng cao.Traïng thaùi öùng suaát neùn khoái laøm kim loaïi coù tính deûo cao hôn neùn maët phaúng vaø ñöôøng thaúng Traïng thaùi öùng suaát keùo khoái laøm tính deûo kim loaïi keùm ñi.

ChiÒu t¨ng cña tÝnh dÎo

H×nh 1.4.3.1. S¬ ®å tr¹ng th¸i øng suÊt xÕp theo tÝnh dÎo t¨ng dÇn

1.4.3.2. Toácñoäbieándaïngvaønhieät

ñoä Toác ñoä bieán daïng laø löôïng bieán daïng daøi töông ñoái trong moät ñôn vò thôøi gian.

W=

Gia coâng nguoäi t0 = TKTL (TKTL-Nhieät ñoä keát tinh laïi)

Neáu taêng toác ñoä bieán daïng seõ laøm giaûm tính deûo cuûa kim loaïi do coù söï bieán cöùng cuûa kim loaïi.

dtV

dV.

- Gia coâng noùng t0 > TKTL

ÔÛ nhieät ñoä khoâng quaù cao (Ñoái vôùi theùp t0 = 9000 C) thì khi taêng toác ñoä bieán daïng(W) daãn ñeán löïc ma saùt laøm taêng nhieät ñoä cuûa kim loaïi leân 10000C 11000C, vì vaäy theùp raát deûo.- Gia coâng kim loaïi ôû nhieät ñoä quaù cao : Neáu taêng W thì löïc ma saùt laøm taêng nhieät ñoä cuûa kim loaïi ñeán vuøng quaù nhieät laøm ñoä deûo giaûm, ñoä cöùng laïi taêng leân.

H×nh 1.4.3.2. Quan hÖ gi÷a nhiÖt ®é vµ c¬ tÝnh

1.4.3.3. Thaønhphaànvaøtoåchöùc

kimloaïi Thaønh phaàn vaø toå chöùc kim loaïi lieân quan vôùi nhau. Kim loaïi ôû traïng thaùi nguyeân chaát hoaëc moät pha dung dòch raén bao giôø cuõng coù tính deûo cao hôn vaø deã bieán daïng hôn so vôùi kim loaïi coù caáu taïo hoãn hôïp cô hoïc hoaëc hôïp chaát hoaù hoïc.

Ví duï : Theùp % C thaáp deûo hôn theùp %C cao.

Chöông 2NUNG NOÙNG KIM LOAÏI

TRÖÔÙC GIA COÂNG

2.1 Muïc ñích cuûa nung noùng.

Naâng cao tính deûo, giaûm khaû naêng bieán cöùng cuûa kim loaïi, taïo ñieàu kieän thuaän tieän cho quaù trình bieán daïng neân giaûm ñöôïc coâng suaát thieát bò.

ÔÛ nhieät ñoä cao, dao ñoäng nhieät cuûa caùc nguyeân töû kim loaïi caøng lôùn, quaù trình tröôït vaø song tinh thöïc hieän deã daøng hôn.

Coù hieän töôïng chuyeån bieán pha khi nung noùng kim loaïi laøm cho khaû naêng bieán daïng deã hôn.

2.2.1. Hieän töôïng oâxy hoùa

Khi nung noùng ôû nhieät ñoä cao kim loaïi deã bò oâxy hoùa taïo moät lôùp oxit kim loaïi, bong ra khoûi beà maët laøm hao huït kích thöôùc, khoái löôïng phoâi.Do vaäy khi tính toaùn phoâi phaûi keå ñeán löôïng oâxy hoùa.

2.2 Nhöõng hieän töôïng xaûy ra khi nung noùng

2.2.2. Hieän töôïng thoaùt cacbon

Khi nung theùp caùc chaát khí nhö O2,CO2,H2, H2O,...coù trong moâi tröôøng khí loø deã taùc duïng vôùi Fe3C cuûa theùp laøm cho haøm löôïng cacbon treân beà maët theùp giaûm ñi, nhöng khoâng laøm giaûm kích thöôùc goïi laø hieän töôïng thoaùt cacbon.

       - Laøm aûnh höôûng tôùi cô tính cuûa beà maët phoâi (laøm giaûm ñoä beàn, taêng ñoä cöùng)

        - Theùp cacbon cao khi nung leân beà maët bò chaùy daãn ñeán cöùng vaø chai neân khi gia coâng caét goït deã bò meû dao.

2.2.3. Hieän töôïng quaù nhieät

Khi nung kim loaïi leân gaàn nhieät ñoä ñöôøng ñaëc (t0 chaûy - 1500) laøm cho ñoä deûo giaûm, ñoä cöùng taêng leân, gia coâng deã bò nöùt vì ôû ñoù ñoä haït kim loaïi quaù lôùn.

Ñeå khaéc phuïc hieän töôïng naøy ta thöôøng uû kim loaïi.

2.2.4. Hieän töôïng chaùy kim loaïi Laø hieän töôïng khi nung kim loaïi leân nhieät ñoä treân vuøng quaù nhieät (gaàn ñöôøng ñaëc) phaàn kim loaïi ôû bieân giôùi haït seõ bò chaùy phaùt ra hoa löûa(theùp) hoaëc suûi boït(Cu+Al).

2.2.5. Hieän töôïng nöùt

        Khi nung theùp cacbon cao, theùp hôïp kim neáu nung vôùi toác ñoä nhanh thì seõ laøm nöùt phoâi do hieän töôïng truyeàn nhieät cuûa kim loaïi keùm, ñoä daãn nhieät vaø ñoä deûo keùm.

        Khi keát thuùc gia coâng ôû nhieät ñoä quaù thaáp cuõng gaây nöùt phoâi do hieän töôïng bieán cöùng cuûa beà maët kim loaïi.

Ñoái vôùi theùp cacbon thaáp, kim loaïi vaø hôïp kim maøu coù theå nung vôùi toác ñoä baát kì.

2.3.1. Nhieät ñoä nung kim loaïi (Nhieät ñoä

baét ñaàu vaø keát thuùc gia coâng) Choïn nhieät ñoä baûo ñaûm kim loaïi deûo nhaát, chaát löôïng vaät nung, kim loaïi bieán daïng toát nhaát, hao phí ít nhaát. Coù 3 caùch xaùc ñònh nhieät nung:

- Döïa vaøo giaûn ñoà traïng thaùi (Hình veõ).        

- Döïa vaøo coâng thöùc kinh nghieäm.

- Döïa vaøo maøu saéc phoâi:

°Theùp maøu saùng traéng phoâi quaù nhieät.

°Theùp maøu vaøng rôm t0BÑGC= t0

nung

°Theùp maøu tím hoa caø t0KTGC > 0.25 Tnc

2.3 Cheá ñoä nung

0,8 1,7 0,8 2,1 0,8 1,1 %C

Giản đồ lý thuyết Giản đồ thực tế Phạm vi nhiệt độ gia công áp lực

Giản đồ chọn nhiệt độ gia coâng đối với theùp cacbon

2.3.2. Thôøi gian nung

Cheá ñoä nung hôïp lí caàn baûo ñaûm nung kim loaïi ñeán nhieät ñoä caàn thieát trong moät khoaûng thôøi gian cho pheùp nhoû nhaát.

tnung= . K . D . (giôø)

: Heä soá saép xeáp phoâi trong loø.

:Heä soá kích thöôùc phoâi

K :Heä soá truyeàn nhieät kim loaïi.

D : Ñöôøng kính phoâi hoaëc chieàu daøi caïnh ngaén nhaát cuûa phoâi.

.

D

LD

2.3.3 Toác ñoä nung.

Toác ñoä nung aûnh höôûng lôùn ñeán naêng suaát vaø chaát löôïng nung.

Coù 2 giai ñoaïn ñeå xaùc ñònh toác ñoä nung:

        - Giai ñoaïn nhieät ñoä thaáp (theùp töø 800

0 ÷8500): Giai ñoaïn naøy kim loaïi coù tính deûo thaáp, söï nung noùng phuï thuoäc tính truyeàn nhieät cuûa kim loaïi.

- Toác ñoä nung giai ñoaïn naøy goïi laø:

“ Toác ñoä nung cho pheùp” Vn.

Vn caàn chaäm ñeå traùnh kim loaïi bò nöùt neû hoaëc bieán daïng.

      

- Giai ñoaïn nhieät ñoä cao(> 8500C)

Toác ñoä nung giai ñoaïn naøy goïi laø: “ Toác ñoä nung kó thuaät”

Giai ñoaïn naøy caàn nung nhanh ñeå giaûm söï oâ xy hoùa, vì ôû nhieät ñoä cao tính deûo cuûa kim loaïi taêng neân khoâng sôï nöùt, nhöng toác ñoä oâxi hoùa maïnh.

Nhieät ñoä nung phuï thuoäc vaøo vaät lieäu, kích thöôùc vaät nung.

Toác ñoä nung giai ñoaïn naøy coù theå tra trong baûng cuûa soå tay reøn daäp.

2.4. Thieát bò nung noùng

  Loø phaûn xaï( loø buoàng - hình veõ) Nhieân lieäu söû duïng laø than ñaù.

Loø ñieän Coù 3 loaïi:

-Loø ñieän trôû .

-Loø ñieän caûm öùng .

- Loø duøng naêng löôïng ñieän phaân .

Loø reøn thuû coâng cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n nhöng nung nãng kh«ng ®Òu, ch¸y hao lín, khã khèng chÕ nhiÖt ®é, n¨ng suÊt vaø hiÖu suÊt nhiÖt thÊp, chñ yÕu dïng trong c¸c ph©n xöôûng nhá.

Hình 2.4.1.1.

nhiÖt ®é kho¶ng kh«ng gian c«ng t¸c cña lß ®ång nhÊt. Lß buång lµ mét buång kÝn, khèng chÕ ® îc nhiÖt ®é nung, cã thÓ xÕp nhiÒu ph«i, sù hao phÝ kim lo¹i Ýt, ph«i kh«ng trùc tiÕp tiÕp xóc víi nhiªn liÖu.

Loø nung lieân tuïc

Hình 2.4.1.2.

nhiÖt ®é trong kh«ng gian lµm viÖc cña nã t¨ng dÇn tõ cöa chÊt ph«i ®Õn cöa lÊy ph«i ra. Lß nµy th êng dïng khi nung thÐp hîp kim, nung thÐp c¸n. Nhiªn liÖu dïng khÝ ®èt.

Hình 2.4.1.3.

Hình 2.4.1.4. Loø cảm ứng

2.5 Laøm nguoäi sau gia coâng aùp löïc • Laø moät coâng vieäc raát quan troïng

ñeå ñaûm baûo chaát löôïng vaät gia coâng.

• Goàm 2 giai ñoaïn: Laøm nguoäi trong khi reøn daäp: Laø

quaù trình phoâi truyeàn nhieät ra moâi tröôøng, duïng cuï gia coâng…

Laøm nguoäi sau khi gia coâng: Neáu laøm nguoäi khoâng toát seõ laøm giaûm chaát löôïng saûn phaåm,nhö cong veânh,nöùt neû…

Coù 3 phöông phaùp laøm nguoäi Laøm nguoäi töï nhieân trong khoâng khí tónh khoâ

raùo, toác ñoä nguoäi nhanh, phuø hôïp vôùi theùp cacbon vaø hôïp kim thaáp coù hình daïng ñôn giaûn. Laøm nguoäi trong hoøm chöùa caùt, xæ, than, voâi ... toác ñoä nguoäi khoâng cao, nhieät ñoä vaät tröôùc khi ñöa vaøo khoaûng 5000C ÷ 7500C, phuø hôïp theùp cacbon vaø hôïp kim thaáp coù hình daïng phöùc taïp. Laøm nguoäi trong loø, khoáng cheá nhieät theo töøng giai ñoaïn (Ví duï: Töø 9000C ÷ 8000C cho nguoäi nhanh 250C/giôø, ñeå traùnh phaùt trieån haït, sau ñoù cho nguoäi chaäm 150C/giôø, ñeán 1000C thì ñeå nguoäi ngoaøi khoâng khí, phuø hôïp theùp coâng cuï, theùp hôïp kim cao, theùp ñaëc bieät coù hình daïng phöùc taïp). Ñoái vôùi chi tieát nhoû: Xeáp vaøo loø chöùa voâi boät hay loø coù nhieät ñoä thaáp hôn ñeå laøm nguoäi chaäm. Ñoái vôùi chi tieát lôùn: (D=500mm1500mm) ñöôïc ñaët trong khoâng khí, phuû caùt aùo baûo veä baèng amiaêng, ñaët caùch vaät 50mm 120 mm ñeå laøm nguoäi chaäm.

CHÖÔNG 3.

CAÙN VAØ KEÙO

Khaùi nieäm: Quùa trình laø cho kim loïai bieán daïng giöõa hai truïc caùn quay ngöôïc chieàu nhau, laøm cho chieàu cao giaûm, chieàu daøi vaø chieàu roäng taêng.

Caùc thoâng soá ñeå bieåu thò khi caùn:

Heä soá keùo daøi : = =

l0, F0 :Chieàu daøi ,dieän tích phoâi caùn.

l1, F1 :Chieàu daøi,dieän tích tieát dieän sau khi caùn.

Löôïng eùp tuyeät ñoái : h = h0 –h1 =D(1- cos α ) D:Ñöôøng kính truïc caùn, α:Goùc aên

0

1

l

l1

0

F

F

3.1.1. Baûn chaát cuûa quaù trình caùn

3.1. Caùn

Hình 3.1.1. Sô ñoà caùn

Phaûn löïc N

Löïc ma saùt T

T = N.tgβ = N.f vôùi N: löïc phaùp tuyeán,

β: goùc ma saùt, f: heä soá ma saùt

Ñeå caùn ñöôïc thì: Tx > Nx

N.f.cos α> N.sin α

N.tgβ.cos α> N.sin α

tgβ > tg α

β > α Vaäy ñieàu kieän caùn ñöôïclaø: β > α

cos.

sin.

NN

NN

Y

X

sin.

cos..cos.

TT

fNTT

Y

X

Bieän phaùp coâng ngheä taêng heä soá ma saùt baèng caùch:

- Khoeùt raõnh , haï nhieät ñoä ôû ñaàu phoâi.

- Boâi caùc chaát taêng ma saùt.

- Thay ñoåi ñoä hôû giöõa hai truïc caùn.

3.1.2. Caùc saûn phaåm caùn.

Coâng ngheä caùn ñöôïc söû duïng ñeå caùn raát nhieàu loaïi kim loaïi ( nhö theùp, nhoâm, hôïp kim nhoâm, ñoàng…) Saûn phaåm caùn raát ña daïng vaø phong phuù, coù nhieàu loaïi hình.

   Loaïi hình: Coù theå chia laøm 2 nhoùm:

Ñôn giaûn: Laø loaïi coù tieát dieän vuoâng, troøn, tam giaùc, chöõ nhaät, baàu duïc, baùn nguyeät…

Phöùc taïp: Laø loaïi coù tieát dieän hình chöõ T , L , I, U, theùp goùc, theùp ñöôøng ray,…

 Loaïi taám:

Taám daøy: Töø 4 ñeán 60 mm hoaëc lôùn hôn, roäng töø 600mm ñeán5000mm, daøi töø 4000mm ñeán12000mm.

Taám moûng: Töø 0.2mm ñeán 3.75mm, roäng 600 ñeán 2200

Daûi: Laø caùc daûi daøi coù chieàu roäng töø 200mm ñeán18m, chieàu daøi töø 100mm ñeán 60000mm,daøy töø 0.2 ñeán 2mm.       

     

Loaïi oáng: Coù 2 loaïi:

- OÁng khoâng coù moái haøn

- OÁng coù moái haøn

  Loaïi hình daïng ñaëc bieät: Nhö caùc chi tieát loaïi bi, caùc chi tieát coù hình daïng phöùc taïp.

3.1.3. Thieát bò caùn

       Maùy caùn goàm 1 soá boä phaän chính (Hình veõ)

Gía caùn: Ñeå laép truïc caùn, coù thieát bò ñieàu chænh khoaûng caùch giöõa caùc truïc caùn.

     Truïc caùn: Goàm truïc caùn trôn vaø truïc caùn loã hình.

     Hoäp giaûm toác: Giaûm toác ñoä töø truïc ñoäng cô ñeán truïc caùn

     Hoäp baùnh raêng chöõ V: Nhaän chuyeån ñoäng töø hoäp giaûm toác, qua caùc baùnh raêng chöõ V ñeå phaân phoái treân truïc caùn.

Taát caû caùc boä phaän treân ñöôïc coá ñònh treân neàn caùn

Hình 3.1.3.

3.2.1. Baûn chaát cuûa quaù trình keùo daây- Laø quaù trình keùo phoâi kim loaïi qua loã khuoân keùo laøm cho tieát dieän ngang cuûa phoâi giaûm vaø chieàu daøi taêng. Caùc saûn phaåm coù theå ñaït ñoä chính xaùc caáp 2 ñeán caáp 4.

- Ñoä boùng vaø ñoä chính xaùc thaáp hôn saûn phaåm keùo nguoäi.

- Moãi laàn keùo qua khuoân, tieát dieän phoâi giaûm töø 15% ñeán 35%.

3.2 Keùo daây

K= =

K: Heä soá keùo cho pheùp.

d0,d1: Ñöôøng kính phoâi tröôùc vaø sau khi keùo.

: Giôùi haïn beàn trung bình cuûa kim loaïi(N/mm2).

f : Heä soá ma saùt.

: Aùp löïc khuoân keùo leân kim loaïi(N/mm2).

: Goùc nghieâng loã khuoân.

1

0

d

d

gf cot.1

1

Tính soá laàn keùo n.Töø ñöôøng kính ban ñaàu d ñeán ñöôøng kính cuoái cuøng dn phaûi keùo qua caùc khuoân keùo trung gian thì:

Laàn keùo 1: K= d1 =

Laàn keùo 2: K= d2 =

Laàn keùo n: K= dn=

Kn=

n.lgK= (lgd0 - lgdn)

n =

1

0

d

d

K

d0

2

1

d

d2

0

K

d

n

n

d

d 1nK

d0

nd

d0

K

dd n

lg

lglg 0

Tính löïc keùo daây:

Löïc keùo daây coù theå ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc :

P = .F.lg (1+f.cotg α) (N)

: Giôùi haïn beàn cuûa kim loaïi(N/mm2)

F0,F1: Tieát dieän tröôùc vaø sau khi keùo (mm2)

f: Heä soá ma saùt giöõa kim loaïi vaø khuoân.

1

0

F

F

3.2.2 Duïng cuï vaø thieát bò keùo daây

3.2.2.1.Khuoânkeùo

1.Vuøng boâi trôn coù goùc 900 chöùa chaát boâi trôn ñeå phoâi ñi vaøo deã daøng

2. Vuøng bieán daïng, goùc 2 ( 2 = 60 180 )

3. Vuøng ñònh kính l3 =1/2 d

4. Vuøng thoaùt khuoân, coù goùc baèng 600 ,ñeå phoâi thoaùt khuoân ñöôïc deã daøng, traùnh xöôùc beà maët saûn phaåm keùo.

- Vaät lieäu ñeå laøm thaân khuoân thöôøng laø hôïp kim cöùng vaø theùp duïng cuï thuoäc nhoùm theùp khuoân daäp nguoäi ( CD80, CD120 ), hôïp kim cacbit W, theùp hôïp kim Cr-Ni.

- Ñeá khuoân laøm baèng theùp thöôøng vaø haøn chaët vaøo maùy keùo.3.2.2.2. Thieát bò keùo   - Maùy keùo thaúng: Duøng ñeå keùo daây hoaëc oáng coù ñöôøng kính lôùn, löïc keùo töø 0.2 ñeán 75 taán, toác ñoä keùo töø 15 m/ph ñeán 45 m/ph. Duøng boä phaän truyeàn ñoäng xích, truïc vít, eâcu, thanh raêng vaø baùnh raêng.

Hình 3.2.2.2.

        - Maùy keùo coù tang cuoän loaïi khoâng tröôït hoaëc coù tröôït, duøng daây keùo hoaëc thoûi coù ñöôøng kính 4.5 ñeán 16mm. Duøng heä thoáng roøng roïc laøm caêng daây.

1.OÁng cuoän; 2.Khuoân keùo; 3.Troáng.

CHÖÔNG 4

REØN TÖÏ DO VAØ REØN KHUOÂN

4.1 Khaùi nieäm vaø phaân loaïi reøn, daäp

Reøn: Laø bieán daïng kim loaïi ôû daïng khoái döôùi taùc duïng cuûa löïc ñoäng hay löïc tónh coù tính chu kyø hoaëc khoâng ñeå ñöôïc saûn phaåm coù hình daïng vaø kích thöôùc theo yeâu caàu.  

4.1.1. Khaùi nieäm

Laø phöông phaùp gia coâng kim loaïi baèng aùp löïc ôû nhieät ñoä cao hoaëc nhieät ñoä bình thöôøng ñeå taïo hình daïng vaø kích thöôùc saûn phaåm theo yeâu caàu löïc bieán daïng coù theå laø löïc ñoäng hay löïc tónh.

Reøntöïdo : Caùc phöông phaùp bieán daïng goàm reøn tay vaø reøn maùy.

Reønkhuoân(daäpkhuoân) : Caùc khuoân bieán daïng bò haïn cheá trong loøng khuoân.

Daäptaám : Laø bieán daïng kim loaïi daïng taám moûng döôùi taùc duïng cuûa löïc tónh, khoâng coù tính chu kyø : daäp nguoäi.

Hình 4.1.2..1. Sô ñoà reøn töï do

Hình 4.1.2.2.

4.2 Thieát bò reøn daäp . Thieát bò daäp goàm nhieàu loaïi : maùy reøn daäp, thieát bò nung, maùy naén thaúng, maùy caét phoâi, thieát bò vaän chuyeån, thieát bò laøm saïch… ñöôïc chia laøm 4 nhoùm:Nhoùm I: Nhoùm maùy buùaGoàm maùy buùa vaùn goã, maùy buùa hôi, maùy buùa loø xo, maùy buùa hôi nöôùc … coù Vmax = 5 ÷10 m/s, tcoâng taùc > 0,01 s

Hình 4.2.1. Quan heä giöõa vaän toác vaø thôøi gian coâng taùc

cuûa nhoùm maùy buùa

Hình 4.2.4. Sô ñoà nguyeân lyù caáu taïo cuûa maùy buùa hôi

1.Ñoäng cô; 2.Puli; 3.Daây ñai; 4.Puli; 5.Truïc khuyûu; 6.Tay

bieân; 7.Xilanh eùp; 8.Pittong eùp; 9.Van khí; 10.Xi lanh buùa;

11.Pittong buùa; 12.Caùn pittong; 13.Ñe treân gaén vôùi ñaàu

buùa; 14.Ñe döôùi ; 15.Thaân ñe; 16.Beä ñôõ; 17.Boä phaän

ñieàn khieån maùy.

Hình 4.2.5. Sô ñoà nguyeân lyù caáu taïo cuûa maùy buùa loø so

1.Beä ñe.

2.Ñaàu buùa.

3.Raõnh daãn höôùng.

4.Nhíp loø xo.

5.Tay bieân.

6.Baùnh xe leäch taâm.

Hình 4.2.6. Sô ñoà nguyeân lyù caáu taïo cuûa maùy buùa ma saùt kieåu

vaùn goã

1.Ñe döôùi; 2.Ñe treân; 3.Ñaàu buùa; 4.Gía;

5.Maù phanh; 6.Con laên truyeàn ñoäng;

7.Vaùn goã; 8.Con laên; 9.Maù phanh;

10.Ñoøn baåy;11.Baûng ñieàu chænh

chieàu cao haønh trình buùa; 12.Caàn gaït;

13.Ñoøn baåy; 14.Loø xo; 15.Choát; 16.Baøn

ñaïp.

Hình 4.2.7. Boä phaän phoái khí cuûa maùy buùa hôi nöôùc - khoâng khí eùp

reøn töï do

1.Caàn ñieàu khieån2.OÁng daãn3.Con tröôït

4.Van ñieàu khieån 5.Xilanh coâng taùc

6.Pittoâng eùp

Nhoùm II : Nhoùm maùy eùpNhoùm maùy eùp goàm maùy eùp thuyû löïc, maùy eùp ma saùt. Vmax = 0,2 m/s, tcoâng taùc > 0,1 s

Hình 4.2.2. Quan heä giöõa vaän toác vaø thôøi gian coâng taùc

cuûa nhoùm maùy eùp

1.Puli; 2,3.Baùnh ma saùt; 4.Ñoøn baåy; 5,7. Cöõ tì; 6.Choát; 8. Caàn ñieàu khieån; 9. Ñaàu eùp; 10.Truïc vít; 11.EÂcu coá ñònh; 12. Baùnh ma saùt

Löïc eùp töø 40 ÷ 60 taán, reøn nhöõng chi tieát côõ nhoû vaø to, reøn trong khuoân kín vaø hôû.

Hình 4.2.8. Sô ñoà nguyeân lyù caáu taïo cuûa maùy eùp kieåu truïc vít

Hình 4.2.9. Boä phaän khuyeách ñaïi aùp suaát cuûa maùy eùp thuyû löïc

Maùy eùp thuyû löïc, duøng ñeå reøn töï do, coù löïc eùp töø 100 taán ÷ 700 taán, reøn khuoân coù löïc eùp töø 300 taán ÷ 7000 taán, cho ñoä chính xaùc cao.

Hình 4.2.3. Quan heä giöõa vaän toác vaø thôøi gian coâng taùc

cuûa nhoùm maùy daäp

Nhoùm III : Nhoùm maùy daäpNhoùm maùy daäp goàm maùy reøn ngang, maùy daäp truïc khuyûu. Vmax = 5 m/s; tct > 0,01 s

Hình 4.2.10. Maùy reøn daäp kieåu

truïc khuyûu 1.Ñoäng cô; 2.Daây ñai; 3.Baùnh raêng nhoû; 4.Baùnh raêng lôùn loàng khoâng; 5.Li hôïp; 6.Tay bieân; 7.Ñaàu tröôït baèng ñaàu eùp; 8.Beä ñôõ (baøn maùy); 9.Maù phanh; 10.Truïc khuyûu.

Nhoùm IV :Maùy coù hình daïng vaø keát caáu phöùc taïp goàm maùy reøn lieân tuïc, truïc reøn.4.3. Reøn töï do

4.3.1.1.Vuoát Laøm giaûm tieát dieän ngang, taêng chieàu daøi phoâi. Thöôøng ñeå reøn caùc chi tieát daïng truïc, oáng. Coù 2 caùch: Sau moãi nhaùt daäp, laät phoâi 90 vaø laät ngöôïc trôû laïi, hoaëc vöøa daäp vöøa quay troøn phoâi (Hình 4.3.1).

4.3.1 Caùc nguyeân coâng reøn

4.3.1.2. Choàn Laøm giaûm chieàu cao vaø taêng tieát dieän ngang cuûa phoâi.a. 2 : löïc ñuû lôùn.

b. < 2,5 : löïc ñuû lôùn.

c. < 2,5 : löïc khoâng ñuû lôùn.

d. < 2,5 : löïc quaù nhoû.

e. > 2,5 : löïc nhanh, maïnh 

0

0

d

h

0

0

d

h

0

0

d

h

0

0

d

h

0

0

d

h

Hình 4.3.2. Caùc hieän töôïng xaûy ra khi choàn

Khi choàn treân maùy buùa ñeå baûo ñaûm löïc daäp ñuû lôùn thì caàn thoûa maõn quan heä : ho 0,25 H H : Haønh trình lôùn nhaát cuûa ñaàu buùa ho :Chieàu cao ban ñaàu cuûa phoâi choàn.4.3.1.3. Ñoätloã

Coù 2 tröôøng hôïp : Ñoät loã thoâng/ khoâng thoâng suoát

4.3.1.4.XoaénLaø nguyeân coâng laøm cho caùc tieát dieän taïi choã xoaén quay töông ñoái nhau moät goùc naøo ñoù theo thöù töï vaø quanh truïc cuûa noù. 4.3.1.5.Uoán Duøng ñeå thay ñoåi höôùng cuûa truïc hoaëc höôùng thôù vaät reøn.Ngoaøi ra coøn caùc nguyeân coâng khaùc nhö haøn reøn, chaët, dòch tröôït, eùp veát vaø caét vai, hieäu chænh …

Hình 4.3.4. Söï bieán hình taïi tieát dieän uoán

4.3.2 Duïng cuï reøn töï doDuïng cuï reøn töï do coù 3 nhoùm: Nhoùm thöù nhaát goàm caùc duïng cuï cô baûn, ñe, buùa, baøn laø, baøn toùp, saén, chaët, muõi ñoät ... (Hình 4.3.5). Nhoùm 2 laø caùc duïng cuï keïp chaët: kìm, eâtoâ, caùc cô caáu keïp chaët khaùc (Hình 4.3.6). Nhoùm thöù 3 goàm nhöõng duïng cuï kieåm tra, ño löôøng nhö eke, thöôùc caëp, compa, döôõng … (Hình 4.3.7)

H×nh 4.3.5. C¸c lo¹i dông cô chÝnh

H×nh 4.3.6. C¸c lo¹i k×m kÑp chÆt

H×nh 4.3.7. C¸c lo¹i dông cô ®o

CHÖÔNG 5

DAÄP TAÁM

5.1. Khaùi nieäm

5.1.1. Ñònh nghóa

Daäp taám laø phöông phaùp bieán daïng phoâi daïng taám thaønh saûn phaåm coù hình daïng phöùc taïp, coù thaønh moûng (nhö hình hoäp, hình truï) coù vaønh hay khoâng coù vaønh, coù ñaùy hoaëc khoâng coù ñaùy.

Daäp taám ñöôïc tieán haønh ôû traïng thaùi nguoäi (Tröø theùp cacbon coù S>10mm) neân coøn goïi laø daäp nguoäi. Löïc taùc duïng laø löïc tónh khoâng coù chu kyø.

5.1.2. Ñaëc ñieåm-Tieát kieäm ñöôïc vaät lieäu gia coâng- Daäp ñöôïc caùc saûn phaåm coù hình daïng phöùc

taïp.- Thieát bò coù haønh trình ñôn giaûn. - Saûn phaåm coù tính laép laãn toát, khoâng caàn gia

coâng cô. - Trình ñoä coâng nhaân khoâng yeâu caàu cao. - Naêng suaát cao, giaù thaønh haï do deã cô khí hoùa,

töï ñoäng hoùa. 5.2. Thieát bò Th êng cã 2 lo¹i: M¸y Ðp trôc khuûu vµ Ðp thuû lùc. M¸y dËp t¸c dông ®¬n (ChØ cã mét con tr ît chÝnh dïng ®Ó ®ét, c¾t, t¹o h×nh), t¸c dông kÐp (H×nh 5.2.1, cã 2 con tr ît, 1 ®Ó Ðp ph«i, 1 ®Ó dËp s©u), 3 t¸c dông (Ngoµi 2 con tr ît nh trªn cßn bé phËn ®Èy s¶n phÈm khái khu«n).

Hình 5.2.1.

5.2.1. Maùy eùp truïc khuyûu (Hình 5.2.2)

Hình 5.2.2. Maùy eùp truïc khuyûu K366

Hinh .5.2.3. S¬ ®å m¸y Ðp thuû lùc cã binh tr ¸p1. Thanh ngang d íi; 2. Xi lanh; 3. Pitt«ng; 4. Thanh ngang di ®éng5. Trô dÉn; 6. Thanh ngang cè ®Þnh; 7. Xilanh lµm viÖc; 8. Pitt«ng9. Thïng hë; 10. Binh chøa kÝn; 11. Van th¸o; 12. Binh tr ¸p; 13. Van

ph©n phèi; 14. M¸y b¬m; 15. Déng c¬ ®iÖn.

5.2.2. Maùy eùp thuyû löïc (Hình 5.2.3)

5.3. Caùc nguyeân coâng caét phoâi5.3.1. Caét phoâi theo ñöôøng thaúngCaét theo ñöôøng chu vi hôû, maùy caét löôõi dao song song (Hình 5.3.1). Ñaëc ñieåm: Tieáp xuùc ñöôøng neân löïc lôùn, veát caét ñeïp, thaúng, löïc caét P =

K.S.B.τcaét (K: Heä soá phuï thuoäc vaät lieäu dao, kim loaïi caét; B: Chieàu roäng phoâi caét. S: Chieàu daøy phoâi taám; τcaét: Giôùi haïn beàn caét cuûa phoâi; τcaét = (0,8 ÷

0,9)σb (N/mm²), σb: Giôùi haïn beàn cuûa phoâi (N/mm²))Maùy caét löôõi dao nghieâng moät goùc = 20 60, Goùc vaùt tröôùc: γ = 50 150, Goùc vaùt sau: = 30’ 300 ,

P = K. .τcaét ( : Heä soá vaät lieäu, : Goùc nghieâng löôõi dao

treân (Hình 5.3.2).

tg

S 2.

Hình 5.3.1. Maùy caét löôõi dao song song

Hình 5.3.2. Maùy caét löôõi dao nghieâng

tgS

.2

2

Maùy caét löôõi dao ñóa

P = K. .τcaét (: goùc aên). Coù theå duøng nhieàu

caëp ñóa ñeå caét ñoàng thôøi nhieàu daûi kim loaïi. (Hình 5.3.3)

Hình 5.3.3. Maùy caét dao ñóa

5.3.2. Daäp caét vaø ñoät loã- Laø phöông phaùp caét theo moät ñöôøng cong kheùp kín.

- Khi daäp vaø ñoät loã söû duïng boä chaøy coái coù caïnh saéc.

Hình 5.3.4. Quùa trình bieán daïngcuûa kim loaïi khi caét vaø ñoät

Khe hôû giöõa chaøy vaø coái: (Dcoái –Dchaøy) Z = 2

Ñoät loã:

dchaøy =(dloã +)-chaøy

: Dung sai

-chaøy : sai leäch GH

chaøy

Dcoái = (dchaøy+2Z+ ) 

Daäp caét:

Dcoái = (dchi tieát + )+coái

d chaøy = (Dcoái –2Z- )-

chaøy

Z = (5 ÷ 10%)S

S: Chieàu daøy phoâi

Löïc caét: P=K.L.S. caét

L: Chieàu daøi ñöôøng caét (chu vi caét)

5.4.Daäp khoâng laøm moûng thaønh phoâi

5.4.1. Thieát keá phoâi daäp 5.4.1.1.Hìnhdaïng Hình daïng taám phoâi: Phuï thuoäc vaøo hình daïng chi tieát, neáu chi tieát laø hình hoäp, ñaùy chöõ nhaät thì taám phoâi coù hình baàu duïc hay elip. Neáu chi tieát laø hình hoäp, ñaùy vuoâng hoaëc hình truï, ñaùy troøn thì phoâi laø mieáng caét troøn. NÕu S < 0,5 mm thi diÖn tÝch ph«i b»ng diÖn tÝch mÆt trong hoÆc diÖn tÝch mÆt ngoµi cña chi tiÕt, cßn nÕu S > 0,5mm -> lÊy b»ng diÖn tÝch líp trung hoµ cña chi tiÕt (KÓ ca ®¸y).

S

GV..

4

S

GV.

Bieát dieän tích F (cm2) thì: Dphoâi = (cm)

Neáu bieát khoái löôïng kim loaïi chi tieát G(g) thì:

Dphoâi = = 1,13 (cm)

F4

Neáu bieát theå tích kim loaïi chi tieát (cm3) thì :

Dphoâi = 1,13 (cm)

(γ: Khoáilöôïng rieâng (g/cm3) cuûa vaät lieäu, S: Chieàu daøy phoâi (cm)).

S

V

5.4.2. Thieát keá coâng ngheä daäp

5.4.2.1.X¸c®ÞnhsèlÇndËpvuètHeä soá daäp: m = dchi

tieát/Dphoâi HÖ sè dËp cho phÐp ® îc ®¬n gØan lÊy gi¸ trÞ trung binh tÝnh to¸n: mtb = n-1 m1m2mn (m = 0.55 ÷ 0.95).

Tính soá laàn daäp phoâi ñöôøng kính D thaønh chi tieát coù ñöôøng kính dn: m1 = d1/D → d1 = m1 .D ; m2 = d2/d1 → d2 = m2d1 = m1m2 .D ; mn = dn/dn-1 → dn = m1m2 ... mn . D

-> dn = m1.mtb(n-1).D

n =1+

Vôùi (mtb )n-1 = m… mn.

Nhaän xeùt: Daäp taám laø moät quaù trình gia coâng nguoäi neân bò bieán cöùng beà maët, do vaäy laàn daäp sau bieán daïng khoù khaên hôn laàn daäp tröôùc. Do ñoù heä soá m taêng daàn.

tb

n

m

Dmd

lg

).lg(lg 1

CK A 22/ 02

Hình 5.4.1. Daäp vuoát vaønh roäng

5.4.2.2.Tínhtoaùnlöïcdaäp

-          Löïc bieán daïng:

P = K1..d1.S. b

(N)

d1: Ñöôøng kính chi tieát sau khi daäp laàn 1.

S : Chieàu daøy phoâi (mm)

b: Giôùi haïn beàn(N/mm2)

K : Heä soá ñieàu chænh laàn daäp ñaàu, phuï thuoäc vaøo m.

Löïc chaën phoâi:

Q = F. q (N)

F: Dieän tích vaønh chaën tieáp xuùc chi tieát.

q: Aùp suaát chaën (N/mm2)

Löïc daäp Pd : Pd = P + Q

P : Löïc ñeå bieán daïng chi tieát.

Q : Löïc chaën phoâi choáng nhaên mieäng saûn phaåm.

5.4.2.3.Caùcthoângsoádaäpkhaùc-Toác ñoä daäp tôùi haïn: Vmax= 3,33(1+ m1) Df - d1 (mm/s)

Vôùi maùy lôùn: Vmax= 150÷270(mm/s);

maùy nhoû: Vmax= 280÷350 (mm/s).

Soá haønh trình keùp lôùn nhaát: 30 Vmax

nmax = (Voøng/ phuùt) H(H=(1,75÷2,5)h; H-Haønh trình maùy(mm); h-Chieàu saâu chi tieát daäp)

- Coâng caàn thieát: A = k.R.h.10 -3 (N.m)

(h- Chieàu saâu chi tieát, R- Löïc daäp toån, k- Heä soá phuï thuoäc m, tra soå tay)

- Coâng suaát caàn thieát: A.nmax

Nmax = (Maõ löïc) 6,75.102

5.4.3. Thieát keá khuoân daäp

Hình 5.4.2. Khuoân daäp

Khuoân daäp goàm chaøy vaø coái.

Rch: Baùn kính löôïn cuûa chaøy.

Rc : Baùn kính löôïn cuûa coái.

Z: Khe hôû giöõa chaøy - coái.

Tính khe hôû giöõa chaøy vaø coái daäp (Z )

Z = K.S + Smax

- Laàn daäp cuoái cuøng( daäp nhieàu laàn) hoaëc chæ daäp 1 laàn:

Z = S + + 0.1S

S: Chieàu daøy taám kim loaïi.

: Dung sai taám lim loïai.

- Daäp nhieàu laàn,tính cho caùc laàn daäp thöù hai trôû ñi:

Z = S + + 0.2S

      - Chaøy vaø coái phaûi coù goùc löôïn ñeå traùnh raùch, ñöùt phoâi trong quaù trình daäp.

- Neáu baùn kính goùc löôõn quaù lôùn bieán daïng caøng deã nhöng saûn phaåm deã taïo neáp nhaên.

- Neáu baùn kính goùc löôïn quaù nhoû, phoâi deã bò raùch trong quaù trình daäp.

- Baùn kính goùc löôïn cuûa coái ñöôïc tính theo coâng thöùc:

Rc = 0.8

D: Ñöôøng kính phoâi tröôùc khi daäp (mm).

d: Ñöôøng kính phoâi sau khi daäp (mm).

S: Chieàu daøy phoâi (mm).

- Baùn kính goùc löôïn cuûa chaøy ñöôïc tính theo coâng thöùc:

Rch = ( 0.8 ÷ 1.0 )Rc

Chuù yù: Laàn daäp cuoái cuøng Rch laáy nhoû hôn moät chuùt nhöng Rch 0.5Rc.

SdD )(

5.5.1. Thieát keá phoâi daäp

5.5. Daäp laøm moûng thaønh phoâi (EÙpchaûynguoäi)

  Chieàu daøy phoâi: S = (mm)

V : Theå tích chi tieát coù tính ñeán löôïng dö caét meùp, F0: Dieän tích cuûa phoâi (mm)

  Kích thöôùc phoâi: D0 = D - ( 0.1 ÷ 0.5 ) (mm)

D0 : Ñöôøng kính phoâi; D : Ñöôøng kính ngoaøi saûn phaåm.

Chieàu cao löôïng dö caét meùp: h=(0.5 ÷ 0.8) h: chieàu cao cuûa saûn phaåm theo kích thöôùc baûn veõ.

0F

V

h

Hình 5.5. Daäp vuoát laøm moûng thaønh

5.5.2. Thieát keá coâng ngheä daäp        Heä soá bieán daïng K

K1 = .100%

Kn = .100%

K1: Heä soá daäp laàn ñaàu khi coù laøm moûng thaønh phoâi.

S0: Chieàu daøy phoâi ban ñaàu.

S1: Chieàu daøy phoâi sau laàn daäp ñaàu.

Sn,S n-1: Chieàu daøy phoâi sau, tröôùc laàn daäp thöù n.

0

10

S

SS

1

1

n

nn

S

SS

     Tính soá laàn daäp theo coâng thöùc:

n = .100%

F0: Dieän tích tieát dieän ngang chi tieát tröôùc khi daäp laàn ñaàu coù laøm moûng thaønh phoâi.

Fn: Dieän tích tieát dieän ngang chi tieát sau laàn daäp cuoái cuøng.

Ktb: Heä soá daäp vuoát trung bình.

Khi tính toaùn coi K=K= …=Kn=Ktb

Nhaän xeùt: Thöôøng sau moãi laàn vuoát kim loaïi bò bieán cöùng moät phaàn neân choïn:

K> Ktb >Kn Choïn heä soá K tuøy thuoäc vaøo vaät lieäu.

)1lg(

lglg 0

tb

n

K

FF

Khuoân daäp cuõng gioáng khuoân daäp cuûa daäp khoâng laøm moûng thaønh phoâi nhöng khe hôû giöõa chaøy vaø coái trong tröôøng hôïp naøy phaûi nhoû hôn chieàu daøy cuûa phoâi. Z = ( 0.3 ÷ 0.8 )S

5.5.3. Thieát keá khuoân daäp

     Uoán vaønh: Laø phöông phaùp taïo caùc chi tieát coù gôø, coù vaønh roäng hoaëc chi tieát khoâng coù ñaùy. (Hình 5.6.1 ; 5.6.2)

Hmax = D. + 0.43R (mm)

Hmax: Ñoä cao uoán vaønh lôùn nhaát

Kn: Heä soá uoán vaønh; Kn = ; Kn =0.62 ÷ 0.72

D: Ñöôøng kính chi tieát; d: Ñöôøng kính loã.

    - H < Hmax : Phoâi troøn hoaëc ñònh hình, ñoät loã , daäp baèng chaøy coái.

       - H > Hmax : Daäp taïo hình ( Khoâng laøm moûng thaønh phoâi) ñoät loã ôû ñaùy, uoán vaønh.

21 nK

D

d

5.6. Coâng ngheä hoaøn thieän sau daäp

Hình 5.6.1.

Hình 5.6.2. Quaù trrình uoán vaønh

     Góan phoàng: Laø nguyeân coâng laøm to chi tieát ôû phaàn döôùi, mieäng vaãn giöõ nguyeân. (Hình 5.6.3 ; 5.6.4)

Khuoân thöôøng laøm hai nöûa, phía chaøy coù theå gaén vôùi khoái cao su ñeå eùp leân thaønh chi tieát vaøo trong khuoân.

Chuù yù: Sau khi môû khuoân phaûi laáy ñöôïc chi tieát ôû trong khuoân.

    Toùp mieäng: Laø phöông phaùp laøm nhoû mieäng chi tieát sau khi ñaõ daäp. (Hình 5.6.5). Vieàn meùp(Hình 5.6.6) Taêng cöùng cho chi tieát roãng daäp vuoát töø kim loaïi taám moûng.

   In noåi Taêng ñoä cöùng vöõng cuûa chi tieát vaø taêng tính thaåm mó baèng caùch in hình gaân, nhaõn hieäu….

Hình 5.6.3. Hình

5.6.4.

Hình 5.6.5. Toùp

Hình 5.6.6. Vieàn meùp

b)a) Sô ñoà khuoân vieàn meùp

Phaàn thöù ba: COÂNG NGHEÄ HAØNCHÖÔNG I

ÑAÏI CÖÔNG VEÀ COÂNG NGHEÄ HAØN - CAÉT KIM LOAÏI

1.1. Khaùi nieäm, ñaëc ñieåm, phaân loaïi 1.1.1. Ñònh nghóaHaøn (Hình 1.1) laø quaù trình noái cöùng caùc phaàn

töû kim loaïi vôùi nhau, baèng caùch nung noùng choã haøn ñeán traïng thaùi haøn laø chaûy hay deûo, sau ñoù kim loaïi ñoâng ñaëc (Haøn noùng chaûy) hoaëc duøng aùp löïc ñeå eùp chuùng dính laïi vôùi nhau (Haøn aùp löïc).

Hình 1.1. Keát caáu moái haøn

1.1.2. Ñaëc ñieåm

1.1.2.1.Öuñieåm-Tieát kieäm töø 10% ñeán 15% kim loaïi so vôùi taùn

vì khoâng caàn khoan loã, söùc beàn toát hôn, tieát kieäm ñeán 50% so vôùi ñuùc vì khoâng caàn heä thoáng roùt, ngoùt, hôi. Vôùi duïng cuï caét, tieát kieäm ñöôïc kim loaïi quyù khi haøn gaén maûnh vaøo thaân dao.

- Haøn giaûm ñöôïc ñaùng keå thôøi gian vaø giaù thaønh cheá taïo keát caáu, coù theå noái ñöôïc nhöõng kim loaïi coù tính chaát khaùc nhau. - -- Thieát bò haøn töông ñoái ñôn giaûn vaø deã cheá taïo.

- Keát caáu taïi moái haøn coù ñoä beàn raát cao, coù khaû naêng chòu ñöôïc aùp löïc, giaûm ñöôïc tieáng ñoäng khi saûn xuaát.

1.1.2.2.NhöôïcñieåmChi tieát haøn thöôøng chæ duøng trong taûi troïng

tónh, khoâng söû duïng cho taûi ñoäng, ñaëc bieät laø taûi troïng ñoäng coù chu kyø do nung nhanh vaø nguoäi nhanh neân taïi moái haøn coù taäp trung öùng suaát. Trong quaù trình haøn, neáu coù boït khí thì moái haøn khoâng chaát löôïng.

1.1.3. Phaân loaïi (Hình 1.1.3a) 1.1.3.1.HaønnoùngchaûyKim loaïi noùng chaûy, hoøa tan giöõa kim loaïi vaät haøn taïi moái haøn vaø kim loaïi que haøn ôû traïng thaùi noùng chaûy sau ñoù nguoäi keát tinh thaønh moái haøn.

* Haøn hoà quang •- Haøn hoà quang

tay.- Haøn hoà quang töï

ñoäng vaø baùn töï ñoäng.

+ Duøng thuoác baûo veä moái haøn.

+ Duøng khí baûo veä : CO2, Ar, He … Hình 1.1.3.a

* Phöông phaùp haøn khí Khí haøn: C2H2 + O2, CH4 + O2 ...* Phöông phaùp haøn Plasma Nguoàn nhieät, chaát löôïng moái haøn cao.* Phöông phaùp haøn xæ ñieän.

Hình 1.1.3.b. Sô ñoà phaân loaïi vuøng haøn

1.1.3.2.HaønaùplöïcTraïng thaùi haøn laø kim loaïi deûo hoaëc gaàn vôùi

kim loaïi chaûy, phaûi duøng löïc laøm caùc phaàn töû kim loaïi khueách taùn vaøo nhau taïo thaønh moái haøn.

* Haøn ñieän tieáp xuùc Beà maët moái noái tieáp xuùc vôùi nhau, cho doøng

ñieän cöôøng ñoä lôùn chaïy vaøo vaät haøn, sau ñoù duøng löïc eùp laïi.

- Haøn ñieän tieáp xuùc giaùp moái.- Haøn ñieän tieáp xuùc ñieåm.- Haøn ñieän tieáp xuùc ñöôøng.- Haøn ñieän tieáp xuùc ñöôøng giaùp moái.* Haøn nguoäi,haøn reøn …* Haøn vaåyKhi haøn chæ caàn ñoát noùng moái haøn ñeán moät

nhieät ñoä nhaát ñònh sau ñoù cho nhoû nguyeân lieäu haøn noùng chaûy xuoáng ñeå noái vaät haøn laïi vôùi nhau.

1.2. Tính haøn cuûa kim loaïi vaø hôïp kim1.3.1. Tính haønTính haøn cuûa kim loaïi vaø hôïp kim laø khaû naêng

cuûa kim loaïi vaø hôïp kim ñoù, cho pheùp hình thaønh moái haøn baèng caùc coâng ngheä haøn thoâng thöôøng thích hôïp ñeå moái haøn ñaït ñöôïc caùc tính chaát caàn thieát, ñaûm baûo ñoä tin caäy cuûa lieân keát haøn.1.3.2. Phaân loaïi tính haøn

Caên cöù vaøo tính haøn, caùc loaïi vaät lieäu cuûa keát caáu haøn hieän nay, coù theå phaân thaønh 4 nhoùm:

Nhoùm 1: Vaät lieäu coù tính haøn toát.Nhoùm 2: Vaät lieäu coù tính haøn trung bình.Nhoùm 3: Vaät lieäu coù tính haøn keùm.Nhoùm 4: Vaät lieäu khoâng coù tính haøn.

CHÖÔNG II. HAØN HOÀ QUANG

2.1. Khaùi quaùt veà haøn hoà quang tay 2.1.1. Khaùi nieämLaø phöông phaùp haøn noùng chaûy, nguoàn nhieät

khi haøn laø hoà quang ñieän chaïy giöõa hai ñieän cöïc. Söï chaùy vaø duy trì oån ñònh cuûa hoà quang khi haøn do söï ñieàu khieån cuûa tay ngöôøi thôï.

2.1.2. Ñaëc ñieåmÖu ñieåm-Haøn ñöôïc moái haøn ôû caùc vò trí khaùc nhau,

caùc chi tieát to, nhoû, ñôn giaûn, phöùc taïp khaùc nhau. -Moâi tröôøng haøn ña daïng, coù theå haøn trong

moâi tröôøng khí baûo veä, haøn döôùi nöôùc, haøn trong chaân khoâng …

-Thieát bò haøn vaø trang bò gaù laép haøn ñôn giaûn, deã cheá taïo.

Nhöôïc ñieåm- Naêng suaát haøn thaáp - Chaát löôïng moái haøn khoâng cao, khoâng chòu

ñöôïc taûi troïng ñoäng, phuï thuoäc tay ngheà ngöôøi thôï.

2.1.3. Phaân loaïi2.1.3.1.Phaânloaïitheoñieäncöïc- Ñieän cöïc khoâng noùng chaûy (Ñieän cöïc

baèng C, graphit, W, hôïp chaát cuûa moät soá nguyeân toá coù khaû naêng phaùt xaï ion).

Ñoái vôùi haøn vaät haøn moûng thì khoâng caàn duøng que haøn phuï, trong tröôøng hôïp vaät haøn daøy caàn boå sung kim loaïi noùng chaûy taïi vuõng haøn baèng que haøn phuï.

- Ñieän cöïc noùng chaûyKim loaïi moái haøn do que haøn noùng chaûy vaø

moät phaàn kim loaïi vaät haøn. Que haøn (Theùp, theùp cacbon thaáp, theùp cacbon cao, ñoàng, nhoâm ... laøm loõi vaø coù lôùp thuoác boïc) ñoàng thôøi vöøa duy trì hoà quang, vöøa boå sung kim loaïi moái haøn, baûo veä vaø hôïp kim hoaù moái haøn.

2.1.3.2.Phaânloaïitheocaùchnoáidaây- Noái daây tröïc tieápCaû que haøn vaø vaät haøn ñöôïc noái tröïc tieáp vôùi

hai cöïc cuûa nguoàn (AC hoaëc DC, Hình 2.1.3.1). Khi haøn baèng doøng moät chieàu, coù 2 phöông phaùp: Noái daây thuaän vaø nghòch (Hình 2.1.3.2 ; 2.1.3.3).

- Noái daây giaùn tieápQue haøn noái vôùi nguoàn ñieän coøn vaät haøn

khoâng noái vôùi nguoàn ñieän (Hình 2.1.3.4).

Hình 2.1.3.2. Sô ñoà noái thuaän

1. Ñieän cöïc haøn (Que haøn)2. Hoà quang haøn3. Vaät haøn

Hình 2.1.3.1. Sô ñoà ñaáu daây tröïc tieáp

1. Ñieän cöïc haøn (Que haøn)2. Hoà quang haøn3. Vaät haøn

- Noái hoãn hôïp (Tröïc tieáp vaø giaùn tieáp)Duøng nguoàn ñieän ba pha (Taïo ra 3 coät hoà quang, haøn vaät daøy, Hình 2.1.3.5).

Hình 2.1.3.3. Sô ñoà noái nghòch

1. Ñieän cöïc haøn (Que haøn)2. Hoà quang haøn3. Vaät haøn

Hình 2.1.3.4. Sô ñoà ñaáu daây giaùn tieáp

1. Ñieän cöïc haøn (Que haøn)2. Hoà quang haøn3. Vaät haøn

Hình 2.1.3.5. Sô ñoà ñaáu daây hoãn hôïp1. Ñieän cöïc haøn 12. Ñieän cöïc haøn 23. Vaät haøn (Ñieän cöïc haøn 3)

Coù 3 ngoïn löûa hoà quang giöõa 3 ñieän cöïc: Hoà quang giöõa 1-3 ; giöõa 1-2 vaø giöõa 2-3

2.1.3.3.Phaânloaïitheodoøngñieän- Doøng ñieän xoay chieàuThieát bò goïn nheï, söû duïng ñôn giaûn, vaän haønh

deã, giaù thaønh reû nhöng hoà quang khoâng oån ñònh neân chaát löôïng moái haøn khoâng cao,noái ñieän tuøy yù.

- Haøn baèng doøng ñieän moät chieàu Taïo hoà quang deã vaø oån ñònh neân chaát löôïng

moái haøn cao nhöng thieát bò ñaét tieàn, coàng keành, söû duïng phöùc taïp, khoù baûo quaûn. Tuøy theo töøng tröôøng hôïp haøn maø ta noái ñieän thuaän hay nghòch. Phöông phaùp noái daây ñoái vôùi doøng moät chieàu:

Noái daây thuaän (Cöïc tính thaúng, Hình 2.1.3.2): Cöïc döông noái

vôùi vaät haøn, cöïc aâm noái vôùi que haøn. Caùch noái naøy duøng ñeå haøn vaät daøy, kim loaïi khoù chaûy, ñieän cöïc khoâng noùng chaûy ...

Noái daây nghòch (Cöïc tính ngöôïc, Hình 2.1.3.3): Cöïc döông noái vôùi que haøn, cöïc aâm noái vôùi vaät haøn, noái daây theo phöông phaùp naøy, que haøn chaûy raát nhanh, vaät haøn chaûy ít, duøng haøn kim loaïi maøu, caùc vaät haøn moûng.

2.2. Hoà quang haøn

Hình 2.2.1. Sô ñoà caáu taïo coät hoà quang haøn

2.2.1.Khaùi nieämHoà quang laø söï phoùng ñieän maïnh, oån ñònh qua

moâi tröôøng khí ñaõ ñöôïc ion hoùa. Doøng ñieän truyeàn qua khí naèm giöõa hai cöïc: Cöïc aâm goïi laø katod, cöïc döông goïi laø anod.

Söï phoùng ñieän trong moâi tröôøng khoâng khí giöõa ñieän cöïc vaø vaät haøn taïo ra nguoàn nhieät taäp trung laøm noùng chaûy kim loaïi goïi laø hoà quang haøn.

Hoà quang haøn taïo ra nhieät taäp trung vaø aùnh saùng choùi: Moät loaïi nhìn ñöôïc, coøn moät loaïi gaây loaù, boûng maét, boûng da, vì vaäy caàn trang bò baûo hoä toát khi haøn.

Khoaûng hoà quang giöõa 2 ñieän cöïc goïi laø coät hoà quang coù chieàu daøi Lhq (Hình 2.2.1).

2.2.2.Caùch gaây hoà quangPhöông phaùp moài hoà quang moå thaúng (Hình 2.2.2

a).Phöông phaùp moài hoà quang ma saùt (Hình 2.2.3 b).

Hình 2.2.2. Caùch gaây hoà quang a) b)2.2.3.Hieän töôïng thoåi leäch hoà quang

Vò trí cuûa coät hoà quang aûnh höôûng lôùn ñeán cheá ñoä haøn vaø thöïc hieän coâng ngheä, trong quaù trình haøn, do nhieàu nguyeân nhaân (Söï taùc ñoäng cuûa töø tröôøng do boá trí noái ñieän xa vò trí hoà quang, do söï phaân boá löôïng saét töø quanh hoà quang khoâng ñeàu, do söï caûn töø cuûa kim loaïi ôû nhieät ñoä cao, do aûnh höôûng cuûa ñoä nghieâng ñieän cöïc. Cuõng coù theå nguyeân nhaân laø coù taùc ñoäng cuûa doøng nhieät vaø khoâng khí) maø vò trí coät hoà quang leäch ra ngoaøi vò trí mong muoán. Khi truïc tuyeán cuûa coät hoà quang taïo moät goùc vôùi truïc cuûa que haøn laøm cho nguoàn nhieät khoù taäp trung vaøo vuõng haøn, chaát löôïng moái haøn keùm. Hieän töôïng naøy xaûy ra khi haøn hoà quang baèng doøng moät chieàu (Hình 2.2.3).

Hình 2.2.3. Hieän töôïng leäch hoà quangBieänphaùpkhaécphuïc

Khi xaûy ra hieän töôïng leäch hoà quang, coù theå nghieâng ñieän cöïc (Que haøn) veà phía coät hoà quang bò thoåi leäch, duøng taám kim loaïi (Ferit saét töø) chaén veà phía hoà quang bò thoåi leäch hoaëc thay ñoåi tieáp ñieåm ñaáu treân vaät haøn baèng con laên, noái ñoái xöùng, duøng doøng xoay chieàu neáu coù theå ñöôïc, giaûm chieàu daøi coät hoà quang ñeán toái thieåu, che gioù hoaëc haøn döôùi lôùp thuoác haøn baûo veä ...

2.3. Thieát bò haøn 2.3.1. Yeâu caàu cuûa nguoàn ñieän haøn vaø maùy haøn 2.3.1.1.Deãgaâyhoàquangvaøantoaøncho

ngöôøisöûduïngDoøng xoay chieàu (220v hoaëc 380v) choïn V0 = 60v 80v (Khoâng taûi) vaø Vh = 25v 45v (Luùc haøn). Doøng moät chieàu choïn V0 = 30v 55v ; Vh = 16v 35v.

2.3.1.2.Haïncheádoøngngaénmaïchñeåbaûoveämaùy

Iñoaûn maïch =(1.3 1.4)Ih2.3.1.3.Nguoànñieäncoùtheåthayñoåiphuøhôïpmoïiñieäntrôûhoàquang

Khi haøn, ñöôøng kính que haøn, chieàu daøy vaät haøn vaø vò trí haøn thay ñoåi, nguoàn ñieän caàn phaûi thay ñoåi thích öùng nhanh phuø hôïp (80A < I < 800A, ñieän theá cuûa coät hoà quang chæ phuï thuoäc vaøo chieàu daøi cuûa coät hoà quang, khoâng phuï thuoäc vaøo cöôøng ñoä doøng ñieän, nghóa laø maùy haøn phaûi coù caáu taïo sao cho ñieän theá thay ñoåi thích öùng vôùi chieàu daøi coät hoà quang).

2.3.1.4.Ñaûmbaûohoàquangchaùyoånñònh,nhaátlaømaùyhaønxoaychieàuCoù theå maéc noái theâm cuoän caûm ñeå taïo ra söï leäch pha giöõa doøng vaø aùp ñeå oån ñònh cheá ñoä haøn 2.3.1.5.Ñöôøngñaëctínhñoängcuûahoàquangphaûilaøñöôøngcongdoáclieântuïc,quanheägiöõaIhvaøVhcaøngdoáccaøngtoát 2.3.1.6.Maùyhaønphaûicoùkhoáilöôïng,kíchthöôùcnhoû,heäsoácoângsuaáthöõuíchcao,giaùthaønhhaï,söûduïngvaøsöûachöõadeãdaøng

2.3.2. Maùy haøn xoay chieàu (Bieán theá haøn, bieán aùp haøn)

H×nh 2.3.3.

H×nh 2.3.3 lµ m¸y biÕn ¸p h¹ ¸p, cã ®iÖn ¸p thø cÊp thÊp (Ukt < 100V) an toµn sö dông nh ng ®ñ lín ®Ó cung cÊp nguån nhiÖt cho qu¸ tr×nh nung ch¶y kim lo¹i. Sè vßng d©y thø cÊp Ýt h¬n s¬ cÊp, tiÕt diÖn d©y quÊn thø cÊp lín h¬n tiÕt diÖn d©y quÊn s¬ cÊp. Sè vßng ë thø cÊp ph¶i thay ®æi ® îc ®Ó ®iÒu chØnh c êng ®é dßng hµn, h¹n chÕ dßng ng¾n m¹ch tr¸nh cho m¸y háng.

C¨n cø dßng ®iÖn cã: m¸y 1 pha vµ 3 pha, theo sè tr¹m cã m¸y mét vµ nhiÒu tr¹m. Theo ®Æc ®iÓm kÕt cÊu: M¸y biÕn thÕ tõ t¶n b×nh th êng (cuén c¶m t¸ch rêi, d¹ng liÒn phÝa cuén c¶m vµ biÕn thÕ) vµ m¸y biÕn thÕ tõ t¶n t¨ng.

§Ó t¹o ra ® êng ®Æc tÝnh ngoµi cong dèc, sö dông m¸y biÕn ¸p hµn cã bé tù c¶m riªng (M¸y biÕn ¸p hµn cã cuén kh¸ng ngoµi), biÕn thÕ hµn cã bé tù c¶m kÕt hîp hoÆc chÕ t¹o m¹ch tõ cã tõ th«ng t¶n lín (m¸y hµn cã lâi tõ di ®éng...)

3.3.3 Maùy haøn moät chieàuGoàm 3 boä phaän cô baûn: Phaàn caûm,

phaàn öùng, vaønh ñoåi chieàu. Moät soá loaïi thöôøng duøng: Kieåu caùc

cöïc töø laép rôøi duøng ñeå haøn goàm boán cöïc töø, treân cöïc ñieän coù laép ba toå choåi ñieän than cung caáp ñieän cho hoà quang, kieåu coù cuoän kích töø song song vaø cuoän khöû töø (Cuoän caûn) noái tieáp, kieåu coù kích töø ñoäc laäp vaø cuoän khöû töø noái tieáp ...

Sô ñoà nguyeân lyù moät soá maùy phaùt (Hình 2.3.8 - a) Maùy phaùt coù cuoän kích töø ñoäc laäp ; b) Maùy phaùt coù cuoän kích töø noái tieáp ; c) Maùy phaùt coù cuoän kích töø song song ; d) Maùy phaùt coù caùc cuoän daây noái hoãn hôïp) vaø maùy haøn moät chieàu kieåu kích töø ñoäc laäp (Hình 2.3.9).

Hình 2.3.8.Sô ñoà nguyeân lyù moät soá maùy phaùt

a) b) c) d)

Hình 2.3.9. Sô ñoà nguyeân lyù maùyhaøn moät chieàu kieåu kích töø ñoäc laäp

3.3.4. Haøn baèng doøng chænh löuSöû duïng ñoäng cô (Maùy phaùt taïo doøng

moät chieàu) keát hôïp boä phaän chænh löu doøng ñieän coù ñi oát chænh löu nhaèm thay ñoåi thaønh doøng xoay chieàu moät pha hoaëc doøng xoay chieàu ba pha (Hình 2.3.10 ; 2.3.11). Haøn baèng doøng chænh löu cho khoaûng ñieàu chænh cheá ñoä haøn roäng, chaát löôïng haøn cao, khoâng coù boä phaän quay neân ít oàn, giaûm ñöôïc toån thaát khoâng taûi, khoái löôïng beù vaø cô ñoäng hôn, coù theå thay aùc daây quaán baèng daây ñoàng thaønh daây nhoâm coù giaù thaønh reû hôn. Tuy nhieân, thôøi gian ngaén maïch taêng, coù theå laøm hoûng ñi-oát vaø phuï thuoäc ñieän aùp nguoàn.

Hình 2.3.10.Sô ñoà nguyeân lyù maùyhaøn 1 pha chænh löu 2 nöûa chu kyø

Hình 2.3.11.Sô ñoà nguyeân lyù maùyhaøn chænh löu 3 pha

2.4. Vaät lieäu haøn 2.4.1. Ñieän cöïc khoâng noùng chaûyÑieän cöïc khoâng noùng chaûy coù khaû naêng gaây

hoà quang vaø duy trì hoà quang chaùy oån ñònh. Vaät lieäu que haøn laø C, graphit, T ... coù L = 500 mm 700

mm ; dq =1mm 5 mm ;

ñaàu vaùt goùc 600 700 ; t0chaûy thuoác boïc >

t0chaûy loõi. Yeâu caàu ñoái vôùi que haøn laø phaûi ñaûm baûo cô tính cho moái haøn, ñaûm baûo thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa kim loaïi, deã gaây hoà quang vaø duy trì hoà quang chaùy oån ñònh, coù tính coâng ngheä toát, coù theå haøn ôû baát cöù vò trí khoâng gian naøo, moái haøn khoâng bò roã khí, xæ, nöùt.

2.4.2. Ñieän cöïc noùng chaûyCaáu taïo que haøn (Hình 2.4.1).1- Lôùp thuoác boïc2- Loõi que haøn baèng kim loaïi

YeâucaàuquehaønÑaûm baûo cô tính vaø thaønh phaàn hoaù hoïc caàn

thieát cuûa moái haøn, coù tính coâng ngheä toát (Deã gaây hoà quang, chaùy oån ñònh, chaûy ñeàu, coù theå haøn ñöôïc moïi vò trí, khoâng roã, nöùt, noåi xæ, baén toeù ...) vaø heä soá ñaép cao, khoâng sinh khí ñoäc haïi aûnh höôûng söùc khoeû ngöôøi lao ñoäng, deã cheá taïo vaø reû.

YeâucaàuthuoáchaønCoù tính ion hoùa khí toát, kích thích vaø duy trì oån

ñònh hoà quang, khoâng taùc duïng O2, N2 vaø khoâng khí gaây roã, xæ moái

haøn. Deã noåi xæ, che phuû laøm cho moái haøn keát tinh, nguoäi chaäm. Coù khaû naêng hôïp kim hoùa cho kim loaïi moái haøn, khöû O2 cuûa caùc oâxít hoaøn nguyeân kim loaïi, taêng cô tính vaø moät soá

tính chaát ñaëc bieät …Loõiquehaøn Thaønh phaàn phuø hôïp vôùi kim

loaïi vaät haøn.

2.5. Coâng ngheä haøn 2.5.1.Vò trí haøn2.5.1.Vò trí haøn- Haøn saáp: Moái haøn naèm trong caùc maët phaúng vôùi goùc 0600.- Haøn ñöùng: Moái haøn trong caùc maët phaúng phaân boá 601200.- Haøn ngửa: Moái haøn naèm trong maët phaúng töø 1200 1800.- Haøn traàn: Moái haøn trong maët phaúng phaân boá 1800 3600

Hình 2.5.1. Vị trí mối hàn trong khoâng gianI- Hàn sấp ; II- Hàn ngang, hàn đứng/leo

III- Hàn ngửa; IV- Hàn trần; 1-vật hàn2-Que hàn; 3-Hồ quang

2.5.2. Caùc loaïi moái haøn (Hình 2.5.2)- Haøn giaùp moái: Khi chieàu daøy vaät haøn S< 4 mm thì khoâng caàn vaùt meùp, nhöng neáu S >4 mm phaûi vaùt meùp laøm taêng ñoä saâu, ngaáu cuûa kim loaïi que haøn noùng chaûy (Hình 2.5.2 a ; c).- Haøn choàng (Choàng mí - Hình 2.5.2 b).- Moái haøn gaáp meùp (Beû mí).- Moái haøn goùc (Hình 2.5.2 d).- Moái haøn chöõ T ; L (Hình 2.5.2 e).- Moái haøn coù taám ñeäm (Ít duøng).- Moái haøn maët ñaàu.- Moái haøn vieàn meùp.- Moái haøn choát.

Hình 2.5.2

2.5.3.Chuaån bò 2.5.3.Chuaån bò meùp haønmeùp haøn

Khi S > 4 mm caàn vaùt meùp ñeå laøm taêng ñoä beàn cho moái haøn.

Khe hôû laøm taêng khaû naêng ngaáu phía döôùi cuûa moái haøn.

Kích thöôùc phaàn khoâng vaùt meùp coù taùc duïng laøm cho kim loaïi chaûy xuoáng phía döôùi phaàn chöa haøn.

Ñöôøng kính que haøn phuï thuoäc vaøo chieàu daøy vaät haøn.

Haøn giaùp moái:

Trong ñoù:Dq:ñöôøng kính que haøn.(m)

S:chieàu daøy cuûa vaät haøn.(m)

DDqq =S/2 +1 =S/2 +1

2.5.4. Cheá ñoä haøn2.5.4.1.Choïnñöôøngkínhquehaøn(Dq)theochieàudaøyvaäthaøn,vòtríkhoânggiancuûamoáihaøn

Haøn goùc, moái haøn chöõ T:

Trong ñoù:K:caïnh moái haøn.

Cöôøng ñoä doøng ñieän haøn phuï thuoäc vaøo ñöôøng kính que haøn vaø vò trí haøn trong khoâng gian.

DDqq = K/2 + 2 = K/2 + 2

+Haøn saáp, que haøn theùp:Trong ñoù:

heä soá =20 ; =6.

+Haøn ñöùng: Ih giaûm 10 15% so vôùi haøn

saáp.

+Haøn ngöûa: Ih giaûm 20 25% so vôùi haøn saáp.

+ Haøn vaät moûng: Ih giaûm 10% 15% so vôùi

haøn saáp. Khi choïn cheá ñoä haøn chuù yù xem giaù trò caùc

thoâng soá ghi treân bao bì cuûa nhaø saûn xuaát.

Ih = ( + dq)dq

2.5.4.2. Cöôøng ñoä doøng ñieän haøn (Ih) phuï

thuoäcvaøoñöôøngkínhquehaønvaøvòtríhaøntrongkhoânggian

2.5.4.3.Ñieänaùphaøn(Uh)Uh =30v÷35v vôùi doøng 1 chieàu, 20v÷30v vôùi doøng xoay chieàu.2.5.4.4.Soálôùphaøn (n) Fd – F0 n = + 1 (Fd ; F0 ; Fn laø dieän tích lôùp caàn ñaép, lôùp thöù Fn nhaát vaø caùc lôùp tieáp, Fd= F1+F2+...; F0=6÷8 Dq (mm2) ; Fn=8 ÷12 Dq (mm2)).2.5.4.5.Thôøigianth=thqc+tph (Thôøi gian hoà quang chaùy, thôøi gian phuï).

2.5.4.6.VaäntoáchaønVh=Lh/th (Lh - Chieàu daøi ñöôøng haøn).

2.5.5. Kyõ thuaät haøn hoà quang tay 2.5.5.1.ChuyeånñoängcuûaquehaønQue haøn dòch chuyeån doïc theo höôùng haøn ñeå

haøn heát chieàu daøi vaät haøn (Ñöôøng haøn), dòch chuyeån que haøn doïc theo truïc que haøn ñeå duy trì hoà quang chaùy oån ñònh, dao ñoäng ngang cuûa que haøn ñeå taïo ra beà roäng cuûa moái haøn.2.5.5.2.Kyõthuaäthaøn

Choïn goùc nghieâng que haøn hôïp lyù, theo chieàu daøy vaät haøn, phöông phaùp haøn vaø tính chaát vaät haøn. Vôùi haøn ñöùng neân haøn töø döôùi leân, que haøn nghieâng vôùi truïc thaúng ñöùng töø 600 800. Vôùi haøn ngang neân vaùt meùp caïnh treân coøn caïnh döôùi khoâng vaùt meùp. Haøn traàn vaø haøn ngang neân dao ñoäng que haøn ít. Khi haøn caùc vaät haøn coù chieàu daøy lôùn, vaät haøn coù tính daãn nhieät toát neân choïn goùc nghieâng lôùn vaø thay ñoåi goùc nghieâng cho ñeàu hai caïnh meùp haøn.

2.6. Haøn hoà quang töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng

2.6.1. Khaùi nieäm 2.6.1.1.ÑònhnghóaHaøn hoà quang töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng laø

moät quaù trình haøn hoà quang thoâng thöôøng, vaãn phaûi thöïc hieän ñaày ñuû caùc böôùc: Gaây hoà quang vaø duy trì hoà quang chaùy oån ñònh, dòch chuyeån que haøn doïc moái haøn ñeå ñaûm baûo haøn heát chieàu daøi moái haøn, baûo veä hoà quang vaø vuõng haøn khoûi bò taùc duïng cuûa moâi tröôøng khoâng khí xung quanh baèng thuoác baûo veä, khí baûo veä (CO2, Ar, He). Neáu taát caû caùc khaâu treân ñöôïc thöïc hieän baèng cô khí hoùa - töï ñoäng hoaù thì goïi laø haøn töï ñoäng, neáu chæ coù moät soá khaâu ñöôïc cô khí hoaù vaø coøn laïi moät soá khaâu chöa cô khí hoùa - töï ñoäng hoaù maø vaãn duøng tay thì goïi laø haøn baùn töï ñoäng.2.6.1.2.Ñaëcñieåm

ÖuñieåmHaøn hoà quang töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng coù

naêng suaát cao vì söû duïng cöôøng ñoä doøng ñieän raát lôùn, haøn töï ñoäng döôùi lôùp thuoác hoaëc trong moâi tröôøng khí baûo veä baûo ñaûm ñöôïc cô tính cuûa moái haøn raát cao. Heä soá ñaép cao, tieát kieäm kim loaïi daây haøn, tieát kieäm ñöôïc naêng löôïng ñieän vì söû duïng trieät ñeå nguoàn nhieät sinh ra cuûa hoà quang, maët khaùc, neáu duøng thuoác baûo veä thì ñieàu kieän lao ñoäng toát, deã cô khí hoùa, töï ñoäng hoùa quaù trình haøn.Nhöôïcñieåm

Haøn töï ñoäng khoâng haøn ñöôïc nhöõng keát caáu vaø vò trí moái haøn phöùc taïp.

Haøn hoà quang töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng coù theå laø haøn hoà quang hôû (Trong quaù trình haøn, hoà quang vaø moái haøn coù theå nhìn thaáy ñöôïc), hoaëc laø haøn hoà quang kín (Haøn hoà quang ngaàm - trong quaù trình haøn, hoà quang vaø moái haøn ñöôïc baûo veä bôûi lôùp thuoác haøn neân khoâng nhìn thaáy ñöôïc).

2.6.1.3.Phaânloaïia. Haøn hoà quang töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng döôùi lôùp thuoácHaøn döôùi lôùp thuoác chæ thöïc hieän ôû vò trí haøn saáp. Nhöõng moái haøn ngaén, khoù thao taùc doïc theo moái haøn thì duøng haøn baùn töï ñoäng (Hình 2.6.1.1). Haøn hoà quang töï ñoäng döôùi thuoác baûo veä (Hoà quang ngaàm - Hình 2.6.1.2).(1) Xe haøn ; (2) Daây haøn ; (3) Pheãu thuoác ; (4) Maùy haøn ; (5) Ñöôøng ray ; (6) Noái maùt ; (7) Vaät haøn.

Hình 2.6.1.1. Haøn baùn töï ñoäng döôùi lôùp thuoác

23 4

7

6

1

5

Hình 2.6.1.2. Haøn töï ñoäng döôùi lôùp thuoác

b. Haøn hoà quang töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng trong moâi tröôøng khí baûo veä

Khí baûo veä laø caùc loaïi khí trô (Ar, He) hoaëc khí hoaït tính (C02, CO, H2 ). Hieän nay, haøn hoà quang töï ñoäng, baùn töï ñoäng trong moâi tröôøng khí baûo veä thöôøng gaëp caùc daïng:

Haøn TIG (Tungsten Inert Gas): Haøn hoà quang duøng ñieän cöïc (Tungsten) khoâng noùng chaûy, baûo veä baèng khí trô (Argon).

Haøn MAG (Metal Active Gas): Haøn hoà quang duøng ñieän cöïc noùng chaûy baûo veä baèng khí hoaït tính (CO, CO2, H2…).

Haøn MIG (Metal Inert Gas): Haøn hoà quang duøng ñieän cöïc noùng chaûy, baûo veä baèng khí trô (Argon). Thay que haøn baèng cuoän daây 0,6 mm ÷ 1,6 mm caáp töï ñoäng.2.6.2. Thieát bò haøn töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng

2.6.2.1.Thieátbòhaøntöïñoäng

Hình 2.6.2.1.

Nguyeânlyùlaømvieäc: Ñoäng cô xoay chieàu 3 pha coù coâng suaát 1000 W, Trong maùy phaùt coù 2 cuoän kích töø (1) - (2) luoân taïo töø thoâng ngöôïc chieàu nhau. ÔÛ traïng thaùi khoâng taûi, töø thoâng cuûa cuoän (1) kích thích maùy phaùt laøm vieäc sinh ra 1 chieàu cung caáp cho ñoäng cô (Ñ2) quay theo

chieàu ñaåy daây haøn ñi xuoáng. Khi chaïm vaät haøn, ñieän theá ñoäng cô Ñ1 = 0, töø thoâng cuoän (2) taêng leân vaø kích thích cho maùy phaùt taïo ra doøng ñieän coù chieàu ngöôïc laïi vaø laøm cho ñoäng cô (Ñ2) chuyeån ñoäng theo höôùng keùo daây haøn ñi leân ñeå gaây hoà quang. Ñeå hoà quang oån ñònh thì hieäu soá töø thoâng giöõa cuoän (1) vaø cuoän (2) ñuû ñeå kích thích maùy phaùt taïo ra doøng ñieän laøm quay (Ñ2) theo chieàu ñaåy daây haøn vaøo vuõng haøn vôùi toác ñoä baèng toác ñoä chaûy cuûa daây haøn

2.6.2.2.Haøntöïñoängtrongmoâitröôøngkhíbaûoveä

Hình 2.6.2.2Khí baûo veä thöôøng laø khí trô, caùc khí hoaït tính khaùc nhö H2, CO2, Ar, He … duøng nhieàu nhaát laø khí Ar, CO2. Khí CO2 ñeå haøn caàn phaûi coù ñoä saïch, bình ñöïng CO2 phaûi laøm saïch vaø saáy khoâ, aùp suaát CO2 trong bình khoaûng (50 60 at). Khí coù taùc duïng baûo veä toát vaø khöû O2 laø khí Ar khoâng chaùy, khoâng noå vaø khoâng taïo thaønh hoãn hôïp noå.

2.6.2.3.HaønbaùntöïñoängDaây haøn luoân luoân ñöôïc töï ñoäng chuyeån vaøo

trong hoà quang, duy trì chieàu daøi hoà quang vaø chuyeån ñoäng doïc moái haøn tieán haønh baèng tay. Haøn baùn töï ñoäng haøn ñöôïc taát caû caùc moái haøn trong khoâng gian, coù theå haøn baùn töï ñoäng döôùi lôùp thuoác haøn vaø trong moâi tröôøng khí baûo veä, cho naêng suaát haøn cao, phaïm vi söû duïng roäng raõi trong coâng nghieäp, thieát bò goïn nheï hôn haøn töï ñoäng.2.6.3. Vaät lieäu haøn töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng

2.6.3.1.Daâyhaøn Que haøn töï ñoäng vaø baùn töï ñoäng coù daïng

daây (Ñöôøng kính 1mm 2mm) cuoán laïi thaønh cuoän (4 kg 20 kg/ cuoän).

Caùc cuoän daây haøn ñöôïc baûo quaûn, bao goùi kyõ ñeå choáng gæ vaø traùnh daàu môõ.

Ngoaøi ra coøn söû duïng daây haøn boät ñöôïc caáu taïo bôûi moät lôùp voû kim loaïi, boïc trong noù laø moät hoãn hôïp goàm boät kim loaïi vaø moät soá thaønh phaàn lieân keát khaùc (Hình 2.6.3).

Hình 2.6.3. Caùc daïng keát caáu daây haøn

boät

2.6.3.2.Thuoáchaøn Baûo veä hoà quang haøn vaø moái haøn. Thaønh

phaàn goàm caùc quaëng kim loaïi, caùc chaát höõu cô, coù 3 loaïi: Thuoác haøn duøng

cho theùp C, theùp hôïp kim thaáp ; thuoác haøn duøng cho theùp hôïp kim trung bình vaø thuoác haøn duøng theùp hôïp kim cao, kim

loaïi maøu (Nhieät ñoä chaûy thuoác haøn thaáp hôn nhieät ñoä chaûy kim loaïi que haøn). Theo phöông phaùp cheá taïo thuoác haøn coù 2 loaïi: Thuoác haøn noùng chaûy vaø thuoác haøn khoâng noùng chaûy (Thuoác haøn goám).

2.6.3.3.KhíhaønThöôøng duøng caùc loaïi khí trô nhö He, Ar vaø hieän

nay duøng roäng raõi khí CO2. Ngoaøi caùc loaïi khí treân trong haøn coøn söû duïng caùc loaïi khí nhö N2, hoaëc hoãn hôïp khí Ar + CO2 (5% 25% CO2); Ar + O2 (1% O2 ); Ar + He (Trong ñoù He töø 20% 50%); Ar + H2 (Trong ñoù H2 töø 6% 15%).

CHÖÔNG IIIHAØN - CAÉT BAÈNG KHÍ

3.1. Khaùi nieäm veà haøn khí

3.1.1. Thöïc chaátHaøn khí laø quaù trình nung noùng vaät haøn vaø que haøn ñeán traïng thaùi haøn, kim loaïi noùng chaûy baèng ngoïn löûa cuûa khí chaùy (C2H2; CH4; C6H6 …) vôùi O2.

3.1.2. Ñaëc ñieåm cuûa haøn khí

3.1.2.1.ÖuñieåmThieát bò coù caáu taïo ñôn giaûn, chi phí ñaàu tö

khoâng cao. Coù theå haøn ñöôïc nhieàu vaät lieäu khaùc nhau nhö theùp, gang, ñoàng, nhoâm ... nhöõng vaät lieäu coù nhieät ñoä chaûy thaáp, caùc keát caáu moûng. Ñaëc bieät, haøn khí coù tính cô ñoäng cao neân ñöôïc duøng ñeå haøn caùc vò trí maø caùc phöông phaùp khaùc khoù tieáp caän (Chaúng haïn nhö nhöõng nôi khoâng coù nguoàn ñieän ...)3.1.2.2.Nhöôïcñieåm

Vaät haøn deã bò bieán daïng, cong veânh, naêng suaát haøn thaáp hôn caùc phöông phaùp khaùc. Beân caïnh ñoù, caùc khí chaùy coøn gaây oâ nhieãm moâi tröôøng, ñoøi hoûi an toaøn chaùy noå cao.

3.1.3. Coâng duïng cuûa haøn khíSöû duïng töông ñoái roäng raõi trong caùc nhaø

maùy, xí nghieäp, ñaëc bieät treân coâng tröôøng roäng, caét caùc keát caáu lôùn, caùc cô sôû söõa chöõa daân duïng nhoû, vuøng saâu vuøng xa ... Ñoái vôùi moät soá theùp thöôøng, kim loaïi maøu, söûa chöõa caùc chi tieát ñuùc baèng gang, haøn noái caùc oáng coù ñöôøng kính nhoû vaø trung bình … thì haøn khí ñoùng vai troø khaù quan troïng.

3.2. Vaät lieäu haøn khí 3.2.1. Khí OxyÑeå haøn vaø caét, duøng O2 coù ñoä tinh khieát cao goïi laø Oxy kyõ thuaät (Noàng ñoä gaàn nhö nguyeân chaát, ñaït ñeán 99.2%). Coù 3 phöông phaùp saûn xuaát Oxy: Phöôngphaùphoùahoïc

Duøng caùc phaûn öùng hoùa hoïc coù giaûi phoùng O2.Phöôngphaùpñieänphaân

Ñieän phaân nöôùc ñeå nhaän ñöôïc O2.Phöôngphaùpphaângiaûikhoângkhí

Oxy ñöôïc ñieàu cheá töø phöông phaùp hoùa loûng khoâng khí, neùn khoâng khí döôùi aùp suaát cao, sau ñoù cho bay hôi phaân caáp döïa vaøo ñieåm soâi cuûa N2 = -1960C, Ar = -1860C, O2 = -1830C ñeå thu ñöôïc Oxy kyõ thuaät. Oxy ñöôïc neùn ôû aùp suaát 150 at trong bình theùp coù dung tích 40 lít .

3.2.2. Khí AxetylenAxetylen (C2H2) laø khí deã chaùy, muøi haéc, saûn

xuaát baèng caùch cho ñaát ñeøn taùc duïng vôùi nöôùc (CaC2+H2O=Ca(OH)2+C2H2+Q). Söï noå cuûa C2H2 coù theå xaûy ra ôû aùp suaát vaø nhieät ñoä cao. Hieän töôïng chaùy noå C2H2: Neáu aùp suaát p > 1.5 at vaø t0 >5000C thì C2H2 deã noå ;

neáu aùp suaát p < 3 at vaø t0 < 5400C seõ xaûy ra quaù trình truøng hôïp.

ÔÛ caùc aùp suaát, nhieät ñoä vaø thôøi gian xaùc ñònh, C2H2 taùc duïng vôùi Cu, Ag taïo thaønh caùc hôïp chaát axeâtilua Cu,Ag raát deã noå khi va ñaäp maïnh hay nhieät ñoä taêng cao. Hoãn hôïp cuûa C2H2 vôùi caùc chaát coù chöùa Oxy cuõng taïo neân khaû naêng deã chaùy noå: C2H2 hoùa hôïp vôùi khoâng khí ôû aùp suaát khí trôøi vôùi t0 = 3050C 4700C hoaëc vôùi Oxy nguyeân chaát ôû aùp suaát khí trôøi ôû t0 = 2970C 3060C seõ noå.

3.2.3. Que haøn - thuoác haøn 3.2.3.1.QuehaønDaïng daây haøn Þ = 0.3mm 12mm. Que haøn phuï

duøng ñeå boå sung kim loaïi cho moái haøn.Yeâu caàu que haøn coù nhieät ñoä noùng chaûy

thaáp hôn nhieät ñoä noùng chaûy cuûa kim loaïi cô baûn (t0

nc kim loaïi que haøn < t0nc kim loaïi cô baûn),

ñöôøng kính que phaûi töông ñöông chieàu daøy vaät haøn, beà maët que haøn phaûi saïch, khoâng gaây hieän töôïng soâi laøm baén kim loaïi ra khoûi vuõng haøn, khoâng taïo boït khí trong vuõng haøn vaø khoâng ñöa vaøo vuõng haøn caùc taïp chaát phi kim.

3.2.3.2.ThuoáchaønTaùc duïng laø traùnh söï oxy hoùa kim loaïi moái

haøn, loaïi boû caùc oâxit kim loaïi trong quaù trình haøn. Trong quaù trình haøn, thuoác haøn ñöa vaøo beå haøn noùng chaûy vaø keát hôïp vôùi caùc Oxít taïo ra moät lôùp xæ deã noùng chaûy noåi treân beà maët beå haøn. Thuoác haøn coøn coù nhieäm vuï hoaøn nguyeân kim loaïi. Tuøy theo tính chaát cuûa kim loaïi haøn, löïa choïn thuoác haøn coù tính axit hay bazô.

3.3. Thieát bò haøn khí 3.3.1. Bình neùn khí Duøng chöùa khí neùn, thöôøng duøng bình chöùa coù

dung tích 40 lít, aùp suaát coù theå ñeán 200 at. Bình O2 coù theå chöùa ñöôïc 6 m3 O2, (V = 40l, p = 150 at). Bình chöùa C2H2 coù dung tích 40 lít vaø aùp suaát p < 19 at, chöùa than hoaït tính vaø axeâton.3.3.2. Bình ñieàu cheá Axetylen

Bình ñieàu cheá axetylen ñöôïc duøng khi khoâng coù bình chöùa saün, xa choã saûn xuaát C2H2 .

Phaânloaïi- Theo naêng suaát: caùc loaïi bình 0.8m3/h;

1.25m3/h; 3.2m3/h; 5m3/h; 10m3/h; 20m3/h; 40m3/h; 80 m3/h.

- Theo caùch laép ñaët: bình di ñoäng vaø loaïi bình coá ñònh.

- Theo heä thoáng ñieàu chænh vaø theo söï taùc duïng giöõa CaC2 vôùi nöôùc vôùi 4 daïng goàm:

3.3.2.1. Daïngñaùrôivaøonöôùc3.3.2.2.Daïngnöôùcrôivaøoñaù 3.3.2.3. Daïngñaùvaønöôùctieápxuùcnhau 3.3.2.4. Daïnghoãnhôïp 3.3.3. Khoùa baûo hieåm

Baûo veä cho bình ñieàu cheá khí C2H2 vaø daây daãn khoâng bò chaùy noå khi coù ngoïn löûa quaët ngöôïc töø moû haøn, moû caét truyeàn ñeán. Hieän töôïng naøy xaûy ra khi toác ñoä chaùy cuûa hoãn hôïp (O2 + C2H2) lôùn hôn toác ñoä khí cung caáp. Ñeå ñaûm baûo an toaøn, khoaù baûo hieåm phaûi ñaït ñöôïc caùc yeâu caàu: Ngaên caûn ngoïn löûa chaùy ngöôïc vaøo vaø xaû ñöôïc hoãn hôïp chaùy ra ngoaøi. Khoaù baûo hieåm phaûi coù ñoä beàn ôû aùp suaát vaø nhieät ñoä cao khi khí chaùy, giaûm khaû naêng caûn thuûy löïc doøng khí, tieâu hao nöôùc ít khi doøng khí chaïy qua. Deã kieåm tra, veä sinh, söûa chöõa.Phaânloaïikhoùabaûohieåm

3.3.3.1.TheokeátcaáuKhoùa baûo hieåm kieåu hôû (Hình 3.3.3), khoùa baûo hieåm kieåu kín.

3.3.3.2.TheokhaûnaêngkhítieâuhaoLoaïi ñôn giaûn coù löôïng khí C2H2 tieâu hao döôùi

3,2m3/h,loaïi lôùn vôùi löôïng khí tieâu hao 5 10; 20 35; 50 75 m3/h.3.3.4. Van giaûm aùp

Gaén ôû treân bình chöùa khí ñeå giaûm aùp suaát vaø ñieàu chænh löôïng tieâu hao khí neùn chöùa trong bình töø aùp suaát cao tôùi aùp suaát caàn duøng.

Oxy ôû bình chöùa coù aùp suaát 150 at, ôû moû haøn chæ caàn aùp suaát 3 at 5 at, C2H2 ôû bình chöùa laø 16 at, ôû moû haøn chæ caàn 0,3 at 0,5 at neân khi haøn phaûi söû duïng van giaûm aùp (Hình 3.3.4 - (1) Buoàng aùp löïc cao ; (2) Naép van ; (3) Naép an toaøn ; (4) AÙp keá ; (5) Buoàng aùp löïc thaáp ; (6) Loø xo ; (7) Vít ñieàu chænh ; (8) Maøng ; (9) Caàn ; (10) AÙp keá ; (11) Loø xo)

Hình 3.3.3. Thieát bò ngaênHình 3.3.3. Thieát bò ngaênlöûa taït laïi kieåu hôûlöûa taït laïi kieåu hôû

Hình 3.3.4. Van Hình 3.3.4. Van giaûm giaûm

aùp ñôn caápaùp ñôn caáp

3.3.5. Moû haøn (Moû caét)- Theo soá ngoïn löûa coù loaïi moû

haøn moät/ nhieàu ngoïn löûa. - Theo kích thöôùc vaø khoái löôïng:

loaïi bình thöôøng vaø loaïi nheï.- Theo khí duøng: moû haøn

axeâtylen, hyñroâ, benzen… - Theo phöông phaùp söû duïng:

moû haøn tay, moû haøn maùy. - --- --- Theo nguyeân lyù truyeàn khí

chaùy trong buoàng hoãn hôïp coù loaïi moû huùt vaø moû ñaúng aùp.

CHÖÔNG IVCAÙC PHÖÔNG PHAÙP HAØN KHAÙC

4.1. Haøn vaåy

4.1.1. Khaùi nieämHaøn vaåy laø phöông phaùp noái caùc chi tieát laïi

vôùi nhau nhôø moät kim loaïi hoaëc moät hôïp kim trung gian goïi laø vaåy haøn. Trong quaù trình haøn phaûi nung noùng vaät haøn ñeán nhieät ñoä töông ñöông nhieät ñoä chaûy cuûa vaåy haøn, vaåy haøn bò chaûy nhöng kim loaïi vaät haøn thì khoâng chaûy (Cô tính keùm), kim loaïi vaät haøn khueách taùn thaåm thaáu vaøo vaät haøn taïo thaønh moái haøn.

4.1.2. Ñaëc ñieåm- Haøn vaåy coù theå tieán haønh trong loø coù khí

baûo veä, haøn trong chaân khoâng hoaëc loø muoái, do ñoù khoâng yeâu caàu thuoác haøn.

- Tính kinh teá cao, baûo ñaûm beà maët moái haøn phaúng, ñeïp.

-Sau khi haøn vaåy khoâng caàn gia coâng cô khí. Chi tieát haøn vaåy khoâng coù öùng suaát cuïc boä nhö haøn baèng caùc phöông phaùp haøn khaùc.

-Trong saûn xuaát haøng khoái, taát caû caùc chi tieát haøn ñeàu coù chaát löôïng gioáng nhau.

Haøn vaåy coù theå cheá taïo ñöôïc nhöõng saûn phaåm maø caùc phöông phaùp haøn khaùc khoâng thöïc hieän ñöôïc, khoâng yeâu caàu trình ñoä coâng nhaân cao. Phöông phaùp haøn vaåy coù theå naâng cao naêng suaát lao ñoäng, ñaëc bieät laø trong saûn xuaát haøng khoái, nhöõng saûn phaåm haøn nhieàu moái haøn cuøng luùc.

4.2. Haøn ñieän tieáp xuùc 4.2.1. Khaùi nieämHaøn ñieän tieáp xuùc laø moät trong caùc phöông

phaùp haøn aùp löïc, cho doøng ñieän coù cöôøng ñoä lôùn chaïy qua chi tieát haøn, choã tieáp xuùc coù ñieän trôû lôùn seõ bò nung noùng kim loaïi vaät haøn ñeán traïng thaùi haøn (Chaûy loûng hoaëc deûo) vaø nhôø taùc duïng cuûa löïc cô hoïc, caùc vaät haøn seõ dính chaéc laïi vôùi nhau. Theo ñònh luaät Jun – Lenxô thì khi cho doøng ñieän ñi qua moät vaät daãn seõ sinh ra nhieät löôïng:

Q = 0,24.R.I2.tNhieät löôïng lôùn sinh ra treân beà maët tieáp

xuùc nung noùng vaät lieäu ñeán traïng thaùi haøn, sau ñoù duøng löïc eùp ñeå taïo ñieàu kieän cho vieäc khueách taùn nguyeân töû, laøm cho vaät haøn noái chaéc vôùi nhau.

4.2.2. Ñaëc ñieåmHaøn ñieän tieáp xuùc cho chaát löôïng

saûn phaåm cao. Coù theå haøn ñöôïc caùc keát caáu phöùc taïp, caùc moái haøn ôû caùc vò trí khoâng gian khaùc nhau, haøn ñöôïc caùc chi tieát coù tieát dieän nhoû. Deã daøng cô khí hoùa vaø töï ñoäng hoùa quaù trình coâng ngheä, naêng suaát, chaát löôïng cao, tieát kieäm nguyeân vaät lieäu, naêng löôïng.

4.2.3. Phaân loaïi

Giaùn ñoaïn

Lieân tuïc

Doøng taàn soá thaápDoøng moät chieàu Doøng taàn soá cao Doøng xungDoøng xoay chieàuHaøn ñieåm Haøn ñöôøng Haøn giaùp moái

HAØN ÑIEÄN TIEÁP XUÙC

Theo daïng moái haøn Theo doøng ñieän Theo ñieän cöïc

Haøn 2 ñieän cöïc Haøn nhieàu ñieän cöïc Haøn ñieän cöïc giaû

Moät ñieåm haøn Hai ñieåm haøn

Noùng chaûy

Ñieän trôû

4.3. Haøn Plasma 4.3.1. Khaùi nieämHaøn Plasma laø daïng haøn hoà quang ñaëc bieät

trong ñoù nguoàn nhieät ñeå nung noùng choã haøn laø nguoàn nhieät taäp trung cuûa hoà quang Plasma coù nhieät ñoä raát cao, leân ñeán haøng vaïn ñoä C.

4.3.2. Ñaëc ñieåm Haøn Plasma duøng ñeå haøn caùc vaät lieäu coù nhieät ñoä noùng chaûy cao nhö caùc loaïi theùp hôïp kim ñaëc bieät ... haøn caùc taám moûng ñeán 0,05 mm ñeå cheá taïo maøng, hoäp xeáp boä trao ñoåi nhieät baèng titan, molipden, nhoâm ... Haøn vôùi doøng Plasma bò neùn laïi ñöôïc goïi laø haøn hoà quang neùn, duøng ñeå caét, phun ñaép, nhieät luyeän kim loaïi vaø phi kim loaïi. Haøn Plasma coù naêng suaát vaø chaát löôïng raát cao vì hoà quang chaùy oån ñònh (Hình 4.3).

Doøng khí nhieät ñoä cao

Plasma

Dung dòch laøm maùt

Hoà quang ñieän

Nguoàn

Vaät haøn

CAÂU HOÛI OÂN TAÄP HEÁT MOÂNDUCC©u 1 - Anh (ChÞ) h·y tr×nh bµy nh÷ng vÊn ®Ò c¬ b¶n

khi ph©n tÝch kÕt cÊu vµ tÝnh c«ng nghÖ cña vËt ®óc khi thiÕt kÕ ®óc trong khu«n c¸t?

C©u 2 - Anh (ChÞ) h·y tr×nh bµy yªu cÇu cña kÕt cÊu vËt ®óc?

C©u 3 - Anh (ChÞ) h·y tr×nh bµy s¬ ®å s¶n xuÊt ®óc trong khu«n c¸t?

C©u 4 - Anh (ChÞ) h·y tr×nh bµy nh÷ng nguyªn t¾c chän mÆt ph©n khu«n khi ®óc trong khu«n c¸t?

C©u 5 - Anh (ChÞ) h·y tr×nh bµy ®Æc ®iÓm c¸c ph ¬ng ph¸p ®óc ®Æc biÖt sau:

- §óc trong khu«n kim lo¹i- §óc ly t©m- §óc trong khu«n mÉu ch¶y?C©u 6 - Anh (ChÞ) h·y tr×nh bµy c¸c lo¹i vËt liÖu vµ nh÷ng

yªu cÇu vÒ vËt liÖu lµm khu«n vµ lâi khi ®óc trong khu«n c¸t?C©u 7 - Anh (ChÞ) h·y tr×nh bµy vµ ph©n tÝch c¸c s¬ ®å

lµm khu«n trªn m¸y Ðp?C©u 8 - TÝnh ®óc cña hîp kim lµ g×? Anh (ChÞ) h·y tr×nh

bµy c¸c chØ tiªu c¬ b¶n ®¸nh gi¸ tÝnh ®óc cña hîp kim?

GCALC©u 9 - Môc ®Ých cña nung nãng kim lo¹i tr íc gia c«ng ¸p lùc lµ g×?C©u 10 - Gia c«ng ¸p lùc cã u, nh îc g× so víi ®óc vµ gia c«ng c¾t gät?C©u 11 - H·y tr×nh bµy c¸c hiÖn t îng x¶y ra khi nung nãng kim lo¹i gia c«ng ¸p lùc?C©u 12 - Anh/ chÞ h·y tr×nh bµy c¸c kh¸i niÖm vÒ: C¸n/ kÐo d©y, rÌn (RÌn tù do; rÌn khu«n)/ dËp tÊm?C©u 13 - Ph©n lo¹i vµ nªu kh¸i niÖm cña c¸c ph ¬ng ph¸p gia c«ng ¸p lùc th êng dïng?C©u 14 - Anh, chÞ h·y tr×nh bµy c¸c hiÖn t îng x¶y ra khi biÕn d¹ng dÎo kim lo¹i?C©u 15 - Nh÷ng nh©n tè nµo ¶nh h ëng ®Õn tÝnh dÎo cña kim lo¹i? H·y tr×nh bµy c¸c nh©n tè ®ã?

HANC©u 16 - Tr×nh bµy ®Æc ®iÓm cña hµn hå quang tay?C©u 17 - Tr×nh bµy b¶n chÊt, ®Æc ®iÓm hµn ®iÖn tiÕp xóc?C©u 18 - TÝnh hµn lµ g×? Ph©n lo¹i tÝnh hµn cña vËt liÖu?C©u 19 - Tr×nh bµy kh¸i niÖm vµ ®Æc ®iÓm hµn khÝ?C©u 20 - H·y tr×nh bµy ®Æc ®iÓm c¬ b¶n cña c¸c lo¹i khÝ hµn Oxy vµ Axetylen?C©u 21 - Tr×nh bµy c¸c ®Æc ®iÓm c¬ b¶n c«ng nghÖ Hµn?C©u 22 - Tr×nh bµy vËt liÖu que hµn, thuèc hµn khÝ?C©u 23 - KÓ tªn c¸c thiÕt bÞ c¬ b¶n cña c«ng nghÖ hµn khÝ?