Các đặc điểm của 4 loại quy trình chế tạo vỏ được sử dụng rộng rãi trong ngành đúc chính xác trong nước được phân tích và so sánh. So sánh về chất lượng của vật đúc chính xác thì vỏ thủy tinh kém hơn, tiếp theo là vỏ composite, vỏ sáp silica sol-nhiệt độ thấp và vỏ sáp silica sol-nhiệt độ trung bình là tốt nhất. Từ việc so sánh chi phí sản xuất vỏ, vỏ thủy tinh nước là thấp nhất và vỏ sáp nhiệt độ trung bình silica là cao nhất. Các biện pháp cải tiến được đề xuất cho bốn quy trình tạo vỏ này.

Hiện nay, 4 loại quy trình chế tạo vỏ sau được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các vật đúc chính xác trong nước:

  • A. Vỏ thủy tinh
  • B. Vỏ composite
  • C. Vỏ loại silica sol (sáp nhiệt độ thấp);
  • D. Vỏ loại silica sol (sáp nhiệt độ trung bình). 3 sơ đồ đầu tiên đều sử dụng sáp (khuôn) nhiệt độ thấp.

1. Vỏ thủy tinh nước

Quy trình này đã có lịch sử sản xuất gần 50 năm ở Trung Quốc, và số lượng nhà sản xuất của nó vẫn chiếm hơn 75% các nhà sản xuất đúc chính xác của Trung Quốc. Bằng sự nỗ lực không ngừng của các đồng nghiệp trong ngành đúc chính xác trong nửa thế kỷ qua, việc ứng dụng và nghiên cứu công nghệ vỏ thủy tinh đã đạt đến trình độ rất cao.

Trong những năm qua, do sự cải tiến của vật liệu chịu lửa của lớp vỏ phía sau và việc phổ biến và áp dụng các chất làm cứng mới, độ bền của vỏ thủy tinh nước đã tăng lên gấp đôi. Chất lượng bề mặt, độ chính xác kích thước và năng suất của vật đúc đã được cải thiện đáng kể và vẫn chiếm thị phần lớn, thay thế cho mặt hàng đúc cát của nước ngoài xuất khẩu theo lô.

Chi phí thấp, chu kỳ sản xuất ngắn nhất, hiệu suất tách vỏ tuyệt vời và độ thoáng khí cao vẫn là những ưu điểm mà bất kỳ công nghệ vỏ nào khác không thể sánh được. Tuy nhiên, chất lượng của vật đúc, bao gồm độ nhám bề mặt, số lượng khuyết tật, độ chính xác kích thước, năng suất, tỷ lệ sửa chữa, v.v., kém hơn ba quy trình còn lại (xem Bảng 1).

2. Vỏ composite

Để khắc phục những khuyết điểm của các loại vỏ thủy tinh nêu trên, hiện nay nhiều nhà máy sử dụng vỏ zircon và mullite-silica sol cho lớp thứ nhất và thứ hai. Lớp mặt sau vẫn sử dụng công nghệ vỏ kính nước nguyên bản. Đây là một giải pháp cải tiến kết hợp chất lượng bề mặt tuyệt vời của lớp vỏ silica gel với các ưu điểm của chi phí thấp và thời gian chu kỳ ngắn của thủy tinh nước. So với vỏ thủy tinh, chất lượng bề mặt của vật đúc đã được cải thiện rất nhiều, giảm độ nhám bề mặt, giảm khuyết tật bề mặt và giảm tỷ lệ sửa chữa. Nó có thể được áp dụng cho thép hợp kim cao như thép không gỉ và thép chịu nhiệt. Chu kỳ sản xuất ngắn hơn nhiều so với vỏ sáp-silica sol ở nhiệt độ thấp, tương tự như vỏ thủy tinh nước (Bảng 1).

3. Vỏ Silica Sol (Sáp nhiệt độ thấp)

Quy trình này phù hợp với điều kiện quốc gia, có khả năng thích ứng và tính ưu việt cao hơn (so với sáp ở nhiệt độ trung bình) khi đúc khối lượng trên 1kg, đặc biệt là các khối đúc lớn và vừa trên 5kg.

Nói chung, yêu cầu chất lượng của vật đúc vừa và lớn, đặc biệt là yêu cầu về độ nhám bề mặt, độ chính xác về kích thước, dung sai hình thức và vị trí không quá cao. Không nhất thiết phải sử dụng sáp có nhiệt độ nóng chảy cao và nhiệt độ trung bình. Khuôn sáp nhiệt độ trung bình yêu cầu áp suất cao (lớn hơn 6-7MPa) hoặc khuôn ép sáp áp suất sáp lỏng cần đầu tư trang thiết bị lớn. Khuôn sáp dày và lớn ở nhiệt độ trung bình dễ bị co ngót, biến dạng, giá thành cao. Khuôn sáp nhiệt độ thấp dễ dàng và thiết bị đơn giản, trong khi độ nhám bề mặt của khuôn sáp không khác nhau nhiều.

Quá trình này ổn định hơn so với vỏ composite, đặc biệt là độ chính xác về kích thước của vật đúc. Bởi vì nó không có thủy tinh, vỏ có hiệu suất nhiệt độ cao tốt, và vỏ có độ thoáng khí cao và khả năng chống rão mạnh sau khi nung ở 1000-1200 ℃ (bảng 4) Nó có thể được sử dụng cho các bộ phận có thành mỏng và vừa và nhỏ -các bộ phận có kích thước với cấu trúc phức tạp, cũng như các bộ phận lớn nặng 50-100kg, chẳng hạn như máy bơm nước, cánh quạt, vỏ chuyển hướng, thân máy bơm, bóng van cơ thể, van tấm, v.v … Đối với mảnh nhỏ hoặc vừa hoặc mảnh có thành mỏng, vỏ nĩa hoặc vỏ nâng có thể được sử dụng để đúc trực tiếp trước lò, và có thể thu được năng suất cao.

4. Vỏ Silica Sol (Sáp nhiệt độ trung bình)

Đây là một quy trình sản xuất phổ biến quốc tế cho các vật đúc chính xác. Nó có chất lượng đúc cao nhất và tỷ lệ sửa chữa thấp nhất. Nó đặc biệt thích hợp cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ có yêu cầu về độ nhám bề mặt cao (Ra0.8-3.2) và độ chính xác kích thước cao (cấp CT3-CT5). Miếng, miếng nhỏ thừa (2-1000g). Tuy nhiên, do hạn chế về thiết bị và chi phí, nó ít được sử dụng ở dạng vừa và lớn (5-100kg).

Theo đặc điểm kết cấu và độ khó gia công của các bộ phận vỏ đúc, quá trình được phân tích, lựa chọn chính xác các tiêu chuẩn thô và tiêu chuẩn tinh, phân bổ dung sai gia công hợp lý, giải quyết các vấn đề gia công mặt phẳng và lỗ trong, và các bộ phận cuối cùng đã đủ tiêu chuẩn.

Các bộ phận vỏ đúc có hình dạng phức tạp, nhiều kích thước liên kết, độ chính xác cao. Việc lựa chọn tiêu chuẩn gia công rất quan trọng. Cơ chế hoạt động của một loại sản phẩm nhất định được cài đặt trong một lớp vỏ có thể tách rời. Vỏ có thể tách được thể hiện trong Hình 1. Nó bao gồm vỏ số 1, số 2 và số 3. 

Vỏ số 2 nằm ở vị trí chính giữa, có vai trò kết nối phần trên và phần dưới. Có vỏ số 1 ở phía trên và vỏ số 3 ở phía dưới, được trang bị một số bộ phận quan trọng như thân câyNS. Có thể thấy rằng vỏ số 2 là bộ phận tham chiếu trong quá trình lắp ráp, và độ chính xác gia công của nó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác lắp ráp của cơ cấu vận hành.

Công nghệ và khó khăn của phân tích thân vỏ đúc

1. Yêu cầu kỹ thuật đối với các bộ phận

Các khoảng trống của vỏ số 1, số 2 và số 3 là đúc cát, vật liệu là hợp kim nhôm ZL116 (T5), và cấp chính xác đúc là CT9 (HB 6103—2004).

Vỏ số 2 được thể hiện trong Hình 2. Để đảm bảo ăn khớp với vỏ số 1 và số 3, cả hai mặt A và B phải có độ chính xác về kích thước tốt (± 0.1mm), dung sai hình học (độ phẳng của 0.05mm) và chất lượng bề mặt (giá trị độ nhám bề mặt Ra = 1.6μm). Đồng thời, để đảm bảo mối quan hệ vị trí sau khi lắp ráp, các lỗ định vị ở hai bên A và B cũng có những yêu cầu khá cao. 

Độ chính xác kích thước của bước lỗ là ± 0.05mm, độ chính xác kích thước của đường kính lỗ là H8 và giá trị độ nhám bề mặt Ra = 1.6μm. Đối với các lỗ không định vị, chẳng hạn như lỗ lắp chung và lỗ ren, độ chính xác về kích thước cũng đã đạt đến ± 0.1mm.

Công nghệ và khó khăn của phân tích thân vỏ đúc

Ngoài ra, để đảm bảo lắp đúng vị trí trục thì việc gia công lỗ C cũng rất quan trọng. Độ chính xác gia công của lỗ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến vị trí lắp đặt của trục trong đó và trục có thể quay linh hoạt hay không. 

Qua phân tích trên, xuất phát từ yêu cầu lắp ráp và sử dụng, việc gia công cơ khí của chi tiết này chủ yếu bao gồm hai mặt: một là gia công bề mặt A, B và các lỗ định vị, lỗ lắp ghép trên chúng; còn lại là gia công C lỗ.

2. Lựa chọn các điểm chuẩn tốt

Chuẩn chính xác đề cập đến việc gia công trong một vài quy trình đầu tiên để chuẩn bị cho việc định vị và kẹp chặt cho các quy trình tiếp theo. Trong quá trình gia công tiếp theo, nó được sử dụng làm chuẩn để gia công các bộ phận khác. Liên quan đến phần này, việc lựa chọn bên A làm tiêu chuẩn chính xác chủ yếu là do các cân nhắc sau. 1) 

Bề mặt A và hai lỗ định vị trên đó là bề mặt cơ sở lắp ráp (tham chiếu thiết kế), có thể làm cho quá trình trùng với tham chiếu thiết kế, tuân theo nguyên tắc “chồng chéo tham chiếu”, có thể giảm chuyển đổi kích thước và tránh nguyên nhân do lỗi không khớp tham chiếu. 2) Trong quá trình gia công tiếp theo, bề mặt A được sử dụng nhiều lần như một tham chiếu định vị để gia công các bề mặt khác, tuân theo nguyên tắc “tính đồng nhất tiêu chuẩn”, thuận tiện để đảm bảo độ chính xác vị trí lẫn nhau giữa các bề mặt được xử lý và tránh lỗi do chuyển đổi tham chiếu và đơn giản hóa thiết kế cố định và công việc sản xuất. 3) Bề mặt A có hình dạng đơn giản, dễ kẹp, dễ gia công và dễ đạt độ chính xác bề mặt cao; nó có một khu vực hỗ trợ lớn, có thể cung cấp định vị và kẹp tốt cho quá trình gia công tiếp theo.

Lý do tại sao bề mặt B không thể được sử dụng làm mốc chính xác là bề mặt bị nghiêng (góc với bề mặt A là 26 °), và không có mốc gia công phù hợp nên không dễ kẹp.

3. Lựa chọn điểm chuẩn thô

Mặt phẳng thô là bề mặt định vị được sử dụng khi gia công mặt phẳng mịn. Nó phải có thể đảm bảo rằng dung sai gia công của mỗi bề mặt gia công là đồng nhất trong lần gia công tiếp theo và trục và các bộ phận khác được lắp đặt trong vỏ và thành trong của vỏ có đủ bề mặt. Khe hở, và các yêu cầu định vị và kẹp chắc chắn và đáng tin cậy. Mối quan hệ vị trí giữa các mặt của các bộ phận và các lỗ được thể hiện trong Hình 3, và kích thước kết cấu của các bộ phận được thể hiện trong Hình 4. 

Chọn sử dụng bề mặt D (hai đỉnh cung tròn) và bề mặt E làm tham chiếu thô. Bởi vì đường tâm của cung R20mm về mặt lý thuyết là trục của lỗ C, tức là trục của trục sau sau khi lắp đặt, mọi thứ phải được căn chỉnh với trục, do đó, dữ liệu thô để gia công nên được đặt ở đây, đó là chiều 20 theo phương Z trên hình 4 + 0.4 / -0.2mm. 

Ngoài ra, khoảng cách từ bề mặt E đến trục là 21.5 ± 0.2mm (kích thước theo phương X trong Hình 4). Để đảm bảo trực tiếp kích thước này, bề mặt E chỉ có thể được sử dụng như một tham chiếu thô. Hướng Y yêu cầu đối xứng tâm.

Công nghệ và khó khăn của phân tích thân vỏ đúc

Độ chính xác của gia công tham chiếu tốt ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình xử lý tiếp theo, liên quan đến việc toàn bộ chi tiết có thể được gia công trơn tru hay không. Bước này rất then chốt và quan trọng. Do đó, cần phải xem xét kỹ lưỡng trước khi xử lý để tránh những tổn thất không thể khắc phục được do sai sót phát hiện sau khi bắt đầu xử lý. Sau khi kết thúc quá trình xử lý bề mặt dữ liệu chính xác, các bộ phận sẽ bị ảnh hưởng được thể hiện trong Hình 5.

Công nghệ và khó khăn của phân tích thân vỏ đúc

Nếu mặt A được xử lý quá nhiều, kích thước của 3 và 4 sẽ trở nên nhỏ hơn, thậm chí có thể bị rò rỉ ở 4; nếu mặt A không được gia công đủ, trong lần gia công tiếp theo, kích thước của 1 và 2 sẽ bị tắt. Nhỏ, nó sẽ không đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Trong thực tế gia công, do mẫu trống có nhiều yếu tố không chắc chắn và kích thước không ổn định nên làm thế nào để xác định kích thước mặt A? Làm thế nào để xem xét kích thước của mặt A một cách toàn diện hơn? 

Trước khi bắt đầu gia công, hãy sắp xếp quy trình chỉnh sửa để vẽ đường tham chiếu trong Hình 4, đồng thời vẽ bốn đường 1, 2, 3 và 4 trong Hình 5 để kiểm tra xem sự phân bố lề của chúng có hợp lý hay không. Và kích thước gia công của mặt A có thể được điều chỉnh bằng kích thước thực tế của vật đúc để đáp ứng các yêu cầu cho phép của 1, 2, 3 và 4 cùng một lúc. Thông qua phân loại, tìm ra điểm chung, và cuối cùng xác định kích thước gia công của mặt A, và chuẩn bị cho lần gia công tiếp theo. Điểm chuẩn trong quá trình gia công phù hợp với điểm chuẩn cho việc đánh dấu của thợ lắp ráp, do đó, miễn là thợ lắp ráp có thể đánh dấu các bộ phận, thì nó sẽ có thể gia công các sản phẩm đủ tiêu chuẩn và mức cho phép gia công của mẫu trống là đủ. Thiết bị gia công là một trung tâm phay CNC. 

Sau khi bề mặt A được xử lý, các lỗ trên bề mặt A cũng được tạo ra với nhau. Một kẹp có thể đảm bảo độ vuông góc của mỗi lỗ với bề mặt A và cũng đảm bảo rằng các lỗ nằm giữa nhau. Đồng thời chuẩn bị kẹp chặt và định vị cho những lần gia công tiếp theo. Trong lần gia công tiếp theo, mặt phẳng datum và lỗ datum được xử lý ở bước này sẽ được sử dụng nhiều lần, và phương pháp định vị là “hai chốt trên một mặt”, ví dụ, đây là trường hợp gia công bề mặt B trong Hình 2a . Trong gia công lỗ, trừ hai lỗ định vị có độ chính xác H8 cần phải khoan trước rồi doa, các lỗ lắp khác chỉ cần khoan lỗ để đảm bảo yêu cầu về kích thước và độ chính xác.

5. Gia công lỗ

Sau khi hoàn thiện mốc chính xác, lỗ định vị và lỗ lắp, lỗ C có thể được gia công. Vì lỗ C là nơi lắp trục nên vị trí và hình dạng của lỗ tương đối cao. Để đảm bảo tính nguyên vẹn và độ chính xác của lỗ không thể gia công riêng lẻ mà phải gia công toàn bộ sau khi ghép vỏ số 2 và vỏ số 1. Trạng thái lắp ráp được thể hiện trên Hình 8. Trong quá trình hoàn thiện lỗ, do không có chỗ để kẹp và định vị trên vỏ số 2, mốc định vị được chuyển sang vỏ số 1. 

Lấy bề mặt của tấm trùm 1 và 2 làm bề mặt cơ sở và định vị bằng hai lỗ định vị trên tấm trùm 1, phương pháp định vị “một bên hai chốt” này có thể đảm bảo các yêu cầu về kích thước một cách đáng tin cậy và an toàn. Thiết bị gia công là máy tiện C6150A. Vì không có dụng cụ đặc biệt, lắp ráp đồ đạc được sử dụng thay thế. Đồ gá lắp ghép để gia công lỗ được thể hiện trên Hình 7. Kích thước của lỗ C là φ22 + 0.045 / 0mm. Để đảm bảo độ chính xác của bản thân lỗ, việc gia công cần được chia thành gia công thô và gia công tinh, và doa kích thước thiết kế trong quá trình gia công tinh. Để đảm bảo rằng các lỗ ở cả hai đầu là đồng trục, lỗ phải được xử lý trong một lần kẹp.

Kích thước định vị của lỗ được đảm bảo bởi bộ cố định lắp ráp. Qua quá trình chạy thử, việc điều chỉnh vật cố định có thể đảm bảo tốt kích thước định vị của lỗ. Bởi vì dữ liệu chính xác đã được xử lý, không có vấn đề định vị và kẹp trong quá trình gia công tiếp theo, và việc gia công phần còn lại của các bộ phận được giải quyết dễ dàng.

KHAI THÁC. Kết luận

Trọng tâm gia công của vỏ số 2 là mốc chính xác và lỗ trục chính. Đối với việc gia công cơ sở dữ liệu mịn, miễn là chọn được đường kính thô chính xác, chất lượng gia công có thể được đảm bảo; đối với gia công lỗ trục chính, độ chính xác về kích thước và kích thước định vị chủ yếu được đảm bảo bởi dụng cụ và bộ gá lắp ráp. Vì dữ liệu thô và dữ liệu mịn được chọn chính xác khi bắt đầu gia công, nó mang lại sự thuận tiện tuyệt vời cho quá trình gia công tiếp theo, đơn giản hóa quá trình chạy máy, giảm số lần kẹp, nâng cao hiệu quả công việc và đảm bảo chất lượng gia công. 

Trong gia công, sử dụng đầy đủ các công cụ máy CNC có độ chính xác cao hiện có của công ty để đạt được sự tập trung của các quy trình, đảm bảo tốt hơn độ chính xác kích thước tương đối và dung sai hình học của từng bề mặt và lỗ trên bộ phận, đồng thời giảm số lần và hỗ trợ lắp đặt phôi. Thời gian, giảm số lượng và khối lượng phôi giữa các máy công cụ, rút ​​ngắn chu kỳ sản xuất. 

Qua thực tế gia công chứng tỏ phương pháp gia công là chính xác, khả thi và hiệu quả. Tuy nhiên, vẫn còn một số vấn đề trong việc gia công các điểm chuẩn tốt. Do trống đúc không ổn định nên chất lượng bề mặt của vật đúc có một số khuyết tật, không đồng đều, đặc biệt trên một số bề mặt trọng yếu dùng để định vị, đó là mốc thô được đề cập trong văn bản. Ví dụ, bề mặt D được sử dụng để định vị trong Hình 3 rõ ràng là có các điểm nhô ra, điều này mang lại sự không chính xác cho việc định vị của gia công chuẩn tinh. Trong thực tế gia công, trước tiên hãy đánh bóng điểm cao để làm cho bề mặt D chuyển tiếp trơn tru, và sử dụng phương pháp ghi chép từng mảnh ghép để phân chia dung sai gia công và xác minh xem phân bố dung sai trống có hợp lý hay không. 

Phương pháp gia công này thích hợp cho sản xuất hàng loạt nhỏ một chiếc, nhưng không thích hợp cho sản xuất hàng loạt. Trong sản xuất hàng loạt, phải sử dụng các thiết bị cố định đặc biệt để nâng cao hiệu quả sản xuất, đòi hỏi sự nhất quán của phôi đúc. Vì vậy, trong sản xuất sau này nếu chất lượng vật đúc tốt hơn thì việc gia công sẽ trơn tru hơn và hiệu quả sản xuất sẽ cao hơn. Sẽ được cải thiện nhiều hơn nữa. Ngoài ra, đối với việc gia công lỗ trục chính, nếu có một bộ gá máy tiện đặc biệt thì hiệu quả gia công cũng sẽ được nâng cao hơn rất nhiều.

Liên kết đến bài viết này : Công nghệ và khó khăn của phân tích thân vỏ đúc

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Công nghệ và khó khăn của phân tích thân vỏ đúcPTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Độ chính xác nhanh 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ bao gồm xay xát, tấm kim loại theo thông số kỹ thuật của khách hàng, Có khả năng gia công các bộ phận bằng kim loại và nhựa với dung sai +/- 0.005 mm. cắt laser, khoan,đúc chết, kim loại tấm và dậpCung cấp nguyên mẫu, chạy sản xuất đầy đủ, hỗ trợ kỹ thuật và kiểm tra đầy đủ. ô tôhàng không vũ trụ, khuôn và vật cố định, ánh sáng dẫn,y khoa, xe đạp và người tiêu dùng thiết bị điện tử các ngành nghề. Giao hàng đúng hẹn. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Chào mừng bạn đến với Liên hệ với chúng tôi ( [email được bảo vệ] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *