Bài học tình huống trong ngành Đúc

Discussion in 'Công nghệ Đúc' started by Vo Van Thinh, Dec 17, 2008.

  1. Cu Tít

    Cu Tít New Member

    Joined:
    Dec 16, 2008
    Messages:
    21
    Likes Received:
    0
    Em cám ơn bác!

    Em có gà sẽ alo bác liền ạ!
     
  2. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Last edited: Dec 27, 2008
    Bài học tình huống trong ngành Đúc - Updated

    PHẦN 2 - RÓT TRỰC TIẾP CHO ĐÚC THÉP

    SVĐ Olympic ở Berlin đuợc cải tạo cho VCK World Cup 2006. Tiêu chí cải tạo là bảo tồn những nét kiến trúc đặc trưng và đảm bảo đuợc những yêu cầu của một SVĐ hiện đại. Sau khi hoàn thành, SVĐ có 76,000 chỗ ngồi có mái che so với 75,000 chỗ ngồi (với 27,000 chỗ có mái che) như hiện tại (hình 4).

    [​IMG]
    Hình 4: Mô hình SVĐ Olympic - Berlin sau khi cải tạo

    Mái che mới đuợc thiết kế sao cho giữ đuợc lối kiến trúc cũ, bao gồm các kết cấu ống thép phía dưới đỡ mái che ở phía trên (hình 5).

    [​IMG]
    Hình 5: Kết cấu mái che sân Olympic - Berlin (nhìn cắt ngang)

    (tham khảo thêm kết cấu mái che nhìn từ trên xuống ở link này)

    Chỉ có mái che phía trên cổng Marathon vẫn mở để giữ góc nhìn từ Tháp Chuông.

    Phần chính của kết cấu thép này là các nút (cụm ống) thép đúc (steel casting clusters – sau đây gọi tắt là cluster) đuợc hàn với ống thép rỗng hoặc đặc (hình 7).

    Ưu điểm chính của Nút thép đúc so với kết cấu hàn và bắt vít là:
    -Chi tiết có thể sản xuất hàng loạt với độ chính xác cao.
    -Chi tiết thép đúc có hình dáng và độ dày thành đa dạng tùy từng trường hợp đặt lực.
    -Hiện tượng góc nhọn, cạnh nhọn và độ dày thành không đều được triệt tiêu, từ đó giảm sự tập trung ứng suất xuống mức thấp nhất. Ưu điểm này giúp tăng độ bền mỏi cho kết cấu.

    Vì những lý do trên, công nghệ Đúc được chọn để chế tạo các Cluster.

    Công nghệ Đúc được dùng để chế tạo các chi tiết mái che của SVĐ cho Thế vận hội Olympic 1972. Các cluster này được chế tạo bởi hãng Friedrich Wilhelms-Hutte (FWH) ở Mulheim, Đức. Đây là hãng chuyên chế tạo vật đúc cho các công trình Cầu, Nhà chứa máy bay và Mái che từ nhiều năm nay.

    Kết cấu mái che
    Dự án cải tạo cần 254 dạng cluster đúc khác nhau với 9 dạng ống (9 different exits) và 3 dạng chốt kết nối truyền thống (traditional connecting latches). Hợp kim đúc là G20Mn5V và G18NiMoCr3.6V (hình 6).

    [​IMG]
    Hình 6: Kết cấu mái che ban đầu

    Hợp kim G18NiMoCr3.6V với độ dày thành 290 hoặc 350mm được dùng để đúc các cluster dạng thẳng đứng (clusters of the uprights) và các ống kết nối của cluster số 1 và 2. Các ống thoát còn lại có chiều dày thành 14 và 45mm (hình 7).

    [​IMG]
    Hình 7: Các cluster đúc chắc, khỏe

    Bài học tình huống này liên quan đến cluster có 6 ống thoát – 3 chốt với chiều dày thành 14 – 45mm.

    Thông số Bộ Mẫu và Vật Đúc – Đúc Thông Thường.
    Một vài chi tiết được đúc thử với hệ thống rót và bù ngót thông thường.

    Thông số chính:
    Mô tả chi tiết ................................... Nút (node)
    Hợp kim ........................................... G 20Mn5V
    Kích thước ....................... (mm) ...... 1100 x 800 x 685
    K/ lượng tịnh ................... (kg) ........ 792
    K/ lượng kim loại rót ........ (kg) ...... 1298
    K/ lượng HTR, bù ngót ......(kg) ...... 506

    Vật liệu làm khuôn: ........ Nhựa Furan (cát quartz/chromite)
    Chất sơn khuôn: ............. MOLCO* 246FA4 – CERAMOL*58
    Ruột: .............................. Nhựa Alkali Phenolic(cát quatz/chromite)
    Chất sơn khuôn: ............ MOLCO 246FA4 – CERAMOL58

    Thông số HTR và Đậu ngót
    Ống rót: ........... 1 x dia 80mm
    Rãnh lọc xỉ: ...... 1 x dia 80mm
    Rãnh dẫn: ........ 2 x dia 60mm
    Mạng lọc: ......... không
    Đậu ngót: ........ KALMINEX* X12 – 500 mm high (Modulus = 9.4)

    Thông số Vật đúc
    Nhiệt độ rót .......... 1610oC
    Thời gian rót ......... 24-25s
    Thùng rót .............. Thùng rót đáy 4 tấn và 6 tấn – đường kính miệng rót 70mm
    Lò nấu .................... Lò hồ quang

    Quá trình đông đặc theo cách bù ngót như trên được mô phỏng trước khi sản xuất. Kết quả FEEDMOD cho thấy hiệu quả bù ngót chưa cao (vùng sáng nhất nằm cách xa chỗ cần bù ngót).

    [​IMG]
    Hình 8: Kết quả mô phỏng đông đặc bằng Magmasoft



    Giải pháp cải tiến: Kỹ thuật Rót trực tiếp KALPUR*
    (đang dịch)
     
  3. Duc Huy

    Duc Huy New Member

    Joined:
    Jul 6, 2008
    Messages:
    39
    Likes Received:
    0
    chào bạn Thịnh,
    Về kỹ thuật đúc các cluster như bạn nêu trên, vè mặt kỹ thuật đúc thì không có gì khó hiểu, nhưng là rất khó khăn cho các công ty đúc Việt Nam. Như ở Việt nam, công ty Cơ Khí Đông Anh cũng chế tạo giàn mái che cho các sân vận động. Có khác một chút là các cluster dùng là các quả cầu. Công ty Cơ khí Đông Anh vãn phải dùng dây truyền đúc khuôn tuơi để đúc quả cầu, sau đó dùng máy gia công để khoan lỗ, tiện ren. Mình đang nghĩ phương án để có thẻ đúc được các quả cầu có lỗ ( đảm bảo chính xác, sau khi đúc sẽ chỉ cần tiện ren) có thể dùng phương pháp đúc mẫu chảy. Nhưng chưa thiết kế được bù ngót cho quả cầu. Bạn Thịnh nếu có thể, có thể demo xem bù ngót cho quả cầu thì sẽ như thế nào.
    @ ubuntu:
    Cảm ơn mọi người đã phản hồi và phản biện, có thể là thầy tôi đã dùng cái này để làm Catalyst fillter trong xử lý khí nên chắc không dùng trong Đúc được, cái này thì tôi sẽ trao đổi lại với thầy xem có cách khác không và cách để dùng sang Đúc là như thế nào rồi chúng ta lại bàn luận tiếp và tìm ra cách hay nhất để áp dụng vào thực tế.
    Theo mình nghĩ thì chắc chắn là xử lí khí sẽ khác trong ngành đúc. Rãnh lọc xỉ thì sẽ khác với lọc khí. Chất lỏng và chất khí thì cách thức, phương pháp khác nhau.
     
  4. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2


    Ứng dụng của Kỹ thuật Rót Trực Tiếp KALPUR

    KALPUR FOSECO là một hệ gồm phễu và mạng lọc được dùng để thay thế toàn bộ HTR thông thường trong đó kim loại lỏng được rót trực tiếp vào hốc khuôn qua phễu. Kết thúc quá trình điền đầy, kim loại lỏng trong phễu trở thành đậu ngót. Vì phễu là vật liệu cách nhiệt (giữ nhiệt cho đậu ngót) nên hiệu quả bù ngót tăng lên nhiều lần. Ngoài ra, vì không có rãnh dẫn và kim loại lỏng được rót vào chỗ cần thiết nên quá trình đông đặc là có hướng và được kiểm soát tốt.

    Sản phẩm KALPUR được dùng như đậu ngót đỉnh hoặc đậu ngót hông.

    Đặc tính mạng lọc STELEX PrO dùng cho đúc thép
    STELEX PrO là mạng lọc xốp được phát triển đặc biệt cho đúc thép Cacbon hoặc thép hợp kim thấp. Thậm chí có thể dùng để đúc thép Mangan cao. Tuy nhiên, không dùng đúc thép với %C dưới 0.15% hay thép không gỉ (hình 9).

    [​IMG]
    Hình 9: Mạng lọc STELEX PrO

    Ưu điểm của STELEX PrO:
    - Kim loại lỏng dễ đi qua mạng lọc thậm chí ở nhiệt độ thấp.
    - Khả năng lọc cao.
    - Kim loại chảy êm hơn so với mạng lọc Zircon.
    - Vị trí đặt linh động – mạng lọc có thể được đặt ngang hoặc dọc theo tùy theo rãnh dẫn.
    - Trong hệ KALPUR, mạng lọc dễ dàng nổi lên khi rót xong, giảm nguy cơ xuất hiện rỗ co thứ cấp và tăng hiệu quả bù ngót lên tối đa.
    - Dễ dàng tái chế.
    - Chi phí năng lượng thấp.
    - Chi phí vật liệu làm khuôn thấp.

    Phương pháp Đúc cluster với Kỹ Thuật Rót Trực Tiếp KALPUR
    Bước đầu tiên là thực hiện mô phỏng quá trình điền khuôn và đông đặc để xem tính khả thi của giải pháp. Kết quả mô phỏng cho thấy triển vọng tốt (khi vùng sáng nhất nằm gần hơn chỗ cần bù ngót - hình 10).

    [​IMG]
    Hình 10: Kết quả mô phỏng FEEDMOD của kỹ thuật Rót Trực Tiếp KALPUR

    Phễu đậu ngót (feeder sleeve) KALMINEX TA 11 được dùng, nhưng vì chiều cao không đủ nên cần chồng thêm phễu KALMINEX X 12. Mạng lọc STELEX PrO 200 x đường kính 40mm/ 10ppi được dùng.

    Khe hở tại cổ phễu đậu ngót có thể làm mạng lọc bị cuốn vào khuôn dưới áp lực của dòng kim loại lỏng rót vào khuôn. Do đó, một mảnh ruột cát mỏng (Core) được đặt vào để giữ mạng lọc (Filter).

    [​IMG]
    Hình 11: Mô hình CAD của Kỹ Thuật Đúc

    Bộ mẫu được thiết kế đặc biệt để dùng với cốc đậu ngót KALMINEX TA 11. Loại cốc này có diện tích xung quanh ở phần chân đế nhỏ gấp 4 lần so với loại KALMINEX X 12 – có nghĩa là chi phí cắt đậu ngót và làm sạch vật đúc được giảm đáng kể.

    Thông số quá trình Đúc theo kỹ thuật Rót Trực Tiếp KALPUR
    Nhiệt độ rót: ........................... 1612oC
    Thời gian rót: .......................... 23-24s
    Thùng rót: ............................... thùng rót đáy 6 tấn – đường kính miệng rót 70mm
    C/ tác làm khuôn / ruột: ........... không đổi

    Mạng lọc nổi lên sau khi rót xong và dễ dàng được vớt ra. Hình 12 là mạng lọc sau khi được vớt ra.

    [​IMG]
    Hình 12: Mạng lọc được vớt ra sau khi rót

    Phía trên đậu ngót hở được phủ bởi bột FERRUX* 707G – một loại bột tỏa nhiệt. Phủ đậu ngót hở bằng bột tỏa nhiệt là một phần quan trọng của Kỹ Thuật Rót Trực Tiếp KALPUR. Loại bột này cấp nhiệt cho đậu ngót và cách ly nó khỏi môi trường không khí. Tác dụng kép trên làm hiệu quả bù ngót tăng lên nhiều lần như kết quả mô phỏng ở hình 10.

    Sau khi phá dỡ khuôn, cắt đậu ngót, làm sạch vật đúc, bảng so sánh chi phí giữa Phương pháp Rót Truyền Thống và Rót Trực Tiếp được thực hiện với kết quả như sau:

    Bảng 1: So sánh chi phí giữa hai phương pháp Đúc
    [​IMG]

    Hình 13 và 14 là hình ảnh vật đúc sau khi làm sạch. Vật đúc sau đó được kiểm tra bằng phương pháp siêu âm.

    [​IMG]
    Hình 13: Cluster sau khi làm sạch

    [​IMG]
    Hình 14: Cluster sau khi làm sạch

    Kết luận
    Bên trên là tình huống điển hình về việc tiết kiệm chi phí sản xuất, nhất là khâu tháo dỡ và làm sạch vật đúc.

    Thêm vào đó, bề mặt vật đúc tốt hơn khi so sánh với kỹ thuật Rót Truyền Thống.

    Tùy vào hình dáng vật đúc và khả năng chế tạo bộ mẫu mà ứng dụng Kỹ Thuật Rót trực tiếp, việc áp dụng cần được khảo sát tính khả thi (bằng mô phỏng).

    Khả năng sản xuất vật đúc chất lượng cao đảm bảo tính kinh tế và môi trường là điều tối cần thiết để tồn tại trên thương trường, nhất là với thị trường châu Âu. Đây là động lực khiến các nhà sản xuất luôn tìm ra những kỹ thuật đúc mới, mang tính cách mạng để tồn tại và phát triển.

    Kỹ Thuật Rót trực tiếp KALPUR là một trong những giải pháp mang tính cách mạng với những ưu điểm:
    - rót trực tiếp kim loại lỏng vào khuôn
    - loại bỏ các phần tử rườm rà của HTR truyền thống
    - quá trình đông đặc có hướng được nâng cao rõ rệt
    - hiệu suất thực thu cao
    - chi phí làm sạch thấp
    - vật đúc không lẫn tạp chất
     
  5. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Lâu ngày mới thấy anh Huy (ducdong - diễn đàn cũ) ghé thăm. Welcome anh! :1:

    Anh Huy trình bày rõ hơn, nếu áp dụng kỹ thuật trên ở VN sẽ gặp những khó khăn gì? Nếu cần giải pháp, vật liệu và tư vấn (thậm chí mô phỏng) thì đã có chuyên gia và sản phẩm của Foseco. Họ chuẩn bị vào VN đấy.

    Em nghĩ ta có thể dùng kỹ thuật rót KALPUR để đúc các quả cầu cluster như anh đề cập. Hôm nào anh gửi mô hình để em nghiên cứu thử. Nếu thuận tiện và được sự chấp thuận của Đông Anh, em sẽ kết nối để chuyên gia Foseco sang thăm các anh một chuyến.

    Thân ái,
    Thịnh.
     
  6. Duc Huy

    Duc Huy New Member

    Joined:
    Jul 6, 2008
    Messages:
    39
    Likes Received:
    0
    Cảm ơn Thịnh,
    Mình nói khó khăn cho các công ty đúc VN là do tay nghề công nhân. Như các bạn biết, các cluster này sẽ là điểm kết nối cho rất nhiều thanh: 6-8 thanh, mà lại có cấu trúc không gian. Do vậy yêu cầu độ chính xác đồng trục cao, nếu không thì tỉ lệ phế phẩm sẽ rất lớn. Giá thành sẽ quá cao, không cạnh tranh được.
    Công ty Cơ khí ĐôngAnh, dùng dây truyền tự động Đúc khuôn tươi không hòm DISAMATIC, nhập khẩu của Thụy Điển. Đây là một dây truyền làm khuôn-rót-phá khuôn liên hoàn, có độ chính xác cao. ( Hình như la duy nhất ở Miền Băc, ko biết Miền Nam thế nào).
    Thứ 2: Vấn đề khó một chút là đúc cluster hình cầu( ball). Dây truyền DISAMATIC dùng chủ yếu để đúc bi nghiền các kích cỡ. Khuyết tật chủ yếu của đúc bi là nứt bề mặt (có thể khắc phục) và nguy hiểm nhất là lõm co ở tâm của bi. Nếu như bi dùng để nghiền thì lõm co ở tâm bi không có gì đáng ngại, bi dùng rất lâu mới mòn đến tâm, và trong quá trình sư dụng, sẽ giảm bớt tác hại. Nhưng vấn đề là quả cầu không gian, nếu như lõm co ở tâm, sẽ ảnh hưởng đến độ bền khi chịu lực kéo từ mọi phía. Do vậy sẽ phải kiểm tra hầu như toàn bộ sản phẩm bằng máy dò.
    Theo như bạn Thịnh giới thiệu Kỹ thuật rót trực tiếp KALPUR với phễu và mạng lọc có thể giữ nhiệt thì hy vọng sẽ giải quyết được vấn đề lõm co. Vấn đề này mình biết là do có người của Cty Cơ Khí Đông Anh bàn với mình năm 2006. Rất tiếc hiện nay mình không ở VN nên đã không thực hiện giải quyết vấn đề kỹ thuật đó.
    Dây truyền DISAMATIC có thể đúc chùm bi 2, 4, 6 hoặc 8 bi (tùy theo kích thước), chia đều 2 bên. Mình không nhớ chính xác kích thước của bi, chắc khoảng 20-30cm. Họ dùng máy gia công lập trình để khoan, tiện ren cho 6-8 lỗ, đồng trục. Do vậy chi phí là tương đối lớn.
    Nếu mình liên hệ lại được với cty Đông Anh, mình sẽ mật thư cho Thịnh nhé.
     
  7. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Last edited: Dec 31, 2008
    Cảm ơn anh Huy trước. Các bạn có thể xem thêm dây chuyền đúc DISAMTIC như anh Huy đề cập bằng cách download video clip ở link dưới:

    Nguyên lý cơ bản: http://www.disagroup.com/Files/Files/video/disamatic-01.wmv
    Dây chuyền DISAMTIC 280: http://www.disagroup.com/Files/Files/video/[MEDIA=youtube]is-280[/MEDIA]-01.wmv

    Sau đây là ý nghĩa của FEEDMOD trong kết quả mô phỏng bằng Magmasoft.

    1. Mô-đun hình học:
    Thời gian đông đặc của vật đúc được xác định bởi công thức Chvorinov:

    TST = Cm ( V/A )^n

    Với:
    - TST là thời gian đông đặc.
    - Cm là hằng số khuôn.
    - V là thể tích vật đúc.
    - A là diện tích vật đúc.
    - n là hệ số mũ, thường lấy n= 2.

    Trong đó, M = ( V/A ) được gọi là mô-đun hình học của vật đúc. Mô-đun hình học cho biết khả năng giữ nhiệt của vật đúc:
    - Nếu M = (V/A) lớn : vật đúc thuộc dạng khối --> khả năng giữ nhiệt tốt --> vật đúc lâu nguội.
    - Nếu M = (V/A) nhỏ : vật đúc dạng tấm --> khả năng giữ nhiệt kém hơn --> vật đúc nguội nhanh.

    Việc thiết kế đậu ngót được thực hiện như sau:

    a. Chia vật đúc ra thành từng vùng (region) nhỏ.
    b. Tính mô-đun hình học cho từng vùng. Vùng nào có mô-đun hình học lớn nhất là nút nhiệt (hot spot).
    c. Kết nối đậu ngót với nút nhiệt.
    d. Kích thước đậu ngót được xác định sao cho Mô-đun hình học của nó lớn hơn Mô-đun hình học của nút nhiệt ([ > M-hotspo[/B]t).

    2. Mô-đun nhiệt (FEEDMOD):
    Cách thiết kế đậu ngót dựa vào Mô-đun hình học chỉ đúng trong trường hợp đơn giản. Nó bỏ qua hiệu ứng nhiệt như "góc nhọn" (tập trung nhiệt), tác dụng của vật làm nguội... Trong khi đó, những hiệu ứng này có thể làm tăng hoặc giảm thời gian đông đặc.

    Để khắc phục nhược điểm trên, tiêu chuẩn FEEDMOD (Mô-đun nhiệt) được MAGMA phát triển riêng cho đúc trong khuôn cát. FEEDMOD giúp xác định khả năng giữ nhiệt có xét đến các hiệu ứng nhiệt đã nêu. Nhìn vào sự thay đổi giá trị của FEEDMOD có thể biết được vật đúc đông đặc có hướng hay không. Giá trị FEEDMOD nên lớn nhất ở đậu ngót và bé dần về phía vật đúc. So sánh FEEDMOD ở chỗ cần bù ngót và Mô-đun của đậu ngót (có được từ nhà cung cấp) giúp biết được quá trình đông đặc có kết quả tốt hay không.
    ---------------

    Còn nhiều vấn đề về Phương Pháp Rót Trực Tiếp mà mình chưa thể trình bày và hiểu hết. Nếu có thắc mắc, các bạn cứ đặt câu hỏi. Chúng ta cùng giải đáp.
     
  8. ubuntu

    ubuntu New Member

    Joined:
    Jul 25, 2008
    Messages:
    405
    Likes Received:
    1
    Rất cảm ơn anh Võ Văn Thịnh về những kinh nghiệm và thực tế trong ngành Đúc.
    Cái link download video của anh up lên hình như có vấn đề, phiền anh kiểm tra lại nhé.

    Cảm ơn anh đã dạy bảo.
     
  9. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Trời ơi, có gì mà dạy bảo nghe ghê vậy? Hix.

    Mình post lên để mọi người cùng đọc, học hỏi và cho ý kiến. Từ ý kiến của mọi người, mình cũng biết thêm nhiều điều đấy. Nếu thấy có ích, bạn click "thanks" là được rồi. :1:

    Còn về link video clip, bạn click phải chuột vào link rồi chọn "Save Link As" (nếu dùng Firefox) hoặc "Save Target As" (nếu dùng IE) hoặc Copy link vào IDM mà download.

    Thân ái.
     
  10. Duc Huy

    Duc Huy New Member

    Joined:
    Jul 6, 2008
    Messages:
    39
    Likes Received:
    0
    Theo ý kiến của bản thân mình, việc áp dụng Định luật Chvorinov là tương đối đớn giản, song lưu ý là sẽ chính xác với những vật đúc có hình dạng đơn giản. Nếu những vật đúc có hình dạng phức tạp, thì sự tác động qua lại giữa các nút nhiệt là không thể bỏ qua và khó xác định theo kiểu " vùng nào có Mô đun hình học lớn nhất thì sẽ là nút nhiệt". Khi đó cần phải xác định sự tác động qua lại lẫn nhau.
     
  11. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Trong vật đúc có thể có nhiều hơn 1 nút nhiệt. Do đó, nếu nói "vùng có mô-đun hình học lớn nhất là nút nhiệt" là chưa chính xác. Đúng hơn phải là: vùng có mô-đun hình học lớn nhất (theo ý nghĩa "cực đại địa phương") là nút nhiệt (ví dụ như hình bên duới). Cám ơn anh Huy đã chỉ ra điểm chưa đúng.

    [​IMG]

    Bài ý nghĩa Mô-đun nhiệt của em chỉ giới thiệu sơ qua khái niệm và ứng dụng của mô-đun hình học và mô-đun nhiệt vào việc thiết kế đậu ngót. Em hẹn anh và mọi nguời vấn đề này ở một topic khác. Hứa hẹn sẽ rất thú vị. :1:
     
  12. Chauphoyen

    Chauphoyen New Member

    Joined:
    Jan 20, 2009
    Messages:
    5
    Likes Received:
    0
    gui cu tít: Các loại mạng lọc này mình biết một chỗ là Maycasting. Liên lạc chị TÚ mobile: 0983602465. Công ty này cung cấp rất nhiều vật tư cho sx đúc. HAPPY NEW YEAR!
     
  13. Chauphoyen

    Chauphoyen New Member

    Joined:
    Jan 20, 2009
    Messages:
    5
    Likes Received:
    0
    Chao bác Huy!
    Em cũng từng làm ở cty CKDA. em biết một số chi tiết liên quan tới bi này xin góp chút ý kiến.
    Bi làm giàn kg có rất nhiều loại tùy theo vị trí. To nhất thì đường kính khoảng 200 nhưng rất ít. chủ yếu là các loại bi trung bình 50mm đến 100mm. Em làm về gia công cơ khí nên em thấy việc gia công ren từ lỗ đúc sẵn rất khó khăn, nếu không nói là không khả thi. hơn nữa lỗ ren phần lớn <M20 gia công cơ khí là hợp lý. Chúc bác mạnh khỏe đóng góp nhiều hơn cho diễn đàn
     
  14. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Last edited: Nov 24, 2010
    Ðề: Bài học tình huống trong ngành Đúc - Bước tiến mới trong lĩnh vực đúc gang ly tâm, trục quay ngang tại Việt Nam

    Hôm nay, Thịnh xin chia sẻ một trong những cải tiến mà FOSECO Việt Nam và doanh nghiệp trong ngành cùng nhau thực hiện. Để bảo mật cho doanh nghiệp, xin phép không gọi tên, thay vào đó chỉ nêu lên những ý tưởng và phương pháp để đạt được yêu cầu cải tiến.

    Giới thiệu tình huống:
    Doanh nghiệp A là một nhà sản xuất xylanh nổi tiếng theo công nghệ đúc ly tâm. Sản phẩm của doanh nghiệp được cấp cho ngành ô tô, nông ngư cơ, giao thông vận tải... Trước sự cạnh tranh gay gắt của sản phẩm Trung Quốc, doanh nghiệp A tìm cách giảm giá thành sản xuất, đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm.


    Đặc điểm công nghệ của doanh nghiệp A:
    Phương pháp đúc: Công nghệ đúc ly tâm trong khuôn cát (trục quay nằm ngang). - link tham khảo nguyên lý đúc ly tâm trục nằm ngang
    Sản phẩm: Xylanh bằng gang.


    Quy trình sản xuất hiện tại:
    Làm khuôn cát (hỗn hợp cát sét) -> Ráp khuôn cát vào máy đúc (trục khuôn cát trùng với trục quay của máy) -> Cho máy quay đến tốc độ phù hợp -> Rót kim loại lỏng vào khuôn -> Chờ nguội, phá khuôn, tháo dỡ vật đúc -> Gia công vật đúc -> Lưu kho thành phẩm.

    Ưu điểm: linh động, dễ dàng thay đổi kích thước xylanh với thời gian ngắn.
    Nhược điểm: năng suất thấp (do tốn nhiều thời gian cho khâu làm khuôn và gia công phôi đúc).


    Ý tưởng cải tiến:.
    Sau khi phân tích công nghệ, quy trình sản xuất hiện tại và theo dõi xu thế công nghệ thế giới, Doanh nghiệp A quyết định thực hiện cải tiến bằng cách chuyển đổi một số sản phẩm có sản lượng lớn sang đúc ly tâm trong khuôn kim loại để giảm lượng dư gia công. Lý do, việc giảm lượng dư gia công sẽ mang đến 2 lợi ích sau:

    - Tăng số lượng sản phẩm (cùng một khối lượng kim loại lỏng và thời gian sản xuất nhưng thu được nhiều chi tiết hơn).
    - Giảm thời gian, chi phí gia công.

    Theo tính toán của doanh nghiệp, việc giảm lượng dư giúp giảm hơn 20% khối lượng phôi đúc.


    Những trở ngại khi thực hiện cải tiến:
    1- Lớp phôi đúc tiếp xúc với khuôn kim loại bị biến trắng. Lý do: Khuôn kim loại truyền nhiệt nhanh hơn khuôn cát nên lớp gang tiếp xúc thành khuôn đông đặc rất nhanh.

    2- Phôi đúc thường dễ dính vào khuôn kim loại. Lý do: lực ly tâm khiến vật đúc ép mạnh vào khuôn kim loại; sau khi đông đặc, vật đúc bị dính vào khuôn.

    Để giải quyết Trở ngại 1, doanh nghiệp A đã dùng chất biến tính liều cao (lượng dùng 2% - 5%) và phủ bề mặt khuôn bằng một lớp cát nhựa. Tuy nhiên, kết quả không khả quan.

    Để giải quyết Trở ngại 2, doanh nghiệp A chế tạo khuôn kim loại có độ côn 1 độ, đồng thời dùng bột graphit (phấn chì) pha với nước + chất kết dính. Kết quả, vấn đề dính khuôn được giải quyết. Tuy nhiên, do chất kết dính yếu nên khi tiếp xúc với dòng kim loại lỏng ở tốc độ cao, lớp sơn khuôn bị tróc vào đi vào vật đúc.


    Cách giải quyết trở ngại:
    Sau khi cùng nhau phân tích những trở ngại và biện pháp đã thực hiện, chúng tôi thống nhất phương án giải quyết các trở ngại như sau:

    - Đối với trở ngại 1: dùng kết hợp chất sơn khuôn có tính cách nhiệt tốt và chất biến tính phù hợp để thúc đẩy quá trình graphite hóa.
    - Đối với trả ngại 2: dùng chất sơn khuôn có chất kết dính tốt.

    Ngoài các yêu cầu trên, chất sơn khuôn phải có dung môi an toàn với điều kiện phun xịt khuôn ở nhiệt độ cao. Tức dung môi không phải là cồn mà là nước.


    Kết quả:
    Sau khi có được các loại vật tư phù hợp, cả hai cùng tiến hành thử nghiệm và tìm ra được độ dày lớp sơn khuôn tối ưu (<1.5mm) và lượng dùng chất biến tính phù hợp (<0.5%) để vật đúc không biến trắng và không bị dính vào khuôn, đồng thời không có khuyết tật do lẫn tạp chất từ chất sơn khuôn.

    Tên hai loại vật tư được sử dụng: Ceramol 258 (chất sơn khuôn) và Inoculin 310 (chất biến tính).

    Lưu ý: thông tin ở đây như là một thông báo về bước tiến mới trong lĩnh vực đúc xylanh theo công nghệ đúc gang ly tâm trong khuôn kim loại, trục quay ngang tại Việt Nam.
     
  15. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Ðề: Bài học tình huống trong ngành Đúc - Chất sơn khuôn

    Gần đây, mình nhận thấy một vài xưởng đúc đề xuất ý tưởng: dùng chất sơn khuôn có tính chịu lửa thấp (màu đỏ) sản xuất sẵn và bổ xung bột Zircon. Theo người đề xuất, cách làm này mang đến các ưu điểm như sau:

    - Tận dụng được chất kết dính có sẵn trong chất sơn khuôn ban đầu.
    - Do có bổ xung Zircon nên tính chịu lửa của chất sơn khuôn sau khi pha thêm bột Zircon có tăng lên.
    - Tổng chi phí khi dùng kết hợp thấp hơn chất sơn khuôn thuần Zircon.

    Thoạt nghe, điều này có vẻ đúng. Tuy nhiên, mình đã tiến thành thử nghiệm và thấy rằng khả năng chịu lửa của kết của chất sơn khuôn theo kiểu trên kém hơn so với bình thường. Lý do:

    - Pha thêm Zircon có nghĩa là giảm hàm lượng chất kết dính so với chất chịu lửa. Do đó, khi sơn và sấy khuôn xong, dùng ngón tay chà xát vào lớp sơn, bạn sẽ thấy bột sơn dính trên đầu ngón tay rất nhiều.
    - Bột Zircon dùng để pha chỉ có khoảng 60% là Zircon thuần nên khả năng chịu lửa không bằng chất sơn khuôn thuần Zircon.

    Có thể nói rằng tiết kiệm chi phí sản xuất là điều cần thiết. Tuy nhiên cách tiết kiệm cần phù hợp với những nguyên lý căn bản. Và tiết kiệm chỉ thực sự diễn ra khi khi tổng chi phí sản xuất sau cải tiến giảm mà chất lượng sản phẩm ít nhất phải như cũ.
     
  16. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Ðề: Bài học tình huống trong ngành Đúc - Độ bền khuôn

    Khi rót kim loại lỏng vào, khuôn chịu tác dụng bởi hai lực chính: Lực do áp lực thủy tĩnh và Lực do tạ đè lên khuôn. Nếu độ bền nén của khuôn không đủ, hợp lực trên sẽ làm khuôn bị nứt (hỏng). Đặc biệt khi đúc rót vật đúc có diện tích bề mặt lớn. Có lẽ nhiều bạn Kỹ sư, công nhân, sinh viên ngành đúc đã biết qua cách đo độ bền nén của hỗn hợp làm khuôn (**). Tuy nhiên, ít có bạn biết được cách ứng dụng chỉ số này vào thực tế.

    Cụ thể: làm thế nào để biết được độ bền nén của khuôn bao nhiêu là đủ cho một vật đúc cụ thể? Đây là điều không mới nhưng ít người lưu tâm. Bên dưới là một trong những cách giải quyết:

    [​IMG]

    • Khi rót kim loại lỏng vào, khuôn sẽ chịu lực thủy tĩnh như sau:
    [​IMG] (1)​
    Trong đó:
    A: diện tích bề mặt vật đúc tiếp xúc khuôn trên (cm2).
    H: khoảng cách từ vị trí cao nhất của vật đúc trong khuôn đến đỉnh cốc rót (cm).
    d: khối lượng riêng của kim loại lỏng (g/cm3); đối với gang, thép d = 7.5 g/cm3.
    • Ngoài áp lực thủy tĩnh, khuôn còn chịu lực của tạ đè (Khối lượng tạ đè đã biết) (2). (Tham khảo thêm: ở một số xưởng đúc, khối lượng tạ đè thường lấy = 1,5xF).

    • Từ (1) và (2), ta có được lực tổng hợp (F-tổng) tác dụng lên khuôn. Lấy F-tổng chia cho diện tích tạ đè tác dụng lên khuôn, ta có được áp lực lớn nhất (Pmax) tác dụng lên khuôn trong quá trình rót.

    • So sánh Pmax với độ bền nén của khuôn để biết được hỗn hợp làm khuôn hiện tại có phù hợp với chi tiết đúc hay không.
    Lưu ý: độ bền khuôn có thể tăng bằng những cách sau:
    - Tăng lượng dùng chất kết dính.
    - Thiết kế hệ thống ép hỗn hợp làm khuôn sao cho lực ép phân bố đều.
    - Tăng lực (đầm) ép hỗn hợp làm khuôn.
    - Dùng chất kết dính cho độ bền cao.


    ** Cách xác định độ bền nén của hỗn hợp làm khuôn được trình bày đầy đủ trong các giáo trình Công nghệ đúc.
     
  17. Si_Ma_Zi

    Si_Ma_Zi Member

    Joined:
    Nov 16, 2009
    Messages:
    125
    Likes Received:
    1
    Last edited: Jan 17, 2011
    Ðề: Bài học tình huống trong ngành Đúc

    Các vài viết của a Thịnh cực kì bổ ích cho mọi người bên ngành đúc. Cảm ơn A lần nữa, mong rằng a Thịnh có thật nhiều bài viết hơn, với tần suất cao hơn :63: . Sẵn tiện nói về phần độ bền nén của khuôn. Em có 1 số vấn đề cần chưa hiểu mong a Thịnh giúp.
    1/ Như a Thịnh nói ở trên thì qua thí nghiệm công nghệ đúc e cũng làm về cách đo độ bền nén của khuôn cát tươi và khuôn cát nước thuỷ tinh. Vậy một số loại khuôn như trong đúc màng mỏng chân không " V -process" hoặc gần đây là khuôn đông lạnh " RPFM" thì cách đo độ bền nén thế nào và khi đo xong có kết quả thì so sánh Pmax và độ bền nén còn đúng nữa không? Do trong trương hợp này V- Process thì nó ảnh hưởng tới độ chân không, còn trong RPFM lại ảnh hưởng của môi chất lạnh thì cách trên có còn đúng không.
    2/ Em có được tài liệu nói về cách nén hỗn hợp làm khuôn bằng 4 cách khác nhau như hình vẽ:
    a) Ép bằng tấm ép phẳng
    b) Ép bằng tấm ép định hình
    c) Ép bằng đầu ép nhiều piston
    d) Ép bằng màng ép mềm

    [​IMG]
    Vậy theo a Thịnh trong 4 cách đó độ bền khuôn nào tối ưu nhất. Mong được trao đổi cùng Anh.
     
  18. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Ðề: Bài học tình huống trong ngành Đúc

    1. Độ bền khuôn V-Process và Khuôn đông lạnh:
    a. Đối với khuôn V-Process, độ bền khuôn có mối liên hệ với độ chân không trong khuôn. Anh không nhớ chính xác, em có thể tìm trong các nghiên cứu của thầy Nguyễn Ngọc Hà. Như vậy, chỉ cần đo độ chân không trong khuôn, em có thể suy ra độ bền khuôn và so sánh nó với Pmax.

    b. Khi đo độ bền khuôn, quan trọng nhất vẫn là cách lấy mẫu. Đối với khuôn đông lạnh, theo anh, em có thể thực hiện thao tác đầm 3 lần, rồi cho hỗn hợp làm khuôn đông lạnh, rồi đo độ bền.

    Hoặc:

    Cứ làm khuôn thông thường và dùng dụng cụ đo độ cứng khuôn để xác định độ bền khuôn (hình như trong cuốn công nghệ đúc của thầy Đặng Mậu Chiến có đề cập đến vấn đề này, em tìm thử xem).

    2. Phân bố độ bền hỗn hợp làm khuôn:
    4 vấn đề em nêu có trình bày trong cuốn Công nghệ đúc của thầy Đặng Mậu Chiến.
     
  19. TAMAC

    TAMAC New Member

    Joined:
    Mar 17, 2009
    Messages:
    1,154
    Likes Received:
    3
    Ðề: Bài học tình huống trong ngành Đúc - Độ bền khuôn

    - Có sự phân biệt giữa độ bền nén của hỗn hợp làm khuôn và độ bền nén của khuôn. Độ bền nén của hỗn hợp làm khuôn được đo bằng mẫu thử trên máy, còn độ bền nén của khuôn (độ bền nén bề mặt) thường được đo trực tiếp trên bề mặt của khuôn. VD với các khuôn làm trên máy thường quy định độ bền nén tươi hỗn hợp sau trộn là 0,55 - 0,58 Kg/cm2, độ bền nén bề mặt khuôn sau dằn, ép là 0,65 - 0,70 Kg/cm2, vậy chọn con số nào??? Cùng một độ bền nén của hỗn hợp nhưng với cách làm khuôn khác nhau, việc tạo các bá hòm khuôn khác nhau (kể cả cách dùng xương khuôn) ta sẽ có được các độ bền nén bề mặt của khuôn rất khác nhau.
    - Cách tính diện tích tạ đè tác dụng lên khuôn như thế nào là đúng? Vì khi đặt tạ đè lên khuôn thường phải đặt lên thành hòm, lên các bá hòm, các cục tạ xếp chồng lên nhau...như vậy khi phân tích lực đè xuống không đơn thuần chỉ là bằng diện tích của viên tạ dưới cùng mà có thể diện tích đè bằng chính diện tích của hòm khuôn??? Mặt khác nếu không dùng tạ đè mà dùng bu lông kẹp vào các tai hòm thì thế nào?
    - Với các chi tiết đúc mà có đậu hơi, đậu ngót (hở) thì chiều cao H tính từ vị trí cao nhất của vật đúc đến đỉnh cốc rót sẽ tính thế nào?
     
  20. Vo Van Thinh

    Vo Van Thinh New Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    247
    Likes Received:
    2
    Last edited: Jan 17, 2011
    Ðề: Bài học tình huống trong ngành Đúc - Độ bền khuôn

    Làm thế nào để đo được độ bền nén khuôn sau khi dằn ép?

    Rất đồng ý với anh về việc các phương án đầm khuôn khác nhau thì cho ra độ bền khuôn khác nhau. Theo đó, giả sử việc đầm khuôn được thực hiện một cách cẩn thận thì độ bền khuôn sẽ cao hơn hoặc bằng độ bền hỗn hợp làm khuôn được thử theo mẫu trong phòng thí nghiệm. Như vậy, chỉ cần độ bền hỗn hợp làm khuôn được thử như phòng thí nghiệm lớn hơn áp lực của lực thủy tĩnh và tạ đè, thì khuôn sẽ không hỏng trong quá trình rót.

    Việc làm khung xương chỉ làm tăng khả năng chịu kéo, cắt, uốn. Giống như bê tông cốt thép, cốt thép chỉ cải thiện được khả năng chịu kéo và uốn chứ không cải thiện được độ bền nén.

    Trong trường hợp dùng khung xương, hiện tượng được thấy là: hỗn hợp làm khuôn nằm chắc chắn trong hòm khuôn. Tuy nhiên, điều đó không đảm bảo khuôn không bị nứt trong quá trình rót. Dẫn chứng của hiện tượng khuôn bị nứt trong quá trình rót là: chất lượng bề mặt không cao, cháy dính cát, xuất hiện những vết kim loại thừa chạy trên bề mặt vật đúc, kích thước vật đúc không ổn định...

    Khi rót kim loại vào khuôn, hỗn hợp làm khuôn chịu áp lực thủy tĩnh trước, rồi nhờ lực ma sát giữa hỗn hợp làm khuôn và thành hòm khuôn (trong trường hợp có khung xương thì lực từ hỗn hợp làm khuôn truyền đến khung xương) mà truyền đến hòm khuôn. Theo đó, nếu đặt tạ đè lên thành hòm khuôn, hiệu quả của tạ đè sẽ không cao bằng cách đặt trực tiếp lên hỗn hợp làm khuôn.

    Nếu đặt nhiều tạ như anh đề cập, thì diện tích tạ đè được lấy bằng diện tích tạ đè tiếp xúc với hỗn hợp làm khuôn. Diện tích tiếp xúc càng nhỏ, áp lực tác dụng lên khuôn càng lớn --> khuôn càng dễ nứt khi rót.

    Trong trường hợp có đậu hơi, đậu ngót hở thì H vẫn lấy như cũ (theo hình minh họa).
     

Share This Page

Users Viewing Thread (Users: 0, Guests: 0)

Loading...