Khi trình độ công nghiệp hóa và hiện đại hóa tiếp tục được cải thiện, khuôn đúc hợp kim nhôm ngày càng được sử dụng nhiều trong các ngành công nghiệp khác nhau. Tuy nhiên, để đảm bảo vật đúc bằng hợp kim nhôm đáp ứng yêu cầu về độ chính xác cao, cần phải tính đến các yếu tố như tốc độ co ngót của vật liệu đúc. Bài viết này sẽ giới thiệu chi tiết về tốc độ co ngót của các bộ phận đúc hợp kim nhôm và cách xử lý ảnh hưởng của tốc độ co ngót đến chất lượng của các bộ phận đúc hợp kim nhôm.
Tỷ lệ co rút của khuôn đúc hợp kim nhôm là bao nhiêu?
Tốc độ co ngót của vật đúc bằng hợp kim nhôm đề cập đến tỷ lệ giảm thể tích được tạo ra bởi quá trình hóa rắn của vật đúc trong quá trình làm mát. Tốc độ co ngót của vật liệu đúc phụ thuộc vào các yếu tố như tính chất vật lý, hình dạng, kích thước của vật liệu và thường được biểu thị dưới dạng phần trăm trung bình hoặc phần trăm có phạm vi biến đổi nhất định và tốc độ co rút trung bình của vật liệu là biểu thức được sử dụng phổ biến nhất.
Tốc độ co ngót của vật đúc hợp kim nhôm có ảnh hưởng đến chất lượng của vật đúc không?
Khi thiết kế và sản xuất khuôn đúc hợp kim nhôm có độ chính xác cao, cần phải xem xét tốc độ co ngót của vật liệu đúc. Bằng cách lựa chọn vật liệu khuôn thích hợp và thử nghiệm các thiết kế khuôn, có thể giảm thiểu việc đúc khuôn. Điều này giảm thiểu tác động của độ co ngót đến độ chính xác về kích thước của vật đúc.
Trong thực tế sản xuất, tốc độ co ngót của các vật liệu đúc khác nhau là khác nhau. Do đó, các biện pháp có mục tiêu cần được thực hiện theo tình hình thực tế để giảm hình dạng tương ứng với tốc độ co ngót, nhằm đảm bảo vật đúc bằng hợp kim nhôm đáp ứng yêu cầu về độ chính xác cao.
Làm thế nào để đối phó với sự co ngót của vật đúc hợp kim nhôm?
1. Lựa chọn chất liệu khuôn phù hợp
Khi thiết kế khuôn cho các bộ phận đúc bằng hợp kim nhôm, trước tiên bạn cần chọn vật liệu khuôn phù hợp. Nói chung, tốc độ co ngót của vật liệu đúc không thể bị giới hạn, do đó kích thước khuôn cần được điều chỉnh dựa trên dữ liệu thử nghiệm. Thông thường, khuôn sản xuất hàng loạt nhỏ lần đầu tiên được chế tạo để thử nghiệm trước.
2. Tối ưu hóa cấu trúc và thiết kế khuôn
Trước khi chế tạo khuôn sản xuất hàng loạt, nên tạo sơ đồ quy trình đúc khuôn hợp lý để xác định mẫu cuối cùng, kích thước làm việc và dung sai của các bộ phận đúc bằng hợp kim nhôm. Sau đó, trên cơ sở này, khuôn, hệ thống cắt tỉa và cấu trúc khuôn được thiết kế.
3. Sử dụng thiết bị ép tốt
Một máy ép tốt có thể giúp kiểm soát toàn bộ quá trình đúc khuôn, đảm bảo đúngbộ phận đúc nhômđược đổ và làm nguội đều. Thiết bị ép tốt nhất đảm bảo các thông số vật lý được duy trì trong giới hạn nhất định thông qua các hoạt động chính xác và có thể lặp lại.
Tốc độ co ngót của vật đúc bằng hợp kim nhôm đề cập đến tỷ lệ giảm thể tích được tạo ra trong quá trình làm mát và hóa rắn của vật đúc. Tốc độ co ngót của vật liệu đúc phụ thuộc vào tính chất vật lý, hình dạng và kích thước của vật liệu. Theo đặc tính của các vật liệu khác nhau, cần áp dụng các phương pháp khác nhau để giảm tác động tiêu cực do tốc độ co ngót của vật đúc hợp kim nhôm. Lựa chọn vật liệu khuôn thích hợp, tối ưu hóa cấu trúc và thiết kế khuôn, đồng thời sử dụng thiết bị ép tốt là chìa khóa để tối ưu hóa chất lượng khuôn đúc hợp kim nhôm và đạt được sản xuất khuôn đúc hợp kim nhôm có độ chính xác cao.
Công thức tính độ co ngót của chi tiết đúc hợp kim nhôm
Độ co ngót của từng kích thước khi vật đúc nguội có thể tính được theo công thức sau:
Độ co rút=Kích thước đúc × Độ co rút của vật đúc
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ co rút của vật đúc
- Vật liệu đúc. Tốc độ co ngót của vật đúc cũng khác nhau tùy thuộc vào vật liệu đúc. Ví dụ, độ co ngót của thép đúc lớn hơn gang xám; khi gang xám có nhiều lưu huỳnh thì tốc độ co ngót tăng lên, khi có nhiều silicon trong gang xám thì tốc độ co ngót giảm.
- Cấu trúc của vật đúc phức tạp và khó co lại, tốc độ co ngót của vật đúc giảm. Ví dụ, thép đúc được đổ cùng thành phần thì có hình dạng kết cấu khác nhau. Trong số đó, tốc độ co ngót là lớn nhất khi co tự do.
- Năng suất của khuôn đúc tốt và tốc độ co ngót của vật đúc tăng lên. Ví dụ, vật đúc được đúc bằng khuôn cát thủy tinh ướt và nước có độ co ngót lớn hơn vật đúc khô. Tương tự như vậy, khi kích thước của vật đúc tăng lên, năng suất của vật đúc trở nên kém hơn và tốc độ co ngót của vật đúc cũng giảm.
Vì vậy, tốc độ co rút của vật đúc phải được lựa chọn theo tình hình thực tế. Đối với vật đúc yêu cầu kích thước chính xác, tốc độ co ngót của vật đúc phải được hiệu chỉnh dựa trên vật đúc thử nghiệm.
Đối với cùng một vật đúc, vì lý do cấu trúc, tốc độ co ngót của nó theo hướng trục và hướng tâm hoặc theo ba hướng chiều dài, chiều rộng và chiều cao có thể không nhất quán. Đối với vật đúc có yêu cầu kích thước chính xác hơn, cần đưa ra tốc độ co ngót khác nhau theo từng hướng. Trong sản xuất thực tế, các vật đúc thông thường, đặc biệt là các vật đúc cỡ nhỏ, sử dụng cùng một tốc độ co ngót theo mọi hướng. Mặc dù điều này sẽ gây ra một số lỗi nhưng nhìn chung sai số không lớn và điều này tạo điều kiện thuận lợi rất nhiều cho việc xử lý và sản xuất khuôn mẫu.