Giáo trình công nghệ kim loại

Giáo trình công nghệ kim loại cung cấp kiến thức cơ bản và nâng cao về quá trình sản xuất, tính chất và ứng dụng các kim loại trong công nghiệp.

• Trường học: Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Lý Tự Trọng Tp.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Ôtô
• Đề tài: Công Nghệ Kim Loại
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Tp.HCM

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• BÀI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: ĐÚC KIM LOẠI
• 1.1. Bài 1: Đúc gang
• 1.2. Bài 2: Các phương pháp đúc đặc biệt
• 2. CHƯƠNG 2: GIA CÔNG KIM LOẠI BẰNG ÁP LỰC
• 2.1. Bài 3: Cán, kéo và ép kim loại
• 2.2. Bài 4: Rèn kim loại
• 2.3. Bài 5: Dập kim loại tấm
• 3. CHƯƠNG 3: HÀN KIM LOẠI
• 3.1. Bài 6: Hàn điện hồ quang
• 3.2. Bài 7: Hàn điện trở
• 3.3. Bài 8: Các phương pháp hàn tiên tiến
• 4. CHƯƠNG 4: GIA CÔNG CẮT GỌT KIM LOẠI
• 4.1. Bài 10: Nguyên lý cắt kim loại
• 4.2. Bài 11: Nguội
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Hướng Dẫn Tổng Quan Về Giáo Trình Công Nghệ Kim Loại

Giáo trình công nghệ kim loại là tài liệu nền tảng, cung cấp kiến thức toàn diện về các phương pháp chế tạo và biến đổi vật liệu kim loại. Đây là học phần cơ sở quan trọng trong các ngành kỹ thuật, đặc biệt là cơ khí chế tạo máy và công nghệ ô tô. Nội dung chính của công nghệ kim loại tập trung vào việc nghiên cứu, phân tích và ứng dụng các quy trình từ đúc, gia công áp lực, hàn cho đến các kỹ thuật xử lý bề mặt. Mục tiêu của học phần là trang bị cho người học những khái niệm cốt lõi, nguyên lý hoạt động của thiết bị và khả năng nhận diện sản phẩm từ các phương pháp gia công khác nhau. Tài liệu này không chỉ là lý thuyết suông mà còn liên hệ mật thiết với thực tế sản xuất, giúp người học hình dung rõ ràng về quy trình tạo ra một chi tiết cơ khí hoàn chỉnh. Việc nắm vững kiến thức từ giáo trình công nghệ kim loại mở ra cánh cửa để tiếp cận các lĩnh vực chuyên sâu hơn như vật liệu học cơ sở, thiết kế máy, và tự động hóa sản xuất. Các chương mục được biên soạn logic, đi từ các phương pháp tạo phôi thô như đúc đến các phương pháp gia công tinh vi hơn, đảm bảo một lộ trình học tập hiệu quả. Nội dung được tham khảo từ nhiều nguồn uy tín, kết hợp giới thiệu các trang thiết bị hiện đại đang được sử dụng rộng rãi, giúp kiến thức không bị lỗi thời. Đây là nền móng vững chắc cho bất kỳ kỹ sư cơ khí nào trong tương lai.

1.1. Vai trò của công nghệ vật liệu kim loại trong cơ khí

Công nghệ vật liệu kim loại đóng vai trò xương sống trong ngành cơ khí hiện đại. Nó quyết định đến độ bền, tuổi thọ, và hiệu suất của mọi chi tiết máy móc, từ những con ốc vít nhỏ bé đến các kết cấu khung gầm phức tạp của ô tô, máy bay. Việc lựa chọn vật liệu và phương pháp gia công phù hợp ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và giá thành sản phẩm. Một kỹ sư am hiểu về công nghệ kim loại có thể tối ưu hóa thiết kế, giảm trọng lượng chi tiết mà vẫn đảm bảo cơ tính của vật liệu, hoặc lựa chọn phương pháp gia công kim loại hiệu quả nhất để tiết kiệm chi phí và thời gian. Kiến thức này giúp giải quyết các bài toán thực tiễn như chế tạo các chi tiết chịu tải trọng lớn, chịu mài mòn cao, hoặc làm việc trong môi trường khắc nghiệt. Do đó, đây là môn học không thể thiếu, là cầu nối giữa lý thuyết thiết kế và thực tiễn sản xuất.

1.2. Các nội dung cốt lõi trong vật liệu học cơ sở

Vật liệu học cơ sở là khoa học nghiên cứu về mối quan hệ giữa cấu trúc tinh thể, quá trình chế tạo và tính chất của vật liệu. Các nội dung cốt lõi bao gồm việc tìm hiểu về cấu trúc mạng tinh thể của kim loại và hợp kim, các sai lệch mạng và ảnh hưởng của chúng đến cơ tính. Một phần quan trọng khác là nghiên cứu các giản đồ pha, điển hình là giản đồ trạng thái Sắt-Carbon, giúp lý giải các quá trình biến đổi tổ chức khi nhiệt luyện kim loại. Sinh viên sẽ được học cách phân loại các loại vật liệu, từ kim loại đen và kim loại màu đến các loại hợp kim đặc biệt. Những kiến thức này là tiền đề để hiểu sâu hơn về nguyên lý của các phương pháp gia công kim loại, ví dụ tại sao một số vật liệu dễ đúc, một số lại phù hợp cho rèn hoặc dập. Đây là nền tảng khoa học vững chắc cho toàn bộ học phần công nghệ kim loại.

II. Thách Thức Khi Nắm Bắt Công Nghệ Kim Loại và Hợp Kim

Việc tiếp cận và nắm bắt công nghệ kim loại đặt ra không ít thách thức, đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm thực hành. Một trong những khó khăn lớn nhất là sự đa dạng và phức tạp của các loại vật liệu. Mỗi kim loại và hợp kim sở hữu những đặc tính riêng biệt, đòi hỏi các điều kiện gia công khác nhau. Ví dụ, nhiệt độ nóng chảy, độ dẻo, và độ cứng của thép hợp kim khác hoàn toàn so với nhôm hay đồng. Việc không hiểu rõ những đặc tính này có thể dẫn đến các khuyết tật sản phẩm như nứt, rỗ khí, hoặc biến dạng. Thêm vào đó, mỗi phương pháp gia công kim loại lại có những nguyên lý và thông số kỹ thuật riêng cần tuân thủ nghiêm ngặt. Từ việc chọn vật liệu làm khuôn trong công nghệ đúc, điều chỉnh lực ép trong gia công áp lực, đến kiểm soát dòng điện trong công nghệ hàn, tất cả đều yêu cầu sự chính xác cao. Thách thức còn nằm ở việc liên kết kiến thức từ nhiều lĩnh vực như hóa học, vật lý, và cơ học để lý giải các hiện tượng xảy ra trong quá trình gia công. Ví dụ, để hiểu về ăn mòn kim loại, cần có kiến thức về các phản ứng điện hóa. Việc thiếu các thiết bị thực hành, xưởng thực tập cũng là một rào cản, khiến người học khó hình dung và áp dụng lý thuyết vào thực tế.

2.1. Hiểu đúng cơ tính của vật liệu và cấu trúc tinh thể

Việc hiểu đúng cơ tính của vật liệu là một thách thức nền tảng. Các chỉ tiêu như độ bền kéo, độ cứng, độ dẻo, độ dai va đập không phải là các con số cố định mà phụ thuộc chặt chẽ vào cấu trúc tinh thể và các quá trình gia công đã trải qua. Ví dụ, quá trình gia công áp lực ở trạng thái nguội có thể làm tăng độ cứng nhưng giảm độ dẻo của vật liệu, một hiện tượng gọi là biến cứng. Tương tự, nhiệt luyện kim loại có thể thay đổi hoàn toàn tổ chức tế vi và cơ tính của chi tiết. Sự phức tạp này đòi hỏi người học phải có tư duy hệ thống, liên kết được mối quan hệ nhân quả giữa thành phần hóa học, cấu trúc vi mô, và các đặc tính vĩ mô của vật liệu. Nhầm lẫn giữa các khái niệm hoặc áp dụng sai công thức có thể dẫn đến những sai sót nghiêm trọng trong thiết kế và chế tạo.

2.2. Phân biệt kim loại đen và kim loại màu trong sản xuất

Phân biệt kim loại đen và kim loại màu là kiến thức cơ bản nhưng thường gây nhầm lẫn. Kim loại đen là nhóm vật liệu có thành phần chính là sắt (Fe), bao gồm gang và thép, chiếm tỷ trọng lớn nhất trong ngành cơ khí chế tạo máy. Chúng có đặc điểm là cơ tính tốt, giá thành rẻ nhưng dễ bị ăn mòn kim loại. Ngược lại, kim loại màu là các kim loại còn lại và hợp kim của chúng (đồng, nhôm, kẽm, titan...). Chúng thường có các tính chất đặc trưng như chống ăn mòn tốt, dẫn điện, dẫn nhiệt cao, và khối lượng riêng thấp. Thách thức không chỉ nằm ở việc nhận biết, mà còn ở việc lựa chọn đúng loại vật liệu cho từng ứng dụng cụ thể. Ví dụ, vỏ máy bay cần vật liệu nhẹ và bền như hợp kim nhôm, trong khi khung máy công cụ cần độ cứng vững của gang. Việc lựa chọn sai có thể làm tăng chi phí, giảm tuổi thọ và hiệu suất của sản phẩm.

III. Bí Quyết Nắm Vững Công Nghệ Đúc và Gia Công Áp Lực

Để nắm vững các phương pháp tạo phôi, hai lĩnh vực cốt lõi trong công nghệ kim loại là công nghệ đúc và gia công áp lực. Đây là những quy trình cơ bản để định hình kim loại từ trạng thái lỏng hoặc rắn. Bí quyết để làm chủ các công nghệ này nằm ở việc hiểu sâu sắc nguyên lý vật lý đằng sau mỗi quá trình. Đối với đúc, cần tập trung vào các hiện tượng thủy động học của kim loại lỏng khi điền đầy khuôn, quá trình truyền nhiệt và đông đặc, cũng như sự co ngót của vật liệu. Đối với gia công áp lực, chìa khóa là nắm vững lý thuyết biến dạng dẻo của kim loại. Phải hiểu kim loại chảy và định hình như thế nào dưới tác động của ngoại lực mà không bị phá hủy. Giáo trình của Trường CĐ Kỹ thuật Lý Tự Trọng đã trình bày rất rõ: "Đúc là phương pháp chế tạo sản phẩm bằng cách nấu chảy kim loại và rót kim loại vào khuôn". Nguyên lý này tuy đơn giản nhưng để tạo ra một vật đúc chất lượng cao, không rỗ khí, không nứt, đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ từ khâu làm khuôn, nấu luyện đến quá trình rót và làm nguội. Tương tự, các phương pháp như cán, kéo, rèn đòi hỏi sự tính toán chính xác về lực, nhiệt độ và tốc độ biến dạng để đạt được hình dạng và cơ tính mong muốn.

3.1. Phân tích các phương pháp trong công nghệ đúc kim loại

Công nghệ đúc bao gồm nhiều phương pháp đa dạng, mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng. Đúc trong khuôn cát là phương pháp phổ biến nhất, phù hợp cho sản xuất đơn chiếc, chi tiết phức tạp, khối lượng lớn, đặc biệt là đúc gang. Tuy nhiên, độ chính xác và độ bóng bề mặt không cao. Để khắc phục, các phương pháp đúc đặc biệt ra đời. Đúc trong khuôn kim loại cho sản phẩm có cơ tính tốt, độ chính xác cao, phù hợp sản xuất hàng loạt lớn. Đúc áp lực sử dụng áp suất cao để ép kim loại lỏng vào khuôn, cho phép tạo ra các chi tiết thành mỏng, hình dáng phức tạp với năng suất vượt trội. Đúc ly tâm lại là giải pháp tối ưu để chế tạo các chi tiết dạng ống, trục rỗng với tổ chức kim loại mịn, chặt. Việc phân tích và lựa chọn đúng phương pháp đúc sẽ quyết định đến hiệu quả kinh tế và chất lượng của sản phẩm cuối cùng.

3.2. Nguyên lý cơ bản của các kỹ thuật gia công áp lực

Gia công áp lực là phương pháp dùng ngoại lực tác động lên kim loại ở trạng thái dẻo để làm thay đổi hình dạng của nó. Các kỹ thuật chính bao gồm cán, kéo, ép, rèn và dập. Cán là quá trình kim loại bị biến dạng qua khe hở giữa hai trục cán quay ngược chiều, dùng để tạo ra các sản phẩm dạng tấm, thanh, hình. Kéo sử dụng khuôn kéo để giảm tiết diện và tăng chiều dài của phôi, tạo ra các loại dây, ống chính xác. Ép là phương pháp đẩy kim loại qua lỗ khuôn định hình, có thể tạo ra các biên dạng phức tạp. Rèn (rèn tự do và rèn khuôn) dùng lực đập hoặc ép để định hình vật liệu, giúp cải thiện cơ tính của vật liệu nhờ tạo ra các thớ kim loại liên tục. Dập tấm chuyên dùng để chế tạo các chi tiết từ vật liệu tấm mỏng. Mỗi kỹ thuật đều dựa trên nguyên lý biến dạng dẻo và yêu cầu kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và lực gia công.

IV. Phương Pháp Tối Ưu Hóa Công Nghệ Hàn và Cắt Gọt Kim Loại

Sau khi tạo phôi, các phương pháp liên kết và hoàn thiện chi tiết như công nghệ hàn và gia công cắt gọt đóng vai trò quyết định. Tối ưu hóa các quy trình này là yếu tố then chốt để nâng cao chất lượng và năng suất trong công nghệ kim loại. Hàn là quá trình tạo ra liên kết không thể tháo rời giữa các chi tiết kim loại bằng cách nung nóng chúng đến trạng thái chảy hoặc dẻo. Hàn điện hồ quang là một trong những phương pháp phổ biến nhất, sử dụng nhiệt lượng từ hồ quang điện để làm nóng chảy kim loại. Như tài liệu gốc mô tả, "Hàn điện hồ quang là cho que hàn tiếp xúc với vật hàn để sinh ra chập mạch... sinh ra nhiệt độ cao và ánh sáng mạnh". Để tối ưu hóa, cần lựa chọn đúng loại que hàn, điều chỉnh cường độ dòng điện, điện áp và tốc độ hàn phù hợp với chiều dày và loại vật liệu. Mặt khác, gia công cắt gọt là quá trình loại bỏ một lớp vật liệu (phoi) khỏi bề mặt phôi bằng các dụng cụ cắt để đạt được hình dạng, kích thước và độ bóng yêu cầu. Tối ưu hóa quá trình này liên quan đến việc chọn đúng dụng cụ cắt, xác định chế độ cắt (tốc độ cắt, lượng chạy dao, chiều sâu cắt) và sử dụng dung dịch trơn nguội hiệu quả. Việc ứng dụng công nghệ CNC đã cách mạng hóa lĩnh vực này, cho phép gia công các chi tiết phức tạp với độ chính xác cực cao.

4.1. Tìm hiểu sâu về các kỹ thuật trong công nghệ hàn

Công nghệ hàn rất đa dạng với nhiều kỹ thuật khác nhau. Ngoài hàn hồ quang tay (hàn que), còn có các phương pháp tiên tiến hơn như hàn TIG (hàn hồ quang điện cực không nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ) và hàn MIG/MAG (hàn hồ quang điện cực nóng chảy trong môi trường khí bảo vệ). Các phương pháp này cho mối hàn chất lượng cao hơn, ít khuyết tật và có thể tự động hóa. Một nhánh quan trọng khác là hàn điện tiếp xúc (hàn điểm, hàn đường), sử dụng dòng điện cường độ lớn đi qua vị trí tiếp xúc để nung nóng và ép các chi tiết lại với nhau. Phương pháp này cực kỳ hiệu quả trong ngành công nghiệp ô tô để lắp ráp các tấm vỏ xe. Hiểu sâu về nguyên lý, phạm vi ứng dụng và ưu nhược điểm của từng kỹ thuật là điều kiện tiên quyết để lựa chọn giải pháp hàn tối ưu cho mỗi kết cấu cụ thể.

4.2. Các nguyên tắc quan trọng trong gia công cắt gọt

Gia công cắt gọt tuân theo các nguyên tắc vật lý và cơ học chặt chẽ. Nguyên tắc cơ bản là dụng cụ cắt phải có độ cứng cao hơn vật liệu gia công và có hình dạng hình học (góc cắt) phù hợp để có thể tách phoi hiệu quả. Quá trình cắt sinh ra nhiệt lượng lớn do ma sát và biến dạng, ảnh hưởng đến tuổi thọ dao cụ và chất lượng bề mặt chi tiết. Do đó, việc làm mát và bôi trơn là cực kỳ quan trọng. Một nguyên tắc khác là mối quan hệ giữa các thông số chế độ cắt: tăng tốc độ cắt có thể nâng cao năng suất nhưng cũng làm giảm tuổi bền của dao. Việc lựa chọn chế độ cắt tối ưu là một bài toán cân bằng giữa năng suất, chất lượng và chi phí. Ngoài ra, độ cứng vững của hệ thống công nghệ (máy - dao - đồ gá - chi tiết) ảnh hưởng lớn đến độ chính xác gia công, tránh các hiện tượng rung động gây sai số.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Công Nghệ Gia Công Kim Loại

Kiến thức về công nghệ kim loại có tính ứng dụng thực tiễn vô cùng rộng rãi, là nền tảng của hầu hết các ngành công nghiệp sản xuất. Từ việc chế tạo các đồ dùng gia dụng đơn giản đến các hệ thống cơ khí phức tạp, dấu ấn của công nghệ gia công kim loại hiện diện ở khắp nơi. Trong ngành xây dựng, các kết cấu thép của nhà cao tầng, cầu cống được tạo ra từ các quá trình cán, hàn và lắp ghép. Các sản phẩm này đòi hỏi sự am hiểu về cơ tính của vật liệu để đảm bảo khả năng chịu lực và độ an toàn. Trong lĩnh vực năng lượng, các bộ phận của tuabin, lò hơi, đường ống dẫn dầu khí phải làm việc trong điều kiện nhiệt độ và áp suất khắc nghiệt, đòi hỏi phải sử dụng các loại hợp kim đặc biệt và các phương pháp gia công, nhiệt luyện kim loại tiên tiến. Ngay cả trong ngành điện tử, các quy trình gia công chính xác như dập, đột lỗ được dùng để sản xuất hàng loạt các linh kiện, vỏ thiết bị. Việc áp dụng đúng đắn các kiến thức từ công nghệ kim loại không chỉ tạo ra sản phẩm chất lượng mà còn giúp tối ưu hóa chi phí, tiết kiệm nguyên vật liệu và bảo vệ môi trường, góp phần vào sự phát triển bền vững của nền kinh tế.

5.1. Vai trò trong ngành cơ khí chế tạo máy và ô tô

Trong ngành cơ khí chế tạo máy và ô tô, công nghệ kim loại là yếu tố sống còn. Hầu hết các chi tiết trong một chiếc ô tô, từ khối động cơ (đúc), trục khuỷu (rèn), khung gầm (hàn, dập) đến các bánh răng trong hộp số (gia công cắt gọt, nhiệt luyện) đều là sản phẩm của các quy trình này. Tài liệu gốc cũng nhấn mạnh ứng dụng này: "Dập tấm được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp đặc biệt ngành chế tạo máy bay, máy nông nghiệp, ôtô". Việc lựa chọn phương pháp gia công ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và độ tin cậy của xe. Ví dụ, rèn khuôn giúp tạo ra các chi tiết có độ bền cao như tay biên, trong khi đúc áp lực được ưu tiên cho các chi tiết có hình dạng phức tạp như vỏ hộp số. Sự phát triển của ngành ô tô luôn đi đôi với những tiến bộ trong công nghệ vật liệu kim loại và các phương pháp gia công mới.

5.2. Chống ăn mòn kim loại và các phương pháp nhiệt luyện

Để nâng cao tuổi thọ và độ tin cậy của các sản phẩm kim loại, hai lĩnh vực ứng dụng quan trọng là chống ăn mòn kim loại và nhiệt luyện kim loại. Ăn mòn là quá trình phá hủy kim loại do tác động hóa học hoặc điện hóa của môi trường, gây ra những thiệt hại kinh tế khổng lồ. Các phương pháp bảo vệ bao gồm mạ, sơn phủ, hoặc sử dụng các vật liệu chống ăn mòn. Mặt khác, nhiệt luyện kim loại là quá trình nung nóng và làm nguội kim loại theo những chế độ nhất định để làm thay đổi tổ chức và đạt được cơ tính mong muốn. Các phương pháp nhiệt luyện phổ biến như tôi, ram, ủ, thường hóa giúp tăng độ cứng, độ bền hoặc độ dẻo của chi tiết mà không làm thay đổi hình dạng và kích thước của chúng. Đây là công đoạn không thể thiếu trong chế tạo các chi tiết chịu mài mòn và chịu tải trọng cao như bánh răng, trục, dao cắt.

VI. Tương Lai Ngành Công Nghệ Kim Loại và Tài Liệu Học Tập

Ngành công nghệ kim loại đang không ngừng phát triển, đối mặt với những yêu cầu ngày càng cao về hiệu suất, độ bền và tính bền vững. Tương lai của ngành gắn liền với sự ra đời của các vật liệu mới và sự hoàn thiện của các công nghệ gia công tiên tiến. Các công nghệ như in 3D kim loại (gia công bồi đắp), gia công laser, gia công tia nước đang dần thay thế các phương pháp truyền thống trong nhiều ứng dụng, cho phép chế tạo các chi tiết có hình dạng cực kỳ phức tạp mà trước đây không thể thực hiện được. Đồng thời, xu hướng tự động hóa và ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào việc giám sát và tối ưu hóa quy trình sản xuất đang ngày càng phổ biến. Để đáp ứng những thay đổi này, việc học tập và cập nhật kiến thức là vô cùng cần thiết. Các tài liệu học thuật, giáo trình cần được cập nhật thường xuyên để phản ánh những tiến bộ mới nhất. Bên cạnh giáo trình truyền thống, các nguồn tài liệu số hóa như slide bài giảng công nghệ kim loại, video mô phỏng, và các khóa học trực tuyến đang trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực, giúp người học tiếp cận kiến thức một cách trực quan và hiệu quả hơn. Tương lai đòi hỏi một thế hệ kỹ sư không chỉ nắm vững kiến thức vật liệu học cơ sở mà còn phải có kỹ năng ứng dụng các công nghệ hiện đại.

6.1. Xu hướng phát triển của công nghệ vật liệu kim loại mới

Xu hướng phát triển của công nghệ vật liệu kim loại mới tập trung vào việc tạo ra các vật liệu nhẹ hơn, bền hơn và thông minh hơn. Các loại hợp kim siêu nhẹ (nhôm-lithium, magie), thép cường độ siêu cao, và hợp kim titan đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ và ô tô để giảm trọng lượng và tiết kiệm năng lượng. Bên cạnh đó, các vật liệu composite nền kim loại (MMC) kết hợp ưu điểm của kim loại và vật liệu gia cường (gốm, sợi carbon) đang mở ra những tiềm năng mới. Các vật liệu nhớ hình, vật liệu tự phục hồi cũng là những lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn. Những vật liệu này đòi hỏi các phương pháp gia công kim loại và công nghệ hàn đặc biệt, thúc đẩy sự đổi mới liên tục trong toàn ngành.

6.2. Cách tìm slide bài giảng công nghệ kim loại chất lượng

Để bổ trợ cho giáo trình, việc tìm kiếm các slide bài giảng công nghệ kim loại chất lượng là một nhu cầu thiết yếu. Nguồn tài liệu uy tín nhất thường đến từ website của các trường đại học, viện nghiên cứu kỹ thuật. Các bài giảng này thường được biên soạn bởi các giảng viên có chuyên môn sâu, nội dung cô đọng, hình ảnh minh họa rõ ràng. Ngoài ra, các nền tảng chia sẻ tài liệu học thuật như SlideShare, Academia.edu cũng là những nguồn tham khảo hữu ích. Khi tìm kiếm, nên sử dụng các từ khóa cụ thể như "slide bài giảng công nghệ đúc", "bài giảng gia công cắt gọt CNC" để có kết quả chính xác. Một slide bài giảng tốt cần có cấu trúc logic, hình ảnh, video minh họa trực quan về các quá trình gia công, và tóm tắt được các điểm kiến thức quan trọng. Đây là công cụ tuyệt vời để ôn tập và hệ thống hóa kiến thức trước các kỳ thi.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Công Nghệ Kim Loại do Khoa Cơ khí - Trường Cao đẳng Kỹ thuật Lý Tự Trọng TP.HCM biên soạn (lưu hành nội bộ, chỉnh sửa lần 3 năm 2010) là tài liệu học tập thuộc khối kiến thức cơ sở ngành. Giáo trình phục vụ trực tiếp cho chương trình đào tạo trình độ cao đẳng ngành Công nghệ Kỹ thuật Ôtô, đồng thời cung cấp kiến thức nền tảng về cơ khí chế tạo cho các ngành kỹ thuật liên quan.

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể:

• Trang bị hệ thống khái niệm cơ bản về các phương pháp gia công cơ khí thông dụng.
• Phân tích nguyên lý làm việc và cấu tạo của các trang thiết bị gia công kim loại trong sản xuất công nghiệp.
• Cung cấp kiến thức về tính năng, công nghệ và phạm vi ứng dụng của từng phương pháp gia công (đúc, gia công áp lực, hàn, cắt gọt).
• Hình thành năng lực nhận diện, phân loại sản phẩm và lựa chọn phương án chế tạo phôi hoặc chi tiết máy phù hợp với thực tế sản xuất ngành ô tô.

Giáo trình được cấu trúc gồm Bài mở đầu và 4 chương chuyên đề với 16 bài học:

• Chương I: Đúc kim loại.
• Chương II: Gia công kim loại bằng áp lực.
• Chương III: Hàn kim loại.
• Chương IV: Gia công cắt gọt kim loại.

Cách tiếp cận của giáo trình đi từ cơ sở lý thuyết nhiệt - cơ học đến cấu tạo thiết bị cụ thể và các thông số công nghệ định lượng. Điểm đặc sắc thể hiện ở việc tích hợp dữ liệu thiết bị công nghiệp thực tế (như các dòng máy ép của hãng Xuzhou J&B), chuẩn hóa ký hiệu mối hàn quốc tế (1G–4G, 1F–4F, 5G, 6G) và áp dụng Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3734-89) trong phân loại vật liệu hàn.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Cấu trúc nội dung giáo trình được triển khai theo tiến trình công nghệ sản xuất phôi và gia công cơ khí:

[Bài mở đầu: Mục đích & Yêu cầu học phần]
       │
       ├─► [Chương I: Đúc kim loại]
       │       ├─ Đúc gang trong khuôn cát (Lò đứng, Mẫu, Hộp lõi)
       │       └─ Đúc đặc biệt (Khuôn kim loại, Đúc ly tâm, Đúc áp lực)
       │
       ├─► [Chương II: Gia công kim loại bằng áp lực]
       │       ├─ Cán, Kéo, Ép kim loại
       │       ├─ Rèn tự do & Rèn khuôn (Dập thể tích)
       │       └─ Dập kim loại tấm (Nguyên công cắt & Tạo hình)
       │
       ├─► [Chương III: Hàn kim loại]
       │       ├─ Hàn điện hồ quang (Nguồn hàn, Vị trí hàn, Que hàn TCVN 3734-89)
       │       ├─ Hàn điện trở / Hàn tiếp xúc (Hàn giáp mối, Hàn điểm, Hàn đường)
       │       └─ Các phương pháp hàn tiên tiến
       │
       └─► [Chương IV: Gia công cắt gọt kim loại]
               ├─ Nguyên lý cắt kim loại
               └─ Kỹ thuật nguội cơ bản

• Chương I - Đúc kim loại: Trình bày nguyên lý đúc gang trong khuôn cát (quy trình chế tạo mẫu có độ dốc $3^\circ \div 5^\circ$, hộp lõi, hỗn hợp làm khuôn có độ ẩm $3,5% \div 5%$, lò đứng nấu gang $1450^\circ\text{C}$ với đá vôi trợ dung $4% \div 5%$). Giới thiệu các phương pháp đúc đặc biệt: đúc khuôn kim loại, đúc ly tâm (trục đứng tạo vành khăn, trục ngang đúc ống đường kính từ $75\text{ mm} \div 3\text{ m}$, chiều dài đến $10\text{ m}$), và đúc áp lực với áp suất lòng khuôn đạt $10 \div 20\text{ MPa}$.
• Chương II - Gia công kim loại bằng áp lực: Phân tích các phương pháp biến dạng dẻo:
  • Cán: Cán dọc, cán ngang, cán nghiêng; máy cán hai trục; phân loại sản phẩm tấm ($0,2 \div 60\text{ mm}$), thép hình, thép ống.
  • Kéo: Khuôn kéo 4 vùng (dẫn phôi, biến dạng, định hình, thoát khuôn); máy kéo trống ($15 \div 150\text{ kW}$) và máy kéo xích ($15 \div 50\text{ m/phút}$); khả năng kéo dây thép đến đường kính $0,65\text{ mm}$.
  • Ép: Ép thuận, ép nghịch kim loại nung nóng qua lỗ khuôn.
  • Rèn: Rèn tự do (búa hơi, búa hơi nước, máy ép thủy lực); rèn khuôn (dập khối) trên máy ép ma sát trục vít JA 53-63; phân bố thớ sợi kim loại chịu lực ở trục khuỷu.
  • Dập tấm: Nhóm nguyên công cắt (cắt rời, cắt hình, đột lỗ, cắt trích, cắt chia, cắt mép) và nhóm tạo hình (uốn, dập vuốt, nong lỗ) trên máy ép trục khuỷu J23-10B; kết cấu khuôn dập đơn, liên hợp và tổ hợp.
• Chương III - Hàn kim loại: Trình bày nguyên lý hồ quang điện, yêu cầu nguồn điện hàn ($U_0 < 90\text{ V}$, dòng ngắn mạch $I_{nm} = (1,3 \div 1,4)I_h$); cấu tạo máy hàn xoay chiều lõi từ di động, cuộn dây di động và máy phát điện hàn một chiều. Phân loại tư thế hàn theo chuẩn quốc tế (1G, 2G, 3G, 4G cho giáp mối; 1F, 2F, 3F, 4F cho góc; 1GR, 5G, 2G, 6G cho ống). Quy chuẩn chuẩn bị mép hàn (gấp mép, vát chữ V, U, K, X). Cấu tạo que hàn bọc thuốc theo TCVN 3734-89 (chiều dài $250 \div 450\text{ mm}$, đường kính lõi $1,6 \div 6,0\text{ mm}$, hệ vỏ thuốc axit A và bazơ B). Nguyên lý hàn điện tiếp xúc (hàn giáp mối chảy/không chảy, hàn điểm, hàn đường) theo định luật Joule - Lenz.
• Chương IV - Gia công cắt gọt kim loại: Trình bày các quy luật cơ bản của quá trình cắt gọt kim loại và kỹ thuật nguội trong chế tạo cơ khí.

---

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình củng cố các nguyên lý vật lý và cơ học ứng dụng trong kỹ thuật vật liệu:

• Lý thuyết nhiệt - luyện kim: Quá trình cháy oxy hóa, trao đổi nhiệt trong lò đứng, ảnh hưởng của nhiệt độ rót ($1200^\circ\text{C} \div 1400^\circ\text{C}$) và sự co ngót thể tích của gang xám ($\sim 1%$).
• Nguyên lý biến dạng dẻo: Cơ chế dịch chuyển mạng tinh thể dưới tác dụng của ứng suất nén/kéo; sự định hướng của tổ chức thớ sợi kim loại (so sánh cấu trúc thớ uốn liên tục khi rèn trục khuỷu với cấu trúc thớ bị cắt đứt khi tiện).
• Cơ sở điện trường và nhiệt học trong liên kết hàn: Hiện tượng phóng điện hồ quang, mạch từ phân nhánh qua khe hở không khí trong biến áp hàn, và định luật phát nhiệt Joule - Lenz ($Q = 0,24 \cdot I^2 \cdot R \cdot t$) tại điểm tiếp xúc điện trở.

---

Kỹ năng phát triển

Thông qua việc học tập giáo trình, sinh viên hình thành các kỹ năng:

• Kỹ năng kỹ thuật: Tính toán khối lượng kim loại rót khuôn ($G = G_{mẫu} \times A$), lựa chọn kích thước vát mép liên kết hàn ($a, b, R, \alpha$) theo chiều dày phôi $S$, xác định chế độ điều chỉnh dòng điện hàn trên máy biến áp lõi từ di động.
• Kỹ năng phân tích: Đánh giá nguyên nhân gây khuyết tật vật đúc (rỗ khí, nứt, biến dạng khi dỡ khuôn sớm), so sánh độ chính xác và cơ tính của sản phẩm rèn tự do so với rèn khuôn, phân biệt cơ chế tạo hình dập vuốt có ép biên và không ép biên.
• Kỹ năng ứng dụng công nghệ: Nhận diện và lựa chọn quy trình công nghệ chế tạo phù hợp cho từng loại chi tiết ngành ô tô (vỏ xe dập tấm, xilanh đúc ly tâm, trục khuỷu rèn khuôn, khung xe hàn liên kết).

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình định hướng quy trình giảng dạy kết hợp giữa lý thuyết công nghệ, trực quan hóa cấu tạo máy và thực hành xưởng:

Yếu tố sư phạm	Quy cách và Phương thức triển khai trong giáo trình
Phương pháp giảng dạy	Thuyết giảng kết hợp giải thích sơ đồ nguyên lý hoạt động của thiết bị (máy búa hơi, máy ép trục vít, máy ép trục khuỷu J23-10B, biến áp hàn có lõi từ di động). Giảng viên sử dụng phim kỹ thuật, hình ảnh mặt cắt khuôn và sơ đồ mạch điện/mạch từ.
Liên hệ thực tiễn	Kết nối trực tiếp bài học lý thuyết với các buổi tham quan thực tế tại Xưởng Cơ khí và Xưởng Ôtô nhằm nhận diện sản phẩm phôi và thiết bị công nghiệp.
Hệ thống bài tập	Câu hỏi ôn tập cuối mỗi bài học yêu cầu giải thích nguyên lý, vẽ sơ đồ kết cấu, so sánh ưu nhược điểm kỹ thuật và trình bày quy trình thao tác.
Hướng dẫn tự học	Sinh viên phải nghiên cứu tài liệu trước khi lên lớp, tra cứu các thông số hình học mép hàn, bảng tỷ số vỏ thuốc que hàn ($D/d$) và danh mục tài liệu tham khảo chuyên ngành.

---

Điểm nổi bật và cập nhật

• Lịch sử chỉnh sửa và hoàn thiện: Tài liệu được biên soạn ban đầu vào tháng 6/2006, trải qua lần chỉnh sửa thứ hai (2008–2009) và lần chỉnh sửa thứ ba vào năm 2010 nhằm chuẩn hóa khối lượng kiến thức phù hợp với đối tượng sinh viên cao đẳng kỹ thuật.
• Cập nhật thiết bị công nghiệp cụ thể: Giáo trình đưa vào sơ đồ cấu tạo và nguyên lý làm việc của các thiết bị chế tạo máy như:
  • Máy ép ma sát kiểu trục vít và máy ép trục vít model JA 53-63 (hãng Xuzhou J&B).
  • Máy ép trục khuỷu model J23-10B (hãng Xuzhou J&B) sử dụng trong dập tấm.
• Quy chuẩn hóa theo tiêu chuẩn kỹ thuật:
  • Áp dụng hệ thống ký hiệu tư thế hàn quốc tế cho mối hàn giáp mối ($1\text{G} \div 4\text{G}$), mối hàn góc ($1\text{F} \div 4\text{F}$) và mối hàn ống ($1\text{GR}, 5\text{G}, 2\text{G}, 6\text{G}$).
  • Phân loại que hàn điện hồ quang dựa trên Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3734-89, quy định rõ đường kính que ($d$), tỷ số đường kính vỏ bọc ($D/d$) và hệ hóa chất vỏ thuốc (axit A, bazơ B).
• Gắn kết thực tế chế tạo phụ tùng ô tô: Cung cấp số liệu thống kê cụ thể về tỷ trọng chi tiết dập tấm trong công nghệ ô tô - máy kéo (chiếm $60% \div 95%$), đúc gang trong máy công cụ ($77%$), cùng các giải pháp công nghệ hàn chảy phục hồi bánh răng, xilanh rạn nứt và dụng cụ cắt.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG                        │
└──────────────────────────────┬──────────────────────────────┘
                               │
       ┌───────────────────────┼───────────────────────┐
       ▼                       ▼                       ▼
[Sinh viên Cao đẳng]      [Giảng viên Cơ khí]    [Cán bộ kỹ thuật/Thợ]
 • Ngành Ôtô (Năm 1-2)     • Soạn bài giảng       • Tra cứu thông số
 • Ngành Chế tạo máy       • Hướng dẫn xưởng      • Phân loại que hàn/khuôn

• Sinh viên: Phục vụ trực tiếp sinh viên năm thứ nhất và năm thứ hai theo học hệ Cao đẳng khối ngành Công nghệ Kỹ thuật Ôtô, Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí và Chế tạo máy.
• Kiến thức tiên quyết (Prerequisites):
  • Vẽ kỹ thuật cơ khí: Khả năng đọc hiểu bản vẽ chế tạo, bản vẽ chi tiết đúc, mặt phân khuôn, ký hiệu độ nhám và dung sai hình học.
  • Vật liệu học: Hiểu biết về giản đồ trạng thái Sắt - Carbon ($\text{Fe-C}$), cấu chức gang, thép, hợp kim màu và cơ tính vật liệu.
  • Vật lý đại cương: Nắm vững các khái niệm về dòng điện, điện trở tiếp xúc, nhiệt lượng và truyền nhiệt.
• Giảng viên: Sử dụng làm đề cương và giáo trình khung cho học phần Công nghệ Kim loại; làm căn cứ xây dựng giáo án lý thuyết, phiếu thực hành xưởng và ngân hàng đề thi kết thúc học phần.
• Tự học và tài liệu tham khảo: Dành cho kỹ thuật viên xưởng ô tô, thợ gia công cơ khí muốn tra cứu quy cách vát mép hàn, cách chọn que hàn, kết cấu khuôn dập và nguyên lý máy gia công áp lực.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với ai?

Tài liệu được biên soạn cho sinh viên cao đẳng ngành Công nghệ Kỹ thuật Ôtô, đồng thời là tài liệu tham khảo cho sinh viên các chuyên ngành kỹ thuật cơ khí chế tạo, thợ gia công kim loại và kỹ thuật viên xưởng sản xuất.

2. Cần kiến thức nền nào trước khi học giáo trình này?

Người học cần hoàn thành các môn học cơ sở gồm: Vẽ kỹ thuật (đọc hiểu bản vẽ đúc, ký hiệu kích thước), Vật liệu kim khí (giản đồ pha $\text{Fe-C}$, đặc tính gang/thép), và Vật lý đại cương (nhiệt động học, điện trở, hồ quang).

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu lý thuyết chung là gì?

Giáo trình tập trung vào các thiết bị công nghiệp cụ thể (máy ép JA 53-63, J23-10B của Xuzhou J&B), bảng tra cứu kích thước mép hàn chi tiết, bảng phân loại que hàn theo TCVN 3734-89, và các ví dụ ứng dụng trực tiếp trong sản xuất linh kiện ô tô (trục khuỷu, thân máy, vỏ dập tấm).

4. Làm sao để tự học giáo trình đạt hiệu quả cao?

Người học cần đọc trước nội dung từng bài, tự vẽ lại các sơ đồ nguyên lý (mạch từ máy hàn, kết cấu khuôn ép/dập, đường truyền động búa hơi), trả lời toàn bộ câu hỏi ôn tập cuối chương và đối chiếu cấu tạo lý thuyết với các chi tiết, thiết bị thực tế tại xưởng thực hành.

5. Giáo trình có đề cập đến các tài liệu tham khảo nào không?

Giáo trình được tổng hợp từ các nguồn tài liệu kỹ thuật cơ khí chuyên ngành, có phần danh mục Tài liệu tham khảo ở cuối sách để sinh viên tra cứu chuyên sâu về công nghệ đúc, hàn, gia công áp lực và cắt gọt kim loại.

---

Kết luận

Giáo trình Công Nghệ Kim Loại của Khoa Cơ khí - Trường Cao đẳng Kỹ thuật Lý Tự Trọng TP.HCM cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện về 4 nhóm công nghệ gia công cốt lõi: Đúc, Gia công áp lực, Hàn và Cắt gọt kim loại. Nội dung giáo trình gắn liền giữa nguyên lý cơ bản với cấu tạo thiết bị công nghiệp và thông số tiêu chuẩn định lượng. Lộ trình học tập được thiết kế mạch lạc từ Bài mở đầu đến các kỹ thuật gia công chi tiết, là tài liệu cơ sở hỗ trợ sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Ôtô hoàn thành chương trình đào tạo chuyên môn và phát triển kỹ năng thực hành nghề nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu 1. Mục đích yêu cầu của học phần - Mục đích + Tổng hợp các khái niệm chính về các hình thức gia công cơ khí, nguyên lý hoạt động của các thiết bị gia công cơ khí thông dụng. + Tìm hiệu ứng dụng của các hình thức gia công và các dạng các sản phâm của gia công cơ khí. - Yêu câu + Sinh viên trình bày được nguyên lý, đặc điểm và ứng dụng của các phương pháp gia công cơ khí thông dụng.

+ Nhận diện được sản phẩm từ các phương pháp gia công cơ khí khác nhau. Phương pháp học học phần | | - Sinh vién doc tài liệu trước khi lên lớp và tham khảo các tài liệu liệt kê ở trang Tài liệu tham khảo. - Giảng viên sử dụng sơ đồ, tranh ảnh, phim cho bài giảng. Liên hệ thực tế kết hợp tham quan xưởng Cơ khí và xưởng Ôtô.

Chương ] DUC KIM LOẠI Bai 1. DUC GANG Yêu cầu - Trình bày được nguyên lý, đặc điểm của quá trình đúc gang. - Liệt kê được các thiết bị, dụng cụ trong công nghệ đúc gang bằng khuôn cát Ì. Nguyên lý của quá trình đúc trong khuôn cát - Đúc là phương pháp chế tạo sắn phẩm bằng cách nấu chảy kim loại và rót kim loại vào khuôn có hình dạng và kích thước theo yêu cầu.

Có thể đúc trong khuôn cát, khuôn kim loại hay bằng phương pháp đúc đặc biệt. - Quá trình đúc gang trong khuôn cát cũng dựa vào nguyên lý trên và được tiên hành theo các bước công nghệ sau: + Chế tạo mẫu, hòm khuôn, hộp lõi. + Làm khuôn và lõi. + Nấu chảy lượng gang cần đúc, rót gang lỏng vào khuôn đúc.

+ Khi nguội, lấy vật đúc ra. + Làm sạch vật đúc. + Kiểm tra, nhiệt luyện hoặc gia công lại. Dac diém - Có thể đúc được tất cả các vật liệu nấu chảy lỏng như gang, thép, kim loại, hợp kim, phi kim loại.

- Có thê đúc được các vật có khối lượng khác nhau từ vài gram cho đên vài trăm tân. : - Có thể đúc được các chỉ tiết có hình dáng phức tạp. - Thường thì đúc có độ bóng và độ chính xác không cao nhưng nếu áp dụng các phương pháp đúc đặc biệt cho ra độ bóng và độ chính xác tương đôi cao. - Vốn đầu tư ít, năng suất cao.

- Nhược điểm + Lượng dư gia công cơ khí tương đối lớn. + Các khuyết tật rỗ khí. + Độ bóng và độ chính xác không cao. + Không cơ khí hóa và tự động hóa.

Pham vi tng dung - Đúc là phương pháp công nghệ được sử dụng rộng rãi trong tất cả các ngành chê tạo nông nghiệp, máy công cụ, máy kéo. - - Sản phẩm đúc gang chiếm 77%. Thiết bị dụng cụ đúc gang trong khuôn cú 1. Lò nẫu - Để nấu chảy gang lỏng người ta thường dùng lò đứng.

- Đặc điểm + Có cấu tạo đơn giản. + Dễ thao tác dễ sửa chữa. + Lượng nhiên liệu cần thiết tương đối ít, nhiệt độ gang lỏng có thế đạt dén 1450°C. + Nang suat cao.

+ Có thể thay đổi thành phần hóa học của gang dễ dàng.1 Cấu tạo lò đứng _1, Cột chống 2. Gạch chịu lửa 4. Thùng tiếp liệu 9. Ống khỏi Cổ11.

Lò Thiết bị dậ p lửa trước chứa' gang lỏng 16. Cửa ra gang 17. Cửa tháo xi 19. Quạt gió - Nguyên lý quá trình nấu chảy Quá trình nấu chảy là quá trình Ôxy hóa nhiên liệu và tạp chất để phát nhiệt và quá trình trao đối nhiệt độ giữa khí nóng và vật liệu nóng.

- Quá trình nấu gang Chất củi vào lò để đốt ,cháy rồi cho tiếp vào lò một lớp than gọi là lớp than đáy có vị trí cao hơn mắt gió từ 400+1200 mm có tác dụng để đỡ vật liệu nấu chảy đặt phía trên nó. Sau đó chất vật liệu vào lò theo trình tự như sau: 1. Củi cho ở lớp đáy 2. Chất trợ dung 5.

Khoảng 40+60 phút thổi gió vào 2. Mẫu Để làm khuôn đúc, ta phải có mẫu hình dạng của mẫu giống như hình dạng ngoài của chỉ tiết cần chế tạo, bên trong phải làm lõi. Mẫu được làm liền hoặc làm rời thành hai nửa hay nhiều phần riêng biệt có thể lắp ghép với nhau (càng ít mảnh riêng biệt cảng tốt), chế tạo theo bản vẽ đúc (hình 1. Để dễ dàng lấy mẫu ra khỏi khuôn đã đầm chặt cát, người ta tạo độ dốc khuôn trên các thành đứng của mẫu khoảng 3+5 độ.

"Nếu vật đúc có gia cơ khí thì mẫu cần làm dôi ra phần lượng dư cho các mặt gia công. Mẫu phải có kích thước lớn hơn so với vật đúc vì khi kim loại nguội sẽ co ngót lại (khoảng 1° đối với gang xám). Lượng kim loại cần thiết để rót khuôn: G=ŒxA. G: Trọng lượng gang cần thiết rót khuôn để chế tạo vật đúc.

A: Là hệ số phụ thuộc vào chế độ tạo mẫu. GŒ: Trọng lượng mẫu.-- ' Di: LÊ 4 NENA — SCS oS _ Mj* no OT Y Ps Ũ Ũ a 5 OLB LO ey ms ———— 6 2 pases a4 9 vs 7 Ẹ 10 Hinh 1.2 Bản vẽ chỉ tiết và bản vẽ đúc 1. Lượng dư gia công 3. Mặt phân khuôn 4.

Kh e hở gối lõi 10. Lõi và bộp lõi Dé tao hinh dang bén tron g của vật đúc thì cần phải làm lõi. Để chế tạo lõi thì phải có hộp lõi. Hộp lõi được làm bằng gỗ, đôi khi có thể làm bằng kim loại, có thể làm liền hoặc là tạo thành hai mảnh ghép lại.

Lõi phải có thêm gôi lõi đề khi đặt vào khuôn có thể nằm tại một vị trí nhất định để không rơi hoặc tựa vào thành khuôn, x on G6i 16i trén Mẫu trên / : So Ma) oY Uo onal Xsex] << << OX OX Than lõi ` “ ^ Mẫu dưới Tai gôi mầu KS Gôi lõi dưới Hình 1.3 Mẫu, hộp lõi và lõi 4.4 Các bộ phận cơ bản của khuôn đúc bằng cát 1. Mặt phân khuôn 4. Rãnh thoát khí 6. Chốt định vị 7.

Khe hở gối lõi 12. Rãnh lọc xỉ 15. Hom khuôn Được làm bằng kim loại không đáy không lắp. Hòm khuôn để giữ vững khuôn đúc khi chế tạo.

Hỗn hợp làm khuôn và lõi Hỗn hợp làm khuôn và lõi là cát cộng đất sét và một lượng nước vừa đủ. Đắt sét có tác dụng làm chất kết dính và cần có các yêu cầu sau: Tính dẻo tốt để có thể biến dạng mà không phá hủy hình dáng của khuôn khi chịu lực. Tính đẻo ph thuộc vào lượng nước chứa trong hỗn hợp (khoáng 3,5+5%). Tinh thông hơi tốt để hơi và khí sinh ra trong quá trình đúc thoát được ra ngoài nhờ các lỗ xốp.

Tính thông hơi phụ thuộc vào kích thước hạt cát mức độ nén chặt, hạt cát. Tính bền để vận chuyển và chứa vật đúc mà không bị vỡ khuôn. Điều này phụ thuộc vào số lượng và chất lượng của chất kết dính. Tính lún tốt: để vật đúc co dan tu do, không làm cho khuôn, lõi bị nứt, VỠ V.

Tính bên lâu: đảm bảo cho hỗn hợp giữ được tinh chat ban dau sau khi đã dùng nhiều lần. Tính bền nhiệt để hỗn hợp không bị chảy khi tiếp xúc với kim loại lỏng. Điều này phụ thuộc vào chất lượng của cát và đất sét. Các phương pháp làm khuôn H = 4 i Wty.5 Làm khuôn cát bằng tay trong hai hòm khuôn, lõi ngang, mẫu rời Có hai cách làm khuôn: Làm bằng tay và bằng máy - Làm khuôn bằng tay + Dùng trong sản xuất đơn chiếc và hàng loạt nhỏ + Độ chính xác không cao, năng suất thấp + Tay nghề công nhân cao, điều kiện làm việc nặng nhọc Uuđiểm - + Có thể đúc được các chỉ tiết phức tạp + Đúc được các chỉ tiết có kích thước và khối lượng tùy ý - Làm khuôn bằng máy: cho năng suất và độ.

chính xác cao, điều kiện làm việc công nhân dễ dàng. Qua irinh dic gang trong khuôn cái 1. Phôi liệu Để nấu gang, ta phải cho các vật liệu vào lò gọi là phôi liệu, bao gồm: vật liệu, kim loại, chất trợ dung. Chất trợ dung có tác dụng làm cho loãng và nổi lên trên thường là đá vôi với tỉ lệ 4+5%.

Tùy vào trọng lượng của vật đúc mà nhiệt độ trong quá trình đúc có thể duy trì từ 1200+1400°C (xem giảng đồ trạng thái sắt- cacbon). Ví dụ: để đúc gang với vật đúc lớn với nhiệt độ 1220+1260°C, gang ra lò phải có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ rót khoảng 50°. Rot khuôn, dỡ khuôn và làm sạch a. Rot khuén - Cầu tao gang chảy lỏng từ lò nấu được đức vào những thùng rót có bề dày từ ó-8mm, đáy dày từ 10-13mm, có lát một lớp gạch chịu lửa.

- Nhiệt độ rót gang lỏng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng vật đúc b. Dỡ khuôn Sau khi rót gang lỏng, đề nguội một thời gian rồi tiến hành dỡ khuôn, không nên đỡ khuôn quá sớm vì làm cong vênh và nứt vật đúc. Ví dụ: nhiệt độ dỡ khuôn với vật đúc mỏng là 900°C, vật đúc trung bình là 500°C, vật đúc lớn là 600--700°C c. Làm sạch vật đúc Vật đúc sau khi đỡ khỏi hòm khuôn bao giờ đậu rót, đậu ngới, đậu hơi v.

và mặt ngoài bị dính hỗn hợp làm khuôn, ta có thể đập gây các thành phần dư thừa còn hỗn hợp dính trên vật đúc có thể tiến hành làm sạch bằng những cách dùng chỗi thép để quét, làm sạch bằng tay, vật đúc nhỏ có thể cho vào thùng quay, vật đúc lớn làm sạch bằng phun cát. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Trình bày nguyên lý, đặc điểm và phạm vi ứng dụng của đúc gang. Mô tả cấu tạo thiết bị, dụng cụ dùng trong đúc gang thông dụng.

Mô tả quá trình đúc gang trong khuôn cát. CÁC PHƯƠNG PHAP DUC DAC BIET Yêu câu. - Trình bày được nguyên lý, đặc điểm và ứng dụng của phương pháp đúc bằng khuôn kim loại, đúc l¡ tâm, đúc áp lực Nhằm nâng cao năng suất và chất lượng vật đúc, để hạn chế những nhược điểm của phương pháp đúc trong khuôn cát người ta thường sử dụng các phương pháp đúc đặc biệt Các phương pháp đúc đặc biệt thường dùng: - Đúc bằng khuôn kim loại - Đúc áp lực - Duc li tim I. Duc bang khuôn kim loai I.

Nguyén ly Thực chất đúc trong khuôn kim loại là rót kim loại lỏng vào khuôn đúc băng kim loại. ¡ + Ưu điểm - Khuôn kim loại có thể dùng nhiều lần ( vài trăm ngàn cho đến vài ngàn lần) - Vật đúc có cơ tính tôt - Vật đúc có độ chính xác và độ nhẫn cao - Tuôi bên của khuôn cao _.~ Điều kiện lao động nhẹ nhàng, sạch sẽ, tiết kiệm được vật liệu làm khuôn, giá thành sản phẩm hạ.