CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN đó mang lại cái nhìn tổng quan về các nỗ lực và tiến triển trong lĩnh vực này trên toàn cầu. Những nghiên cứu này không chỉ là nguồn cảm hứng mà còn cung cấp thông tin quý giá cho việc phát triển đề tài. Các nghiên cứu tiêu biểu ngoài nước về độ bền và ứng dụng của hai loại thép SKD61 và FDAC là: A Taguchi and experimental investigation into the optimal processing conditions for the abrasive jet polishing of SKD61 mold steel - F. The study of chip characteristics and tool wear in milling of SKD61 mold steel - Shao- Hsien Chen, Min-Sheng Gao.
Thermal Fatigue Behavior Evaluation of Shot-Peened JIS SKD61 Hot-Work Mold Steel - Shu-Hung Yeh, Liu-Ho Chiu, Tao-Liang Chuang, Cheng-Yen Wu. Experimental Investigation of Abrasive Jet Polishing on the Free-Form Machined Surfaces of SKD61 Mold Steel Using SiC Particles - Tsuo-Fei Mao,Shie-Chen Yang, Feng- Che Tsai, Jung-Chou Hung, Biing-Hwa Yan. Characteristic Evaluation According to the Surface Treatment Method of SKD61 Mold Steel for Aluminum Casting - Choi, Se-Weon; Kim, Cheol-woo; Kim, Yong-Ho; Yoo, Hyo- Sang. Effect of Electron Irradiation on the Surface Hardness and Wear Characteristic of CrAlN Thin Film Deposited on the SKD61 Mold Steel - Eom, Tae-Young; Song, Young-Hwan; Choi, Su-Hyun; Choi, Jin-Young; Heo, Sung-Bo; Kim, Jun-Ho; Kim, Daeil.2 Tính cấp thiết của đề tài Tính cấp thiết của đề tài "Thử nghiệm độ bền 2 tấm insert giữa 2 loại thép SKD61 và thép FDAC trên khuôn đúc áp lực" nằm ở việc đáp ứng nhu cầu thực tiễn và cải thiện hiệu suất của quá trình sản xuất khuôn đúc áp lực.
Nâng cao chất lượng sản phẩm: Hiểu biết rõ về độ bền của các tấm insert giữa các loại thép có thể giúp tăng cường chất lượng và độ chính xác của sản phẩm khuôn đúc áp lực. Tối ưu hóa quy trình sản xuất: Nghiên cứu về độ bền của các tấm insert có thể cung cấp thông tin cần thiết để tối ưu hóa quy trình sản xuất, từ đó giảm thiểu thời gian và chi phí sản xuất. Nâng cao hiệu suất và tuổi thọ của khuôn đúc: Hiểu biết về độ bền của các tấm insert có thể giúp cải thiện hiệu suất và tuổi thọ của khuôn đúc áp lực, giảm thiểu sự hao mòn và tăng cường sự ổn định trong quá trình sản xuất. Thúc đẩy phát triển công nghiệp: Nghiên cứu này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy phát triển của ngành công nghiệp khuôn đúc áp lực tại Việt Nam, từ đó tạo ra nhiều cơ hội kinh doanh và việc làm mới.
2 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN Đáp ứng nhu cầu thị trường: Sản xuất các sản phẩm khuôn đúc áp lực với chất lượng cao và chi phí hợp lý là yêu cầu cấp thiết của thị trường, và nghiên cứu về độ bền của các tấm insert là một phần không thể thiếu trong quá trình đáp ứng nhu cầu này. Với những lý do trên, đề tài này mang lại giá trị thực tiễn và có tính cấp thiết cao đối với việc nâng cao chất lượng và hiệu suất của quá trình sản xuất khuôn đúc áp lực.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn Ý nghĩa khoa học Mở rộng hiểu biết về vật liệu và công nghệ: nghiên cứu này cung cấp thông tin chi tiết về độ bền của các tấm insert và sự tương tác giữa hai loại thép SKD61 và thép FDAC trong môi trường làm việc của khuôn đúc áp lực, từ đó mở rộng hiểu biết về vật liệu và công nghệ trong lĩnh vực này. Cung cấp dữ liệu thực tiễn cho ngành công nghiệp: Kết quả của nghiên cứu có thể cung cấp dữ liệu và thông tin thực tiễn cho các nhà sản xuất và các chuyên gia trong ngành công nghiệp khuôn đúc áp lực, giúp họ hiểu rõ hơn về hiệu suất và độ bền của các vật liệu và cải thiện quy trình sản xuất. Khuyến khích các nghiên cứu và phát triển tiếp theo: Bằng việc khám phá và phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền của các tấm insert, đề tài này có thể tạo động lực cho các nghiên cứu và phát triển tiếp theo trong lĩnh vực vật liệu và công nghệ khuôn đúc áp lực.
Hỗ trợ quyết định trong thiết kế và sản xuất: Kết quả của nghiên cứu có thể được áp dụng trực tiếp trong thiết kế và sản xuất khuôn đúc áp lực, giúp tối ưu hóa quy trình và chất lượng sản phẩm. Có ích cho cộng đồng khoa học và công nghiệp: Việc chia sẻ kết quả nghiên cứu thông qua bài báo khoa học và các hội thảo có thể mang lại lợi ích lớn cho cả cộng đồng khoa học và công nghiệp, từ việc trao đổi kiến thức đến việc thúc đẩy sự phát triển và hợp tác trong lĩnh vực này. Ý nghĩa thực tiễn Nâng cao chất lượng sản phẩm: Hiểu biết rõ về độ bền của các tấm insert có thể giúp cải thiện chất lượng và độ chính xác của sản phẩm khuôn đúc áp lực, giúp sản phẩm đạt được các tiêu chuẩn chất lượng cao. Giảm chi phí sản xuất: Bằng cách tối ưu hóa lựa chọn vật liệu cho các tấm insert, do đặc tính cơ học và độ bền tối ưu, đề tài này có thể giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và tăng cường hiệu suất của quá trình sản xuất.
Tăng cường tuổi thọ và bảo dưỡng khuôn đúc: Hiểu biết sâu sắc về độ bền của các tấm insert có thể giúp tăng cường tuổi thọ của khuôn đúc áp lực và giảm thiểu tần suất bảo dưỡng, từ đó tiết kiệm thời gian và chi phí bảo trì. 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN Tăng cường cạnh tranh cho doanh nghiệp: Việc sử dụng các tấm insert có độ bền cao và đáng tin cậy có thể giúp doanh nghiệp cạnh tranh tốt hơn trên thị trường, từ việc cung cấp sản phẩm chất lượng đến việc đáp ứng nhanh chóng yêu cầu của khách hàng. Thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp: Đề tài này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy phát triển của ngành công nghiệp khuôn đúc áp lực tại Việt Nam, từ việc nâng cao năng lực sản xuất đến việc tạo ra cơ hội việc làm và phát triển kinh tế.4 Mục đích nghiên cứu Dự đoán trước sự mài mòn của lòng khuôn. Phân tích được quá trình biến đổi của hai loại thép làm insert.
So sánh độ bền của insert lòng khuôn thép SKD61 với insert lòng khuôn thép tôi trước thông qua quá trình mài mòn của lòng khuôn trong quá trình đúc. Rút ra được những kết luận từ các kết quả trong suốt quá tình thực nghiệm.5 Đối tượng và phạm vị nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Tấm insert và các thành phần khuôn đúc áp lực. Quá trình sản xuất và vận hành khuôn đúc áp lực. Các kết quả mô phỏng về quá trình đúc sản phẩm trên phầm mềm mô phỏng.
Phạm vi nghiên cứu Đồ án tốt nghiệp xuất phát từ việc nghiên cứu giải quyết các vấn đề về tính tối ưu trong quá trình thiết kế, chế tạo các loại khuôn đúc. Nhờ quá tình thực nghiệm này, vấn đề có thể được giải quyết để tìm ra vật liệu thép thay thế cho SKD61. Từ các vấn đề trên, đồ án sẽ tập trung vào việc nghiên cứu độ bền của khuôn đúc áp lực với hai loại thép làm insert lòng khuôn là thép SKD61 và thép tôi trước thông qua quá trình mài mòn lòng khuôn trong quá trình đúc.6 Phương pháp nghiên cứu Tham khảo tài liệu về khuôn đúc áp lực, kiến thức dần được tích luỹ trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Các tài liệu tham khảo được thu thập qua các giáo trình, các bài báo nghiên cứu khoa học, và các thông tin được tìm kiếm trên internet.
Gia công insert lòng khuôn bằng thép FDAC dựa theo insert lòng khuôn thép SKD61 đã có trước đó. Sử dụng phương pháp Taguchi và phần mềm Altair Inspire Cast để tìm ra thông số đúc thích hợp. Thực nghiệm đúc và thu thập các số liệu trong suốt quá trình đúc. Kết luận những vấn đề về độ mài mòn của lòng khuôn bằng các phương pháp phân tích.
4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.7 Kết cấu ĐATN Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Tính toán thông số đúc Chương 4: Mô phỏng quá trình đúc Chương 5: Phương pháp và quy trình thực nghiệm Chương 6: Dự đoán, phân tích và đánh giá Chương 7: Kết luận và hướng phát triển Tài liệu tham khảo 5 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Công nghệ đúc áp lực Trong các máy đúc áp lực cao, loại máy nào cũng bao gồm hai bộ phận thủy lực, một bộ phận đóng mở, một bộ phận ép kim loại lỏng. Bộ phận đóng mở khuôn gọi là cơ cấu khóa khuôn, bộ phận ép hay còn gọi là cơ cấu ép. Hầu hết các máy đều có cơ cấu khóa khuôn kiểu nằm ngang. Cơ cấu ép có thể là ép thẳng đứng hoặc ép nằm ngang, phụ thuộc cách bố trí phòng ép.
Dẫn động cho các cơ cấu này là bơm thủy lực kiểu pittông hoặc bơm kiểu cánh. Bơm thủy lực có thể lắp trực tiếp trên máy hoặc bố trí độc lập.1 Mô hình khuôn đúc áp lực nằm ngang Chất lỏng công tác trong máy đúc áp lực thường là dầu khoáng vật hoặc huyền phù dầu – nước hoặc dầu khác. Dầu khoáng vật có tính bôi trơn và chống ăn mòn tốt, tính chất làm việc khá ổn định, giá thành thấp cho nên được sự dụng khá phổ biến. Nhược điểm của dầu khoáng vật là dễ cháy, làm ô nhiễm môi trường và đắt hơn nhũ tương dầu – nước.2 Máy đúc áp lực cao 6 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT Để tiết kiệm chất lỏng công tác làm việc trong điều kiện áp suất cao, trên máy người ta thường lắp thêm bình chứa chuyên dụng.
Bình chứa chịu áp lực cao, có lớp đệm khí cho nên chỉ cần sử dụng bơm hoặc động cơ điện có công suất nhỏ cũng đã đảm bảo được áp lực làm việc. Trong sản xuất hiện nay, máy đúc áp lực cao được sản xuất theo hai kiểu chính: máy ép buồng ép nóng và máy ép buồng ép nguội. Trong số các loại máy buồng ép nóng thì kiểu buồng ép nóng dạng thẳng đứng được sử dụng rộng rãi hơn cả. Máy đúc buồng ép nguội lại được chia ra thành kiểu nằm ngang, kiểu ép thẳng đứng từ dưới lên, kiểu ép thẳng đứng từ trên xuống.
Đúc áp lực trong buồng ép nguội kiểu thẳng đứng, ép từ trên xuống, có thể coi là phương pháp ép trực tiếp. Nguyên lý làm việc mô tả như sau: Khi pittông 1 đi lên, kim loại lỏng được nạp vào buồng ép nhưng sẽ đông đặc ngay tại chỗ thắt dòng 2 mà không thể đi vào hốc khuôn được.