đồ án kỹ thuật điện điện tử Nghiên cứu lựa chọn công nghệ để nâng cao năng suất và chất lượng của hộp chuyển động bánh răng hay hộp chuyển động phay 203 B của máy kéo 12 mã lực

Đồ án tốt nghiệp
Lời nói đầu
Đất nước ta đang chuyển sang mét giai đoạn mới , giai đoạn “Công nghiệp
hoá hiện đại hoá” đất nước. Vì thế ô tô,máy kéo và các phương tiện cơ giới khác,
đã trở thành những phương tiện máy móc vô cùng quan trọng và không thể thiếu
được trong nền kinh tế phát triển. Và do nước ta là một nước nông nghiệp nên các
máy nông cụ là một trong những mục tiêu phát triển nghành chế tạo máy.Các máy
móc vô cùng quan trọng, nó giúp con người giảm nhẹ sức lao động, góp phần nâng
cao năng suất lao động tạo ra nhiều của cải vật chất cho xã hội . Để thực hiện việc
phát triển trước năm 1980 nông nghiệp cả nước đã được trang bị 18.400 máy kéo
35 sức ngựa trở lên, và 17.600 máy kéo nhỏ. Cho tới nay số lượng các máy kéo đó
đã được trang bị lớn hơn rất nhiều lần. Do điều kiện chưa thể tự chế tạo sản xuất
được các máy nông nghiệp, nhưng do yêu cầu phát triển của đất nứoc, những năm
trước đây và cả hiện nay Việt Nam đã nhập rất nhiều máy nông nghiệp từ các
nước Liên Xô, Đông Đức , Trung Quốc, Tiệp Khắc, Rumani. Điều đó đã thúc đẩy
các nhà sản xuất cố gắng chế tạo ra các loại máy nông nghiệp do người Việt Nam
làm ra. Tại công ty Máy kéo và Máy nông cụ Hà Tây đã sản xuất nhiều máy kéo
và chế tạo ra nhiều phụ tùng thay thế trong máy kéo như hộp trái phải, hộp giảm
tốc, hộp số, hộp chuyển động bánh răng.Trong đó chi tiết hộp chuyển động bánh
răng của máy kéo 12 đựoc sản xuất với số lượng lớn , chiếm tới hơn 20% cơ cấu
sản phẩm đúc gang của công ty. Bộ phận hộp chuyển động bánh răng có tác dụng
truyền chuyển động cho hộp số làm di chuyển máy kéo.Từ bộ nổ truyền chuyển
động tới một bánh răng trong hộp chuyển động tới một bánh răng khác rồi truyền
chuyển động tới bánh răng nhỏ hơn truyền tới hộp số. Hộp chuyển động bánh răng
được sản xuất từ đúc gang xám sau đó qua gia công cơ khí rồi đem lắp đặt vào
máy kéo. Trong quá trình hoạt động của máy kéo hộp chuyển động có thể bị nứt
vỡ làm rò rỉ dầu máy. Chính vì thế ngoài việc sản xuất để lắp đặt vào máy kéo
mới, công ty còn sản xuất để thay thế bảo hành cho khách hàng. Đây là một mặt
hàng truyền thống của công ty.Hàng tháng công ty sản xuất được 400 sản phẩm,
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
1

Đồ án tốt nghiệp
hàng năm là 4000 sản phẩm. Đối tượng nghiên cứu của đề tài là: “ Nghiên cứu lựa
chọn công nghệ để nâng cao năng suất và chất lượng của hộp chuyển động bánh
răng hay hộp chuyển động phay 203 B của máy kéo 12 mã lực”
Đề tài gồm 3 phần:
Phần 1: Cơ sở lý thuyết để lựa chọn công nghệ
Phần 2: Thiết kế công nghệ
Quy trình nấu luyện gang xám 21 - 40 trong lò đứng
Phần 3: Nhận xét; đánh giá và đưa ra phương án công nghệ phù hợp với
điều kiện của công ty
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
2
Đồ án tốt nghiệp
PHẦN 1 : PHẦN LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ
A. Định nghĩa gang và tính chất của gang:
I. Định nghĩa gang:
1. Định nghĩa:
Nh chóng ta đã biết sát là nguyên tố kim loại được dùng nhiều nhất từ xưa
tới nay, nhưng sắt không được dùng ở trạng thái nguyên chất mà nó được dùng
dưới dạng các hợp kim của sắt với cacbon. Tỷ lệ cacbon thay đổi làm thay đổi hẳn
tính chất của hợp kim cả về cơ tính lẫn thành phần tổ chức và các tính chấtcông
nghệ nh tính đúc, tính hàn và gia công áp lực. Do đó mà hợp kim sắt – cacbon
đựơc chia thành thép và gang . Theo quy ước những hợp kim có dưới 2.14%C gọi
là thép, những hợp kim có từ 2.14-6.67%C gọi là gang . Trong thực tế rất Ýt dùng
thép có hàm lượng Cacbon trên 1% và cũng Ýt khi sử dụng gang có hàm lượng
Cacbon trên 4.3%.
Giản đồ trạng thái Fe-C
1147
+ ( γ +

Xe )

P + Xe
II
+
ThÐp
F + P
δ
δ + γ
L +
γ
n
J
A
H
B
P + Xe
II
γ +
Xe

II
γ +
Xe

II
L +
γ
Gang
L + Xe

I
( γ +
Xe ) + Xe
I
( P + Xe ) + Xe
I

P + Xe
727
L
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
3
Đồ án tốt nghiệp
Ngoài Cacbon và sắt, trong gang còn một số nguyên tố khác nh Si,Mn,P và S. C¸c
nguyên tố này có lẫn trong gang là do bản chất của quá trình luyện kim. Khi lượng
các nguyên tố này nằm trong giới hạn quy định gọi là gang thường. Nếu hàm
lượng của chúng cao hơn giới hạn quy định hoặc có thêm các nguyên tố khác nh
Cr, Ni thì tuỳ theo số % nhiều Ýt mà gọi là gang hợp kim cao hay gang hợp kim
thấp.
Thành phần của các nguyên tố thường có trong gang :
Si 0.4 – 3.5% Mn 0.2 -4.0%
P 0.04 – 1.5% S 0.02 – 0,2%
2) Phân loại gang:
Phân loại gang:gang khác với thép ở chỗ gang có cacbon ở dạng tự do hay
gọi là graphít còn thép thì không.Graphít có độ cứng thấp và có tính giòn.
Người ta có thể phân loại gang thành các loại sau:
a) Gang trắng
Trong thành phần của gang trắng có Xemetit, không có graphít nên gang
trắng có độ cứng cao, tính chống mòn cao, nhưng không gia công cơ khí được. Vì
vậy sử dụng nó làm vỏ trục nghiền , trục cán hoặc cạp trên mép lưỡi cày.

-Gang trắng được chia ra làm 3 loại:
+gang trắng trước cùng tinh
+gang trắng cùng tinh
+gang trắng sau cùng tinh
b) Gang hoa râm: vừa có graphít, vừa có lêđêburít( có xêmentít)
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
4
Đồ án tốt nghiệp
c) Gang biến trắng: Mặt ngoài là gang trắng nhưng phía trong ruộtlại là
gang xám (không xementít). Vùng chuyển tiếp mặt ngoài và trong ruột có
tổ chức của hoa râm.
d) Gang dẻo ( gang rèn )
Trong gang dẻo cacbon cũng ở dạng tự do nh gang xám nhưng hình dáng
của graphít khác đi (graphít ở dạng bông không ở dạng tấm).
e) Gang xám : graphít của gang xám ở dạng tấm phân bố trên nền kim loại.
Do graphít là dạng than chì xốp nên có tác dụng làm các chi tiết máy
không chịu va đập, dễ gia công cắt gọt. Đồng thời vì xốp nên có thể làm nơi
chứa dầu bôi trơn giảm chấn động. Tính năng khác là trong quá trình kết
tinh của vật đúc, sự tạo thành graphít làm tăng thể tích vật đúc. Do đó làm
giảm độ co của vật đúc.
Gang xám được căn cứ theo tổ chức nền kim loại:
+ Gang xám pherít
+ Gang xám pherít – péclít
+ Gang xám péclít
f) Gang cầu (gang độ bền cao)
Do yêu cầu cần nâng cao độ bền, độ cứng của gang . Để đáp ứng yêu cầu
kỹ thuật đòi hỏi người ta đã cải thiện bằng cách cho vào gang lỏng một số chất cầu
hoá (Mg, Cd) biến graphít từ dạng tấm thành dạng cầu. Chính vì vậy mà gang cầu
có độ bền cao gần với thép, nên gọi là gang có độ bền cao. Gang cầu dùng để chế
tạo trục khuỷu một số loại xe con.

Căn cứ vào nền kim loaị gang cầu cũng được chia ra làm:
+ Gang cầu pherít
+ Gang cầu pherít – péclít
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
5
Đồ án tốt nghiệp
+ Gang cầu péclít
g) Gang hợp kim
So với các loại trên, gang hợp kim có thể có một số tính chất đặc biệt đáp
ứng yêu cầu kỹ thuật được tốt hơn. Trong thành phần gang hợp kim ngoài sắt và
cacbon cónguyên tố hợp kim. Cr,Mn, tăng độ cứng, tăng độ chống mài mòn và
làm gang dễ bị biến trắng. Ni, Cu làm gang dễ gia công.
Al, V, Ti làm graphít phân tán nhỏ mịn nâng cao cơ tính. Theo mức độ hợp kim
chia ra làm 3 loại gang hợp kim:
- Gang hợp kim thấp : thành phần lượng nguyên tố Ýt hơn
25%
- Gang hợp kim trung bình : Có từ 2,5 – 10% lượng nguyên tố hợp kim
- Gang hợp kim cao : Có hơn 10% lượng nguyên tố hợp kim.
Chính vì tính công nghệ của mình nên gang hợp kim được dùng chế tạo
xecmăng động cơ đốt trong, ống xilanh…
Vì thế dựa trên các tính chất và đặc điểm của gang, ta quyết định sử dụng
gang xám để chế tạo phôi đúc cho chi tiết hộp bánh răng máy kéo 12 do các đặc
tính nh :
- Tính đúc tốt
+ Độ co ngót Ýt
+ Khả năng giảm chấn
+ TÝnh chảy loãng tốt
Tuy gang xám còn có nhiều hạn chế về mặt tính chất và độ bền so với các vật
liệu khác nhưng dựa vào tính kinh tế và điều kiện làm việc của chi tiết. Chúng tôi
vẫn quyết định sử dụng gang xám để đúc phôi chi tiết hộp bánh răng máy kéo 12.

II. Tính đúc của gang:
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
6
Đồ án tốt nghiệp
Gang xám thuộc loại hợp kim dễ đúc, sản phẩm đúc ra Ýt tật và Ýt hỏng vì
gang xám có tính đúc tốt:
- Độ chảy loãng cao nên có thể đúc vật phức tạp, thành mỏng tạp chất lẫn lộn
và bót khí Ýt do trong gang lỏng, dễ nổi lên hơn so với kim loại nhẹ như Al, Mg.
- Co ngót Ýt tuỳ thành phần gang có thể thay đổi từ 0 – 1,9% về độ co thể
tích khi đông đặc; trong lúc đó thép hoặc gang dẻo co tới 5%.
- Co ngắn sau khi đông cũng Ýt chỉ bằng khoản nửa của các hợp kim khác
do đó vật đúc Ýt ứng suất, Ýt nứt cong phần lớn đúc xong có thể dùng ngay không
cần qua ủ để giảm ứng suất như đối với các kim loại và hợp kim khác.
1- Tính chảy loãng:
Hai biện pháp chủ yếu để tăng khả năng chảy loãng của gang là:
+ Nâng cao nhiệt độ rót.
+ Tăng lượng chứa Si và P cho gang đạt thành phần cùng tinh.
2- Đặc tính co:
Co thể tích xẩy ra vào giai đoạn kim loại trong khuôn còn lỏng và giai đoạn
kết tinh sẽ gây rỗ co ngót ở vật đúc
- Khi kim loại còn lỏng thì:
Nhiệt độ rót cao lượng co ngót sẽ càng nhiều cứ quá nhiệt 100
o
C sẽ co
khoảng 1,1 - 1,8%
- Lúc kết tinh co thể tích tuỳ thuộc những yếu tố sau:
+ Khoảng đông lớn ( xa cùng tinh ) co ngót nhiều.
+ Lượng graphít cùng tinh càng nhiều thì co thể tích giảm vì sự graphít hoá
kèm theo tăng thể tích: 1% Graphít sẽ tăng chừng 2%. Do đó cùng thành phần
nhưng kết tinh thành gang trắng sẽ sinh co ngót nhiều hơn gang xám.

+ Gang graphít cầu co ngót nhiều hơn gang xám và hơn cả gang trắng nhất
là khi có độ cùng tinh nhỏ. Thể tích rỗ co ngót của các loại gang thường trong
khoảng sau( tính theo%):
+ Gang trắng từ 4 đến 6
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
7
Đồ án tốt nghiệp
+ Gang xám từ 0,5 đến 2
+ Gang cầu (Sc cao ) đến 7
+ Gang cầu (Sx thấp) đến 10
- Độ co dài của gang phụ thuộc vào thành phần của gang và tốc độ nguội;
lượng C và Si càng cao, chiều dày lớn thì độ co giảm.
Độ co dài của một số loại gang ( %)
Gang ε
dãn
ε
tp
ε
sp
ε
thưc
ε
toàn phẩn
Gang trắng
Gang xám
Gang cầu có péclít+
C
gr
hoặc péclít + C
gr

Gang cầu có
péclít + xementít + C
gr
< 0,1
0,10 –0,25
0,4 – 0,6
0,2 – 0,3
0,06 – 1,0
0,2 – 0,35
0,2 – 0,35
0,6 – 0,85
0,9 -1,05
0,9 – 1,05
0,9 – 1,05
0,9 – 1,05
1,5 – 3,0
0,9 – 1,3
0,5 – 1,0
1,2 – 1,7
1,5 – 2,1
1,1 – 1,4
1,1 – 1,4
1,5 – 1,9
3- Ứng suất và nứt là hậu quả của sự co dài khi đúc.
a) Nứt nóng sinh ra do làm nguội vật đúc không đều hoặc có cản co ngay
giữa lúc gang đang kết tinh , bên trong còn có lớp kim loại láng. Gang nào co Ýt,
dãn trước lúc co nhiều thì gang Ýt bị nứt nóng.
b) Ứng suất dư và nứt nguội: ứng suất dư sinh ra trong khi nhiệt độ hạ thấp
dưới 620
o

C do cản co và nguội không đều.
4 - Thiên tích :là sự tập trung với mật độ lớn của các nguyên tố có trong gang.
Tăng lượng chứa cacbon phôtpho, lưu huỳnh và tăng chiều dày sẽ làm gang thiên
tích nhiều.
Đối với gang bền cao ( gang cầu) cần đặc biệt chú ý hiện tượng thiên tích
C, Mg và S ở phần trên của vật đúc ( ở dạng vết đen).
III- Gang xám Grạphít tấm
1)- Tính chất:Chóng ta có thể thấy rằng tầm quan trọng của gang xám trong
Côngnghiệp chế tạo nói chung và trong Công nghệ chế tạo máy kéo và sản xuất vỏ
hộp chuyển động phay nói riêng.
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
8
Đồ án tốt nghiệp
Người ta thống kê thấy rằng có tới 40% số vật đúc gang không phải chịu tải
trọng trong khi làm việc. Như vậy đối với số này; không có yêu cầu gì đặc biệt về
độ bền của gang chỉ cần để gia công cắt gọt, bề mặt vật đúc nhẵn đẹp. Nhìn
chung các vật đúc gang xám đều có qua gia công cắt gọt do đó có một yêu cầu
quan trọng là trong tổ chức gang không được có mặt xêmentít tự do ( làm tăng độ
rắn và làm vật đúc dòn).
Thành phần gang thường trong khoảng sau:
3.5 – 3.6% C; 1.5 -2.8% Si; 0.4 – 0.8% Mn; 0.4 -0.8% P
“Gang xám thường” rất nhạy cảm với tốc độ nguội nên tổ chức ở thành vật
đúc không đồng nhất giữa trong với ngoài giữa chỗ dày với chỗ mỏng; Graphít có
thể thay đổi từ dạng phân tán; giữa nhánh cây tới dạng tấm thô. Nền kim loại cơ sở
gồm péclít và pherít. Còn về độ bền , tuỳ theo yêu cầu của chi tiết mà quyết định
chọn cho phù hợp. Muốn có độ bền cao phải chọn gang có độ cùng tinh S
c
nhỏ
nhưng với S
c

gang lại khó đúc, dễ sinh khuyết tật. Đối với một máy công cụ thì số
chi tiết đúc bằng gang chiếm tới 70% trọng lượng của máy.Vì các tính ưu việt của
mình mà các loại gang khác không thể có được.
- Nh tính đúc tốt.
- Nhiệt độ nóng chảy không cao lắm, điều này mà làm giảm chi phí năng
lượng trong quá trình nấu. Gang xám chỉ nóng chảy trong khoảng 1150
o
C. Chính
vì điều đó mà làm cho quá trình nấu gang được dễ dàng. Và có thể rót bằng các
thiết bị thông thường.
- Hơn thế nữa nó còn có độ bền kéo , độ cứng tương đối cao, chịu nén tốt
và có tính chống rung động cao.
- Rẻ tiền.
Các ưu điểm trên mà gang xám được dùng nhiều để đúc vỏ hộp số, nắp
xilanh, bạc lót, xecmăng, bệ máy. Nguyên liệu chính để sản xuất gang xám là :
Gang thỏi lò cao, gang cũ (hồi liệu : bao gồm các chi tiết, sản phẩm đã bị hỏng sau
khi đúc và sau khi gia công cơ khí), thép vụn.
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
9
Đồ án tốt nghiệp
Nói chung chỉ cần chọn phối liệu thích hợp để gang nÊu ra đạt đúng thành
phần hoá học đã tính là được tổ chức yêu cầu; không đòi hỏi dùng thêm các biện
pháp xử lý phức tạp trong khâu nấu luyện ( trừ một vài trường hợp cần pha chế
thêm mét Ýt nguyên tố hợp kim hoặc nhiệt luyện thêm để đạt cơ tính cao hơn).
2) Phân loại:Tiêu chuẩn Việt Nam phân loại gang xám theo độ bền kéo và
bền uốn; thành phần hoá học thường không quy định chung mà do từng nơi đặt
hàng yêu cầu ( nhất là khi cần đòi hỏi gang có các cơ,lý,hoá tính khác nữa)
Gang xám thường
GX 12-28
GX 15-32 Phối liệu dùng gang là chủ yếu

GX 18-36
Gang xám chất luợng cao
GX 21-40
GX 24-44 Phối liệu phải dùng thép vụn để giảm C
GX 28-48 trong gang . Khi chế tạo cần có biến tính
GX 32- 52 bằng Fe – Si hoặc hợp kim hoá thêm bằng
GX 35- 56 Cr,Ni…
GX 38-60
B- Thiết kế công nghệ đúc:
Khi muốn thiết kế đúc một chi tiết người ta thường căn cú vào nhiều yếu tố
để thiết kế :
- Loại hợp kim đúc: gang, thép hoặc hợp kim màu…
- Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết máy gồm độ chính xác, độ bóng bề mặt,
chất lượng hợp kim.
- Hình dạng và kích thước kết cấu vật đúc và khối lượng vật đúc.
- Dạng sản xuất: đơn chiếc, hàng loạt hay hàng khối.
Trên cơ sở đó chọn dạng sản xuất, phương pháp đúc và tiến hành thiết kế
đúc cụ thể.
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
10
Đồ án tốt nghiệp
Mỗi một phương pháp đúc, có những nét đặc trưng riêng để thiết kế đúc
phù hợp. Tuy nhiên, đúc trong khuôn cát là dạng đúc phổ biến và cũng có những
đặc trưng chung cho quá trình đúc.
I)- Thành lập bản vẽ đúc
Bản vẽ đúc không phải là bản vẽ chế tạo, nhưng trên cơ sở bản vẽ này ta
thành lập được một loạt các bản vẽ khác nh: bản vẽ mẫu, ruột, hộp ruột, bản vẽ lắp
khuôn.
Để thành lập bản vẽ đúc, người thiết kế phải dựa vào bản vẽ chi tiết máy và
tiến hành các bước sau đây:

1-Phân tích kết cấu:
Dựa vào bản vẽ chi tiết hoặc một chi tiết máy có sẵn để phân tích.
- Đầu tiên phải đọc bản vẽ, nhận dạng đúng chi tiết,ghi nhận những điều kiện
kĩ thuật đã ghi trong bản vẽ chi tiết, vật liệu chế tạo chi tiết, thậm chí phải hình dung
cả vị trí của chi tiết đó trong thiết bị,yêu cầu chịu lực và các yêu cầu khác…
- Dự kiến trước sơ bộ quy trình gia công cắt gọt chi tiết đó trên các loại máy
công cụ nào. Xác định những phần bề mặt phải gia công, những mặt chuẩn công
nghệ…
Quá trình phân tích kết cấu cho phép đánh giá tính hợp lí hoặc chưa hợp lí
của kết cấu vật đúc từ đó nếu cho phép có thể thay đổi một phần kết cấu nhằm:
+ Đơn giản hoá kết cấu tạo điều kiện dễ đúc hơn nh lược bỏ các rãnh then,
rãnh lùi dao, các lỗ nhỏ quá không đặt lõi được…
+Tăng hoặc giảm dầy thành đúc, các gân gờ, các phần chuyển tiếp để phù
hợp hơn trong quá trình đúc.Việc thay đổi đó chỉ có lợi mà không làm ảnh hưởng
đến khả năng chịu lực hoặc điều kiện làm việc. Cần lưu ý rằng, không nên làm sai
lệch quá mức kết cấu ban đầu của chi tiết máy. Cố gắng tạo hình dạng và kích
thước gần với chi tiết máy càng tốt.
2-Xác định mặt phân khuôn
Mặt phân khuôn là bề mặt tiếp xúc của các nửa khuôn với nhau.
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
11
Đồ án tốt nghiệp
Mặt phân khuôn có thể là mặt phẳng,hoặc mặt cong bất kỳ. Những vật đúc
khác nhau có mặt phân khuôn khác nhau.Có thể trong khuôn đúc có một hoặc có
vài mặt phân khuôn. Đó là yếu tố quan trọng, bởi vì nhờ mặt phân khuôn ta có thể
tạo lòng khuôn chính xác, đặt ruột dễ dàng hơn, tạo hình hệ thống dẫn kim loại
lỏng vào khuôn chính xác…. Tóm lại phân khuôn là yếu tố cần thiết không thể
thiếu được.
- Các nguyên tắc chọn mặt phân khuôn :
a) Chọn mặt phân khuôn đi qua mặt tiết diện có diện tích lớn nhất( theo vị

trí đặt mẫu) để rút mẫu dễ dàng, không bị vướng, không tạo ra sự cản trở khi rút
thoát mẫu.
Chọn mặt phân khuôn sao cho lòng khuôn là nông nhất để vừa dễ thoát mẫu
vừa dễ sửa chữa lòng khuôn, nhất là các vật đúc có thành mỏng tạo lòng khuôn rất
hạn hẹp.
Lòng khuôn nông còn có lợi khi điền đầy kim loại lỏng. Nó sẽ tạo ra dòng
chảy êm Ýt làm hỏng khuôn.
Những kết cấu có lòng khuôn phân bố ở cả khuôn trên và khuôn dưới, nên
chọn lòng khuôn trên nông hơn. Như vậy sẽ dễ làm khuôn, dễ lắp khuôn.
Mặt phân khuôn nên chọn mặt phẳng, tránh các mặt cong. Bởi vì mặt phân
khuôn cong rất khó làm, phải có hòm khuôn thích hợp.
b) Chọn mặt phân khuôn dựa vào độ chính xác của lòng khuôn.
Độ chính xác của vật đúc phụ thuộc vào độ chính xác của lòng khuôn, vì
vậy phải bảo đảm các yếu tố sau:
- Lòng khuôn tốt nhất là chỉ phân bố trong một hòm khuôn. Điều này tránh
được sai sè khi ráp khuôn
- Những vật đúc có ruột, nên bố trí sao cho vị trí của ruột là thẳng đứng.
Như vậy sẽ dễ định vị lõi chính xác, tránh được tác dụng của kim loại lỏng làm
biến dạng thân lõi, dễ kiểm tra khi lắp ráp.
- Số lượng mặt phân khuôn càng Ýt càng bảo đảm được độ chính xác.
Trường hợp phải chọn 2 mặt phân khuôn nên cho toàn bộ vật đúc ở hòm khuôn
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
12
Đồ án tốt nghiệp
giữa. Đặt như vậy dù các nửa khuôn có bị dịch chuyển khi ráp khuôn cũng Ýt ảnh
hưởng đến lòng khuôn cơ bản.
- Không chọn mặt phân khuôn qua chỗ có tiết diện thay đổi, vì như vậy sẽ
khó phát hiện sai lệch tâm giữa các bề mặt, đồng thời gây khó khăn khi gia công
cơ khí.
c) Chọn mặt phân khuôn dựa vào chất lượng của hợp kim đúc:

Khi kết tinh từ kim loại lỏng trong khuôn đúc bao giờ cũng có hướng từ
dưới lên trên và từ xung quanh vào giữa. Mặt trên cùng kết tinh chậm nhất. Vì vậy
cần phải đảm bảo các nguyên tắc:
- Những bề mặt quan trọng cần chất lượng cao hoặc bố trí ở dưới hoặc ở hai
bên. Bề mặt trên nguội sau cùng nên đưa nhiều tạp chất.
- Chọn mặt phân khuôn sao cho hướng kết tinh từ xa chuyển dần về chân
đậu ngót hoặc hệ thống rót. Hay là nên đặt các phân thành mỏng xuống dưới và
chân đậu ngót hay hệ thống rót đặt ở chỗ tập trung kim loại và cao nhất.
- Chọn mặt phân khuôn phải tính đến vì trí đặt hệ thống rót dể bảo đảm kim
loạilỏng điền đầy nhanh, đồng đều, không tạo dòng chảy rối làm hỏng khuôn.
Trong thực tế có thể có 3 vị trí rót: Từ trên xuống, bên cạnh và từ dưới lên ( rót
xiphông)
Mặt phân khuôn
3- Xác định các đại lượng của bản vẽ đúc:
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
13
Đồ án tốt nghiệp
a. Lượng dư gia công cơ khí: là phần kim loại dôi ra trên vật đúc khi cắt bỏ
đi sẽ có độ chính xác kích thước và độ bóng bề mặt.
Những bề mặt không ghi độ bóng bề mặt sẽ không xác định lượng dư.
Lượng dư gia công đặt trên vật đúc phụ thuộc vào kích thước vật đúc, vào
vị trí các bề mặt vật đúc trong khuôn, vào độ chính xác đúc và dạng sản xuất.
Lượng dư đặt trên vật đúc có giá trị lớn hơn mặt bên và dưới.
Dạng sản xuất đơn chiếc, hàng loạt nhỏ có giá trị lượng dư lớn. Làm khuôn
bằng tay, mẫu gỗ, có giá trị lượng dư lớn hơn so với làm bằng máy, mẫu kim loại.
Đúc trong khuôn cát, cấp chính xác thấp hơn khi đúc đặc biệt.
b. Độ dốc thoát mẫu.
Trên các thành đứng(vuông góc với mặt phân khuôn) cần độ dốc rút mẫu
gọi là độ xiên đúc. Giá trị độ dốc càng lớn càng dễ rút mẫu nhưng nó sẽ làm sai
lệch hìnhdạng và làm tăng sự hao phí kim loại vật đúc. Vì vậy về nguyên tắc khi

chiều cao thành khuôn lớn, độ dốc rút mẫu phải nhỏ. Khi sử dụng vật liệu mẫu
khác nhau, phương pháp đúc khác nhau, giá trị độ dốc khác nhau.
Mặt khác, khi đúc trong khuôn cát cần lưu ý thiết lập độ dốc này còn phụ
thuộc vào các yếu tố sau: độ dốc trên bề mặt có lượng dư, độ dốc trên bề mặt có
thành dày và mỏng.
c. Góc lượn
Góc lượn là góc tiếp giáp giữa hai bề mặt giao nhau của vật đúc. Góc lượn
đảm bảo cho khuôn đúc bền và điền đầy tốt hơn. Góc lượn cũng giúp cho mẫu
nâng cao độ bền, dễ rút mẫu. Mặt khác không kém phần quan trọng là góc lượn
bảo đảm cho vật đúc khi mới hình thành trong khuôn đúc không bị phá huỷ. Tuỳ
thuộc vào khuôn hay vào vật đúc, ta có góc lượn ngoài và góc lượn trong.Giá trị
bán kính góc lượn có thể xác định theo công thức:
Góc trong:
1 1
( )
3 5 2
a b
r
+
= +
Góc ngoài: R = r + b
Trong đó a, b là chiều dày thành vật đúc giao nhau (a>b)
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
14
Đồ án tốt nghiệp
d. Dung sai vật đúc
Là sai số của kích thước vật đúc cho phép so với kích thước danh nghĩa.
Dung sai của vật đúc phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Phương pháp đúc, loại khuôn
đúc, loại mẫu, hộp ruột… Dung sai thành phần trên các khâu kích thước phải phù
hợp với dung sai khâu khép kích thước phải phù hợp với dung sai khâu khép kín.

Khi đúc trong khuôn cát, sai số kích thước khá lớn. Nguyên nhân do độ lắc khi rút
mẫu, độ co khi sấy khuôn và lõi, do độ lún của hỗn hợp khi chịu áp lực của kim
loại lỏng trong khuôn.
4- Thiết kế đầu gác ruột :
- Đầu gác ruột là bộ phận để định vị ruột trong khuôn đúc. Vì vậy đầu gác
ruột phải đảm bảo định vị chính xác và cứng vững, phải dễ lắp ráp ruột vào khuôn.
Căn cứ vào vị trí của ruột trong khuôn, người ta chia ra hai loại cơ bản: ruột đứng
và ruột ngang. Ruột nằm ngang có đầu gác ruột phân bố cả ở khuôn trên và khuôn
dưới ở chỗ mặt phân khuôn. Để bảo đảm chính xác, đầu gác ruột ngang có tiết
diện đủ để chống lại chính trọng lượng của cả ruột. Với ruột đứng, đầu gác ruột
được định vị theo hướng vuông góc với mặt phân khuôn nằm ngang. Đầu gác ruột
phía dưới tác dụng lên khuôn dưới bằng chính khối lượng của ruột. Đầu gác ruột
trên chỉ tác dụng lên khuôn trên khi có lực đây kim loại lỏng tác dụng vào ruột.Vì
thế hai đầu gác ruột trên và dưới có kích thước khác nhau và có thể cấu tạo khác
nhau
5-Thiết kế mẫu
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
15
Đồ án tốt nghiệp
Mẫu là một bộ phận cơ bản trong bộ mẫu. Một bộ mẫu gồm: mẫu, mẫu hệ
thống rót, đậu hơi, đậu ngót và tẫm mẫu. Mẫu là bộ phận tạo ra lòng khuôn. Mẫu
sẽ in hình trong khuôn để tạo ra mặt ngoài của vật đúc đã thiết kế. Trừ phần tai
mẫu để tạo ra vị trí đầu gác ruột, hình dạng và kích thước tương tự với mặt ngoài
của vật đúc.
Bản vẽ mẫu:
Căn cứ vào bản vẽ đúc để thành lập bản vẽ của mẫu:
+ Mặt phân khuôn.
+ Hình dạng và kích thước ngoài của vật đúc.
+ Hình dạng và kích thước của đầu gác ruột nếu có.
+ Vật liệu dự định để chế tạo mẫu.

Trình tự các bước để vẽ bản vẽ mẫu :
- Xác định mặt phân mẫu: Đa số mẫu đúc có mặt phân mẫu trùng với mặt
phân khuôn
- Xác định hình dạng và kích thước mẫu tai mẫu (tai mẫu sẽ in hình trong
lòng khuôn để tạo ra đầu gác ruột).
- Kích thước và dung sai kích thước mẫu
- Cấu tạo của mẫu: vật liệu chế tạo mẫu là gì ( gỗ, kim loại….)
6)Thiết kế ruột và hộp ruột
a. Ruột là một bộ phận của khuôn đúc để tạo ra phần lỗ hoặc phần lõm cần
có trong vật đúc. Do đó ruột có hình dạng và kích thước tương ứng với phần lỗ
hoặc lõm cần có đó.Ruột có thể làm bằng kim loại hoặc bằng hỗn hợp cát.
1- Hỗn hợp ruột; 2 - Xương ruột; 3 - đường thoát hơi của ruột
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
16
Đồ án tốt nghiệp
1. Hỗn hợp ruột; 2- Xương ruột; 3 - đường thoát hơi của ruột
b. Thiết kế hộp ruột:
Để thiết kế hộp ruột, trước hết phải xác định được hình dạng và kích thước
ruột ( thân ruột và các đầu gác ruột), sau đó phải tính đến cấu tạo của xương ruột
và hình dạng kích thước rãnh thoát khí.
Hộp ruột ngoài việc tạo ra ruột có độ chính xác về hình dáng, kích thước,
còn cần phải tính đến thao tác đặt xương, điền đầy hỗn hợp, dầm chặt, tạo rãnh
hay lỗ thoát khí và cuối cùng là lấy ruột ra khỏi hộp ruột. Người ta thường thiết kế
ba loại hộp ruột: hộp ruột nguyên để tạo lõi đơn giản, dạng côn, hộp ruột hai nửa
để tạo ruột hình trụ, có chiều dài tuỳ ý, hộp ruột nhiều phần ghép lại để chế tạo
hộp ruột phức tạp có thể tích lớn.
1- hộp ruột; 2- ruột
-Thành lập bản vẽ hộp ruột
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
17

Đồ án tốt nghiệp
Bản vẽ hộp ruột cũng là bản vẽ chế tạo nên phải đáp ứng đầy đủ các quy
ước về kỹ thuật về chế tạo. Sau khi đã xác định được hình dạng, kích thước ruột và
đầu gác ruột, trình tự thiết kế hộp ruột phải theo các bước sau:
+ Xác định mặt phân hộp ruột: Một phần nào đó bề mặt này cũng tuân theo
một số nguyên tắc chọn mặt phân khuôn: Mặt phân hộp ruột phải là bề mặt đi qua
tiết diện lớn nhất của ruột, lòng hộp ruột phải nông để dễ lấy lõi ra khỏi ruột, dễ
diền đầt hỗn hợp ruột, dễ đặt xương trong ruột… Có thể xác định mặt phân hộp
ruột là thẳng đứng khi ruột có chiều dài không lớn quá so với kích thước ngang.
Những ruột dài nên chọn mặt phân hộp ruột nằm ngang. Điều cần lưu ý là sau khi
đã dầm chặt độ bền và độ cứng bề mặt của ruột tươi còn rất thấp,nên chọn mặt
phân hộp ruột sao cho khi tháo ruột không làm hỏng ruột.
+ Kích thước và dung sai kích thước hộp ruột, khác hẳn mẫu, các ruột có
dạng đối xứng qua mặt phân hộp ruột, chỉ cần trình bày một nửa hộp ruột và kích
thước của phần lòng hộp ruột phải tính đến độ co khi sấy và tránh làm hụt kích
thước lỗ của vật đúc.
- Vật liệu làm hộp ruột
Kể cả mẫu và hộp ruột đều có thể chế tạo bằng gỗ, kim loại hoặc một số vật
liệu khác như chất dẻo, xi măng, thạch cao…Chọn vật liệu thường dựa vào dạng
sản xuất, yêu cầu chất lượng, kích thước, khối lượng và thực tế của nơi sản xuất.
Nước ta có thể dùng gỗ các loại để làm mẫu và hộp ruột phức tạp, lớn vì gỗ dễ
làm, nhẹ. Nhưng gỗ chống mòn, hay hư hỏng do cong vênh, nứt nẻ, chương
mục… Những loại có kích thước nhỏ, khối lượng không quá lớn có thể dùng mẫu
kim loại ( gang, thép cacbon, hay dùng nhất là hợp kim nhôm đúc). MÉu và hộp
ruột kim loại nên cấu tạo rỗng để giảm khối lượng và tiết kiệm kim loại. Giúp
người thợ dễ dàng hơn trong việc thoát mẫu khỏi khuôn.
7) Hệ thống rót là một bộ phận quan trọng của khuôn đúc để dẫn kim loại
lỏng điền đầy lòng khuôn.
a)- Yêu cầu của hệ thống rót.
Khi thiết kế hệ thống rót phải đảm bảo các yêu cầu sau đây:

Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
18
Đồ án tốt nghiệp
+ Dòng chảy của kim loại phải êm, không gây va đập, bắn toé, không tạo
xoáy và phải liên tục.
+ Không dẫn xỉ, khí hoặc các tạp chất vào lòng khuôn.
+ Điền đầy khuôn nhanh, không làm hao phí nhiệt làm giảm độ chảy loãng
của hợp kim đúc.
+ Điều hoà được nhiệt trong toàn bộ lòng khuôn tạo điều kiện đông đặc
theo hướng có lợi nhất, đồng thời có khả năng bổ sung kim loại.
+ Không hao phí nhiều kim loại cho hệ thống.
- Tuỳ thuộc vào loại khuôn,phương pháp đúc và loại hợp kim đúc, phải
thiết kế sao cho tương đối hợp lí. Trong thực tế sản xuất, người ta thường dùng ba
loại: Rót bên hông, rót trực tiếp từ trên xuống và rót từ dưới lên (kiểu xiphông).
Rót trực tiếp Ýt dùng, mặc dù cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo.Chỉ dùng trong trường
hợp vật đúc đơn giản. Rót kiểu xiphông bảo đảm dòng chảy êm khả năng bổ sung
kim loại cho vùng dưới của vật đúc. Nhưng loại này khó chế tạo, chỉ dùng trong
các loại khuôn kim loại, đúc vật nhỏ.Loại rót bên hông (rót ngang) thông dụng
hơn cả.
a- rót trực tiếp ; b- rót bên hông; c- rót xiphông
Đặc điểm các phương pháp rót hợp kim đúc:
Đối với những vật đúc bé và trung bình nên rót kim loại vào bên hông trong
mặt phẳng ráp khuôn. Ưu điểm của phương pháp rót này là dễ làm hệ thống rót
trong khuôn và có thể đúc vật đúc có chất lượng tốt. Phương pháp rót trực tiếp từ
trên xuống:
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
19
Đồ án tốt nghiệp
Phương pháp này có ưu điểm là thuận tiện và đơn giản, nhưng chỉ áp dụng
đối với những vật đúc nhỏ và không quan trọng, yêu cầu gia công cơ khí Ýt. Hệ

thống rót này có thể áp dụng cho những vật đúc không cao quá có gân hoặc thành
thẳng đứng, kim loại được dẫn từ cốc rót chung rồi qua một vài rãnh dẫn tiết diện
bé. Phương pháp rót xiphông: thường áp dụng khi đúc những vật đúc băng hợp
kim nhôm để điền đầy khuôn êm và dễ làm nổi lên trên những tạp chất bẩn dạng
oxít xỉ. Khi sản xuất những vật đúc cao và dày nên dùng hệ thống rót nhiều tầng
dẫn kim loại vào trong khuôn ở một vài độ cao khác nhau. Khi rót nhiều tầng kim
loại đi vào trong khuôn tuần tự theo các rãnh dẫn nằm ở dưới rồi lên các mức cao
dần, nhờ vậy kim loại điền đầy khuôn êm và đồng đều.
b)- Những lưu ý khi thiết kế hệ thống rót:
* Đối với vật đúc bằng gang:
+ Để giảm tác dụng bào mòn của dòng kim loại cũng nh để tránh khí sinh
ra trong khuôn đi vào dòng kim loại lỏng cần cố gắng đảm bảo dòng kim loại chảy
tầng trong khuôn. Để chảy tầng có thể thay một rãnh lớn bằng nhiều rãnh dẫn có
tiết diện nhỏ hơn.
+ Khi dẫn kim loại vào trong khuôn cần tránh dòng kim loại không được
xói thẳng góc vào thành khuôn hay ruột, nên dẫn dọc theo thành hay tiếp tuyến với
thành vật đúc.
+ Để tránh xỉ bẩn bị cuốn vào qua hệ thống rót thì các thành phần của hệ
thống rót nên làm nhỏ dần, thường tiết diện rãnh dẫn nhỏ hơn 10 – 20% tiết diện
rãnh lọc xỉ.
Đối với vật đúc bằng gang chọn tiết diện ống rót sao cho F
r
> F
x
> F
d
.
+ Những nơi cao nhất của vật đúc và những chỗ có thể tạo thành túi khí thì
cần đặt đậu hơi. Đậu hơi có nhiệm vụ dẫn khí và hơi ra khỏi khuôn. Tiết diện của
đậu hơi phụ thuộc vào khối lượng vật đúc và khả năng điền đầy khuôn của kim

loại. Tốc độ điền đầy của kim loại càng lớn thì tiết diện của đậu hơi càng lớn. Diện
tích đậu hơi phải không bé hơn ống rót. Khi thiết kế đậu hơi phải chú ý tới khả
năng dễ đập tách.
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
20
Đồ án tốt nghiệp
* Đối với vật đúc bằng thép:
Khả năng rơi xỉ vào vật đúc thép Ýt hơn, do đó có thể sử dụng hệ thống rót
đơn giản hơn. Nhưng lại phải chú ý đến nhiệt độ cao, độ chảy loãng, khả năng xói
mòn thành khuôn, độ co dài, độ co thể tích lớn của thép lỏng. Thép co nhiều nên
đa số có sử dụng đậu ngót và vật lam nguội. Tuy vậy hiệu quả của vật đúc còn tuỳ
thuộc vào việc dẫn dòng kim loại vào trong khuôn. Do đó khi dẫn kim loại lỏng
vào khuôn ngoài yếu tố hình dạng vật đúc nên chú ý đến những yếu tố sau:
+ Để tăng chất lượng của vật đúc vị trí dẫn kim loại nên đặt gần đậu ngót.
+ Có thể bổ ngót cho đậu bằng cách rót kim loại trực tiếp vào đậu hay làm
rãnh dẫn kim loại vào đậu để cung cấp nhiệt cho đậu.
+ Không bố trí rãnh dẫn gần với vật làm nguội, nếu không sẽ làm giảm tác
dụng của vật làm nguội.
+ Dòng kim loại không xói vào khuôn nên bố trí nhiều rãnh dẫn và rãnh
dẫn không nên quá dày, nhưng tiết diện của rãnh dẫn không được bé quá.
+ Với những vật đúc không lớn và không quá cao nên rót trực tiếp từ trên
xuống dưới, sẽ làm đồng đều nhiệt trong vật đúc. Những vật đúc lớn và cao không
nên rót nh vậy vì khuôn dễ bị xói lở do dòng kim loại từ trên cao chảy xuống.
+ Nếu rót từ dưới lên thì chỉ có tác dụng đối với khuôn tươi và phải đặt đậu
ngót có kích thước lớn.
+ Những vật đúc lớn thì nên dẫn kim loại qua nhiều độ cao khác nhau.
* Vật đúc băng kim loại màu:
Những vật đúc không lớn bằng đồng thanh thiếc được đúc theo nguyên tắc
đông đặc đồng thời. Những vật đúc bé thường đúc bằng một ống rót trong khuôn
dựng đứng, các rãnh dẫn đặt ở phần trên vật đúc được bố trí ở hai phía của ống.

Khi rót đồng thanh không chứa thiếc và đồng thau nên chú ý lớp oxít trên bề mặt
kim loại lỏng vì vậy phải dẫn kim loại vào khuôn êm, không xoáy, không bắn toé.
Muốn vậy kim loại nên rót từ dưới lên. Đúc hợp kim Mg hay Al có thể đúc trong
khuôn cát, khuôn kim loại .
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
21
Đồ án tốt nghiệp
c)- cấu tạo của hệ thống rót: một hệ thống rót tiêu chuẩn bao gồm: cốc rót
1, ống rót 2, rãnh lọc xỉ 3 và các rãnh dẫn 4.
- Cốc rót là phần trên cùng của hệ thống. Nó có tác dụng chứa phần kim
loại lỏng khi chảy tiếp vào bộ phận dưới nhằm loại bỏ một tạp chất, xỉ nổi trên
mặt. Dĩ nhiên cốc rót cũng để hứng dòng chảy kim loại lỏng từ thùng rót. Cốc rót
chỉ phát huy tác dụng khi nó luôn luôn chứa đầy kim loại lỏng. Các loại cốc rót
thông thường có cấu tạo nh sau.Kích thước của chúng phụ thuộc vào khối lượng
và hình dáng của vật đúc.
- Èng rót là phần nối tiếp từ cốc rót xuống dưới. Dòng kim loại lỏng chảy
trong ống có gia tốc, ống càng cao, vận tốc dòng chảy càng xuống dưới càng tăng.
- Èng rót được tạo ra từ mẫu ống rót nên có độ côn rút mẫu, một lý do nữa
dòng chảy trong ống có độ côn vừa phải sẽ không dẫn khí vào lòng khuôn. Trong
khuôn cát, độ côn cho phép khoảng 10 – 15%.
- Rãnh lọc xỉ là một phần của hệ thống rót nằm dưới chân ống rót, ở khuôn
trên và sát mặt phân khuôn. Rãnh này do nằm ngang nên ở đây tốc tộ dòng chảy
giảm xuống. Phần xỉ lỏng nếu lọt qua ống rót sẽ được giữ lại ở rãnh lọc xỉ. Tiết
diện ngang hợp lí, tốc độ dòng chảy càng nhỏ, xỉ nổi lên càng triệt để. Ngoài ra
rãnh lọc xỉ cũng tạo điều kiện để bố trí các rãnh dẫn. Tiết diện ngang của rãnh lọc
xỉ thường dùng loại hình thang, bán nguyệt hay tam giác.
- Rãnh dẫn :
Kim loại sau khi chảy qua rãnh lọc xỉ sẽ đi vào rãnh dẫn để vào lòng khuôn.
Điều bắt buộc là rãnh dẫn phải nằm phía mặt dưới của rãnh lọc xỉ, để hứng kim
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc

22
Đồ án tốt nghiệp
loại sạch. Do đó nó nằm sát mặt phân khuôn ở khuôn dưới.Có thể bố trí nhiều rãnh
dẫn đồng thời tuỳ theo cấu tạo của lòng khuôn và vật đúc. Rãnh dẫn cũng được
cấu tạo bởi các tiết diện hình thang, bán nguyệt hoặc tam giác nhưng chiều ngược
lại. Một điều cần lưu ý là khi làm sạch vật đúc phải cắt hoặc thông thường là đập
gãy rãnh dẫn. Vì thế kích thước rãnh dẫn có thể thay đổi phù hợp với chiều dày
thành dày vật đúc tại chỗ dẫn.
d)-Tính toán hệ thống rót:
Dòng chảy của kim loại lỏng chảy qua hệ thống rót và điền đầy khuôn chịu
ảnh hưởng của nhiều nhân tố khác nhau. Do đó xác định đúng kích thước của hệ
thống rót là điều không dễ.
* Đối với vật đúc bằng gang, thép
Thời gian rót hợp lý được xác định theo công thức thực nghiệm sau:
T =
3
.s g G
(s) (1)
Trong đó: g - chiều dày chính hay trung bình của thành vật đúc (mm)
G - khối lượng vật đúc cùng hệ thống rót,ngót (Kg)
s - hệ số
Hệ sè s đối với vật đúc bằng gang nh sau:
Đối với vật đúc có thành dày, khối lượng lớn từ 10 đến 50ts = 1,9 –
2,3
Đối với vật đúc có khối lượng trung bình từ 1 đến 10t s = 1,6 – 1,9
Đối với vật đúc có khối lượng dưới 1t s = 1,4 – 1,6
Hệ sè s đối với vật đúc bằng thép nh sau:
Đối với vật đúc thành dày có khối lượng 10 – 50t: s = 1,8 – 2,8
Đối với vật đúc trung bình thành dày có khối lượng 1 – 10t:s = 1,2 – 2,0
Đối với vật đúc có khối lượng <1t s = 1,0 –

1,5
Xác định thời gian rót kim loại vào khuôn cần tính đến tốc độ dâng của kim
loại trong khuôn khi rót. Tốc độ này không được quá bé vì sẽ làm thành vật đúc bị
nhăn nheo do kim loại bị nguội, cũng nh bị bẩn do oxit hay tạp chất phi kim loại
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
23
Đồ án tốt nghiệp
tạo thành trên bề mặt kim loại. Tốc độ dâng bé nhất cho phép tính bằng cm/s phụ
thuộc vào chiều dày thành vật đúc. Đối với vật đúc có chiều cao C tính bằng cm,
đo từ điểm thấp nhất theo vị trí khi rót, tốc độ dâng của kim loại sẽ là:
v =
C
t
(2)
Trị sè v bé nhất cho phép:
Chiều dày vật đúc (mm) Vật đúc bằng gang Vật đúc bằng thép
Đến 4 3- 10 -
4 – 10 2- 3 2
10 – 40 1- 2 1
>40 0,8 – 1 1
Sau khi xác định thời gian rót khuôn hợp lý t , ta tính diện tích tiết diện ở
chỗ hẹp nhất của hệ thống rót F
min
, xác định theo lượng kim loại chảy trong 1 đơn
vị thời gian qua hệ thống rót theo công thức:
F
min
=
1
.

0,31 . 0,31
G G
t
h t h
µ µ
=
(3)
Trong đó G- khối lượng của vật đúc kể cả hệ thống rót, ngót (Kg)
µ
- hệ số trở lực chung của khuôn
Loại vật đúc Loại khuôn Trở lực của khuôn
Lớn Trung bình Nhá
Gang Tươi
Khô
0,35 0,42 0,50
0,41 0,48 0,60
Thép Tươi
Khô
0,25 0,32 0,42
0,30 0,38 0,50
h
tb
- cột áp suất thuỷ tĩnh trung bình của kim loại (cm)
G
t
- tốc độ cung cấp kim loại từ thùng rót (Kg/s)
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
24
Đồ án tốt nghiệp
Đối với vật đúc gang và thép, tiết diện bé nhất là rãnh dẫn. Nếu trong khuôn

có nhiều vật đúc thì khi tính thì, lấy khối lượng của một vật đúc cùng với đậu hơi,
đậu ngót và cộng thêm phần khối lượng của hệ thống rót cần cho một vật đúc.
Trong trường hợp F
min
là tổng số diện tích tất cả rãnh dẫn của vật đúc. Trị
số hệ số trở lực của khuôn
µ
phụ thuộc vào mức độ phúc tạp của vật đúc, vật đúc
hình dáng đơn giản có trở lực nhỏ (hệ số
µ
lớn) hơn vật đúc có hình dáng phức tạp
(hệ số
µ
bé).
Cột áp suất thuỷ tĩnh trung bình của kim loại h
tb
(tính bằng cm) trong thời
gian rót khuôn, đựoc tính theo công thức:
h
tb =
H
o
– P
2
1
C
(4)
Trong đó H
o
- là áp suất thuỷ tĩnh ban đầu lớn nhất (cm)

P - là chiều cao vật đúc trên rãnh dẫn (cm)
C - là chiều cao của vật đúc ở vị trí khi rót (cm)
Đối với vật đúc phức tạp thành mỏng bằng gang khối lượng đến 400 Kg.
Tính thời gian rót và tiết diện rãnh dẫn theo công thưc Đitert:
t s G
=
(5)
F
d
= x
h
G
(6)
Hệ sè x và s phụ thuộc vào chiều dày g của vật đúc (mm) nh sau:
G S X
3 – 4
5 – 8
8 – 15
1,63
1,85
2,2
5,8
5,9
6,3
Nguyễn Trần Hoàng- Lớp CĐ K1_Đúc
25