Cách thức chế tạo một bộ khuôn

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
1
1. GIỚI THIỆU
- Đúc là một phương pháp tạo hình vật liệu quan trọng nhất hiện nay, trong đó
đúc áp lực là một trong những phương pháp được sửdụng rộng rãi nhất.
Đi đôi với phương pháp này, việc thiết kếvà chếtạo khuôn là một vấn đề
quan trọng bậc nhất, nó chiếm phần lớn thời gian của quá trình sản xuất.
Ngày nay, với sựtrợgiúp của máy tính và các phần mềm chuyên dụng, việc
thiết kếvà chếtạo khuôn đã trởnên nhanh chóng và dễdàng.
- Trong những năm gần đây, phương thức sản xuất này đã xâm nhập khá phổ
biến vào ngành cơkhí nước ta, tạo nên những chuyển biến lớn trong sản
xuất chếtạo. Vì vậy, việc nắm bắt và có kiến thức vững vàng vềvấn đềnày
là một yêu cầu cần thiết.
- Trong giới hạn của đồán tốt nghiệp này, em sẽtrình bày cách thức đểchế
tạo một bộkhuôn hoàn chỉnh với sựtrợgiúp của máy tính và các phần mềm
chuyên dụng.
2. TỔNG QUAN
2.1. Sơlược vềcông nghệđúc áp lực
- Đúc áp lực là phương pháp chếtạo vật đúc có năng suất rất cao, có thểtự
động hóa hoàn toàn, độchính xác và độbóng bềmặt vật đúc thuộc loại cao
nhất. Hiện nay, sản lượng các vật đúc được chếtạo bằng phương pháp đúc
áp lực chiếm tỷtrọng lớn nhất trong các phương pháp đúc đặc biệt.
- Ngày nay quá trình đúc áp lực được thực hiện bằng các máy chuyên dùng tự
động hóa và cơgiới hóa cao. Sựđơn giản và ít công đoạn trong đúc áp lực
mởra những triển vọng to lớn đểtựđộng hóa toàn bộcác quá trình sản xuất.
Hình 2.1: Một sốchi tiết được chếtạo bằng công nghệđúc áp lực
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
2
2.2. Nguyên lý làm việc
Hình 2.2: Nguyên lý làm việc của quá trình đúc áp lực
- Nguyên lý làm việc của quá trình đúc áp lực được mô tảtheo hình 2.2. Kim

loại lỏng được rót vào buồng ép 1, sau đó xilanh thủy lực vận hành, piston
ép 2 đẩy kim loại lỏng điền đầy vào hốc khuôn, toàn bộquá trình điền đầy
khuôn xảy ra trong vòng vài phần mười đến vài phần trăm giây. Áp suất ép
1
2
3
4
5
6
Rót kim loại lỏng vào buồng ép
Kim loại lỏng được ép đầy vào lòng khuôn
Mởkhuôn
Sản phẩm được đẩy khỏi
khuôn nhờhệthống đẩy
1 – Buồng ép
2 – Piston ép
3 – Cốc rót
4 – Nửa khuôn cốđịnh
5 – Nửa khuôn di động
6 – Hệthống chốt đẩy
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
3
lên kim loại lỏng có thểtừvài trăm đến vài ngàn kG/cm
2
. Sau khi vật đúc
đông đặc, ruột được rút ra, nửa khuôn di động 5 mang theo vật đúc rời khỏi
nửa khuôn cốđịnh 4, sau đó vật đúc được đẩy ra khỏi nửa khuôn động nhờ
các chốt đẩy.
- Chất lượng của vật đúc phụthuộc chủyếu vào việc lựa chọn các chếđộ
công nghệvềviệc điền đầy của kim loại lỏng vào hốc khuôn và chếđộép.

Các chếđộcông nghệnày phụthuộc vào kết cấu của khuôn, loại và công
suất của máy đúc áp lực.
- Các nhân tốsau đây ảnh hưởng đáng kểnhất đến quá trình hình thành vật
đúc:
 Áp lực trong buồng ép và trong hốc khuôn
 Vận tốc chuyển động của piston ép
 Vận tốc nạp
 Các thông sốcủa hệthống rót
 Nhiệt độcủa kim loại lỏng và của khuôn
 Chếđộbôi trơn và làm nguội
- Quá trình kim loại lỏng chuyển động trong buồng ép vào trong khuôn có thể
được chia thành bốn giai đoạn:
 Giai đoạn 1: Piston bịt kín lỗrót. Vận tốc v
1
của piston ép còn bé. Giá trị
p
1
bằng áp lực cần thiết đểkhắc phục ma sát trong xylanh thủy lực và
trong buồng ép.
 Giai đoạn 2: Kim loại lỏng điền đầy toàn bộbuồng ép. Vận tốc chuyển
động của piston ép tăng lên và đạt tới giá trịcực đại v
2
. Lúc này, hiệu
của p
1
và p
2
bằng các kháng lực thủy động lực học trong buồng ép.
 Giai đoạn 3: Kim loại lỏng điền đầy hệthống rót và hốc khuôn. Do việc
thu hẹp dòng chảy ởrãnh dẫn nên vận tốc của piston ép giảm xuống giá

trịv
3
và áp suất p
3
tăng lên. Vào thời điểm kết thúc chuyển động của
piston ép xảy ra hiện tượng thủy kích do lực quán tính của các phần tử
chuyển động và áp suất tăng lên. Sau khi dao động áp suất tắt dần và đạt
được áp suất cuối cùng là áp suất thủy tĩnh p
4
.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
4
 Giai đoạn 4: Giai đoạn ép tĩnh. Giá trịp
4
có thểđạt từ50 ÷ 5000
kG/cm
2
. Nếu vào thời điểm đạt được áp suất thủy tĩnh p
4
mà kim loại
lỏng ởrãnh dẫn vẫn còn lỏng thì áp suất đó sẽđược truyền lên vật đúc.
Hình 2.3: Sựthay đổi vận tốc và áp lực trong buồng ép
2.3. Những đặc điểm của việc điền đầy hốc khuôn
- Trong đúc áp lực, kim loại lỏng điền đầy hốc khuôn với một vận tốc lớn và
áp suất rất cao (có khi đến 5000 kG/cm
2
). Vận tốc nạp (vận tốc kim loại
lỏng khi đi qua rãnh dẫn) có thểđạt tới 120 m/s, điều này cho phép đúc
được những vật đúc thành rất mỏng mặc dù cường độtrao đổi nhiệt giữa vật
đúc với khuôn rất lớn.

- Tính chất của kim loại lỏng trong hốc khuôn phụthuộc:
 Vận tốc nạp
 Độnhớt và sức căng bềmặt của kim loại lỏng
 Tương quan giữa chiều dày thành rãnh dẫn và chiều dày thành vật đúc
 Các điều kiện nhiệt
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
5
- Vềtính chất chuyển động của kim loại lỏng trong hốc khuôn, có thểchia
làm ba loại:
 Chuyển động êm: chỉxảy ra khi vận tốc nạp nhỏhơn 0,3m/s và tương
quan giữa tiết diện rãnh dẫn F
1
và tiết diện thành vật đúc F
2
nằm trong
khoảng 1/2 ÷ 2/3. Chuyển động êm chỉcó thểđược sửdụng đối với các
vật đúc có hình dạng tương đối đơn giản, chếtạo bằng các hợp kim có
khoảng kết tinh rộng, có đòi hỏi cao vềđộbền và độsít chặt.
 Chuyển động rối: xảy ra khi vận tốc nạp nằm trong khoảng 0,5 ÷ 15m/s
và tương quan giữa tiết diện rãnh dẫn F
1
và tiết diện thành vật đúc F
2
lớn
hơn 1/4 ÷ 1/2. Do chuyển động rối nên dòng kim loại lỏng sẽcuốn theo
khí và các sản phẩm cháy của lớp sơn khuôn. Khí sẽnằm lại trong vật
đúc với hình dạng rỗcó kích thước 0,1 ÷ 1 mm.
 Chuyển động phân tán: xảy ra khi vận tốc nạp lớn hơn 25 ÷ 30 m/s và
tương quan giữa tiết diện rãnh dẫn F
1

và tiết diện thành vật đúc F
2
nhỏ
hơn 1/4 ÷ 1/2. Sau khi dòng kim loại lỏng dập vào khuôn, nó sẽbắn tóe
thành nhiều giọt nhỏvà tạo với dòng không khí thành một hệphân tán.
Lớp vỏđông đặc của vật đúc sẽcản trởviệc thoát khí và khí sẽnằm lại
trong vật đúc dưới dạng rỗkhí cực nhỏ(khi v
nạp
> 100 m/s thì mắt
thường không nhìn thấy rỗkhí). Rỗkhí dạng này làm giảm cơtính ít hơn
là trong trường hợp chuyển động rối. Một nhược điểm lớn của chuyển
động phân tán là thành khuôn và ruột bịăn mòn rất nhanh, kim loại lỏng
có thểbám dính (Al, Cu…), vận tốc nạp không được vượt quá 40 m/s.
Chuyển động phân tán thường được áp dụng đểđúc các vật đúc thành
mỏng, hình dạng phức tạp, có đòi hỏi cao vềchất lượng bềmặt và độnét
của các đường viền.
2.4. Các thành phần cơbản của khuôn đúc áp lực nhôm
Các thành phần cơbản của khuôn đúc áp lực nhôm được cho trên hình 2.4.
Ngoài ra trên khuôn còn có hệthống dẫn, đường thông hơi, rãnh rửa, các
chốt đẩy, chốt hồi, chốt định vị, hệthống kênh nước làm nguội… được thể
hiện trên hình 2.5.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
6
2.5. Hợp kim trên cơsởnhôm
- Đểđúc áp lực, chủyếu dùng hợp kim hệAl-Si-Cu-Mg. Silic có tác dụng
làm tăng độchảy loãng và độbền. Đồng có tác dụng hóa bền hợp kim,
nhưng có khuynh hướng tập trung ởtinh giới, làm giảm tính chống ăn mòn
của hợp kim (lượng đồng cho vào thường không vượt quá 4%). Manhê cải
thiện tính chống ăn mòn, độdẻo và độdai va đập. Lượng Manhê cho vào có
thểđến 10%. Silic và Manhê tạo thành hợp chất Mg

2
Si, hòa tan trong dung
dịch rắn trên cơsởnhôm, làm tăng tính dòn của hợp kim. Lượng Manhê
trong hợp kim Al-Si không nên quá 1%; Silic trong hợp kim Al-Mg không
nên quá 1,2%.
- Các hợp kim nhôm được sửdụng rộng rãi nhất: AlSi12, AlSi9Mg0,3,
AlMg8, AlSi8Cu4 (bảng 2.1)
- Hợp kim cùng tinh AlSi12 có độchảy loãng cao nhưng cơtính không đủ
cao. Hợp kim AlSi9Mg0,3 có độbền và độchống ăn mòn cao hơn nhưng độ
chảy loãng lại thấp hơn. Tính công nghệcủa hợp kim AlMg8 thấp, được sử
dụng khi cần bảo đảm tính chống ăn mòn cao. Hợp kim AlSiCu4 có độchảy
loãng, tính chống ăn mòn, độbền vừa phải.
- Đối với các chi tiết làm việc trong điều kiện tải rung động mạnh, nên dùng
hợp kim AlSi7Mg0,4, được hợp kim hóa vi lượng bằng Ti, Zr, Be. Đối với
các chi tiết làm việc ởnhiệt độcao, hàm lượng Si đến 18%. Trong kỹthuật
điện, thường dùng hợp kim Silumin kẽm chứa đến 0,9% kẽm và 0,1÷0,3%
Mg.
Bảng 2.1: Thành phần hóa học và cơtính của một sốhợp kim trên cơsởnhôm
Hợp kimThành phần hóa
học và các tính
chất cơlý
AlSi12 AlSi9Mg0,3 AlMg8 AlSi8Cu4
Si, %
Mg, %
10,0 – 12,5
–
8,0 – 10,5
0,2 – 0,3
–
9,5 – 10,5

7,5 – 8,5
0,3 – 0,5
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
7
Cu, %
Mn, %
Fe, %
–
–
<1,5
–
0,2 – 0,5
< 1
–
–
<0,2
1,0 – 1,5
0,3 – 0,5
< 0,9
ρ, kg/dm3
Khoảng đông,
o
C
σ
b
, Mpa
δ, %
HB
2,7 – 2,8
5 – 8

150
> 1
50
2,70 – 2,75
15 – 20
160
>2
55
2,60 – 2,65
80 – 90
300
> 8
75
2,8 – 2,9
55 – 65
250
>3
75
Hình 2.4: Các thành phần cơbản của khuôn đúc áp lực nhôm
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
8
Hình 2.5: Một sốcác thành phần khác trong khuôn đúc áp lực
Hình 2.6: Khuôn được thiết kếbằng các phần mềm chuyên dụng
Chốt
xiên
Kênh
nước
làm
nguội
Chốt

hồi
Chốt
đẩy
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
9
2.6. Ưu, nhược điểm của phương pháp đúc áp lực
2.6.1. Ưu điểm
- Vật đúc đạt độchính xác, độbóng bềmặt cao, hầu nhưkhông cần gia
công cơkhí.
- Hoàn toàn không sửdụng hỗn hợp làm khuôn, ruột.
- Có khảnăng đúc được những vật đúc thành rất mỏng (< 1 mm)
- Do vận tốc điền đầy khuôn lớn, áp lực tác dụng lên kim loại lỏng cao, tác
dụng nguội nhanh của khuôn kim loại nên tổchức của vật đúc nhỏmịn, xít
chặt.
- Mức độcơkhí hóa, tựđộng hóa cao, điều kiện lao động được cải thiện.
- Năng suất cao, có thểđạt 1000 – 3600 lần ép/giờ.
- Khuôn kim loại có thểdùng được nhiều lần.
2.6.2. Nhược điểm
- Giá thành khuôn rất cao, nhất là khi đúc các hợp kim có nhiệt độrót cao
(nhưđồng, thép…). Vật liệu làm khuôn phải là vật liệu chịu nóng đặc biệt,
gia công tỉmỉvà nhiệt luyện thích hợp.
- Vật đúc có rỗkhí (do dòng kim loại chảy vào khuôn cuốn theo bọt không
khí và do kết tinh nhanh không thoát ra ngoài được) làm giảm độsít chặt
của vật đúc. Đây là một nhược điểm cần đặc biệt quan tâm khi thiết kếđúc
áp lực.
- Kích thước và khối lượng của vật đúc bịhạn chếtheo cỡmáy đúc.
- Tỉlệthành phẩm nhỏvì hệthống rót lớn.
2.7. Phạm vi sửdụng
- Đúc áp lực được sửdụng đểđúc các vật đúc nhỏ, hình dạng và kết cấu phù
hợp, sản xuất hàng loạt.

- Các hợp kim thường được sửdụng đểđúc áp lực được lựa chọn theo thành
phần hóa học, các tính chất sửdụng và các tính chất công nghệ.
- Hợp kim dùng đểđúc áp lực cần có khoảng kết tinh hẹp đểnhận được vật
đúc có độsít chặt cao, đồng đều, độbền và độdẻo cao ởnhiệt độcao. Hợp kim
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
10
cũng cần có độchảy loãng tốt, không bám dính khuôn, thành phần hóa học ổn
định khi giữlâu trong lò.
2.8. Thiết bịdùng trong đúc áp lực
- Máy đúc áp lực: trong công nghệđúc áp lực, tùy thuộc vào loại hợp kim cần
đúc và các yêu cầu khác của sản phẩm mà người ta sẽsửdụng các loại máy
đúc áp lực khác nhau (máy đúc áp lực với buồng ép nóng, máy đúc áp lực
với buồng ép nguội nằm ngang, máy đúc áp lực với buồng ép nguội thẳng
đứng, máy đúc áp lực chân không…). Ởgiới hạn của đềtài này, ta chỉxét
đến loại máy đúc áp lực với buồng ép nguội nằm ngang, đây là loại máy
được sửdụng rộng rãi nhất đểđúc áp lực các hợp kim nhôm. Hình 2.7 là
minh họa đơn giản của một máy đúc áp lực với buồng ép nguội nằm ngang.
2.8.1. Hệthống bơm kim loại lỏng
Có thểsửdụng các tay máy được điều khiển tựđộng hoặc sửdụng hệthống
bơm nhưng thông thường được thực hiện thủcông, kim loại lỏng được rót
vào buồng ép. Việc đẩy kim loại lỏng vào khuôn được thực hiện nhờhệ
thống xylanh thủy lực.
2.8.2. Bộkhuyếch đại áp suất
Hình 2.7: Sơđồbộkhuyếch đại áp suất
- Hệthống này được sửdụng đểgia tăng áp lực ép trong giai đoạn cuối
của hành trình ép. Piston ép khi di chuyển sẽkích hoạt công tắc hành
trình làm van khí của bình gas (chứa khí Nitơ) mởra, dầu thủy lực được
bơm từtrước vào trong bình gas bịkhí gas nén nên tràn xuống piston tạo
thêm áp lực ép.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

11
2.8.3. Hệthống kẹp khuôn
- Hai nửa khuôn được kẹp vào nhau đểngăn ngừa sựrò rỉkim loại lỏng
trên mặt phân khuôn. Một hệthống kẹp khuôn vềcơbản gồm có hai tấm
cốđịnh, một tấm di động, bốn thanh dẫn hướng chính xác và một cơcấu
khóa nhưtrên hình 2.10.
- Nửa khuôn cốđịnh được gá lên tấm cốđịnh (có các rãnh chữT) đểkẹp
chặt nửa khuôn vào. Nửa khuôn di động được kẹp vào tấm di động. Tấm
cốđịnh thứhai, bộphận đưa dạng khuỷu (kiềm máy) được lắp đặt phía
sau máy nhưminh họa trên hình 2.11.
- Một nối kết cốđịnh được thực hiện giữa bộphận đưa dạng khuỷu và tấm
đẩy khi tấm đẩy di chuyển hết mức vềphía khuôn, sựđiều chỉnh kích
thước của bộphận đưa dạng khuỷu này sẽxác định vịtrí của tấm đẩy khi
khóa khuôn (hình 2.12).
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
12
Hìn
h 2.8: Các thành phần cơbản của máy đúc áp lực buồng ép nguội nằm ngang
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
13
Hình 2.9: Máy đúc áp lực trong thực tế
Hình 2.10: Bản vẽhệthống kẹp khuôn
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
14
Hình 2.11: Bắt khuôn lên máy đúc
Hình 2.12
Tấm cố
định
Tấm di
động

Kiềm
máy
Tấm cố
định
Thanh dẫn
hướng
Xilanh
thủy lực
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
15
- Cơcấu khóa khuôn: được trình bày nhưhình 2.13, khi hai bềmặt khuôn
tiếp xúc với nhau, tác động khóa khuôn sẽxảy ra và áp suất nén ởbềmặt
phân khuôn được thiết lập do kết hợp giữa piston thủy lực và hệthống
các liên kết trong bộphận đưa dạng khuỷu.
Hình 2.13: Cơcấu khóa khuôn
2.8.4. Hệthống đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn
Hình 2.14: Hệthống đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn bằng tác động cơkhí
Tấm
đẩy
Tấm giữ
Chốt đẩy
Chốt hồi
Knockout
plate
Knockout
pin
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
16
- Khuôn đúc áp lực luôn bao gồm một hệthống đẩy vật đúc ra khỏi khuôn
bởi tác động cơkhí trình bày nhưhình 2.14. Khi khuôn đóng lại, chốt

đẩy tiếp xúc với vật đúc và các chốt hồi tiếp xúc với các mặt phân khuôn
của nửa khuôn cốđịnh. Sau khi khuôn mởra, vật đúc được đẩy ra bởi sự
di chuyển của tổhợp tấm đẩy và tấm giữmang chốt đẩy vềphía trước.
Lực cần thiết đểtác động lên hệthống đẩy này có thểđược cung cấp bởi
một tấm knockout (knockout plate), bộbánh răng thanh răng hay một
xylanh thủy lực.
2.8.5. Lựa chọn máy đúc
- Máy đúc với buồng ép nóng được sửdụng chủyếu đểđúc các chi tiết
bằng kim loại có nhiệt độnóng chảy thấp nhưhợp kim kẽm, hợp kim
thiếc, hợp kim chì. Máy đúc áp lực với buồng ép nguội nằm ngang mặc
dù có thểsửdụng đểđúc áp lực cho nhiều loại hợp kim, tuy nhiên chúng
thường được sửdụng đểđúc các hợp kim nhôm, hợp kim magiê, hợp
kim đồng. Ngoài ra, sựlựa chọn máy đúc nên chủyếu dựa vào lực kẹp
khuôn và hành trình mởkhuôn, độdài của hành trình bắn, áp lực bắn lớn
nhất…
- Nên chọn máy đúc có kích thước nhỏnhất mà vẫn thực hiện được việc
đúc ra một sản phẩm, điều này sẽtiết kiệm nhất, bởi vì máy càng lớn thì
chu kì sản xuất càng chậm. Ví dụ, máy với lực kẹp khuôn 400 sẽcó chu
kì sản xuất nhanh gấp hai lần so với máy có lực kẹp khuôn 800 tấn.
Phạm vi lực kẹp khuôn từ25 – 2500 tấn, lực kẹp khuôn không nhất thiết
là yếu tốquyết định chọn lựa máy đúc mà còn phải xét đến kích thước
khuôn có phù hợp với diện tích của tấm đẩy hay không, hoặc là có vừa
trong các thanh dẫn hướng cũng nhưhành trình mởkhuôn phải đủđểlấy
vật đúc ra. Yếu tốnữa đểchọn lựa là giá thành của máy, máy đúc với lực
kẹp khuôn 400 tấn có giá khoảng 40.000 USD trong khi loại 1000 tấn là
khoảng 100.000 USD.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
17
2.9. Thiết kếchi tiết đúc áp lực
Chi tiết đúc áp lực khi thiết kếnên tuân theo vài nguyên tắc sau:

 Bo tròn các góc vuông, góc nhọn:
Bo tròn giữa các sóng
Bo tròn bên trong lỗ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
18
 Cốgắng làm chiều dày thành đồng đều:
Bo tròn quanh lỗđểtránh bềdày thành quá mỏng
Mởrộng lỗtròn đểtránh mép mỏng
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
19
 Tránh tạo những lỗsâu:
 Tránh tạo lỗxuyên qua nhiều phần bên trong, việc này có thểdẫn đến hư
sản phẩm khi lấy ra:
 Tránh tạo những mặt phẳng lớn:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
20
 Thêm các gân tăng bền tại những vùng có tiết diện mặt cắt lớn, việc này
cũng làm tăng độđồng đều chiều dày thành.
 Tạo mặt nghiêng phía trong đểdễđẩy sản phẩm
 Nên bốtrí lõi ởvềmột phía của khuôn (nửa khuôn đực)
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
21
 Tránh tạo những vùng có độnghiêng quá lớn, điều này làm cho khuôn mau
hưvà làm tăng giá thành chếtạo
 Việc tạo chữnổi làm việc chếtạo đơn giản và rẻhơn so với chữchìm
2.10. Vài chú ý khi thiết kếkhuôn đúc áp lực
- Hình dạng của một lòng khuôn có dạng thon đểdễlấy vật đúc và có đủ
lượng dưbù co ngót. Đối với các vật đúc có dung sai nhỏ, lượng dưcũng
phải tính đến sựgiãn nởnhiệt của lòng khuôn. Sựbốtrí lòng khuôn trong
khuôn bịảnh hưởng bởi:

 Yêu cầu có mặt phân khuôn.
 Yêu cầu cần có các ruột di động và các bộphận rời.
 Sựbốtrí vịtrí vùng không gian giới hạn trong vật đúc đểlắp hệthống
rót.
 Sựcần thiết trong việc bốtrí đậu dẫn sao cho dòng chảy ban đầu của kim
loại không bịcản trởbởi các ruột hay các bộphận khác.
 Kinh nghiệm dựa trên các vật đúc có các điểm giống nhau hầu nhưlà
nền tảng của thiết kếkhuôn đúc áp lực. Tuy nhiên các sựthay đổi trong
thiết kếkhông có liên quan đến kinh nghiệm đã trải qua có mức độtừ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
22
không quan trọng đến quan trọng thường được đòi hỏi trước khi các kết
quảcủa tối ưu có thểnhận được.
- Lượng dưbù co:
Khi định ra kích thước cho các lòng khuôn và các ruột, một lượng dưphải
được thêm vào đối với kích thước danh nghĩa của các chi tiết đúc - lượng dư
bù co thông thường là 0,005 in/inch đối với hợp kim Zn; 0,006 in/inch đối
với hợp kim Al; 0,007 in/inch đối với hợp kim Mg. Đối với hợp kim Cu
lượng dưnày thay đổi từ0,006 đến 0,008 in/inch. Lượng dưđược sửdụng
phụthuộc phần lớn vào kinh nghiệm đúc loại hợp kim được đúc. Giá trị
lượng dưbịảnh hưởng bởi nhiều thông số, kích thước cơbản và hình dạng
của vật đúc.
- Độxiên:
Tất cảthành vật đúc đòi hỏi phải có chút độxiên hay độthon đểvật đúc có
thểđược lấy ra không bịdính khuôn hay tạo ra vết cào. Độxiên đòi hỏi
được trình bày trong hình 2.15 là đối với thành trong vật đúc, còn đối với
thành ngoài độxiên bằng một nửa so với thành trong. Độxiên thay đổi theo
chiều cao của thành vật đúc.
Hình 2.15: Yêu cầu vềđộxiên đối với thành trong vật đúc
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

23
- Đường phân khuôn:
Sựxác định vịtrí và hình dạng của đường phân khuôn có một ảnh hưởng
quan trọng vềkinh tếvà sựhiệu quảcủa bất kỳquá trình đúc áp lực nào.
Một đường phân khuôn thẳng cho phép các bềmặt khuôn phẳng được ưa
chuộng hơn. Các bềmặt phẳng trên các nửa khuôn thì kinh tếhơn so với bề
mặt không phẳng. Ngoài ra với những bềmặt khuôn phẳng rất dễtạo kín
giữa hai nửa khuôn.
Ruột và bộphận trượt rất đắt tiền vì vậy đường phân khuôn nên được bốtrí
đểgiảm thiểu tối đa sốlượng ruột và bộphận trượt. Điều này có thểđòi hỏi
gia công cắt gọt một đường phân khuôn không có quy tắc.
Bộphận khuôn rời là những thành phần khuôn có thểdi động được dùng để
sản xuất một vật đúc có phần cắt lẹm trên mặt ngoài của vật đúc. Mặc dù
các bộphận khuôn rời rất tốt cho việc thoát khí ra khỏi lòng khuôn nhưng
tốt nhất vẫn là thiết kếvật đúc sao cho không có phần cắt lẹm do vậy sẽ
không cần bộphận khuôn rời.
- Sửdụng ruột trong đúc áp lực:
 Chiều sâu của lỗđược tạo bởi ruột phụthuộc vào khối lượng đúc và
đường kính lỗ. Các lỗnày trong đúc áp lực phải có độxiên đểdễlấy ruột
khỏi vật đúc. Độxiên của ruột thay đổi theo khối lượng đúc và chiều sâu
lỗđược trình bày trong hình 2.16. Độxiên cũng tùy theo ruột cốđịnh
hay ruột di động.
Hình 2.16: Quan hệgiữa độsâu và độxiên của lỗ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
24
 Nói chung, ruột được kéo ra khỏi vật đúc khi khuôn còn ởvịtrí đóng đòi
hỏi độxiên ít hơn so với ruột được lấy ra do tác động của chốt đẩy. Các
lỗren răng cần xác định chính xác hơn độxiên. Có thểsửdụng bảng 2
đểxác định.
X

Y
d2
d1
Bảng 2. 2: Các kích thước được giới thiệu của lỗtạo bằng ruột được ren
răng với kích thước ren các loại
Hole diameter m
Tap size
d1 d2
Maximum
threaded depth
(Y) in
Maximum
depth of
cored hole
(X) in
6 – 40 0,119 0,114 0,188 0,270
6 – 632 0,113 0,107 0,162 0,240
8 – 36 0,142 0,134 0,321 0,390
8 – 32 0,140 0,133 0,307 0,385
10 – 32 0,165 0,159 0,332 0,458
10 – 24 0,158 0,150 0,382 0,482
12 – 28 0,188 0,181 0,432 0,519
12 – 24 0,184 0,176 0,432 0,534
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
25
1/4 – 28 0,222 0,215 0,500 0,587
1/4 – 20 0,211 0,201 0,500 0,625
5/16 – 24 0,280 0,272 0,625 0,727
5/16 – 18 0,269 0,259 0,625 0,762
3/8 – 24 0,343 0,334 0,750 0,852

3/8 – 16 0,326 0,314 0,750 0,906
7/10 – 20 0,398 0,388 0,875 1,000
7/10 – 14 0,382 0,368 0,875 1,053
1/2 – 20 0,461 0,454 1,000 1,125
1/2 – 13 0,440 0,425 1,000 1,192
9/16 – 18 0,519 0,508 1,125 1,262
9/16 – 12 0,497 0,481 1,125 1,333
5/8 – 18 0,582 0,571 1,250 1,387
5/8 – 11 0,554 0,536 1,250 1,497
3/4 – 16 0,701 0,689 1,500 1,656
3/4 – 10 0,672 0,652 1,500 1,750
7/8 – 14 0,819 0,804 1,750 1,928
7/8 – 9 0,789 0,767 1,750 2,027
1 – 14 0,944 0,929 2,000 2,178
1 - 8 0,903 0,878 2,000 2,312