Nguyên Lý Thiết Kế Chi Tiết Đúc

Ch­¬ng IV

Nguyªn lý thiÕt kÕ
chi tiÕt ®óc


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

4.1- Nguyên lý chọn phương pháp chế tạo vật
đúc







Chọn phương pháp sản xuất vật đúc cần phải căn cứ
vào dạng sản xuất (đơn chiếc, hàng loạt, hàng khối)
dựa vào độ phức tạp và khối lượng vật đúc, kim loại
vật đúc, độ bóng, độ chính xác của vật đúc.
1- Phân loại vật đúc theo khối lượng
2- Chọn phương pháp sản xuất đúc theo đặc điểm
và khả năng sử dụng của phương pháp đúc
3- Chọn phương pháp sản xuát đúc theo khả năng
đạt được độ chính xác và độ bóng của phương
pháp đúc


Ch­¬ng IV: Nguyªn lý thiÕt kÕ chi tiÕt ®óc

1- Ph©n lo¹i vËt ®óc theo khèi l­îng
 Tuú thuéc vµo khèi l­îng ng­êi ta ph©n vËt ®óc ra lµm
4 nhãm: nhá, trung b×nh (võa) lín vµ rÊt lín nh­ b¶ng
sau:


Ch­¬ng IV: Nguyªn lý thiÕt kÕ chi tiÕt ®óc


Ch­¬ng IV: Nguyªn lý thiÕt kÕ chi tiÕt ®óc


Ch­¬ng IV: Nguyªn lý thiÕt kÕ chi tiÕt ®óc


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

3- Chọn phương pháp sản xuát đúc theo khả năng đạt được độ
chính xác và độ bóng của phương pháp đúc


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

4.2- Nguyên lý chung khi thiết kế chi tiết đúc

Khi thiết kế chi tiết đúc cần đảm bảo những nguyên tắc sau:
1- Việc chọn hình dạng tiết diện của vật đúc sao cho có
sức bền lớn nhất
2- Kết cấu của vật đúc
3- Đảm bảo dạng hình học của vật đúc đúng với yêu cầu
kỹ thuật
4- Đảm bảo độ bóng bề mặt vật đúc
5- Đảm bảo tiết kiệm kim loại
6- Giảm khó khăn cho quá trình đúc
7- Giảm khó khăn cho các bước gia công tiếp theo


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc




1- Việc chọn hình dạng tiết diện của vật đúc sao cho có
sức bền lớn nhất
Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được lợi suất sức
bền uốn của các tiết diện khác nhau làm việc trong điều
kiện uốn

Ch­¬ng IV: Nguyªn lý thiÕt kÕ chi tiÕt ®óc


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

2- Kết cấu của vật đúc
Vị trí của vật đúc trong khuôn khi rót bảo đảm sao cho chất lượng
vật đúc tốt nhất, ít bị khuyết tật nhất ví dụ:
a) Cần tránh các bề mặt lớn để chống cong vênh.
b) Cần tránh những chỗ quá mỏng tiếp xúc chỗ quá dày. Vì chỗ
mỏng kết tinh trước, chỗ dày kết tinh sau sinh ra ứng suất co nên
chỗ mỏng dễ nứt.
c) Cần đặt đậu ngót sao cho kết tinh từ chỗ xa đậu ngót hướng
dần đến đậu ngót để tránh rỗ co.
d) Chọn vị trí vật đúc lúc rót hợp lý để điền đầy kim loại tốt, tổ
chức kim loại mịn chặt.
e) Bề mặt trên của vật đúc khi rót cần tránh đặt nằm ngang hoặc
kết cấu vật đúc cần tận dụng làm các mặt nghiêng, mặt bậc đế
thoát khí, nối xỉ tốt.


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

5- Đảm bảo tiết kiệm kim loại
a) Thay thế những chi tiết đúc bằng hàn, dập nếu có
thể được.
b) Thay thế hợp kim có độ bền thấp bằng hợp kim có
độ bền cao để giảm tiết diện vật đúc.
c) Giảm thể tích kim loại những chỗ không cần thiết.
d) Giảm lượng gia công cơ khí trên bề mặt vật đúc
bằng cách thay thế những bề mặt gia công bằng mặt
không gia công.


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc






6- Giảm khó khăn cho quá trình đúc
a) Kết cấu vật đúc đơn giản dễ chế tạo mẫu và hộp lõi.
b) Kết cấu vật đúc sao cho dễ rút mẫu khỏi khuôn để
đơn giản việc làm khuôn.
c) Kết cấu vật đúc sao cho giảm số lượng lõi.


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

4.3- Nguyên lý thiết kế vật đúc dựa vào nguyên tắc
làm khuôn
Khi thiết kế vật đúc cần phải chú ý tới công nghệ làm
khuôn tức là phải bảo đảm quá trình làm khuôn được
đơn giản, dễ dàng, triệt để sử dụng được thiết bị và
dụng cụ làm khuôn v.v nhằm cuối cùng nhận được
vật đúc có chất lượng tốt, giá thành rẻ.
Muốn vậy, khi thiết kế vật đúc ta phải chú ý đến các
nguyên tắc sau đây:


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc




1- Vật đúc cần phải có tính công nghệ tốt nghĩa là kết
cấu của nó phải đảm bảo quá trình làm khuôn được dễ
dàng, tránh làm khuôn có lõi, tránh làm khuôn nhiều
hòm v.v
Trường hợp gặp vật đúc, do phải đáp ứng yêu cầu giao
thông cơ khí làm cho kết cấu vật đúc không hợp lý gây
khó khăn cho việc làm khuôn thì phải thay đổi kết cấu.


Ch­¬ng IV: Nguyªn lý thiÕt kÕ chi tiÕt ®óc

Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

2- Mặt phân khuôn phải đơn giản không nên làm
nhiều mặt. Mặt phân khuôn nên làm mặt phẳng, tránh
dùng mặt cong, mặt bậc.


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

3- Nên bố trí cả vật
đúc vào hòm khuôn
dưới để dễ dàng làm
khuôn và loại trừ ảnh
hưởng của sự xê dịch
khuôn gây ra sai số
về độ không đồng
tâm của các phần
trong vật đúc.


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc




4- Trường hợp không bố trí được tất cả chi tiết vào
hòm khuôn dưới thì nên bố trí phân bố phần chi tiết
cao hơn vào hòm khuôn dưới (vì khuôn trên hay bị vỡ).
Trường hợp rất cá biệt mới bố trí phần chi tiết cao hơn

ở hòm khuôn trên.
5- Những chi tiết trên đó phần được dùng làm chuẩn
định vị để gia công cơ, các phần khác thì cố gắng
phân bố phần định vị và toàn bộ hoặc đa số các phần
cần gia công cơ vào cùng một hòm khuôn.


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc



6- Đối với bề mặt gia công cơ khí nên bố trí xuống phía
dưới, như vậy sẽ tránh được các khuyết tật rỗ xỉ, rỗ khí,
lõm co do đó giảm được lượng dư gia công và đạt được
độ bóng cao. 7- Những bề mặt rộng không nên bố trí ở
phía trên dễ bị các khuyết tật: rỗ xỉ, rỗ khí cong vênh.
8- Đối với những phần tập trung nhiều kim loại của vật
đúc nên bố trí ở trên hoặc bên cạnh như vậy dễ bố trí
đậu ngót bổ sung.


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc







4.4- Nguyên lý thiết kế lõi

1- Phần lõm và lõi
1) Khi đúc lỗ và phần lõm nguyên tắc chung là tận lư
ợng không dùng lõi hoặc dùng ít lõi để giảm bớt chi phí
cho việc chế tạo lõi. Để thực hiện nguyên tắc đó người
ta thường dùng phần nhô lên của khuôn để thay thế lõi
(hình 4.5). Để dễ dàng cho quá trình làm khuôn, khi
thiết kế phần nhô của khuôn thay lõi cần tuân theo
một số qui định sau:
* Khi D/H> 0,85 thì phần nhô lên bố trí ở khuôn dưới.
* Khi D/H> 3 thì phần nhô lên bố trí ở khuôn.


Ch­¬ng IV: Nguyªn lý thiÕt kÕ chi tiÕt ®óc


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

2) Đối với sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ chỉ có thể đúc lỗ
cho các trường hợp cụ thể sau:
a) Vật đúc nhỏ: Chi tiết đúc lỗ có đường kính D > 15mm.
b) Vật đúc trung bình: Chi tiết đúc lỗ có đường kính D >
20mm.
c) Vật đúc lớn: Chi tiết đúc lỗ có đường kính D > 30mm.
Còn đối với lỗ có đường kính nhỏ hơn kích thước qui định
thì người ta phải đúc đặc sau đó khoan lỗ.



Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc

2- Thiết kế lõi
Khi thiết kế lõi cần chú ý những điểm sau đây:
1) Kết cấu vật đúc phải đảm bảo phá được lõi khỏi vật
đúc được làm sạch.
2) Kết cấu vật đúc phải đảm bảo thoát khí được dễ
dàng qua gối lõi và mặt phân khuôn, để vật đúc không
bị rỗ khí.
3) Lõi cần được kẹp chắc trong khuôn bằng cách tận
dụng dùng gối lõi, tránh dùng con mã chống để đảm
bảo lòng khuôn chính xác.
4) Tránh dùng lõi công sôn nhất là đối với loại lớn vì nó
không đảm bảo lõi đứng vững trong khuôn.


Chương IV: Nguyên lý thiết kế chi tiết đúc


5) Khi phân bố hai vật đúc trong
cùng một hòm khuôn thì có thể
làm chung một lõi như vậy sẽ
đơn giản cho việc chế tạo lõi và

lắp ráp khuôn.

6) Để đảm bảo dễ đặt lõi vào khuôn, dễ lắp khuôn và để
lõi đứng vững trong khuôn các kích thước của gối lõi và
khe hở giữa gối lõi với lòng gối lõi ở khuôn phải lấy theo
qui định tuỳ thuộc vào kích thước lõi tra trong bảng của sổ
tay đúc.