bài giảng công nghệ đúc chương 2

Chương 2

THIẾT KẾ ĐÚC


CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ ĐÚC
Mục tiêu bài học
Sau bài học này sinh viên có khả năng sau:
- Phân tích được kết cấu chi tiết.
- Thiết kế đúc cho chi tiết gia công đơn giản.
- Thiết kế tính toán hệ thống rót.
- Nêu được các tác dụng của mẫu, khuôn đúc, lõi, hộp lõi.


THIẾT KẾ ĐÚC

2.1 Thành lập bản vẽ đúc.
2.2 Thiết kế mẫu và hộp lõi.
2.3 Thiết kế hệ thống rót và đậu hơi, đậu ngót.


2.1 Thành lập bản vẽ đúc
2.1.1 Phân tích kết cấu.
2.1.2 Xác định mặt phân khuôn.
2.1.3 Xác định các đại lượng của bản vẽ vật đúc.
2.1.4 Xác định lõi và gối lõi.


2.1.1 Phân tích kết cấu.
- Đọc và hiểu kỹ bản vẽ, những điều kiện kỹ thuật, vật liệu chế tạo.

- Loại hình sản xuất đúc: tra bảng sổ tay công nghệ chế tạo máy I.
- Dự kiến trước sơ bộ quy trình gia công cắt gọt chi tiết đó trên các
loại máy công cụ.
- Xác định những phần bề mặt phải gia công, những mặt chuẩn công
nghệ...
- Đơn giản hóa kết cấu để dể đúc hơn.


2.1.2.Xác định mặt phân khuôn.

- Mặt phân khuôn là bề mặt tiếp xúc của các nửa khuôn với nhau.
- Mặt phân khuôn xác định vị trí vật đúc trong khuôn.
- Ký hiệu bằng gạch xanh, mũi tên T chỉ phần vật đúc thuộc khuôn
trên, còn D thuộc về khuôn dưới.


Các nguyên tắc chọn mặt phân khuôn

a. Chọn mặt phân khuôn dựa vào công nghệ làm khuôn.
b. Chọn mặt phân khuôn dựa vào độ chính xác của lòng khuôn.
c. Chọn mặt phân khuôn dựa vào chất lượng hợp kim đúc.


a. Chọn mặt phân khuôn dựa vào công nghệ làm khuôn.
Chọn mặt phân khuôn qua tiết diện có diện tích lớn nhất.
Chọn mặt phân khuôn làm sao cho lòng khuôn là nông nhất.
Ví dụ:
B

B

A

b)

A

a)


- Những kết cấu có lòng khuôn phân bố ở cả khuôn trên và khuôn
dưới, nên chọn lòng khuôn trên nông hơn (hình 1-18).

D
B
T

T
D

A

Hình 1-18


- Mặt phân khuôn nên chọn mặt phẳng.
Hình 1-19 chọn theo phương án A tốt hơn B.

B

A
Hình 1-19


b. Chọn mặt phân khuôn dựa vào độ chính xác của lòng khuôn.
- Lòng khuôn tốt nhất là chỉ phân bố trong một hòm khuôn.
- Những vật đúc có nhiều tiết diện khác nhau nếu yêu cầu đồng
tâm cao người ta có thể dùng phần đất phụ để đặt toàn bộ vật
đúc trong một hòm khuôn (hình 1-20 a).
- Những vật đúc có lõi, nên bố trí sao cho vị trí của lõi là thẳng
đứng (hình 1-20 b).
- Không chọn mặt phân khuôn qua chỗ có tiết diện thay đổi.
Hình 1-20 b nên chọn phương án A (phương án B không hợp lý).


Miếng đất phụ

T

T
A

D

B

Hình 1-20

T

a)

D

D

C

b)


- Số lượng mặt phân khuôn càng ít càng bảo đảm chính xác.
Hình 1-21 nên cho toàn bộ vật đúc ở khuôn giữa.
T
G

G
D

Hình 1-21


c. Chọn mặt phân khuôn dựa vào chất lượng hợp kim đúc.
- Những bề mặt quan trọng cần chất lượng cao hoặc bố trí ở dưới
hoặc ở hai bên.
- Chọn mặt phân khuôn sao cho hướng kết tinh từ xa chuyển dần
về chân đậu ngót hoặc hệ thống rót.
- Chọn mặt phân khuôn phải tính đến vị trí đặt hệ thống rót.

2.1.3 Xác định các đại lượng của bản vẽ vật đúc.

a. Lượng dư gia công cắt gọt.
b. Độ dốc rút mẫu (góc thoát khuôn).
c. Góc đúc.
d. Dung sai vật đúc.


a. Lượng dư gia công cắt gọt.

- Là phần kim loại dôi ra trên vật đúc để khi cắt bỏ đi sẽ có độ
chính xác kích thước và độ bóng bề mặt.
- Lượng dư gia công đặt trên vật đúc phụ thuộc vào kích thước
vật đúc, vị trí các bề mặt vật đúc trong khuôn, độ chính xác
đúc và dạng sản xuất.
- Lượng dư đặt trên các mặt trên của vật đúc có giá trị lớn hơn
mặt bên và dưới.
- Dựa vào cấp chính xác của vật đúc, kích thước bề mặt cần gia
công.


b. Độ dốc rút mẫu (góc thoát khuôn).
- Trên các thành đứng (vuông góc với mặt phân khuôn) cần có
độ dốc rút mẫu gọi là độ dốc đúc.
Độ dốc làm tăng
kích thước vật
đúc

Độ dốc trung
bình

Độ dốc làm giảm
kích thước vật
đúc

h

h

Sơ đồ
độ dốc

h/
2

β

β

Áp
dụng

Cho bề mặt cần
gia công cơ

β

Cho bề mặt
không gia công
cơ

Cho bề mặt
không gia công
cơ


c. Góc đúc.
- Là góc tiếp giáp giữa hai bề mặt giao nhau của vật đúc.
(hình 1-23).
- Góc đúc đảm bảo cho khuôn không bị vỡ khi rút mẫu và vật
đúc không bị nứt khi đông đặc trong khuôn.
- Góc đúc cũng giúp cho mẫu nâng cao độ bền, dễ rút mẫu.
b

r

a

R

Hình 1-23
Góc đúc


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 .v.v.
- Dung sai thành phần trên các khâu kích thước phải phù hợp với

dung sai khâu khép kín.
- Tra bảng sổ tay công nghệ chế tạo máy I.


2.1.4. Xác định lõi và gối lõi.
a. Lõi : dùng để tạo lỗ hoặc phần lõm trong vật đúc.
Để xác định số lượng lõi cần tuân theo các qui định sau đây:
- Những lỗ cần gia công cắt gọt, tùy theo dạng sản xuất, nếu kích
thước nhỏ có thể không cần đặt lõi mà đúc liền.
- Các bậc dày hơn 25 mm và các rãnh có chiều sâu > 6 mm trên các
vật đúc nhỏ và vừa đều được tạo nên ngay từ khi đúc.
- Những lỗ không cần gia công cắt gọt cần phải đặt lõi.
- Số lượng lõi càng ít càng tốt.


Nếu D/H ≥ 0,85 có thể thay lõi bằng phần nhô của khuôn dưới
(hình 1-24 b).
Nếu D/H > 3 có thể thay lõi bằng phần nhô của khuôn trên
(hình1-24 c).

D

H

a)

b)

Hình 1-24
Phần nhô khuôn

c)


b. Thiết kế gối lõi
- Gối lõi là bộ phận để định vị lõi trong khuôn đúc.
- Căn cứ vào vị trí của lõi trong khuôn, người ta chia ra hai
loại cơ bản: lõi đứng và lõi ngang.


- Lõi đứng:
Gối lõi được định vị theo hướng vuông góc với mặt phân khuôn
nằm ngang. Thường làm gối lõi hình côn (hình 1-25) có kích
S
thước đảm bảo:
β
1

h1

S2
S3

h

h> h1, α < β .

α

Hình 1-25

Gối lõi đứng hình côn.


- Lõi ngang:
Gối lõi phân bố cả ở khuôn trên và khuôn dưới ở chỗ mặt phân khuôn.
- Để dễ lắp ráp và tránh vỡ khuôn, lõi, giữa lõi và khuôn cũng có khe
hở S1, S2, S3.
- Kích thước, góc độ gối lõi cũng phải bảo đảm như lõi đứng, nghĩa là:
h> h1, α < β.


S1

T

S2

D

Hình 1-27
Gối lõi ngang hình trụ

h1
h