đo án thiết kế đúc van khí- Đại học bách khoa Tp.HCM

ĐA Môn học Công nghệ Đúc

LỜI MỞ ĐẦU
Sản xuất đúc là một trong những ngành quan trọng của công nghiệp chế tạo máy.
Hầu hết trong tất cả các máy móc, thiết bò đều có các chi tiết đúc. Theo nhiều thống
kê cho thấy khoảng 70% phôi sản xuất cho các chi tiết máy được làm bằng phương
pháp đúc.
Khi thiết kế chi tiết đúc phải đảm bảo các yêu cầu về cơ tính, độ bền làm việc
đồng thời phải đảm bảo tính dễ đúc. Bên cạnh đó, khi thiết kế công nghệ đúc cũng
cần phải chú ý đến gia công cơ khí sau này, nhất là đối với sản xuất lớn.
Trong môn đồ án này, yêu cầu đối với sinh viên là phải hiểu được các quá trình
thiết kế trong công nghệ đúc bằng cát tươi như: thiết kế sơ bộ, thiết kế chi tiết, làm
khuôn, ruột, giai đoạn nấu luyện và rót… đồng thời phải có tham khảo thêm các công
đoạn sau khi đúc: gia công cơ khí, làm sạch chi tiết đúc…
Chi tiết đúc của phần Đồ án CN Đúc là chi tiết Van khí của máy làm khuôn, với
sản lượng là 500 chiếc bằng Đồng thau.
Yêu cầu kỹ thuật đối với vật đúc
- Phôi đúc không bò rỗ khí xỉ, nứt.
Phôi đúc φ40x50
-

1


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

PHẦN I: KHÁI QUÁT VỀ
PHƯƠNG PHÁP ĐÚC
BẰNG KHUÔN CÁT-SÉT

2

ĐA Môn học Công nghệ Đúc

A. Khái quát về lòch sử và sự phát triển của kỹ
thuật đúc
Sản xuất đúc là một trong các dạng gia công kim loại lâu đời nhất. Các nghiên cứu
khảo cổ học cho thấy rằng từ 5000 năm trước công nguyên, tại các trung tâm cổ xưa
của loài người nghề đúc đã đạt trìng độ cao. Người ta xác đònh được rằng vật liệu đúc
đầu tiên là đồng thanh.
Ở kỷ nguyên cuối thời đồ đá tổ tiên của người Ural đã biết nấu kim loại và thành
thạo nghề đúc. Các nhà khảo cổ học đã xác đònh được rằng tại bờ của hồ Isetsk (Liên
Xô) đã từng có “nhà máy” luyện kim với đầy đủ chu trình sản xuất.
Cuối thế kỷ 12 đầu thế kỷ 13, người Nga đã biết áp dụng các khuôn hai mặt làm
từ các loại đá cứng và trang bò các hệ thống rót phân nhánh. Vào thế kỷ 14 và 15,
nước Nga đã nổi tiếng về đúc các quả chuông và sau đó là các loại súng đại bác.
Khẩu đại bác Nga Hoàng với khối lượng 38,4 tấn đã được người thợ đúc Nga nổi
tiếng Andrey Chokhov đúc năm 1586.

3


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

B. Sơ đồ quy trình công nghệ chế tạo vật đúc
trong khuôn cát – sét dùng một lần:
Chế tạo mẫu, hòm
ruột và các thiết bò
khác
Điều chế hỗn hợp

làm khuôn và ruột
Chế tạo và sấy khô ruột

Chế tạo khuôn
Lắp ráp khuôn và
chuẩn bò chờ rót
Rót khuôn

Nấu chảy hợp kim
đúc

Làm nguội vật đúc
Tháo dỡ vật đúc ra
khỏi hòm khuôn
Loại bỏ ruột ra
khỏi vật đúc
Cắt bỏ hệ thống
rót và làm sạch
vật đúc
Kiểm tra vật đúc
Sơn phủ vật đúc
Lưu vật đúc vào
kho
4

Xử lý nhiệt vật đúc


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

C. Quy trình công nghệ làm khuôn bằng tay
1.
2.
3.
4.

Đầm hỗn hợp làm khuôn cho khuôn dưới.
Chuẩn bò nhồi đầm hòm khuôn trên.
Nhồi và đầm chặt hỗn hợp làm khuôn cho hòm khuôn trên.
Tinh xửa, ráp khuôn và chuẩn bò khuôn để rót kim loại lỏng.

Các phương pháp làm khuôn bằng tay:
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Làm khuôn bằng 2 hòm khuôn: dùng mẫu nguyên khối, mẫu bổ đôi…
Làm khuôn trong 3 hòm khuôn và nhiều hơn.
Làm khuôn trên nền xưởng.
Làm khuôn bằng dưỡng gạt.
Làm khuôn bằng mẫu xương.
Làm khuôn bằng gạch.

Ở đây ta sẽ dưới thiệu khái quát về cách làm khuôn trong hòm đôi dùng mẫu nguyên
khối, các cách còn lại có thể tham khảo thêm trong sách Công nghệ đúc – Đặng Mẫu
Chiến:
1. Lắp đặt mẫu đúc lên tấm đỡ mẫu đã được làm sạch.

2. Đặt hòm khuôn dưới lên tấm đỡ mẫu, dùng rây rải 1 lớp cát đệm lên mẫu.
3. Đắp thêm hỗn hợp làm khuôn và đầm chặt nó bằng chày. Dùng thước phẳng
gạt bỏ phần thừa của hỗn hợp đã đầm ra khỏi nửa khuôn dưới.
4. Xiên lỗ thoát khí cho khuôn dưới bằng dúi hơi.
5. Lật ngửa khuôn dưới cùng mẫu vật đúc 1800 và đặt nó xuống nền xưởng làm
khuôn.
6. Dùng chốt đònh vò lắp đặt hòm khuôn trên lên hòm khuôn dưới. Phủ mặt ráp
khuôn một lớp cát phân cách.
7. Dùng rây rắc lên mẫu đúc 1 lớp cát đệm, lắp đặt mẫu ống rót. Sau đó thực hiện
các công đoạn từ 2 đến 4.
8. Xẻ cốc rót, lấy mẫu ống rót ra. Nhấc nửa khuôn trên, xoay lật 1800 và đặt sang
bên cạnh.
9. Dùng bay xẻ các rãnh dẫn của hệt th61ng rót trên nửa khuôn dưới.
10.Nhờ thanh rút mẫu được đóng hay vặn xoáy vào mẫu, gõ nhẹ và rút mẫu ra.
11.Tinh xửa khuôn dưới.
12.Úùp nửa khuôn trên lên.
13.Sau khi rót kim loại lỏng vào khuôn, để nguội và làm sạch vật đúc, ta thu được
sản phẩm.
5


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

D. Sơ đồ các chi tiết chính trong hòm khuôn
đúc bằng khuôn cát

6

• Chú thích:
Casting: vật đúc

Cope : nửa khuôn trên
Drag: nửa khuôn dưới
Parting line: mặt phân khuôn
Core: ruột
Runner: rãnh dẫn
Sprue: ống rót
Feeder: đậu ngót
Ram-up core: ruột đứng
Flask: hòm khuôn
Pin: chốt đònh vò
Bushing: ống lót
Draft: độ xiên thành
Pouring basin: cốc rót


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

E. Một số ưu nhược điểm của phương pháp đúc
bằng cát tươi
-

Đúc được các chi tiết nặng đến 3000Kg.
Dung sai: ±0,2” đến 10”.
Độ bóng bề mặt: 120 đến 175 RMS.
Độ xiên thành: 0,50 đến 30.
Thành vật đúc: 0,14” đến 0,187”.
Sản lượng: áp dụng được cho tất cả các sản lượng sản xuất.
Chi phí cho trang thiết bò: 800$ đến 4000$.

Một vài hình ảnh minh họa trong công nghệ đúc bằng cát tươi

Rót kim loại lỏng vào khuôn cát tươi
7


ẹA Moõn hoùc Coõng ngheọ ẹuực

8


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

F. Một vài sản phẩm đúc bằng phương pháp
khuôn cát-sét

9


ẹA Moõn hoùc Coõng ngheọ ẹuực

10


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

PHẦN II: THIẾT
KẾ ĐÚC

11

ĐA Môn học Công nghệ Đúc

TRÌNH TỰ THIẾT KẾ ĐÚC
1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết đúc:
Tìm hiểu điều kiện làm việc của chi tiết đúc.
Nghiên cứu đặc điểm của vật liệu chế tạo và yêu cầu tính chất cơ lý của chi tiết.
Phân tích tính công nghệ của kết cấu đúc.
2. Nghiên cứu các vấn đề liên quan đến hình dạng vật đúc:
Vò trí của vật đúc khi làm khuôn và rót.
Mặt phân khuôn và mặt phân mẫu.
Hình dạng ruột, cách cố đònh và lắp ruột.
Lượng dư gia công, lượng dư công nghệ và lượng co.
3. Tính toán, chọn kiểu, bố trí hệ thống rót, phân tích về các hiện tương nhiệt
xảy ra khi vật đúc đông đặc.
4. Chọn phương pháp là khuôn, kích thước khuôn cho phù hợp với chi tiết số
lượng mẫu khi đúc.
5. Thiết kế bộ mẫu và khuôn đúc.
6. Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo bộ mẫu và khuôn đúc.
7. Lập các hồ sơ kỹ thuật:
Bản vẽ công nghệ đúc.
Bản vẽ bộ mẫu
Bản vẽ khuôn đúc.
Các phiếu công nghệ.
Các bản hướng dẫn kỹ thuật.
-

12

ĐA Môn học Công nghệ Đúc

CÁC HÌNH THỨC THIẾT KẾ ĐÚC
-

-

-

-

-

-

13

1. Thiết kế đơn giản:
Phạm vi sử dụng: sản xuất đơn chiếc hoặc loạt nhỏ, vật đúc không lớn, không
phức tạp.
Nội dung: Xây dựng bản vẽ công nghệ đúc, thiết lập các phiếu công nghệ có
kèm theo các hướng dẫn kỹ thuật.
2. Thiết kế đầy đủ:
Phạm vi sử dụng: sản xuất hàng loạt vật đúc nhở và vừa không kể mức độ phức
tạp. Sản xuất loạt nhỏ vật đúc lớn phức tạp.
Nội dung: Xây dưng bản vẽ công nghệ đúc. Thiết kế các bản vẽ bộ mẫu. Xây
dựng bản vẽ khuôn. Thiết lập các phiếu công nghệ co kèm hướng dẫn kỹ thuật.
3. Thiết kế toàn diện:
Phạm vi sử dụng: sản xuất lớn với các loại vật đúc. Sản xuất hàng loạt vật đúc
lớn phức tạp.

Nội dung: giống như thiết kế đầy đủ và thêm: bản vẽ chi tiết cho các dụng cụ và
phụ tùng. Hướng dẫn tỉ mỉ từng động tác, có đònh mức thợ và thời gian. Tính toán
kinh tế chặc chẽ.


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

1. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết đúc:
a. Chi tiết được làm bằng đồng thau:
Đồng thau là hợp kim của đồng với kẽm, nếu có pha thêm một ít các nguyên tố khác
gọi là đồng thau đa nguyên. Đồng thau và đồng thanh là 2 nhóm hợp kim đồng sử dụng
rộng rãi để chế tạo chế tạo các chi tiết chòu mài mòn và chòu ăn mòn như bạc đỡ, bánh
vít, cánh bơm, chân vòt tàu biển, tượng đài, chuông…
Ký hiệu (theo Liên Xô): Đồng thau: π
Đồng thau đơn có đặc điểm là màu của nó thay đổi rõ rệt theo tỷ lệ kẽm: màu đỏ10%Zn, đỏ tươi-20%Zn, vàng xanh 28-33%Zn, vàng hồng 37-40%, vàng kim 50%Zn.
Đồng thau đơn chủ yếu dùng gia công áp lực.
Đồng thau đúc, phần lớn là đồng thau nhiều nguyên, đồng này có nhiều tính chất
công nghệ tốt hơn hẳn đồng thau đơn. Tên từng loại đồng thau nhiều nguyên lấy theo
tên của nguyên tố hợp kim thứ 3 trở đi (trừ Zn), ví dụ đồng thau nhôm, đồng thau silic…
Tính đúc của hợp kim đồng thau:
Có độ co lớn nhưng nhờ độ dẽo cao nên ít bò nức nóng.
Co dài: từ 1,5% đến 2,3%.
Hút khí:hợp kim đồng hút khí mạnh, nhưng với đồng thau do nồng độ kẽm cao nên
có tác dụng bảo vệ hợp kim không bò bão hoà Hydrô và ít rổ khí.
Tạp chất:dễ bò lẫn oxit vì co nhiều nguyên tố dễ bò oxy.
Khối lượng riêng: 8,6 - 8,8 g/cm3.
Chi tiết chòu lực nén liên tục.
b. Điều kiện làm việc của chi tiết đúc:
Chi tiết làm việc trong môi trường nhiệt ổn đònh, nhiệt độ không cao.
Đòi hỏi phải có 1 độ chính xác nhất đònh.

Độ bóng bề mặt đạt yêu cầu trong khi làm việc.
-

Khoảng làm việc
của chi tiết

14


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

c. Các vò trí vật đúc có thể trong khuôn:
1. Cách thứ nhất:
Nơi tập trung xỉ
và rổ khí

Vì chi tiết làm việc trong khoảng như hình trên, nên khi đúc ra chi tiết phải không
được có rổ khí hay xỉ trong vùng làm việc. Do đó, với cách chọn hướng rót như trên sẽ
làm chi tiết không đạt yêu cầu về chất lượng sản phẩm.
2. Cách thứ hai:

Rổ khí và xỉ có thể
tập trung nơi này

Xỉ và rổ khí có thể tập trung nhiều ở phần đỉnh của chi tiết đúc _ khoảng làm việc
của chi tiết. Do đó với cách đặt chi tiết này trong khuôn sẽ làm chi tiết dễ bò hỏng.
3. Cách thứ ba:
Nơi tập trung
rổ khí và xỉ

15


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

Xỉ và rổ khí tập trung ở vò trí đáy của chi tiết, không ảnh hưởng đến khoảng làm
việc của chi tiết. Để chi tiết không bò rổ khí, ta có thể thiết kế chi tiết dài hơn ở phần
đáy(nơi tập trung xỉ, khí), sau khi đúc chi tiết ra, ta cắt bỏ phần dài dư đó.
Vậy ta sẽ chọn vò trí vật đúc trong khuôn như cách thứ 3 này.
d. Vò trí mặt phân khuôn:
1. Cách thứ 1:

T
D

Ở vò trí như hình vẫn đảm bảo được yêu cầu không bò rổ khí hay xỉ trong chi tiết,
nhưng ở cách chọn này ta không thể đặt ruột được.
2. Cách thứ 2:

T
D

Vò trí đặt hệ
thống rót

Vò trí mặt phân khuôn như trên đảm bảo chi tiết đạt yêu cầu, ruột vẫn đặt được, ta sẽ
rót kim loại lỏng từ trên xuống. Đồng thời với cách chọn này ta có thể đúc được nhiều
chi tiết bằng cách làm nhiều hòm khuôn.

16

ĐA Môn học Công nghệ Đúc

3. Cách thứ 3:
T

D

Mẫu sẽ được chia làm 2 phần bằng nhau, được đònh vò bằng chốt đònh vò. Cách chọn
mặt phân khuôn này dễ làm, đặt được ruột, hệ thống rót sẽ được thiết kế để rót kim loại
từ dưới lên. Nhưng với cách chọn này, ta phải thiết kế 1 loại hòm khuôn đặc biệt cho
cách phân khuôn này.
Vậy ta chọn mặt phân khuôn như cách chọn thứ 2.

2. Xác đònh các lượng dư:

Vật đúc được làm bằng đồng thau, só lượng là 500 chiếc, vậy đây là sản xuất hàng
loạt, nên ta sẽ dùng gỗ để làm mẫu. Chi tiết cần đúc có kích thước nhỏ (phôi đúc chỉ
khoảng Þ40x50mm) nên ta có thể thiết kế sao cho hòm khuôn có thể đúc được 4-16 chi
tiết 1 lúc, vừa tiết kiệm thời gian và nhân lực làm khuôn cát, vừa tiết kiệm được khoảng
kim loại dư do thiết kế hệ thống rót.
Đặc điểm của bộ mẫu:
Gỗ mềm vừa, đôi chỗ dùng gỗ rắn (mẫu hệ thống rót)
Hộp ruột chắc, nẹp ruột rắn, mặt bộc tôn, có dùng kẹp kim loại.
a. Xác đònh lượng dư gia công cơ khí:
Dựa vào kích thước của vật đúc, ta tra bảng 2.9/ 49 sách ĐA thiết kế công nghệ và
thiết bò luyện kim, ta có lượng gia công co khí lớn nhất cho vật đúc là 1,5mm (chi tiết
đơn giản sản xuất hàng loạt).
Chi tiết có 6 lỗ có đường kính 6mm,chiều sâu 2,9mm;do đó ta không cần đúc chi các

lỗ này. Ta sẽ đúc liền chúng, và sẽ gia công cơ khí sau.

17


ĐA Môn học Công nghệ Đúc



h

Chi tiết có thể thay đổi như hình trên cho dễ khi thiết kế và đúc do khoảng cách ấy
nhỏ 3,5mm; quá trình vật đúc nguội sẽ không làm vật đúc bò cản co.
Chiều cao h sẽ được cộng thêm 5mm rổ khí và xỉ có thể tập trung ở phần trên, sau đó
sẽ gia công cắt đi.
b. Độ xiên thành:
Độ xiên thành của mẫu là 1 030’do chiều cao thoát khuôn lớn nhất của mẫu là
22,5mm.
Đối với các chiều cao còn lại, độ xiên thành sẽ là 30
c. Lượng trừ co
Tra bảng 2.11 sách ĐA thiết kế công nghệ và thiết bò luyện kim trang 50 ta có:
Bò cản trở
Tự do
Đối với đồng thau:
1,5-1,7%
2,0-2,3%
Đối với yêu cầu của môn đồ án, ta chọn lượng co là 1,5%
Trong khi thiết kế mẫu, các kích thùc sẽ được ghi đúng theo kích thước chi tiết thật,
người thợ làm mẫu khi làm mẫu sẽ dùng thước phòng co (1,5%) để đo đạc và làm mẫu.
d. Lượng dư công nghệ:

Đó chính là 6 lỗ ∅6mm; dày 3,5mm và phần dư công nghệ như hình:
Phần gia
công cơ

18


ĐA Môn học Công nghệ Đúc





 
















Lượng bù co
Lượng dư gia công cơ khí lớn nhất
Độ xiên thành
Lượng dư âm do đánh động để rút mẫu

1,5%
1,5mm
0
3 và 1030’
0,5mm

3. Thiết kế ruột
A.

Thiết kế Ruột:

d
Để xác đònh phần rỗng của chi tiết nên làm ruột hay ụ cát, ta xét chỉ số sau: h , nếu
ụ
tỷ số ấy lớn hơn 1 ta sẽ dùng ruột. (với d la øđường kính nhỏ nhất của ụ cát)Trong trường
hợp này, d=20, h=14,5.
Vậy ta sẽ chọn cách làm ruột.

19


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

α
II

Ruột sẽ có hình dạng như hình vẽ, với các kích thước sẽ được tra theo bảng 2.15
trang 56 sách ĐA thiết kế công nghệ và thiết bò nhiệt luyện. Với các thông số như sau:
d: <30mm
l: 35mm
r: 4mm
α:100
(Đường kính trung bình của ruột là: (34+25,8)/2=29,9mm)
Do điều kiện thực tế không cho phép ta thiết kế theo các thiết kế trên. Với kích
thước đường kính của ruột quá lớn 35x2+34=104mm, chiều cao ruột là 35mm, ruột sẽ
chiếm 1 thể tích trong khuôn cát quá lớn, khó cho phép ta thiết kế đặc được nhiều chi
tiết trong hòm khuôn.
Do đó, ta có thể chọn l=25mm. d=20mm. Đường kính và chiều cao của ruột sẽ cũng
là phần rỗng của chi tiết.
Trong công nghệ hiện đại hiện nay, ruột được làm bằng cát nhựa (nhựa
phenolformanđehit). Vỏ ruột chỉ khoảng 6-8mm, độ bền vỏ mõng khoảng 0,6kG/mm 2. Ở
nhiệt độ phòng nó có dạng bột khô màu trắng. Sau khi phủ lên tấm mẫu bằng kim loại
đã được nung nóng 200-2200C và giữ nhiệt trong khoảng 20-30s, nhựa sẽ nóng chảy,
bao bọc các hạt cát thạch anh bằng 1 màng nhớt mõng, tạo thành 1 vỏ mõng có hình
thù, chất nhựa sẽ đóng rắn. Ở nhiệt độ cao hơn (khoảng trên 450 0C) hỗn hợp cát nhựa sẽ
bò đốt cháy, tạo nên cho vật đúc có bề mặt láng bóng và dễ phá dỡ khuôn.
b.
Thiết kế hộp ruột
Vì ruột được làm bằng cát nhựa nên cần hộp ruột phải là kim loại, ở đây ta chọn
nhôm. Đường kính và chiều cao lớn nhất của ruột là Þ84mm và 51,7mm. Để tiết kiệm
lượng nhôm là ruột và thời gian nung nóng hộp ruột ta chọn các thông số sau: Þ104mm
và cao 61,7mm.

20

ĐA Môn học Công nghệ Đúc

Hộp ruột là 2 nữa ghép lại, có chốt đònh vò là hình côn và bản lề để ghép 2 nữa hộp
ruột lại với nhau, có hình dạng như hình.

21


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

4. Thiết kế mẫu
a. Thiết kế đậu ngót:
Ở chi tiết van trượt này, ta không cần thiết kế đậu ngót, mà chỉ cần tăng chiều cao h1
thêm 5mm nữa để tránh bò rổ khí và xỉ.

-

-

-

b. Thiết kế mẫu
Đối với các mặt cần gia công cơ khí, ta sẽ công thêm vào kích thước của chúng là
1,5mm.
Toàn bộ kích thườc mẫu sẽ được trừ 0,5mm do đánh động để rút mẫu.
Lượng bù co sẽ được cộng vào khi người thợ làm mẫu sử dụng thước phòng co để
làm mẫu.
Độ xiên thành là 30 để rút mẫu ra khỏi hòm cát.





 

















Kích thước thực tế
h1
h3+h5
h6
h7
d1
22

Cộng trừ lượng dư
+1,5mm+5mm-0,5mm
1,5mm-0,5mm
+1,5mm-0,5mm
-0,5mm
+2x1,5mm-0,5mm

Kích thước trên mẫu
h’1=29mm
h'3=14mm
h'6=8mm
h'7=3mm
d'1=36,5mm


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

-

-

-

d4
+2x1,5mm-0,5mm
d'4=29,5mm
d5
+2x1,5mm-0,5mm
d'5=26,5mm
d6

+2x1,5mm-0,5mm
d'6=21,5mm
d7
+2x1,5mm-0,5mm
d'7=15mm
D
d'4=29,5mm
Ở vò trí D, vết lõm vào sẽ làm cản co khi kim loại lỏng nguội, đồng thời việc đúc
cũng khó thực hiện, do đó ta sẽ làm D rộng bằng d4.
Sau khi đúc ta sẽ gia công cơ tại vò trí D từ d’4 thành D, do đó sẽ có lượng dư gia
công cơ ở h5.
Ở các hiều cao thoát khuôn sẽ có độ xiên thành với góc nghêing thích hợp theo
từng độ cao khác nhau.

Các mẫu sẽ được gắn trên tấm mẫu, bản vẽ thiết kế chi tiết cùng hệ thống rót sẽ
được đính kèm sau khi tính toán xong hệ thống rót.
Bản vẽ mẫu.

23


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

5. Thiết kế hệ thống rót
-

-

-

-

-

a. Yêu cầu chung:
Đảm bảo ngăn không cho xỉ và các tạp chất khác lẫn vào vật đúc cùng với kim loại
lỏng.
Cung cấp kim loại lỏng và điều chỉnh hiện tượng nhiệt cho vật đúc trong thời gian
đông đặc và làm nguội.
Dòng kim loại lỏng chảy êm, đều, liên tục.
Khối lượng bé, ít chiếm chỗ.
b. Các điểm cần lưu ý khi thiết kế hệ thống rót cho kim loại màu:
Những vật đúc không lớn được đúc theo nguyên tắc đông đặc đồng thời.
Những vật đúc bé thường được đúc bằng 1 ống rót chung trong khuôn dựng đứng.
Mạng lọc được áp dụng rộng rãi.
Các chi tiết dạng bạc, xilanh và các dạng tương tự thường rót bằng kiểu mưa rơi.
Khi rót cần chú ý đến lớp ôxít sinh ra trên bề mặt kim loại. Vì vậy phải dẫn kim
loại vào khuôn êm, không xoáy, không bắn toé. Muốn vậy thì phải rót kim loại từ
dưới lên.
Để kim loại chảy êm, tốc độ nhỏ thường chọn hệ thống rót sao cho FrFr<Fx>Fd (Fr>Fd). Rót theo nguyên tắc đông đặc có hùng.
c. Tính toán hệ thống rót:
---------------- SOLIDS

----------------

Mass:
27914.0000
Volume:
27914.0000

Bounding box:
X: 744.7740 -- 781.2740
Y: 83.1663 -- 119.6663
Z: 0.0000 -- 54.0000
Centroid:
X: 763.0240
Y: 101.4163
Z: 25.7587
Moments of inertia: X: 314230529.7940
Y: 16278815625.5505
Z: 16543972489.1745
Products of inertia: XY: 2160070504.7766
YZ: 72921305.6827
ZX: 548636859.7784
Radii of gyration: X: 106.0995
24


ĐA Môn học Công nghệ Đúc

Y: 763.6606
Z: 769.8549
Principal moments and X-Y-Z directions about centroid:
I: 8606459.7977 along [1.0000 0.0000 0.0000]
J: 8606459.7977 along [0.0000 1.0000 0.0000]
K: 5181855.5739 along [0.0000 0.0000 1.0000]
---------------------------------------------------------------------------------Theo Auto CAD 2002, với hình vẽ 3D, chương trình tính cho ta thể tích của vật thể
đúc là: 27914mm3=27,914cm3
2
Ta co thể kiểm tra lại thể tích trên bằng công thức toán học bình thường: V = πD h

4
3
Khối lượng riêng đồng thau :8,8g/cm

Khối lượng vật đúc: mđúc=27,914 x 8,8=245,6 g
* Nhận xét: Vật đúc có khối lượng chưa tới 200g, nên ta giả sử khối lượng hệ thống
rót là 100%, trong quá trính tính toán, ta sẽ xác đònh lại khối lượng của hệ thống rót sao
cho phù họp hơn.


G=245,6x(1+100%)=491,2g

Trò số tốc độ rót :
G
491,2 x10−3
491,2 x10−3
v = =
=
= 8,6
k V π
π
2
2
−
4
−
2
(h' + h' +h' +h' )d
36,5 x10 x(29 + 14 + 8 + 3) x10
4 1 3 6 7 1

4
Tổng tiết diện rãnh dẫn:
G
F =
d t.K
Với G: khối lượng kim loại rót qua hệ thống. Kg
K: tốc độ rót vào khuôn, kg/cm2s
Trò số K được tra theo bảng 2.28 trang 73 sách Đồ án thiết kế công nghệ và thiết bò
nhiệt luyện, với vk=8,6=> K=0,75 (kg/cm2s)
Thời gian rót hợp lý được tính theo công thức:
t = s G = 0,65 491,2 x4 x10−3 = 0,91s (với s được tra theo bảng 2.27 trang 73 sách Đồ
án thiết kế công nghệ và thiết bò nhiệt luyện)
25