Giáo trình môn kỹ thuật chế tạo máy hướng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Giáo trình mơn kỹ thuật chế
tạo máy
Hướng dẫn thiết kế công nghệ
đúc


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Lời nói đầu
Nằm trong chơng trình đào tạo đại học ngành cơ khí của trờng đại học kỹ
thuật công nghiệp. Kỹ thuật chế tạo máy là môn học kỹ thuật cơ sở giới thiệu các
phơng pháp chế tạo phôi và các chi tiết máy dùng trong ngành chế tạo máy và
nhiều ngành khác của nền kinh tế quốc dân. Môn học cung cấp những kiến thức cơ
bản về các quá trình sản xuất đúc, hàn và rèn dập, hớng dẫn cách thiết kế công
nghệ và chọn dụng cụ, thiết bị để thực hiện các quá trình công nghệ đó.
Để thực hiện đợc mục tiêu nêu trên của môn học, gắn học với hành, cùng với
việc tiếp nhận các kiến thức qua chơng trình học học tập lý thuyết theo các giáo
trình môn học, ngời học còn phải thực hiện các bài thí nghiệm và các bài tập thực
hành. Tài liệu bài tập môn học kỹ thuật chế tạo máy này giúp cho ngời học có cơ
sở và điều kiện thuận lợi để thực hiện đợc các bài tập môn học đợc giao trong
quá trình học tập, giúp ngời học làm quen và có khả năng thiết kế công nghệ chế
tạo các loại phôi và chi tiết máy có kết cấu tơng đối đơn giản.
Tài liệu đợc một tập thể giảng viên của bộ môn Công nghệ kim loại biên
soạn, do PTS Lê Cao Thăng làm chủ biên. Phân công biên soạn nh sau:
Phần I: Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
Mục A, B và C PTS Lê Cao Thăng
Mục D GV Bùi Ngọc Trân
Phần II: Hớng dẫn thiết kế công nghệ rèn tự do
GV Vũ Đình Trung

Phần III: Hớng dẫn thiết kế công nghệ dập thể tích trên máy búa
PTS Lê Cao Thăng
Phần IV: Hớng dẫn thiết kế công nghệ hàn nóng chảy
GV Phạm Việt Bình
Để thuận tiện cho việc sử dụng, mỗi phần đợc in thành một tập riêng.
Các tác giả mong những tập tài liệu này sẽ giúp ích cho sinh viên trong quá
trình học tập tại trờng. Tài liệu cũng có thể dùng để tham khảo cho các bạn đồng
nghiệp, các kỹ s trong công tác kỹ thuật.
Những ý kiến đóng góp để hiệu chỉnh, bổ sung nâng cao chất lợng cho
những lần xuất bản sau xin gửi về địa chỉ:
Bộ môn Công nghệ kim loại, khoa Cơ khí, trờng Đại học kỹ thuật công
nghiệp Thái Nguyên.

1


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Phần I - hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
Đề bài:
Thiết kế công nghệ đúc chi tiết... (đợc chỉ định theo bản vẽ đề bài số...) với
các điều kiện sản xuất nhỏ, mẫu gỗ, làm khuôn cát bằng tay. Vật liệu chi tiết và vật
liệu mẻ kim loại đợc chỉ định theo số đầu đề bài tập.
Nhiệm vụ cụ thể:
1) Phần bản vẽ:
a) Bản vẽ công nghệ đúc (bản vẽ vật đúc) (A2)
b) Bản vẽ mẫu, hộp lõi (A1)
2) Phần thuyết minh:

a) Phân tích tính công nghệ của kết cấu vật đúc
b) Cách chọn mặt phân khuôn
c) Thuyết minh quá trình làm khuôn
d) Các tính toán: Hệ thống rót, ngót, hơi, mẻ liệu kim loại, lực kẹp giứ
hai nửa khuôn

a. Hớng dẫn thực hiện bài tập thiết kế
công nghệ đúc
Dới đây hớng dẫn trình tự các bớc tiến hành để làm một bài tập thiết kế
công nghệ đúc, chủ yếu dùcho phơng pháp làm khuôn bằng tay để đúc vật đúc
gang xám
I. Nghiên cứu bản vẽ chi tiết đúc, phân tích tính công nghệ
của nó, đề xuất những kiến nghị sửa đổi hình dạng, kết cấu
cho phù hợp với khả năng của sản xuất đúc
Khi thiết kế công nghệ một chi tiết đúc ta phải nghiên cứu bản vẽ chi tiết đúc
để hiểu hình dáng, kích thớc, điều kiện làm việc, vị trí của chi tiết trong máy, đặc
điểm của vật liệu chế tạo chi tiết cũng nh yêu cầu về cơ lý tính của toàn bộ chi
tiết, của từng phần chi tiết, cách gia công chi tiết sau này v.v... Tìm hiểu càng đầy
đủ thì bản thiết kế công nghệ càng có chất lợng tốt, sản phẩm đúc ra sẽ đạt đợc
hiệu quả kinh tế cao, vật đúc ít bị h hỏng.
1. Đọc bản vẽ chi tiết đúc:

Muốn hình dung đợc chi tiết phải đọc kỹ bản vẽ. Đó là đòi hỏi trớc tiên đối
với ngời thiết kế công nghệ đúc. Khi hình dung đợc chi tiết đúc một cách đầy đủ
mới có điều kiện để chọn mặt phân khuôn, ráp khuôn, thiết kế lõi, đậu ngót và hệ
thống rót, vật làm nguội, lợng d gia công và lợng d công nghệ một cách thích
hợp nhất đối với quy mô sản xuất và trang thiết bị hiện có của phân xởng.
2. tìm hiểu điều kiện làm việc của chi tiết :

Nghiên cứu điều kiện làm việc của chi tiết đúc để có thể đề ra các biện pháp

thích hợp trong quá trình chế tạo vật đúc. Ví dụ khi đúc các thân máy công cụ, các

2


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

sống trợt là bộ phận rất quan trọng không cho phép có khuyết tật đúc thì phải đặt
phần này nằm ở khuôn dới v.v...
3. nghiên cứu đặc điểm của vật liệu chế tạo và yêu cầu
về cơ lý tính của chi tiết :

Mỗi hợp kim đúc đều có đặc điểm riêng về tính đúc, do đó khi thiết kế công
nghệ cần phải chú ý để có biện phám công nghệ thích ứng (ví dụ để lợng trừ co ở
mẫu khác nhau tơng ứng với mỗi hợp kim đúc; Chú ý thiết kế hệ thống rót có khả
năng điền đầy vật đúc đối với các hợp kim có độ chảy loÃng kém; Có biện pháp
chống nứt vật đúc đối với các hợp kim truyền nhiệt kém). Dùng phơng pháp đúc
đạt độ chính xác cao để đảm bảo kích thớc của chi tiết đúc ra đáp ứng đợc đúng
yêu cầu của bản vẽ mà không cần gia công cơ khí với các hợp kim khó gia công cơ
khí nh thép chịu mài mòn (thép mangan cao), thép chịu axit (thép silic)...
4. tìm hiểu cách gia công chi tiết, vị trí gá lắp
của chi tiết trong khi gia công cơ khí

Những hiểu biết về cách gia công, vị trí gá lắp chi tiết khi gia công cơ khí sẽ
giúp cho ngời thiết kế công nghệ đúc trong việc chon mặt phân mẫu, ráp khuôn,
quy định các lợng d công nghệ... đợc hợp lý, chính xác, cũng nh tạo điều kiện
cho việc gia công cơ khí đợc thuận lợi, chi phí gia công ít và ít bị sai hỏng.
5. Đề xuất ý kiến để sửa đổi hình dáng, kết cấu chi tiết đúc

Sau khi đà đọc bản vẽ chi tiết đúc, tìm hiểu điều kiện làm việc, đặc điểm của
vật liệu, cách gia công cơ khí sau khi đúc nếu thấy có phần nào của chi tiết có hình
dang và kết cấu không hợp lý (không đảm bảo cho quá trình đúc và quá trình gia
công cơ khí tiếp theo đợc thuận lợi, hoặc không đảm bảo đợc chất lợng vật
đúc... ) thì ngời thiết kế công nghệ đúc cần thảo luận và đề xuất với ngời thiết kế
chi tiết đúc và ngời thiết kế gá lắp gia công cơ khí (trong phạm vi sinh viên thực
hiện bài tập đúc thì đó là sự thảo luận và đề xuất ý kiến của sinh viên với giáo viên
hớng dẫn) sự thay đổi hình dáng và kết cấu của chi tiết đúc cho phù hợp với khả
năng sản xuất. Mọi sự thay đổi hình dáng và kết cấu chi tiết đúc cho phù hợp với
công nghệ đúc không đợc làm ảnh hởng tới khả năng làm việc của nó.
II. Thiết kế vật đúc
1. Chọn vị trí vật đúc trong khuôn rót:

Vị trí của vật đúc trong khuôn lúc rót thờng chọn theo phơng pháp làm
khuôn, cách bố trí hệ thống rót, lợng d gia công cơ khí và lợng d công nghệ,
kích thớc của hòm khuôn... Khi chọn vị trí vật đúc trong khuôn khi rót cần chú ý:
- Những phần quan trọng của chi tiết cần sít chặt, những bề mặt gia công
quan trọng, lớn nên đặt ở phần dới của khuôn (ví dụ phần sống trợt của
thân máy tiện, các bề mặt răng của bánh răng... ).
- Nếu không thể thực hiện đợc điều nêu trên thì đặt các mặt này dựng đứng
hoặc nghiêng để tránh khuyết tật rỗ xỉ, rỗ khí...

3


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

- Nếu vì nguyên nhân nào đó những mặt gia công quan trọng bắt buộc phải
đặt quay về phía trên thì phải tạo mọi điều kiện để những khuyết tật đúc (rỗ
co, rỗ xỉ, rỗ khí... ) chỉ sinh ra ở những phần của vật đúc mà khi đúc có thể
cắt bỏ đi (đậu hơi, đậu ngót, phần gia công cơ khí... )
- Những vật đúc bằng hợp kim có độ co lớn khi đông nguội thì khi rót phải
đặt ở vị trí có thể đảm bảo cho hớng đông của kim loại trong khuôn về
phía bổ ngót cho đậu ngót.
- Đặt những phần vật đúc có thành mỏng và rộng ở phía dới của khuôn hoặc
nằm nghiêng lúc rót để tránh các khuyết tật nh thiếu, khớp... của vật đúc.
2. chọn vị trí của mẫu khi làm khuôn, chọn mặt
ráp khuôn và mặt phân mẫu:

Việc chọn vị trí của mẫu khi làm khuôn cũng nh mặt ráp khuôn có ảnh
hởng lớn đến quá trình kỹ thuật làm khuôn và độ chính xác của vật đúc. Chọn
mặt ráp khuôn nên căn cứ vào các chỉ dẫn sau đây:
- Đảm bảo cho quá trình làm khuôn đợc dễ dàng, thuận lợi (rút đợc mẫu
ra khỏi khuôn dễ dàng sau khi làm khuôn đảm bảo cho việc sửa khuôn
đợc thuận tiện, việc thao tác khi làm khuôn và khi lắp đợc dễ dàng... ).
Muốn vậy nên chọn mặt ráp khuôn qua tiết diện lớn nhất; chọn sao cho
lòng khuôn rộng và lòng khuôn trên nên chọn nông hơn lòng khuôn dới
để giảm chiều cao và trọng lợng của nửa khuôn trên.
- Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho kết của
mẫu đơn giản, càng ít phần lắp rời càng tốt để giảm chi phí chế tạo mẫu và
khuôn, đảm bảo độ bền và cứng vững của mẫu.
- Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho khuôn chỉ
có một mặt ráp khuôn và mặt ráp khuôn này đồng thời là mặt phân mẫu,
điều đó làm cho cấu tạo khuôc đúc đơn giản, cho phép làm khuôn cả trên
máy và vật đúc đạt độ chính xác. Để thực hiện chỉ dẫn này có trờng hợp
ngời ta dùng thêm các lõi để tạo hình bề mặt bên phức tạp của vật đúc
(Hình 1).

- Mặt ráp khuôn nên là mặt phẳng. Nếu phải dùng đến ụ cát thì ụ cát nên
nằm ở khuôn dới (Hình 2).
- Mặt ráp khuôn cũng nh vị trí của mẫu khi làm khuôn nên chọn sao cho số
lõi là ít nhất, nếu có thể đợc nên dùng thêm ụ cát thay cho lõi. Điều đó
làm giảm thời gian chế tạo và lắp ráp lõi, nâng cao độ chính xác của vật
đúc, giảm bavia ở chỗ mối ráp khuôn và lõi (Hình 3). Chiều cao của ụ cát
nằm ở phần khuôn dới Hd D, còn ụ cát nằm ở phần khuôn trên Htr 0,3D
(D là đờng kính của ụ cát) đối với trờng hợp làm khuôn cát tơi trên
máy. Khi làm khuôn bằng tay có thể giảm các trị số này đi gần một nửa.
- Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu khi làm khuôn nên chọn sao cho chiều cao
chung của khuôn là bé nhất, vì nếu phải dùng mẫu có chiều cao lớn để làm
khuôn thì vừa khó rút mẫu ra khỏi khuôn, khuôn dễ sứt vỡ, lại khó lắp đặt
lõi vào khuôn, hình dạng vật đúc thay đổi nhiều do độ nghiêng thành vËt

4


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

đúc lớn. Ngoài ra khuôn đúc cao dễ bị phình, khuôn trên dễ bị nổi lên do
áp suất của kim loại lỏng lớn, phải dùng các biện pháp đặc biệt để xử lý.

Hình 1- Làm khuôn đế bàn xoay của máy
a) Chi tiết; b) Khuôn

Hình 2- Khuôn giá đỡ với mặt ráp khuôn gấp khúc
a) Không đúng- ụ cát 1 treo ở nửa khuôn trên
b) Đúng - ụ cát 2 nằm ở nửa khuôn dới

- Mặt ráp khuôn nên chọn sao cho tất cả các lõi đều nằm ở phần khuôn dới
để dễ lắp đặt lõi, dễ kiểm tra vị trí của lõi trong khuôn.
- Mặt ráp khuôn và vị trí của mẫu trong khuôn nên chọn sao cho toàn bộ
hoặc phần lớn các phần vật liệu đúc đòi hỏi độ chính xác và chất lợng
đợc nằm trong cùng một hòm khuôn và tốt nhất là cả vật đúc nằm ở
khuôn dới. Các mặt không qua gia công cơ khí, lại không cho phép có độ
nghiêng của vật đúc thì không đợc bố trí nằm ở thành bên của khuôn đúc.
- Với các vật đúc có khe hẹp hoặc thành mỏng mà chiều rộng hay chiều dày
của khe hẹp hay thành cần đảm bảo kích thớc chính xác thì mặt ráp khuôn
phải chọn sao cho những phần này cùng nằm trong một hòm khuôn để các

5


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

kích thớc của các phần này không hoặc ít bi thay đổi nhất khi hòm khuôn
bị xê dịch (Hình 4).

Hình 3- Làm khuôn chân bệ máy
a) Hình vẽ chân bệ ; b) Khuôn có lõi ; c) Khuôn có ụ cát

Hình 4- Khuôn vành đờng kính 3m dày 25mm làm dới nền
a) Không đúng- có thể hỏng nếu lệch hòm; b) Đúng

- Mặt ráp khuôn và vị trí của khuôn đợc chọn sao cho mặt chuẩn gia công
nên nằm trong một hòm khuôn, không có mặt ráp cắt ngang và tốt nhất là

bố trí đợc mặt chuẩn và các mặt gia công theo chuẩn đó trong cùng một
hòm khuôn.
Ngoài ra mặt ráp khuôn và vị trí mẫu trong khuôn cũng phải chú ý bảo đảm dễ
lắp ráp khuôn, dễ sửa chữa, dễ kiểm tra và dễ sấy.
3. thành vật đúc- thiết kế chuyển tiếp thành vật đúc

Thành vật đúc nối liền các bộ phận làm việc cơ bản của vật đúc với nhau tạo
nên một kết cấu vững chắc. Chiều dày thành vật đúc đợc thiết kế không chỉ dựa
vào yêu cầu làm việc của chúng mà còn phải đảm bảo đợc khả năng có thể đúc
đợc. Dùng hợp kim có độ chảy loÃng cao có thể đúc đợc những vật đúc có thành
mỏng.
Khi thiết kế công nghệ đúc cần căn cứ vào bảng B1 để kiểm tra xem với chiều
dày các thành của chi tiết cần đúc có đúc đợc không. Nếu có thành nào của vật
đúc quá mỏng không đúc đợc thì phải sửa đổi kết cấu hoặc có những biện pháp
công nghệ đặc biệt.
6


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Giữa các thành vật đúc có phần chuyển tiếp. Nếu các thành vật đúc có chiều
dày gần bằng nhau thì sự chuyển tiếp đơn giản chỉ là những góc lợn với bán kính
thích hợp để khuôn không bị vỡ khi rút mẫu và vật đúc không bị nứt khi hợp kim
đúc kết tinh và đông đặc trong khuôn. trong trờng hợp chiều dày các thành vật đúc
khác nhau nhiều thì phải thiết kế phần chuyển tiếp (bảng B2).
4. Sai lƯch cho phÐp vỊ kÝch th−íc, khèi l−ỵng
cđa vËt đúc và lợng d:
4.1. sai lệch về kích thớc và khối lợng:

Khi chế tạo vật đúc bao giờ cũng có sự sai lệch giữa kích thớc, khối lợng
danh nghĩa và thực tế, sai lệch này phụ thuộc vào dạng sản xuất, trình độ công nhân
mộc mẫu, làm khuôn, làm lõi và lắp ráp...
- Bảng B3 giới thiệu các giá trị sai lƯch cho phÐp vỊ kÝch th−íc ®èi víi vËt
®óc bằng gang xám và bằng thép.
- Bảng B4 sai lệch cho phép về chiều dày thành và gân không gia công của
vật đúc bằng gang xám.
- Bảng B5 sai lệch cho phép về khối lợng của vật đúc bằng gang xám.
Để xác định đợc sai lệch về kích thớc và khối lợng vật đúc trớc hết cần
xác định đợc cấp chính xác vật đúc. Tuỳ theo độ chính xác yêu cầu, tất cả các vật
đúc đợc chia ra làm ba cấp chính xác. Độ chính xác cấp I dùng cho sản xuất hàng
loạt lớn, sử dụng mẫu kim loại và máy để làm khuôn đúc. Độ chính xác cấp II dùng
cho sản xuất hàng loạt vừa. Độ chính xác cấp III là sản xuất đơn chiếc, làm khuôn
bằng tay với mẫu gỗ.
Số lợng sản phẩm cần đúc là thông số quan trọng để đa vào đó mà định ra
dạng sản xuất. Với các vật đúc cỡ nhỏ (khối lợng < 100 kg) và cỡ trung bình (khối
lợng đến 500 kg) số lợng cần thiết để tổ chức sản xuất theo dạng sản xuất hàng
loạt lớn là trên 1000 vật đúc, hàng loạt vừa là từ 100 đến 1000 vật đúc, sản xuất
đơn chiếc và loạt nhỏ là dới 100 vật đúc. Với các vật đúc cỡ lớn (khối lợng trên
500 kg) số lợng vật đúc cần thiết để tổ chức sản xuất theo các loại hình trên có thể
lấy giảm đi 20 ữ 40 % so với trờng hợp các vật đúc trung bình và nhỏ.
Trong các bảng kể trên giới hạn sai lệch trên của vật đúc là độ sai khác giữa
kích thớc (hay khối lợng) cho phép lớn nhất và kích thớc (hay khối lợng) danh
nghĩa trên bản vẽ và đợc ghi bằng dấu (+). Giới hạn sai lệch dới là độ sai khác
giữa kích thớc (khèi l−ỵng) danh nghÜa víi kÝch th−íc (khèi l−ỵng) cho phép bé
nhất và đợc ghi bằng dấu (-).
4.2. lợng d gia công cơ khí:

Lợng d gia công cơ khí là phần kim loại để dôi ra trên các bề mặt của vật

đúc để sau khi gia công cơ khí cắt bỏ lớp kim loại này đi sẽ nhận đợc chi tiết máy
có độ chính xác kích thớc và độ bóng bề mặt yêu cầu. Khi chọ giá trị lợng d gia
công cơ khí cần căn cứ vào cấp chính xác của vật đúc, vị trí bề mặt cần để lợng d
khi đúc, độ phức tạp của loại hợp kim đúc. Ngoài ra lợng d gia công cơ khí đợc
chọn cũng cần căn cứ vào loại hợp kim đúc, kích thớc vật đúc, dạng sản xuất.
Với các vật đúc bằng gang xám, có thể chọn lợng d gia công cơ khí theo
bảng B6, trong đó có ba nhóm lợng d với các loại hình sản xuất khác nhau và
7


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

trong mỗi nhóm vật đúc lại đợc chia ra loại đơn giản và phức tạp. Các giá trị lợng
d trong bảng này áp dụng đối với các mặt dới và mặt cạnh của vật đúc theo vị trí
khi rót. Đối với các mặt trên của vật đúc nhóm 2 nên lấy lợng d theo nhóm 3,
còn đối với mặt trên của vật đúc thuộc nhóm 3 lợng d đợc tuỳ theo phơng pháp
chế tạo vật đúc nên không ghi ở bảng.
Bảng 7 là giá trị lợng d gia công cơ khí quy định theo tiêu chuẩn Việt Nam.
Lợng d gia công cơ khí các lỗ lắp ghép của vật đúc bằng gang xám nêu ở
bảng B8. Khi gia công các lỗ có chiều dài gấp năm lần đờng kính thì lợng d đối
với nhóm 1 và 2 đợc xác định tơng ứng theo nhóm 2 và 3, còn lợng d đối với
nhóm 3 tăng lên tuỳ theo phơng pháp đúc.
Kích thớc bé nhất của những lỗ không gia công trong các vật đúc gang chế
tạo bằng cát, tính bằng mm nh sau:
Chiều dày thành vật đúc 6 ữ 10
20 ữ 30
40 ữ 50
Đờng kính lỗ đúc

6 ữ 10
10 ữ 15
12 ữ18
Đối với vật đúc bằng thép lấy trị số lớn hơn một chút
Kích thớc lớn nhất của lỗ gia công bằng cách khoan vật đúc đặc, thờng lấy
bằng 20mm trong s¶n xt lín , 30mm trong s¶n xt hàng loạt vừa, 40mm trong
sản xuất đơn chiếc.
Khi xác định giá trị lợng d gia công cơ khí cần chú ý là nếu lợng d gia
công quá lớn sẽ không có lợi vì làm tăng khối lợng vật đúc và tăng chi phí cho
quá trình gia công. Nhng nếu lợng d gia công quá nhỏ cũng không có lợi vì có
thể tăng phế phẩm, làm dao cắt chóng bị mài mòn do cắt trực tiếp lớp vỏ cứng bề
mặt vật đúc và thờng làm giảm 30 ữ 60 % tốc độ cắt gọt, kéo dài thời gian gia
công.
4.3. lợng trừ co:

Các bảng lợng d gia công kể trên không tính đến lợng d cần thiết để bù
trừ cho sự biến dạng của vật đúc, sự thay đổi kích thớc do vật đúc bị cong vênh,
cũng nh không tính đến sự co ngãt. Trong thùc tÕ khi kÕt tinh vµ lµm nguội vật
đúc bao giờ cũng bị co ngót. Bảng B9 trình bày những trị số của độ co theo chiều
dài của các hợp kim đúc khác nhau. Các trị số nhỏ dùng cho các vật đúc có lõi lớn,
có các ụ cát và các phần lõi cản trở sự co, các trị số lớn dùng cho các vật đúc đơn
giản, co tự do.
Khi chế tạo các vật đúc có kích thớc lớn từ các hợp kim co nhiều cần phải
xác định chính xác lợng co, vì nếu sai sót nhỏ trong đánh giá lợng co cũng có thể
gây ra sai lƯch lín vỊ kÝch th−íc, sai lƯch lín nh− vËy không thể dồn đợc trong
giới hạn của lợng d gia công. Do đó có thể phải loại bỏ vật đúc hoặc phải sửa
chữa rất tốn kém. Sai số về độ co không chỉ làm thay đổi các kích thớc dài của vật
đúc mà còn làm xê dịch các riêng biệt so với vị trí quy định trên bản vẽ, dẫn tới kết
quả là sau khi gia công vật đúc có chiều dày thành không đều, các lỗ khoan có thể
bị xê dịch so với các vấu để bắt bu lông...

Lợng co phụ thuộc vào loại hợp kim, hình dáng vật đúc, chiều dài vật đúc,
chiều dày thành kim loại và độ rắn của khuôn, nhiệt độ của hợp kim rót vào. tuỳ
theo hình dáng vật đúc, độ co theo các h−íng kh¸c nhau cịng cã thĨ kh¸c nhau.

8


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Nhng để đơn giản hoá ở bản vẽ mẫu ngời ta quy định một lợng co đối với toàn
bộ vật đúc.
4.4. lợng d công nghệ:

Lợng d công nghệ bao gòm lợng d khi đúc các lỗ, rÃnh, chỗ hõm và các
phần rỗng, lợng d do độ nghiêng của các thành vật đúc sinh ra, lợng d ở chỗ
cắt đậu ngót, phần đúc thêm để gá vật đúc lúc gia công, gân chống nứt, lợng d bù
cho sự co lệch theo hớng nào đấy và bù cho vật đúc biến chống.
4.4.1. lợng d công nghệ khi đúc các lỗ, rnh,
các chỗ hõm và hốc:

Những lỗ nhỏ về sau phải gia công thờng không đúc lỗ. Chỉ trong trờng hợp
cá biệt khi thay các lỗ đúc bằng các lỗ khoan gựp khó khăn do hình dáng của lỗ
hay do vật liệu đúc (ví dụ trong các vật đúc bằng thép mangan ostenit), ngời ta
mới đúc các lỗ nhỏ, ngay cả trong những vật đúc khá lớn.
Cần phải cân nhắc xem xét để chọn phơng án hoặc đúc ra các rÃnh lõm và
hốc, hoặc đúc liền rồi gia công cơ khí. Lợng d công nghệ khi đó tuỳ theo hình
dáng của chi tiết, không có quy định cụ thể nào. nói chung có thể không đúc các lỗ,
các rÃnh, lõm, hốc trong các trờng hợp sau:

- Khi kim loại cần phải điền đầy những chỗ đó mới nhận đợc những vật đúc
hoàn hảo.
- Khi những lỗ, hõm đúc thực sự gây phức tạp cho việc chế tạo mẫu hoặc
việc làm khuôn.
- Khi ®iỊu kiƯn kü tht cho phÐp cã thĨ ®óc đầy, liền và giữ lại ở thành
phẩm mà không phải cắt bỏ đị.
- Khi việc cắt gọt ở những chỗ đó không gây khó khăn gì và không đòi hỏi
những chi phí lớn.
- Khi cần đúc đầy các lỗ, hốc để dề gia công vật đúc sau này.
4.4.2. lợng d do độ xiên của thành vật đúc sinh ra:

ở các mặt mẫu và hộp lõi song song với hớng rút mẫu ra khỏi khuôn cần
phải có độ xiên để dễ rút mẫu khi làm khuôn. Điều đó tạo ra độ xiên của thành vật
đúc sau khi đúc. Khi thiết kế công nghệ đúc có thể xác định độ xiên theo bảng B10.







Hình 5- Độ xiên trên mẫu
a) Độ xiên tạo nên do tăng chiều dài thành vật đúc(cộng;
b) Độ xiên tạo nên do làm nửa tăng nửa giảm chiều dày thành
vật đúc (cộng trừ);
c) Độ xiên tạo nên do làm giảm chiều dày thành vật đúc (trừ)

9

Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Tuỳ theo tính chất của bề mặt vật đúc (gia công hay để thô) và cách nối ghép
nó với các chi tiết khác, đồng thời tuỳ thuộc vào sai lệch cho phép về kích thớc mà
có thể tạo dộ xiên theo các cách khác nhau (Hình 5).
Đối với các mặt không gia công, độ xiên thành vật đúc thờng đợc chọn nh
sau:
Cộng khi chiều dày của thành bên nhỏ hơn 8
Cộng trừ khi chiều dày của thành bên nằm trong khoảng 8 ữ 12
Trừ khi chiều dày của thành bên lớn hơn 12
Đối với các mặt gia công, độ xiên cộng đợc tính thêm vào lợng d gia
công quy chuẩn. Độ xiên trên các bộ phận của mẫu để tạo nên những ụ cát trong
khuôn hoặc những gân mỏng có thể tăng lên 50 ữ 100 %, nhng không quá 30 (xem
bảng B11).
4.4.3. lợng d ở những chỗ cắt đậu ngót của vật đúc:

Với các vật đúc bằng các hợp kim có độ co lớn (ví dụ vật đúc thép) cần phải
đặt đậu ngót để bù ngót cho vật đúc, phần đậu ngót sẽ đợc cắt bỏ khỏi vật đúc sau
khi đúc. Lợng d ở những chỗ cắt đậu ngót tuỳ thuộc chiều rộng hoặc đờng kính
của đậu ngót phải cắt (xem bảng B12).
Nếu điều kiện kỹ thuật ghi trên bản vẽ cho phép thì có để mặt không gia công
của vật đúc ở chân đậu ngót dày lên hoặc lõm xuống một ít. Đối với các mặt có gia
công lợng d chung là tổng các giá trị lợng d xác định theo bảng trên với lợng
d gia công cơ khí.
4.4.4. những phần đúc thêm để kẹp chặt vật đúc khi gia công,
thanh giằng chống biến dạng, các gân co ngót:

Để gá lắp đợc thuận lợi và vững chắc khi gia công cơ, trên thân vật đúc trong

nhiều trờng hợp đợc đúc thêm những phần để gá kẹp vật đúc khi gia công. Xem
ví dụ trên hình vẽ H.6.

Hình 6- Dùng chuẩn tự tạo
a) Thêm vấu1, 2, 3, 4 khi gia công nắp thân động cơ môtô;
b) Thêm hai thành ngang M và N (vẽ bằng nét liền mảnh) khi
gia công vỏ hộp vi sai của ôtô vận tải
Với các vật đúc có khả năng bị biến dạng nhiều cần sử dụng những thanh
giằng trên kết cấu vật đúc để tránh cho vật đúc khỏi bị biến dạng trong thời gian
làm nguội, vận chuyển và nhiệt luyện (ví dụ xem trên các hình vẽ H.7 và H.8).
Những thanh giằng này thờng chỉ đợc cắt bỏ đi sau khi chi tiết đúc đợc chế tạo

10


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

xong. Trong một số trờng hợp ở những vật đúc rất lớn những thanh giằng chỉ đợc
cắt bỏ đi sau khi lắp ráp.

Hình 7- Côn nạp liệu
Độ co t?nh toán 1,5%

Thanh giằng

Hình 8- Vật đúc thép- phần phía sau gầu xúc
Trên kết cấu vật đúc cũng có thể cón có
những gân chống nứt (xem ví dụ trên hình vẽ H.9)

để ngăn ngừa cho vật đúc không bị nứt trong thời
gian nguội. Gân chống nứt thờng đợc dùng
nhiều trong những vật đúc bằng thép. Chiều dày t
của gân bằng 0,2 ữ 0,3 chiều dày S của thành vật
đúc (nhng không đợc nhỏ hơn 2,5 ữ 3 mm),

11

Hình 9- Gân chống nứt
trên các vật đúc bằng thép


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

chiều cao h của gân bằng 1 ữ 2,5s, còn chiều dài l bằng 4 ữ 5s.
4.4.5. lợng d để bù trừ vật đúc bị biến dạng và
co theo mét sè h−íng sai lªch víi dù tÝnh:

Cã thĨ thấy rõ vao trò của lợng d để bù trừ cho sự biến dạng của vật đúc qua
một số ví dụ sau:
- Khi chế tạo các vật đúc có bích ở các đầu mút (xem hình vẽH.10a,b) thì sau
khi gia công mặt bích thờng có chiều dày nhỏ hơn so với bản vẽ. Nguyên nhân là
do có lực cản lớn của khuôn đúc giữa hai mặt bích làm giảm độ co theo hớng
thẳng góc với bích. Vì thế khi gia công cơ khí để đảm bảo kích thớc khoảng cách
giữa các mặt bích phần kim loại thừa ra ở mặt ngoài của bichs sẽ bị cắt đi làm cho
chiều dày của bích nhỏ hơn kích thớc yêu cầu theo bản vẽ.
Để tránh hiện tợng này ta thêm lớp lợng d tơng ứng a ở phần mặt trong
của hai bích. Với những vật đúc nhỏ bằng thép có chiều dài 100 ÷ 200 mm l−ỵng

d− a = 2 ÷ 4 mm, đối với những vật đúc lớn có chiều dài 1000 ÷ 2000 mm, a = 6 ÷
8 mm.
Khi chÕ t¹o các vật đúc dạng thân máy phần rỗng bên trong là do một số lõi
lớn tạo nên. do lõi cản co nên đờng kính D của vật đúc sẽ lớn hơn so với bản vẽ đÃ
quy định, khó bắt đợc bu lông S khi lắp ráp. Để tránh điều này, trên mẫu ở chỗ lắp
bu lông ngời ta khoét thêm vào thành ngoài vật đúc một lợng d âm C và để đảm
bảo chiều dày thành vật đúc ngời ta giảm một lợng cũng bằng C ở đờng kính
của hộp lõi (xem hình vẽ H.10c)

Vị trí A

Vị trí B

Hình 10- Lợng d công nghệ để bù trừ
cho sự co không bình thờng
Nếu do lực cản của khuôn mà sự co của vật đúc theo hớng thẳng đứng nhỏ
hơn so với dự kiến thì để đảm bảo kt H theo yêu cầu của bản vẽ có thể phải giảm
bớt chiều cao của bích K và vấu N, có trờng hợp còn khoét lẹm vào bề mặt phía
dới của thành vật đúc. Để tránh điều đó ngời ta để một lợng d âm e trên
mẫu, đồng thời cũng để một lợng d dơng +e trên hộp lõi

12


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

4.4.6. lợng d âm trên mẫu liên quan với mặt ráp khuôn và
đánh động để rút mẫu ra khỏi khuôn:

Do hai phần khuôn không áp sát nhau sau khi ráp khuôn nên chiều dày của
thành nằm song song với mặt phẳng ráp khuôn có thể lớn hơn so với kích thớc ghi
trên bản vẽ. Để bù trừ cho việc thành vật đúc dày lên do đánh động khi rút mẫu ra
hoặc do khuôn bị phình ngời ta thờng làm giảm bớt các kích thớc tơng ứng ở
mẫu một lợng nào đó (xem bảng B12). Lợng d âm bù trừ cho thành vật đúc bị
dày thêm ở mặt phẳng ráp khuôn đợc xác định bằng cách lấy các số liệu trong
bảng B12 nhân với hệ số 1,2 (khi làm khuôn bằng tay ở các hòm khuôn) hoặc nhân
với hệ số 1,5 (khi làm khuôn bằng trên nền).
5. Thiết kế lõi:
5.1. Hình dáng của lõi:

Hình dáng của lõi về cơ bản tơng ứng với hình dáng phần rỗng trong vật đúc.
Khi thiết kễ công nghệ đúc phải xác định đợc hình dáng lõi, số lợng lõi tạo nên
hốc rỗng bên trong vật đúc, mặt tiếp giáp giữa các lõi và thiết kế hộp lõi.
Khi xác định hình dáng lõi và số lợng lõi cần thiết để tạo hốc rỗng bên trong
vật đúc cần lu ý một số vấn đề sau:
- Sư dơng nhiỊu lâi (chia lâi ra nhiỊu phÇn) sÏ làm tăng số lợng các bộ phận
hợp thành khuôn, tăng số lợng hộp lõi, đồ gá và dỡng để chế chế tạo lõi,
tăng các nguyên công để làm và lắp ghép lõi. Đây là điều không mong
muốn của ngời thiết kế cũng nh ngời sản xuất.
- Nhng xét ở mặt khác việc phân chí lõi ra nhiều phần cũng tạo ra những
thuận lợi, chủ yếu là:
+ Làm đơn giản hình dáng các lõi nên chế tạo hộp lõi đỡ phức tạp.
+ Có thể dùng một loại hộp lõi để chế tạo các lõi tơng tự nhau trên cơ sở bổ
sung thêm một số tấm lót thay đổi đợc nên giảm chi phí chế tạo bộ mẫu, có
thể đạt đợc hiệu quả kinh tế khi chuyển sang làm khuôn trên máy với hộp lõi
kim loại ngay cả khi loaị sản xuất không lớn lắm.
+ Có thể tạo ra các mặt phẳng ở các lõi để đặt dễ dàng và chắc chắn trên các
tấm sấy có hình dáng đơn giản mà không phải dùng các khay sấy định hình

đắt tiền. Điều này rất quan trọng với những lõi có hình dáng phức tạp.
+ Có thể dùng các máy làm lõi cỡ nhỏ, dụng cụ để quay (lật) và vận chuyển
lõi đơn giản và rút ngắn đợc thời gian sấy lõi.
+ Các lõi cã kÝch th−íc (nhÊt lµ chiỊu cao) nhá sÏ Ýt bị biến dạng khi sấy, đảm
bảo vật đúc chính xác.
Những ích lợi của việc chọn phơng án phân chia lõi thành nhiều phần có thể
thấy rõ qua các ví dụ sau:
- Ví dụ 1: Đúc bánh xe thép đĩa kép (xem hình vẽ H.11)
Nếu dùng lõi dạng vòng liền khối có kích thớc lớn thì lõi sẽ yếu, không
thuận tiện khi vận chuyển và khi đặt vào khuôn. Vì thế thuận lợi là nên chia lõi lớn
thành nhiều mảnh lõi nhỏ. Lõi 1 có dạng hình cung, các lõi 2 và 3 cũng có dạng
hình cung chế tạo riêng, sấy xong thì đợc dán liền lại (chú ý cần dùng dỡng kiểm
kiểm tra độ co khi ráp khuôn vào ruột). Lõi 4 tạo lỗ ở giữa vật đúc và lõi phụ 5 để
tạo đờng rót xi phông.
13


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Hình 11- Khuôn đúc bánh xe
thép đĩa kép;
1. Ruột dạng cung; 2,3. Ruột
dạng cung chế tạo riêng, sấy
xong dán liền, cần dùng dỡng
kiểm độ cao khi ráp vào ruột 1;
4. Ruột giữa; 5. Ruột phụ để rót
xi phông

- Ví dụ 2: Đúc bánh răng lớn lòng khuôn ghép toàn bằng lõi (xem hình vẽ
H.12).
Bánh răng lớn (H.12a) đợc đúc khuôn ba hòm chế tạo bằng cách ghép nhiều
lõi (H.12b). Hòm dới đợc đầm chặt và làm phẳng mặt tr−íc, trong ®ã bè trÝ 8
r·nh dÉn ngang. Sau ®ã lắp ghép lõi theo trình tự sau:
- Lõi L1 đặt giữa, đậu rót qua trung tâm lõi, đặt trục có gắn dỡng kiểm
xuyên qua tâm của lõi này.
- Dùng dỡng kiểm đặt 8 lõi L2 trùm lên 8 rÃnh dẫn ngang, mỗi rÃnh dẫn
này có đậu dẫn thẳng lên đúng vị trí của đậu ngót.
- Đặt 8 lõi L3 tạo vành răng sau khi kiểm tra chính xác, đầm chặt cát đệm ở
ngoài để cố định lõi với hòm khuôn giữa.
- Đặt 8 lõi L4.
- Đặt 8 lõi L5 đối diện với L2.
- Rút trục và đặt ống rót vào, sau đó đầm chặt cát ở hòm trên, tạo đậu ngót.

Hình 12- Đúc bánh răng trong khuôn ghép toàn bằng lâi

14


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Nh vậy khi thiết kế hình dạng lõi cần xem xét cân nhắc để chọn phơng án
cho hợp lý. Nên chọn phơng án phân chia lõi thành nhiều phần khi đảm bảo các
yêu cầu sau:
- Những phần hợp thành của lõi phải đảm bảo có độ bền cần thiết khi vận
chuyển cũng nh khi đặt lõi vào khuôn, lắp ghép vững chắc trong khuôn,
thoát hơi dễ dàng và an toàn, không quá cao để lõi không bị biến dạng dới

tác dụng của trọng lợng bản thân, nên thiết kế có mặt phẳng để đặt lõi
nằm vững chắc trong thời gian sấy.
- Mặt phân lõi phải chọn sao cho hộp lõi có kết cấu đơn giản và gồm ít phần
nhất để dễ giữ hỗn hợp lõi cũng nh dễ đặt các xơng lõi và vật làm nguội.
- Không nên để đờng tiếp giáp giữa hai lõi nằm ở những góc lợn chuyển
tiếp từ hình này sang hình khác; nên phân chia lõi theo tiết diện mà biến
dạng ở đó đợc xác định chính xác bằng các kích thớc trên bản vẽ.
5.2. đầu gác lõi và ổ gác:
5.2.1. đặt lõi vào khuôn:

Độ bền của khuôn và thời gian cần thiết để ráp khuôn phần lớn phụ thuộc vào
phơng pháp đặt lõi vào khuôn cũng nh kết cấu của đầu gác lõi và ổ gác lõi. Lõi
cần có đầu tựa vững chắc, không bị biến dạng hoặc xê dịch trong khuôn dới tác
dụng của trọng lợng bản thân cũng nh áp suất của kim loại lỏng. Việc đặt lõi vào
khuôn phải dễ dàng và thuận tiện. Khi hạ lõi vào khuôn ngời thợ làm khuôn phải
quan sát đợc đầu gác lõi có nằm đúng vị trí trong ổ gác lõi hay không. Các hình
vẽ H.13 và H.14 trình bày các kiểz u đầu gác và ổ gác lõi đối với lõi đặt nằm
ngang và thẳng đứng.
Gác hai đầu

Gác một đầu

Hình 13 - Kết cấu của đầu gác và ổ gác lõi n»m ngang

15


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Hình 14- Kết cấu đầu gác và ổ gác lõi thẳng đứng
Chú ý các yêu cầu nêu ra ở trên đối với việc đặt lõi vào khuôn, khi thiết kế lõi
và đầu gác lõi nên chú ý tới các chỉ dẫn sau:
- Cần tránh thiết kế các lõi (đặt nằm ngang hoặc thẳng đứng) có chiều dài
quá lớn, vừa có độ bền kém lại khó lắp đặt vững chắc trong khuôn. Trong
trờng hợp bắt buộc phải dùng các lõi dài thì phải tăng cờng độ ổn định
vững chắc cho lõi bằng cách đỡ lõi nhờ đầu gác phụ hay mà đỡ. Với những
lõi đặt đứng có chiều cao lớn hơn đờng kính 2,5 lần trở lên thì thờng phải
mở rộng đầu gác phía dới theo hình nấm ngợc (H.15).

Hình 15- Cố định lõi trong khuôn:
Đầu gác lõi đợc mở rộng ở phía
dới; phần trên lõi đợc giữ chặt bằng
các mà đỡ

Hình 16- Các phơng pháp
cố định lõi treo

- Tránh thiết kế lõi phải treo ở các phần trên của khuôn, nếu có thể đợc nên
thay thế những lõi này bằng những lõi có đầu gác mở rộng tựa lên khuôn,
vì rằng treo lõi và cố định lõi lên hòm khuôn trên là công việc khó khăn và
nặng nhọc, tốn thời gian gấp từ 3 đến 6 lần so với việc lắp đặt lõi thông
thờng. Lõi treo thờng đợc cố định bằng vít hay dây thép (H.16a). Hình
16


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

H.16b là lõi có đầu gác mở rộng, tựa vào phần dới của khuôn. Loại này
lắp đặt dễ dàng, ít tốn thời gian hơn. H.16c,d là lõi đợc lắp từ ngoài vào
sau khi ráp khuôn. Với cách đặt lõi này cần chú ý đè lõi cẩn thận đề phòng
lõi có thể bị kim loại lỏng rót vào khuôn đẩy nổi lên.
- Khi thiết kế lõi cũng nên tránh những lõi nằm ngang chỉ gác một đầu vì
kém cứng vững. Nếu bắt buộc phải dùng loại lõi nh vậy thì cần phải cố
định chúng để lõi không xê dịch dới tác dụng của trọng lợng bản thân và
áp suất của kim loại lỏng. Có thể cố định lõi theo cách sau: dùng nửa
khuôn trên đè chặt lõi đà đợc đặt trên nửa khuôn dới; gắn lõi lên khuôn
bằng các ®inh, mãc; ®ì lâi b»ng lâi phơ hc m· ®ì; tăng kích thớc đầu
gác để tạo đối trọng đặt trọng tâm của lõi rơi vào ổ gác lõi để ruột không bị
nghiêng đổ (H.17a), làm khoá hÃm để cố định vị trí lõi (H.17b), ghép hai
lõi thành một để có chung đầu gác (H.17c).

Hình 17- Bố trí các đầu gác
để tránh lõi bị nghiêng đổ;
a) Đầu gác có đối trọng;
b) Đầu gác có khó hÃm;
c) Lõi chung đầu gác

Hình 18-Cố định lõi và
thoát hơi lõi 1, 3 qua lõi 2 ra
ngoài; 4- Lõi phụ

Trong trợng hợp lõi không nằm vững trong ổ gác lõi (H.15) hoặc lõi có thể bị
nổi lên do tác dụng của áp suất kim loại lỏng (H.18) thì nên dùng con mà đỡ. Vì
mà đỡ làm giảm tính đồng nhất của kim loại và độ sít kín của vật đúc nên chỉ dùng
mà đỡ trong những trờng hợp thật cần thiết.
Để cho các mà đỡ không ấn lõm khuôn (do tác dụng của áp suất kim loại lỏng

và trọng lợng của lõi đặc biệt là các lõi lớn), cần phải đảm bảo điều kiện sau
đây:
P < n.f.K
ở đây: P- lực tác dụng lên lõi [N]
K- ứng suất nén cho phép của hỗn hợp khuôn, lõi [N/cm2]
f- diện tích bề mặt của mà đỡ [cm2]
n- số lợng mà đỡ chịu lực tác dụng.
Với khuôn tơi K = 2,5 N/cm2, còn đối với khuôn khô K = 25 N/cm2.

17


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Vậy đối với khuôn tơi điều kiện trên đợc viết là:
P < 2,5 .n .f
Từ đó có thể tính đợc số mà đỡ cần thiết:
n>

0,4 P
f

Trong trờng hợp không dùng mà đỡ mà mở
rộng chân đầu gác (H.19) thì điều kiện để cho lõi
không bị kim loại lỏng đẩy nổi lên đợc biểu thị
Hình 19- Mở rộng đầu
bằng phơng trình cân bằng các lực tác dụng lên lõi
gác ®Ĩ c©n b»ng víi

nh− sau:
lùc ®Èy nỉi lâi
H.F1.γ + G = h.F2.
Từ phơng trình này nếu cho một trị số nào đó (ví dụ diện tích F2) thì có thể
xác định đợc các trị số khác (ví dụ diện tích F1).
Trong công thức trên G là khối lợng của lõi, còn là trọng lợng riêng của
kim loại lỏng.
Ngoài các chỉ dẫn nêu trên, khi thiết kế lõi cần chú ý đảm bảo đặt lõi vào ổ
gác lõi (do mẫu tạo nên), nên tránh tựa các đầu gác của lõi này vào ổ gác nằm trong
lõi khác, tránh đặt vài ba lõi vào một ổ gác. Trong trờng hợp không tính đợc
những điều đó thì phải dự kiến trớc cách kiểm tra đặt lõi vào khuôn.
5.2.2. hình dáng của đầu gác lõi:

Hình dáng và kích thớc của đầu gác lõi đợc xác định phải đảm bảo dễ đặt
lõi vào khuôn, ngăn ngừa sản xuất sự xê dịch của lõi trong ổ gác theo hớng thẳng
góc với trục đầu gác, xê dịch dọc theo trục hoặc xoay quanh trục. Để tránh sự xê
dịch dọc hoặc quanh trục có thể dùng các kiểu khoá lõi đợc giới thiệu trên các
hình vẽ H.20 đối với các lõi đặt nằm ngang và H.21 đối với các lõi đặt thẳng đứng.

Hình 20- Kết cấu khóa đối với các ruột nằm ngang;
a) Khóa vòng; b) Khóa có một mặt vát; c) Khóa có hai mặt vát;
d) Khóa hình thang; Khóa a và d ngăn ruột xoay và xê dịch theo
trục; Khóa b và c chỉ ngăn ruét xoay

18


Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy

Hình 21- Kết cấu khóa đối với các lõi thẳng đứng;
a) Khóa kiểu cắt vát; b) Khóa mở rộng có một mặt
cắt vát; c,d) Khóa có rÃnh chốt
Hình dáng và hình thức đầu lõi cũng phải đảm bảo không bịt kín đờng thông
hơi, không làm lún, hỏng bề mặt đầu gác lõi và ổ gác do áp lực trên một đơn vị
diện tích bề mặt của ổ gác và đầu gác lõi sinh rabởi trọng lợng của lõi và áp suất
của chất lỏng vợt quá giới hạn cho phép.
5.2.3. kích thớc đầu gác và ổ gác lõi, khe hở giữa chúng:

- Kích thớc đầu gác và ổ gác lõi đợc trình bày trong các bảng B13 và B14.
cũng có thể dùng số liệu ở các bảng B15, B16, B17.
Thông thờng lấy đờng kính làm thông số cơ bản đối với các đầu gác hình
trụ. Các lõi nằm ngang đợc chia làm ba loại:
I. Lõi có đầu gác dới
II. Lõi không có đầu gác dới
III. Lõi cần đầu gác dài (do lõi dài hoặc nặng) (xem B13)
Các lõi thẳng đứng đợc chia ra:
I. Lõi cứng vững, khi tỷ số giữa chiều cao và đờng kính bằng 1 (xem B14)
II. Lõi không vững, khi tỷ số lớn hơn 1.
Nói chung không nên lấy kích thớc đầu gác lớn vì làm tăng trọng lợng của
lõi.
- Khe hở giữa đầu gác lõi và ổ gác có ảnh hởng lớn đến độ chính xác của vật
đúc. Khe hở càng lớn càng dễ lắp ráp lõi vào khuôn nhng độ chính xác của vật
đúc càng kém. Thực ra trị số khe hở là vấn đề phức tạp vì nó không chỉ phụ thuộc
vào kích thớc đầu gác và ổ gác lõi chọn khi thiết kế đúc mà còn chịu ảnh hởng
của nhiều yếu tố khác nh: biến dạng khuôn, lõi khi chế tạo, sấy và vận chuyển...
Vì thế các số liệu về khe hở giữa đầu gác lõi và ổ gác chọn theo bảng B18 có thể
điều chỉnh tuỳ theo hoàn cảnh thực tế ở mỗi xởng sản xuất.
6. Thiết kế hệ thống rót

6.1. Chọn kiểu hệ thống rót và chỉ dẫn kim loại vào khuôn

Hệ thống rót dùng để dẫn kim loại vào khuôn. Yêu cầu đối với hệ thống rót là
phải tạo đợc dòng chảy êm, đồng đều và liên tục, đảm bảo ngăn xỉ và tạp chất
không chảy theo kim loại vào khuôn đúc cũng nh có khả năng cung cấp kim lo¹i
19