BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CĐCN VIỆT HUNG
KHOA CƠ KHÍ
*********o0o*********
THUYẾT MINH
BÀI TẬP LỚN CÔNG NGHỆ CHẾ
TẠO PHÔI

ĐỀ TÀI
THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ ĐÚC
Giáo viên hướng dẫn: Thầy Phan Chí Dưỡng
Sinh viên thiết kế : Nguyễn Văn Tuấn
Lớp : 31CĐCK3
Khoa :Cơ khí
Hà nội tháng 05 năm 2009
ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ ĐÚC
Số liệu ban đầu
Chi tiết : Đối trọng
Vật liệu : GX 15-32
Số lượng : 800
Điều kiện Sản xuất : Hàng loạt vừa
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
I.Bản vẽ
-Bản vẽ chi tiết
-Bản vẽ đúc
-Bản vẽ lồng phôi
II.Thuyết minh
-Phân tích tính công nghệ đúc của
chi tiết , chọn phương án đúc .

Hình vẽ của chi tiết
I.Phân tích công nghệ đúc của chi tiết ,chọn phương pháp đúc
1.1. Phân tích công nghệ đúc của chi tiết
Theo bản vẽ chi tiết ta thấy thành mỏng nhất là 17mm…Theo bảng B1
ta thấy chiều dày này đẩm bảo khuôn đúc tốt khi rót .
Để dễ cho việc làm khuôn và làm lõi ta sẽ điền đầy kim loại vào rãnh then ,
các lỗ có đường kính 12mm và rãnh suốt d=10mm.
1.2.Chọn phương pháp đúc
a)Tính khối lượng vật đúc:
Ta tính thể tích của chi tiết theo kích thước ghi trên bản vẽ chi tiết .
Khối lượng của chi tiết :
M=v.γ
Trong đó: γ là khối lượng riêng của kim loại với gang γ=7.2 kg/dm
3
.
V :thể tích chi tiết
Thể tích của chi tiết :
Ta chia chi tiết thành 9 phần :
V
1
=80.340.18= 489600 (mm
3
)
V
2
= 80.50.60 = 240000 (mm
3
)
V
3

35550
2
90.10).3445(
=
+
(mm
3
)
V
7=
4,149495
4
90.46.14,3
2
=
(mm
3
)
V
8
=82.10.18=14760 (mm
3
)
V
9
=
92,5425
4
24.12.14,3.2
2

=8,52 (kg)
Xem hệ thống rót , đậu ngót ,lượng dư chiếm 20% khối lượng vật đúc:
=>Khối lượng vật đúc : G= m.1,2 =8,52.1,2 =10,224 (kg).
b)Chọn phương pháp đúc:
Với số lượng 800 chi tiết và khối lượng vật đúc nhỏ nên ta chọn dạng sản
xuất hàng loạt vừa , đúc bằng khuôn cát ,khuôn tươi mẫu gỗ làm bằng tay.
Độ chính xác đạt được là cấp III.
II.Thiết kế vật đúc
2.1 Chọn mặt phân khuôn phân mẫu
Chọn mặt phân khuôn theo kích thước mặt phẳng choán chỗ lớn nhất
của vật đúc .
Như vậy toàn bộ vật đúc sẽ nằm trong hòm khuôn dưới .Do đó quá trình
làm khuôn được dễ dàng thuận lợi, đảm bảo độ chính xác vật đúc cao hơn,sử
dụng mẫu liền khối để chế tạo nên độ bền cua mẫu cao hơn
2.2 Xác định lượng dư
Lượng dư gia công là lượng kim loại được cắt gọt đi trong quá trinh gia
công để chi tiết đạt độ chính xác và độ bóng bề mặt .
Trong chi tiết này dựa vào yêu cầu ở bản vẽ chi tiết ,tra B7 (HĐTKCND)
ta có lượng dư các mặt như sau:
Mặt trên 5 mm
Mặt dưới 4 mm
Mặt bên 4mm.
Lượng dư các mặt được biểu diễn trên bản vẽ đúc.
Sai lệch về kích thước vật đúc là 1,5mm.
2.3 Xác định độ xiên thành bên
Vật đúc có các thành 18mm, 42mm, 60mm và 72 mm là không cần gia
công sau khi đúc .
Độ xiên của các thành là như sau :
Thành 18mm là 3
0


÷=
+






÷=
ba
r
(mm)
D
T
R=r +b =(3,5 +17) ÷(5,8 +17) =20,5 ÷22,8 (mm)
Ta chọn r=5 mm và R=10 mm
2.5 Lượng bù co.
Vật đúc co khối lượng nhỏ và có lõi lên lượng co không đáng kể ( khoảng
0,9%).
2.6 Thiết kế lõi và đầu gác
Dựa vào bản vẽ chi tiết ta thấy chi tiết chỉ có một lỗ là làm lõi.Kích
thước ,góc nghiêng , đầu gác lõi ,khe hở giữa đầu gác lõi và ổ gác được xác
đinh theo B15-B17 và kích thước các đầu gác như sau:
Đầu gác dưới : h=40 mm

α
=7
0
S

Vậy kích thước hòm khuôn:
Chiều cao nửa khuôn trên:
H
t
=a+h
1
=50 +25 =75mm.
Chiều cao nửa khuôn dưới :
H
d
=b +h +h
vđ
= 50+40 +90 =180mm
Chiều dài hòm khuôn :
L= 2C +L
vđ
=2.40 + 392 =472 mm
Chiều rộng hòm khuôn :
B =e +d +c +B
vđ
=30 +50 +40 +142 =272 mm
Chiều cao hòm khuôn :
H=H
t
+H
d
= 75 +180 =255mm
Với những thông số của hòm khuôn như trên ,dựa vào hình 54 (HDTKVD)
ta chọn được kích thước của hòm khuôn theo tiêu chuẩn :
600.20

min
=
t
G
h
TB
31,0
µ
Trong đó : h
TB
=H
0
-
C
p
.2
2
Trong đó : H
0
là áp suốt thuỷ rĩnh lớn nhất
P là chiều cao vật đúc trên rãnh dẫn
C là chiều cao vật đúc ở vị trí rót .

130
.2
2
==−=⇒
H
p
H

: F
lx
: Fôr =1 : 1,06 : 1.1

⇒
F
lx
=2,25.1,06 = 2,385 (cm
2
)
Fôr = 2,25 . 1,1 = 2,475 (cm
2
)
Tra bảng 21 ta có :
Kích thước rãnh dẫn :
a=18 mm
b=15 mm
h=4 mm
Kích thước rãnh lọc xỉ :
a=16 mm
b=13 mm
h=16 mm
Đường kính ống rót :
8,1
14,3
475,2.4
.4
0
===
π

Hỗn hợp được chọn có tính chất :
Cỡ hạt : 0,16÷ 0,2
Độ thông khí : 40÷ 70
Độ bền nén tươi đạt 4÷5 N/cm
2
5.2 Chọn vật liệu và hỗn hợp làm lõi
Theo B30 ,Với trường hợp lõi có kếtcấu đơn giản , ta chọn hỗn
hợp làm lõi loại IV.
Các thành phần khối lượng (%)
Lượng đất sét : 5÷7
Cát thạch anh : 93÷59
Đất sét 7÷1
Mùn cưa : 0÷2
Nước bã giấy : 2÷3
Có các tính chất :
Độ thông khí: 70
Độ ẩm : 4÷5 %
Độ bền nén tươi : 1,5÷ 2,5 N/cm
2
Độ bền kéo khô: 20÷ 30 N/cm
2
VI. Tính lực đè khuôn
6.1 Tính lực đẩy lên khuôn
Theo công thức : P
d
=V.γ
Trong đó : V là thể tích khối kim loại lỏng ở khuôn trên
γ: là khối lượng riêng
Với gang :γ =7,2 kg/dm
3

Trong đó : m là khối lượng khuôn trên
n : là hệ số an toàn thường là 1,3÷1,4
m
kt
= m
hòm tên
+m
cát trên
m
cát trên
=V
cát.
γ
Trong đó V
cát
=130.500.500 =32500000 (mm
3
)

⇒
m
cát trên
=1,5 . 32500000 . 10
-6
= 48,75 (kg)
m
.hòm trên
=(600-500).130.500 7,2 .10
-6
=46,8 (kg)

Gang đúc 1 (GĐ1) : 2,7 ÷ 3,2% Si ; 0,91 ÷ 1,3% Mn
Gang đúc 2 (GĐ2) : 2,2 ÷ 2,7% Si ; 0,91 ÷ 1,3% Mn
Gang máy cũ 2 (GM II): 1,8 ÷ 2,2 % Si ; 0,4 ÷ 0,6% Mn
Lấy trị số trung bình để tính toán :
Gọi A là điểm ứng với thành phần Mn và Si trong gang đúc 1:
A = (1,1 ; 2,95)
Gọi B là điểm ứng với thành phần Mn và Si trong gang đúc 2:
B=(1,1 ; 2,45)
Gọi C là điểm ứng với thành phần Mn và Si trong gang máy cũ 2 :
C=(0,5 ; 2)
Nối các điểm A,B,C ta được tam giác ABC trên hệ trục toạ độ thành phần
(Mn ; Si).Nếu gọi M là điểm biểu diễn hàm lượng của phôi liệu cần tính .
Trên đồ thị thấy điểm M(0,84 ; 2,53) là điểm nằm trong tam giác ABC .Vậy
cả 3 nghiệm đều dương.
Gọi X là khối lượng của gang đúc 1
Y là khối lượng của gang đúc 2
Z là khối lượng của gang máy cũ 2
Lập phương trình bậc nhất với X,Y,Z ta có :





=++
=++
=++
100.53,2245,295,2
100.84,05,0.1,11,1
100
ZYX

cát áo bao kín bề mặt sau đó phủ cát đện lên trên lớp cát áo đầm chặt theo
từng lớp 20 ÷ 40 mm.Gạt phẳng xiên tạo lỗ khí thoát hơi.
lật hòm khuôn dưới lên ,lắp nửa mẫu trên vào mẫu dưới . Đặt hòm khuôn
trên lên hòm khuôn dưới và định vị hai hòm. Đặt mẫu phụ, lắp hệ thống
rót ,hệ thống hơi ,rắc cát vàng phân cách hai nửa khuôn .Phủ cát áo ,cát đệm
đầm chặt gạt phẳng ,xiên lỗ thoát hơi ,rút mẫu ổng rót ,phễu rót ra.Lật hòm
khuôn trên ,lấy mẫu ,mẫu phụ và các bộ phận của hệ thống rót ra khỏi khuôn
,sửa lại lòng khuôn ,mặt phân khuôn,tạo rãnh lọc xỉ.Lấy mẫu ra khỏi hòm
khuôn dưới ,sửa lòng khuôn ,mặt phân khuôn ,tạo rãnh dẫn.
8.2.Thuyết minh quá trình làm lõi
Quá trình làm lõi được thực hiện như sau:
Lắp hộp lõi đổ hỗn hợp làm lõi vào hốc đầm chặt gạt phẳng làm đường thoát
hơi cho lõi