- 2 -
Lời nói đầu
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa ở nớc ta hiện nay ngành
công nghiệp nặng nói chung và ngành công nghệ kim loại nói riêng đóng
một vai trò quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa của đất nớc.
Ngành công nghệ kim loại có rất nhiều vấn đề đòi hỏi ngời kỹ s tơng lai
phải học tập nghiên cứu để nắm bắt đợc những yêu cầu cơ bản nhằm phục vụ
cho học tập cũng nh trong công tác phục vụ cho đất nớc sau này.
Trong các môn học và nhữngvấn đề cần thiết cho một ngời kỹ s tơng lai.
Môn học Kỹ thuật chế tạo máy là một trong những bộ môn công nghệ
kim loại, nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản, những yêu cầu cơ bản để
sing viên có thể học tập và nghiên cứu, mở rộng tầm hiểu biết. Môn học
trang bị những kiến thức cơ bản về công nghệ làm khuôn, kỹ thuật nấu và rót
các hợp kim khác nhau, cách phân tích thiết kế đòi hỏi ngời sinh viên phải
nắm bắt đợc những vấn đề cơ bản.
Cách phân tích tính toán thiết kế đòi hỏi phải rõ ràng chính xác, trong
cuốn thuyết minh này chác chắn không tránh khỏi sai sót trong quá trình tính
toán thiết kế. Vì vậy em mong đợc sự tham gia góp ý của các thầy cô giáo
trong bộ môn để em rút kinh nghiệm và hiểu sâu hơn trong quá trình làm bài
Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên

Trần Văn Tâm
I Phân tích tính công nghệ đúc của chi tiết
- 2 -
- 3 -
Chọn phơng pháp đúc
1.1 Phân tích tính công nghệ đúc của chi tiết.
Chi tiết là một chi tiết phổ biến trong ngành chế tạo máy. Vật đúc này

m = V
m = 9.484*7 = 66.39(kg)
Xem hệ thống rót chiếm 20% khối lợng vật đúc
Tổng khối lợng kim loại cần rót khuôn là : G (kg)
G = 1,2.m
G =79.67 (kg).
b) Chọn phơng pháp đúc:
Với vật đúc có khối lợng là 65,8 (kg) là vật đúc có kết cấu đơn giản nên
ta chọn phơng pháp đúc đơn giản trong khuôn cát , khuôn tơi làm khuôn
bằng tay. Với điều kiện sản xuất đơn chiếc mẫu là gỗ nên cấp chính xác của
vật đúc đạt đợc là cấp III.

- 3 -
- 4 -
ii thiết kế vật đúc

2.1 Chọn mặt phân khuôn phân mẫu
2.2 Xác định lợng d gia công cơ khí và dung sai đúc :
Lợng d gia công cơ khí là lợng kim loại đơc cắt gọt đi trong quá
trình gia công cơ khí để chi tiết đạt độ chính xác và độ bền bề mặt sau
khi đúc (lợng d tra bảng B7, B8 HĐTKD ):
Trong chi tiết này các mặt cần gia công cơ khí là đế 416 dầy 29
(mm). Tra bảng ta có
- Lợng d mặt trên 5 (mm)
- Lợng d mặt dới 4 (mm)
- Lợng d mặt bên 5 (mm)
Lng d thnh trong 8mm
-Khi chế tạo bao giờ cũng có lợng sai lệch kích thớc sai lệch này phụ thuộc
vào dạng sản xuất, lợng d gia công cơ.Theo bảng B3 (HDTKD) ta đợc lợng
d sai lệch kích thứơc của chi tiết là : 2,5

d
l
2,1 >1 nên ta tra theo bảngb15 ta xác định đợc h=35,h1= 20
Tra bảng B16 ta xác định đợc
s
1
= 0,15 (mm)
s
2
= 0.25 (mm)
s
3
= 2 (mm)
= 10
0
= 15
0
Trong đó :
s
1
: khoảng cách theo phơng thẳng đứng đầu gác lõi trên đến ổ gác
lõi.
s
2
: khoảng cách theo phơng ngang đầu gác lõi trên (trái, phải) đến
ổ gác lõi.
s
3
: khoảng cách theo phơng ngang đầu gác lõi dới (trái, phải) đến ổ
gác lõi

Chiều cao nả khuôn trên là : H
T
= a + h = 90 + 26 = 116 (mm)
Chiều cao nả khuôn dới là : H
D
= b + h
vđ
= 90 + 188 = 278 (mm)
Chiều dài hòm khuôn là: L = c + e + d + L
vđ
=50 + 50 + 60 + 416 =576 (mm)
Chiều rộng hòm khuôn là : B = 2c + B
vđ
= 2.50 + 416 = 516 (mm)
Chiều cao hòm khuôn là : H =H
T
+ H
D
=116 + 278 (mm)
Chn hũm khuụn tiờu chun:L=B=630, Ht=160, Hd=320
3.3.Tính toán kích thớc hệ thống rót (Tính theo giải tích):
Theo bảng B.19 (HDTKD)
Tiết diện một rãnh dẫn 1 ữ 1,5 (cm
2
)
Chiều dài một rãnh dẫn 35ữ 40 (mm)
Xác định thời gian rót kim loại

3
SGKT =

.31,0
min
=
Trong đó:
G : khối lợng vật đúc + hệ thống rót (kg)
h
tb
:Cột áp thuỷ tĩnh trung bình của kim loại
à : Hệ số trở lực chung của khuôn.
à = 0,5

c
p
Hh
tb
2
2
0
=
Trong đó:
H
0
:áp suất thuỷ tĩnh ban đầu lớn nhất (cm).
p : Chiều cao vật đúc trên rãnh dẫn (cm)
c : Chiều cao vật đúc ở vị trí rót.

84,115
2104.2
6,2
116

Theo tỉ lệ
F
rd
: F
lx
: F
ôr
= 1: 1,2 : 1,4
F
lx
= 4,8.1,2 = 5,76 (cm
2
)
F
ôr
= 3,6.1,4 = 8,064 (cm
2
)
Chọn tiết diện rãnh dẫn là hình thang thấp, tra bảng B21(HDTKD)
Với
F
rd
= 1,2 (cm
2
)
a = 31 mm), b = 29 (mm), h = 4 (mm) - 7 -
4


ỏ
or
F
d
(cm)
D0r=2.986cm chon 32
Tra bảng B21 (HDTKD)
H = 70 (mm), D = 70 (mm), D
1
= 50 (mm), d = 20 (mm) .

- 8 -
14
10
14
ỉ70
ỉ50
70
R5
R5
- 9 -
iv - bản vẽ minh họa khuôn đúc

v - thiết kế mẫu v hộp lõi
5.1. Chọn vật liệu làm mẫu , hộp lõi
Tra bảng B26 (HDTKD)
Theo số lợng vật đúc, đặc điểm kết cấu ta chon mẫu là mầu gỗ loại th-
ờng
Chn hộp để chế tạo lõi giữa là hộp bổ đôi 2 nửa theo chiều cao của lõi.

Chất kết dính là nớc bã giấy: 2 ữ3%
Tính chất hỗn hợp:
Lợng đất sét: 5 ữ 7%
Độ thông khí tơi: 70
Độ ẩm: 4 ữ 5%
Độ bền nén tơi: 1,5 ữ 2,5 (N/cm
2
)
Độ bền kéo khô: 20 ữ 30 (N/ cm
2
)
tính lực đè khuôn
7.1 Tính lực đẩy lên khuôn trên :
Theo công thức
P
đ
= V
Trong đó:
: Khối lợng riêng
Với kim loại = 7 (kg/dm
3
)
Với cát = 1,5 (kg/dm
3
)
V : Thể tích của vật áp lực
V = 8,93 dm
3
.
- 10 -

hD

(mm
3
)
V
L
= 2,26 (dm
3
)
P
L
= 7.2,26 =15,82 (kg)
7.3. Khối lợng cát và hòm khuôn trên :
G
cát trên
= V
cat trên
.
cát
.
Trong đó
G
cát trên
: Thể tích cát ở hòm khuôn trên

cát
: Khối lợng riêng của cát
Với
cát

= G
hòm trên
+ G
cát trên
= 11,06 + 73,73 = 84,79 (kg)
Lực đè khuôn : G = (64,97 - 84,79).1,3 = - 25.77 (kg)
Vậy không cần lực đè khuôn
viii - tính phối liệu
8.1. Thành phần vật liệu vật đúc và vật liệu kim loại:
Với mác gang cần đúc là GX 21- 40, theo bảng B.33 ta có thành phần
hóa học của gang nh sau: 3,3ữ3,5%C, 1,4ữ1,7%Si, 0,6ữ0,9%Mn,
<0,3%P, <0,15%S. Lấy giá trị trung bình của các thành phần này để tính
toán 2,2%Si, 0,65%Mn với tỉ lệ cháy hao đã cholà Mn=20%; Si=15%.
Với tỉ lệ cháy hao này cần nấu loại gang từ phôi liệu có đủ các thành
phần.
- 11 -
- 12 -
8.2. Tính toán phối liệu;
a)Tính cho 100 (kg):
Mác gang cần đúc là GX 21 40 tra bảng B33(HDTKCND) có thành
phần hoá học là 3,3ữ3,5%C, 1,4ữ1,7%Si, 0,6ữ0,9%Mn, <0,3%P, <0,15%S
,Ta lấy trị số trung bình của các thành phần này để tính toan, 3,6 %C, 2,2
%Si, 0,7 %Mn với tỷ lệ cháy hao đã cho ta nấu ra loại gang có thành phần
nh sau
%Si = 2,2.1,19 = 2,618
%Mn = 0,7.1,24 = 0,868
Theo bảng B34, B35 (HDTKCND) ta có thành phần hoá học của kim
loại là:
GD 1: 2,7 3,2%Si; 0,91 1,3%Mn
GD 2 : 1,2 1,7%Si; 0,91 1,3%Mn

=






=++
=++
=++
67,38
2,13
73,87
868,0.1005,01,11,1
618,2.10025,13
100
Z
Y
X
ZYX
ZYX
ZYX

b) Tính cho một mẻ liệu:
Với đờng kính lò là 700 (mm) tra bảng B32(HDTKCND) ta xác định đ-
ợc
Năng suất lò là 2900 (kg/h)
Lợng than cốc cho một mẻ liệu là; 50 kg.
Lợng đá vôi là: 14 kg.
Tỷ lệ giữa than cốc và kim loại là: 16 17 %

67,38
2,13
73,87.
Z
Y
X
thuyết minh chỉ dẫn khác
9.1. Thuyết minh quy trình làm khuôn.
Đặt nửa mẫu dới và hòm khuôn dới lên tấm đỡ
Phủ một lớp cát lên bề mặt , sau đó phủ cát đệm lên trên lớp cát ao và
đầm cgặt theo theo từng lớp dày 20 40 mm gạt phẳng , xiên lỗ thoát hơi
Lật ngửa nửa hòm khuôn dới lên lắp cac phần trên của mẫu vào phần dới
Đặt nửa hòm khuôn trên lên hòm khuôn dới và định vị hai hòm khuôn
lắp hệ thống rót, hơi rắc cát phân cách 2 nửa , xiên lỗ thoát hơi, rút mẫu , ống
rót, phễu rót ra
Lật hòm khuôn trên lấy mẫu của hệ thống rót ra khỏi khuôn , sửa lại
lòng khuôn và mặt phân khuôn
Lấy mẫu ra khỏi hòm khuôn dới sửa lại lòng khuôn và một phần khuôn

9.2.Thuyết mịnh quy trình làm lõi :
Cho hỗn hợp làm lõi vào hốc lõi dầm chặt gạt phẳng xiên lỗ thoát hơi để
cho lõi khô.
Thao hộp lõi đặt lõi vào khay đỡ đem đi sấy khô
9.3.Các chỉ dẫn khác
- 13 -
- 14 -
tài liệu tham khảo
1, Thiết kế đúc - Nguyễn Xuân Bông
Phạm Quang Lộc
NXB Khoa học kỹ thuật