Tên đề tài:
Nghiªn cøu thiÕt kÕ, chÕ t¹o bé khu«n
®óc th©n b¬m BRA50 dïng trªn m¸y ®óc
¸p lùc 420T CƠ QUAN CHỦ QUẢN: BỘ CÔNG THƯƠNG
CƠ QUAN CHỦ TRÌ: VIỆN CÔNG NGHỆ
CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: Th.S NGUYỄN TIẾN TÀI
7103
16/02/2009 Hà Nội, 1 - 2009
BỘ CÔNG THƯƠNG
TỔNG CÔNG TY MÁY ĐỘNG LỰC VÀ MÁY NÔNG NGHIỆP
VIỆN CÔNG NGHỆ BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI - KHCN
Mã số: 237.08/RD/HĐ-KHCN
7 Võ Thanh Sơn ViÖn C«ng nghÖ
8 Lê Văn Trị ViÖn C«ng nghÖ

Mục lục
Trang
Chương 1. TỔNG QUAN
1
1.1. Tình hình thiết kế khuôn mẫu trên thế giới
1.2. Nhu cầu về sản phẩm đúc, khuôn đúc áp lực cao ở Việt Nam
1.3. Các dạng sản phẩm đúc áp lực cao và các sản phẩm tiêu biểu
2
1.4. Mục tiêu của đề tài
4
Chương 2: LỰA CHỌN VẬT LIỆU, XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO KHUÔN
THÂN BƠM BRA 50

5
2.1. Phân loại vật liệu chế tạo khuôn đúc áp lực
2.2. Điều kiện làm việc, lựa chọn vật liệu để chế tạo khuôn đúc thân
bơm BRA50
7
2.3. Xây dựng quy trình công nghệ chế tạo bộ khuôn đúc áp lực BRA50
9
Chương 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT, TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN ĐÚC
ÁP LỰC THÂN BƠM BRA50

11
3.1. Cơ sở lý thuyết tính toán hệ thống rót
3.1.1. Tốc độ nạp và tốc độ rót
3.1.2. Thiết kế hệ thống rót

BƠM BRA50

26
4.1. Dựng bản vẽ chi tiết phôi thân bơm BRA 50 3D.
4.2. Thiết kế hoàn chỉnh bộ bản vẽ khuôn đúc áp lực thân bơm BRA 50
28
4.2.1. Các cụm kết cấu chính trong bộ khuôn đúc áp lực cao
4.2.2. Các bản vẽ chi tiết trong bộ khuôn thân bơm BRA 50
4.3. Gia công bộ khuôn đúc áp lực thân bơm BRA50
29
4.3.1. Gia công các chi tiết bộ khuôn thân bơm BRA50
4.3.2. Bộ khuôn đúc thân bơm BRA50 hoàn chỉnh
30

Chương
5. ĐÚC THÂN BƠM BRA50 VÀ HIỆU CHỈNH KHUÔN
31
5.1. Đúc thân bơm BRA50 trên máy đúc áp lực ZITAI ZDC420TPS
bằng bộ khuôn đã thiết kế
5.2. Kiểm tra chất lượng phôi thân bơm BRA50
32
5.2.1. Kiểm tra các kích thước phôi thân bơm
5.2.2. Kiểm tra bề mặt phôi và tiết diện ngang của thân bơm BRA50
33
5.3. Đánh giá và hiệu chỉnh công nghệ
34
5.3.1. Phân tích đánh giá khuyết tật
5.3.2. Chế tạo sản phẩm sau khi hiệu chỉnh
Kết luận
36

công ty HONDA Việt Nam trong năm 2005 và 2006 mỗi năm đã sản xuất 1 triệu
chiếc xe máy các loại, năm 2007 tăng lên 1,2 triệu chiế
c. Trong năm 2008, công ty
có kế hoạch sản xuất tăng lên 1,5 triệu chiếc. Trong mỗi chiếc xe máy có khoảng 10
chi tiết được chế tạo bằng phương pháp đúc áp lực. Như vậy, mỗi năm hãng xe
HONDA Việt Nam cần đến hơn 10 triệu chi tiết đúc áp lực. Hiện tại, chưa có nhà
cung cấp Việt Nam nào có thể đáp ứng được nhu cầu này. Trong miền Nam, các
công ty sản xuất và lắp ráp động cơ Diezen như
: VIKYNO, VINAPPRO, CƠ KHÍ
AN GIANG,… với sản lượng các loại mỗi năm khoảng 60.000 máy (trong đó xuất
khẩu chiếm khoảng 60%) và hàng năm đang có chiều hướng gia tăng. Nhu cầu về
sản phẩm đúc áp lực của các công ty này cũng rất lớn. Ngoài ra, còn có các sản

2
phẩm phục vụ trong ngành điện, gia dụng, ôtô, xe máy, Hiện nay, lĩnh vực đang
được quan tâm hướng đến là ôtô.
Với việc gia tăng số lượng sản phẩm đúc áp lực ở Việt Nam như hiện nay, nhu
cầu về thiết kế chế tạo khuôn đúc áp lực cũng tăng theo. Để nâng cao chất lượng và
ổn định sản xuất, các doanh nghiệp trong nước thường đặt chế tạo và nh
ập ngoại
khuôn từ Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan… Cũng có một số công ty trong nước đã
nghiên cứu thiết kế chế tạo khuôn đúc áp lực thấp và cao. Tuy nhiên, những nghiên
cứu này chủ yếu dựa trên các kết cấu khuôn nhập ngoại và kinh nghiệm để thiết kế
chế tạo nên chất lượng sản phẩm đúc không ổn định.
Việc nghiên cứu thiết kế chế tạo khuôn
đúc áp lực nhằm nâng cao chất lượng
thay thế hàng nhập ngoại là rất cần thiết, giúp các cơ sở sản xuất hạ giá thành sản
phẩm và có thể chủ động trong sản xuất.
1.3. Các dạng sản phẩm đúc áp lực cao và các sản phẩm tiêu biểu
- Sản phẩm đúc áp lực cao rất đa dạng về hình dáng và kết cấu, phục vụ trong


b. Các sản phẩm dạng thanh, dạng càng.

c. Các sản phẩm dạng trụ, dạng đĩa.
Các sản phẩm này có yêu cầu cao về độ bóng bề mặt, thành mỏng đều để giảm
tiêu hao nguyên vật liệu và giảm khối lượng sản phẩm. Đặc biệt trong các chi tiết
máy còn đòi hỏi độ bề
n cho tính năng sử dụng. Phương pháp đúc áp lực cao sẽ
mang lại hiệu quả cao, đáp ứng được những yêu cầu nêu trên.
Hình 1.2. Sản phẩm nắp hông động cơ Diezen
Hình 1.3. Sản phẩm tay cấy dùng trong nông nghiệp
Hình 1.1. Các sản phẩm đúc áp lực cao trong lĩnh vực xe máy

4
1.4. Mục tiêu của đề tài
Nhu cầu về sản lượng thân bơm BRA 50 trên thị trường hiện nay là rất lớn.
Chỉ tính riêng sản lượng của Nhà máy cơ khí chính xác số 1 thuộc Tổng công ty
Máy Động lực và Máy Nông nghiệp đã đạt khoảng 10.000 sản phẩm/năm.
Thân bơm BRA50 là loại bơm dầu sử dụng cho các ben thủy lực, làm việc
trong chế độ khắc nghiệt chịu áp suất lớn lên đến 200kg/cm
2

Lực khóa khuôn: 420 Tấn
Kích thước mép trục dẫn: 650x650mm
Trọng lượng đúc tối đa: 5,05kg
Khoảng cách 2 mặt kẹp khuôn 300 ~ 1000mm
Áp lực bắn tối đa: 210kg/cm
2
.
Tiết diện bề mặt vật đúc lớn nhất: 760 cm
2
.
Trên cơ sở các thông số kỹ thuật của sản phẩm thân bơm BRA50 và các thông
số kỹ thuật của máy đúc áp lực 420 tấn, nhận thấy khuôn đúc áp lực thân bơm
BRA50 được thiết kế để đúc trên máy đúc ZITAI ZDC420TPS hoàn toàn đảm bảo
và đáp ứng về mặt kỹ thuật.

6
Chương 2: LỰA CHỌN VẬT LIỆU, XÂY DỰNG QUY TRÌNH CHẾ TẠO
KHUÔN THÂN BƠM BRA 50

2.1. Phân loại vật liệu chế tạo khuôn đúc áp lực
Vật liệu chế tạo khuôn ép nóng: Nhóm vật liệu này thông thường được sử
dụng để chế tạo các loại khuôn đúc áp lực thấp và cao, đúc các sản phẩm có thành
phần hợp kim cơ sở như: nhôm, kẽm, magiê, đồng.
Trong các mác thép dùng để chế tạo khuôn đúc áp lực, thành phần hóa học đều
có các nguyên tố có ảnh hưởng lớn đến tính thấ
m tôi, độ dai, độ bền và độ cứng
nhiệt ở nhiệt độ cao, tính chống ôxy hóa ở nhiệt độ cao và đặc biệt là làm mịn độ
hạt của vật liệu như: Molipđen, Vanađi, Crôm.
Nhóm các loại thép chế tạo khuôn ép nóng (Bảng 2.1) được chia thành 3
nhóm chính sau đây:

4,5 ~ 5,5 1,0 ~ 1,5
⎯
0,3 ~ 0,5
⎯
SKD61 0,32 ~ 0,42 0,8 ~ 1,2
≤ 0,50
4,5 ~ 5,5 1,0 ~ 1,5
⎯
0,8 ~ 1,2
⎯
SKD62 0,32 ~ 0,42 0,8 ~ 1,2
≤ 0,50
4,5 ~ 5,5 1,0 ~ 1,5 1,0 ~ 1,5 0,2 ~ 0,6
⎯
SKD7 0,28 ~ 0,38
≤ 0,50 ≤ 0,60
2,5 ~ 3,5 2,5 ~ 3,0
⎯
0,4 ~ 0,7
⎯
SKD8 0,35 ~ 0,45
≤ 0,50 ≤ 0,60
4,0 ~ 4,7 0,3 ~ 0,5 3,8 ~ 4,5 1,7 ~ 2,2 Co 3,8~4,5
SKT3 0,50 ~ 0,60
≤ 0,35
0,6 ~ 1,0 0,9 ~ 1,2 0,3 ~ 0,5
⎯
(<0,20)
(3)
Ni 0,25~0,6

3 35CrMoV5 SKD6
4X5MΦC ⎯
BH11 H11 T20810
4 40CrMoV5 SKD61
4X5MΦΙC ⎯
BH13 H13 T20813
5
⎯
SKD62
⎯ ⎯
BH12 H12 T20812
6
⎯
SKD7
⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯
7
⎯
SKD8
⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯
8
⎯
SKT3
⎯ ⎯ ⎯ ⎯ ⎯
9 55NiCrMoV2 SKT4 5XHM ~2550 BH244/5 L6 T61206

Từ bảng đối chiếu các mác thép dùng chế tạo khuôn ép nóng, người thiết kế
khuôn có thể chọn mác thép theo tiêu chuẩn của các nước khác. Ví dụ, khi chọn
mác thép SKD61 (theo tiêu chuẩn JIS của Nhật bản), người thiết kế có thể chọn
mác tương đương như: 40CrMoV5 (tiêu chuẩn ISO) hoặc BH13 (tiêu chuẩn Anh
BS)…

C và áp lực lên bề
mặt khuôn lớn nhất có thể lên đến 983kg/cm
2
, nên phải lựa chọn vật liệu có độ chịu
mài mòn bề mặt lớn, chịu tải trọng tĩnh lớn.
Như vậy, để bảo đảm phần ruột khuôn có các cơ tính tốt như: chịu mài mòn,
chịu nhiệt, chịu va đập, đề tài chọn vật liệu là SKD61 (theo tiêu chuẩn JIS Nhật
Bản) có thành phần hóa học như bảng 2.1 và bảng 2.2.

9
2.3. Xây dựng lưu trình công nghệ chế tạo bộ khuôn đúc áp lực BRA50


- Dụng cụ đo
- Thiết bị số hoá 3 chiều
- Lựa chọn vật liệu vùng tiếp giáp với hợp ki
m
- Lựa chọn vùng làm việc không tiếp giáp
với hợp kim
- Chọn vật liệu làm chốt đẩy
Vẽ bản vẽ chi tiết sản phẩm
Thiết kế công nghệ
- Tính toán thiết kế công nghệ cho khuôn
- Vẽ thiết kế công nghệ 2D
- Vẽ thiết kế công nghệ 3D
Lựa chọn vật liệu chế tạo khuôn
- Các máy gia công chuyên dùng
- Lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn
- Đúc trên máy đúc áp lực 420Tấn
- Đúc 20 ÷ 40 sản phẩm
-Kiể
m
tra
k
ích thước sản
p
hẩ
m

Nhiệt luyện khuôn
Thấm Nitơ trong chân không
Hiệu chỉnh khuôn
Khuôn hoàn chỉnh

thống rót, h
ệ thống hơi…
Trên cơ sở các thông số tính toán được vẽ thiết kế, lựa chọn hợp lý toàn bộ hệ
thống khuôn. Kết hợp các bản vẽ dự kiến 2D, 3D để đưa ra bản lắp sơ bộ. Sau khi
có bản lắp sơ bộ hiệu chỉnh các kích thước của các chi tiết sao cho hợp lý đối với
sản phẩm cũng như kết cấu bộ khuôn. Hoàn chỉnh các kích thướ
c bản lắp sau đó vẽ
tách các chi tiết của bộ khuôn đúc. Khi đó phôi đúc đã tính co, dốc đúc thoát khuôn,
ruột và cộng lượng dư các vị trí gia công, được dựng phôi đúc 3D. Từ phôi đúc 3D
tạo ruột và khuôn chày, khuôn cối. Các bản vẽ 3D khuôn chày, khuôn cối và ruột là
cơ sở dữ liệu tích hợp với các máy gia công CNC để chế tạo khuôn.
Khi gia công xong các chi tiết, lắp ráp khuôn hoàn chỉnh đưa lên máy đúc thử
khoảng 20÷40 sả
n phẩm trên máy đúc áp lực. Sau đó đo kiểm sản phẩm phôi đã đúc
được, hiệu chỉnh các kích thước chưa đạt cũng như độ bóng bề mặt sản phẩm.
Khuôn sau khi hiệu chỉnh được đúc thử 20÷40 sản phẩm đạt chất lượng ổn
định thì tháo các chi tiết vật liệu SKD61 đưa đi nhiệt luyện chân không.
Cuối cùng các chi tiết sau khi nhiệt luyện được làm sạch, đánh bóng b
ề mặt và
được lắp vào khuôn.

11
Chương 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN
ĐÚC ÁP LỰC THÂN BƠM BRA50

3.1. Cơ sở lý thuyết tính toán hệ thống rót [2]
3.1.1. Tốc độ nạp và tốc độ rót
Tốc độ chảy của kim loại trong rãnh dẫn V
n
gọi là tốc độ nạp và tốc độ chảy

Đơn giản
Phức tạp
30-40
40-60
-
-

0.5-1.0
-
2-5
5-7
-
-
2-5
3-5
3 ÷ 6
Đơn giản
Phức tạp
30-60
60-80
30-40
40-50
25-30
30-40
5-8
8-12
-
8-15
5-8
5-8

-
-

Tốc độ nạp kim loại phụ thuộc vào chế độ điền đầy khuôn đã chọn trước:
Chế độ phân tán, chế độ phân tán - rối tuần tự hoặc chế độ chảy tầng. Giá trị tới hạn
của tốc độ nạp v
n
tính theo công thức 3.2: Trong đó: υ – độ nhớt động học; Re – tiêu chuẩn Reynold; δ
vd
– chiều dày
thành vật đúc; δ – chiều dày rãnh dẫn.
Đối với chế độ chảy phân tán và theo công thức 3.3 với chế độ chảy tầng.
Giá trị tối ưu của tốc độ nạp đối với các loại vật đúc bằng các hợp kim có hình dáng
khác nhau thì cũng rất khác nhau (bảng 3.1).
)2.3(
)(2
.Re
δδ
υ
−
=
vd
th
V

12
Trong đó: C, m, n là những hệ số thực nghiệm bảng 3.2.

Trong công thức (3.4), thường phải tính giá trị tốc độ nạp v
n
trung bình trong
toàn bộ khoảng thời gian nạp. Sau khi thay thế giá trị này vào phương trình liên tục
(3.1) sẽ xác định được tốc độ ép v
e
khi đã biết đường kính buồng ép D
e
và diện tích
rãnh dẫn f
n
:
2
4
**
*
enn
e
vvf
D
π
=

Giá trị tốc độ ép tính toán trên mới chỉ tính đến tác động của các điều kiện
thuỷ động học quá trình điền đầy mà chưa kể đến chế độ nhiệt của quá trình, tức là
chưa kể đến thời gian điền đầy t
đ
. Giữa tốc độ điền đầy và thời gian điền đầy có
quan hệ:


⎜
⎝
⎛
=
δ
δ

13
3.1.2. Thiết kế hệ thống rót
Do đặc điểm kết tinh của kim loại lỏng trong đúc áp lực cao là không thể tạo
điều kiện đông đặc có hướng, do đó phải tạo điều kiện cho vật đúc đông đặc đồng
thời. Mặt khác, kim loại lỏng điền đầy khuôn trong một khoảng thời gian vô cùng
ngắn, bởi vậy thiết kế hệ thố
ng rót cần tuân thủ một số điều cơ bản sau đây:
• Quãng đường chuyển động của kim loại lỏng trong khuôn là ngắn nhất có
thể được
• Diện tích rãnh dẫn thu hẹp từ buồng ép tới hốc khuôn. Hệ thống rót thu hẹp
dần có tác dụng làm giảm sự cuốn khí vào vật đúc, đồng thời làm tăng tốc
độ dòng điền đầy.
Hệ thố
ng rót cho vật đúc trong
máy đúc buồng ép nguội kiểu thẳng
đứng và kiểu nằm ngang được mô
tả như hình 3.1. Điều khác biệt giữa
hai hệ thống rót của hai kiểu buồng
ép này là, trong buồng ép nguội
nằm ngang, hệ thống rót không có
phần nối trung gian từ buồng ép
đến rãnh dẫn. Khi đó, đường đi của
kim loại lỏng sẽ ngắn hơn, tránh

trọng, có tính quyết định đến chất lượng vật đúc. Nếu vị trí đặt rãnh dẫn hợp lý, vật
đúc sẽ được điền đầy tốt và không có khuyết tật. Ngược lại, nếu đặt hệ thống rót
không hợp lý, rất dễ sinh ra các loại khuyết tật trong vật đúc. Hình 3.3 giới thiệu
một số kiểu đặt rãnh dẫ
n trong khuôn đúc áp lực cao. Mỗi chi tiết đưa ra hai phương
án: phương án 1 là phương án bất hợp lý, phương án 2 là phương án hợp lý về mặt
dòng chảy và tránh được các khuyết tật có thể xảy ra do rãnh dẫn gây nên. Người ta
cố gắng tránh kiểu rãnh dẫn tạo dòng chảy gặp nhau hoặc xối thẳng vào thành
khuôn.
Hình 3.3. Hệ thống rót cho vật đúc có cấu tạo
hình dán
g
khác nhau

15
3.1.3. Tính toán rãnh dẫn
Rãnh dẫn là thành phần cơ bản nhất của hệ thống rót. Diện tích thiết diện
ngang của rãnh dẫn quyết định tốc độ nạp kim loại. Chiều dãy rãnh dẫn quyết định
động học quá trình điền đầy và khả năng ép trong buồng ép. Công thức tính diện
tích rãnh dẫn f
r
:

**
vd p
r
mnd
mm
f
vt

*v
tb
. Trong đó v
tb
là tốc độ trung bình của dòng nạp
và lấy bằng 15m/s. K
1
và K
2
các hệ số tính đến kiểu dáng vật đúc và áp suất ép. Thời
gian điền đầy t
dd
=K
3
*K
4
*t
tb
với t
tb
là thời gian điền đầy trung bình, lấy bằng 0.06s.
K
3
, K
4
là các hệ số tính đến loại hợp kim và chiều dày trung bình của vật đúc. Với
cách đặt hệ số như vậy, diện tích rãnh dẫn tính theo:

(
)

Chiều dày vật đúc (mm)
Áp lực
buồng
ép
(Mpa)
1-4 4-8 1-4 4-8 1-4 4-8 1-4 4-8
20-40 3.37 2.7 3.04 2.53 2.7 2.16 3.0 2.4
40-60 1.69 1.35 1.52 1.21 1.35 1.1 1.5 1.2
60-80 1.35 1.05 1.21 0.97 1.1 0.86 1.2 0.96
80-100 1.02 0.82 0.91 0.73 0.80 0.65 0.90 0.72
>100 0.68 0.54 0.61 0.49 0.54 0.43 0.60 0.48 16
Bảng 3.4. Giá trị các hệ số K của công thức 3.7

Loại vật đúc K
1
Áp suất (Mpa) K
2
Dày, đơn giản 0.75 <20 2.5
Thiết diện cong 1.0 20-40 2.0
Phức tạp 1.5 40-60 1.75
60-80 1.5
80-100 1.5
Rất phức tạp, gân
mỏng
2.0
>100 1.0
Hệ số K

h
δ
của rãnh thoát hơi phụ thuộc vào loại hợp kim đúc, bảng 3.5. Khi dòng kim loại
điền đầy khuôn ở trạng thái hai pha thì giá trị chiều dày rãnh hơi tăng lên khoảng 2
÷ 3 lần. Chiều rộng của rãnh hơi tính bằng cách chia tổng thiết diện
h
f
Σ của rãnh
hơi chia cho chiều dày
h
δ
. Trong đó tổng diện tích rãnh hơi tính theo công thức
(3.8) và (3.9).
)8.3(1
1
***2
1
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−
−
=
−
k
k
k

k
VT
fg
pt
ρ
ββ
Σ=
−
(3.10)
Với dòng chảy trên giá trị tới hạn, p
k
> 0,19Mpa:

17

dd
**
2.5*
*
kvd k
h
k
VT
f
pt
ρ
Σ=
(3.11)
Trong đó:
- g: Gia tốc trọng trường

Nhôm 0.1-0.12 Thép 0.2-0.3

Bảng 3.6. Khối lượng riêng của không khí phụ thuộc nhiệt độ
t
o
C
k
ρ
t
o
C
k
ρ
t
o
C
k
ρ

20 0.1164 300 0.0596 700 0.0361
50 0.1056 400 0.0508 800 0.0325
100 0.0916 500 0.0451 600 0.0291
200 0.0723 600 0.04 1000 0.0268

3.2. Tính toán, thiết kế khuôn thân bơm BRA50.
3.2.1. Một số yếu tố ảnh hưởng đến khuôn-sản phẩm đúc áp lực.
* Khuôn: Hình dạng, chất lượng của sản phẩm được quyết định bởi quá trình thiết
kế công nghệ khuôn đúc áp lực. Kết cấu khuôn quyết định đến khả năng cơ giới hóa
và sản lượng vật đúc.
+ Hình dạng của hốc khuôn quyết đị

nhiệt độ rót, co ngót của sản phẩm, cơ tính của vật đúc, tổ chức kim loạ
i bên
trong vật đúc và loại vật liệu để chế tạo khuôn.
+ Thành phần vật liệu có tính chảy loãng càng cao thì khả năng điền đầy càng
tốt, độ sít chặt càng cao. Khoảng kết tinh hẹp cho tổ chức hạt mịn, cơ tính tốt,
nhưng khoảng kết tinh quá ngắn kim loại sẽ không kịp điền đầy.
+ Loại vật liệu dùng để chế tạo sản phẩm quyế
t định đến vật liệu chế tạo
khuôn đúc áp lực và chế độ làm mát khuôn.
3.2.2. Chế độ khí của khuôn trong quá trình đúc áp lực
3.2.2.1. Khí từ buồng ép vào trong hốc khuôn
Chuyển động của khí và kim loại lỏng trong buồng ép: Khi piston chuyển
động, lượng khí chứa trong buồng ép bắt đầu thoát ra qua miệng rót. Ngoài ra, kim
loại lỏng khi rót vào chỉ điền đầy phần bên dưới của buồng ép, giữa piston và
xylanh buồng ép tồn tại khe hở làm cho khí có th
ể thoát ra được. Sau đó, kim loại
lỏng tại bề mặt piston sẽ dâng lên và điền đầy buồng ép, làm cho khí không còn
thoát ra được nữa. Khí còn lại từ buồng ép đi qua rãnh dẫn chảy vào trong hốc
khuôn. Piston tiếp tục chuyển động, kim loại lỏng điền đầy rãnh dẫn, dưới sự thu
hẹp của rãnh dẫn tại miệng phun, tạo nên sự nén trong buồng ép. Các bọt khí lớn
còn lại trong buồng ép bị nén vỡ v
ụn thành các bọt khí nhỏ, chúng bị đẩy vào trong
hốc khuôn cùng với kim loại lỏng.

19
3.2.2.2. Khí sinh ra do chất bôi trơn bề mặt khuôn khuôn
Khí sinh ra trong quá trình phân hủy nhiệt của chất bôi trơn cũng ảnh hưởng
lớn đến chế độ khí của khuôn. Mức độ ảnh hưởng của chất bôi trơn đến chế độ khí
của khuôn có thể đánh giá bằng tỷ số giữa thể tích khí (V
khí

Các thông số kỹ thuật để tính toán:
- Tổng mức kim loại ≈ 3,2 kg, bao gồm cả vấu lồi
- Tổng chiều dài hành trình piston: 406 mm
- Buồng nạp theo máy có kích thước như sau: Ø60, Ø70, Ø80 mm.
* Sau khi tính toán, cho
thấy với buồng nạp Ø70
đáp ứng được yêu cầu như
sau:
Chiều cao kim loại điền
đầy trong buồng nạp là
53mm (53/70 = 0,757)
nằm trong giới hạn cho
phép.
Hình 3.4. Chiều cao kim loại lỏn
g
tron
g
buồn
g
nạ
p
Phần kim loại điền đầ
y
Phần trốn
g
còn lại

20
3.2.4. Tính toán hệ thống rãnh dẫn
Việc thiết kế khuôn đúc áp lực phụ thuộc vào các thông số kỹ thuật của máy

L
3
= 60mm: (pha 3: kim loại đông đặc dưới áp suất lớn; với vận tốc v
3
; áp lực
nén p
3
).
Bình tăng áp 1 áp lực nén: 90-110 kG/cm
2
Bình tăng áp 2 áp lực nén: 180-210 kG/cm
2
Các thông số của chi tiết thân bơm BRA50:
- Trọng lượng vật đúc: 2,9 kg
- Trọng lượng hệ thống rót (vấu lồi): 0,3 kg
- Khối lượng riêng ρ
m
= 2.600 kg/m
3
.
Áp dụng công thức (3.1), ta tính toán được tổng diện tích rãnh dẫn:
Trong đó: t
dd
=0,08 s (L
nạp
= 0,28m; v
2
= 3,5m/s); ρ
m
= 2.600 kg/m