Lời nói đầu
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa ở nước 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 nước.
Ngành công nghệ kim loại có rất nhiều vấn đề đòi hỏi người kỹ sư tương lai phải
học tập nghiên cứu để nắm bắt được những yêu cầu cơ bản nhằm phục vụ cho học tập
cũng như trong công tác phục vụ cho đất nước sau này.
Trong các môn học và nhữngvấn đề cần thiết cho một người kỹ sư tương 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 người sinh viên phải nắm bắt được 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 được 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
Nguyễn Thanh
- 2 -

I – Phân tích tính công nghệ đúc của chi tiết
Chọn phương 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 không đòi
hỏi phải sử dụng các phương pháp đúc đặc bịêt. Theo bản vẽ ta có thể đúc được chi tiết
nhưng phải sửa đổi gia công phần lỗ ngoài sau khi đúc. Các bề mặt gia công ta để
lượng dư khi đúc. Lượng dư và phương pháp chế tạo lõi được tra bảng trong sách thiết
kế đúc.

=− dd
h
π
= 3,27.10
6
(mm
3
)
V
2
=
4
)75,935,262.(5,38.14,3
)(
4
22
2
1
2
2
−
=− dd
h
π
= 1,82.10
6
(mm
3
)
→ V = V
D
T

2.2 Xác định lượng dư gia công cơ khí và dung sai đúc :
Lượng dư gia công cơ khí là lượng kim loại đươc 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 (lượng
dư tra bảng B7, B8 HĐTKD ):
Trong chi tiết này các mặt cần gia công cơ khí là các mặt trụ ngoài dầy như
hình vẽ. Tra bảng ta có
- Lượng dư mặt trên 7 (mm)
- Lượng dư mặt dưới 7 (mm)
- Lượng dư mặt bên 6 (mm)
Khi chế tạo bao giờ cũng có lượng sai lệch kích thước sai lệch này phụ thuộc
vào dạng sản xuất, lượng dư gia công cơ.Theo bảng B3 (HDTKD) ta được lượng
dư sai lệch kích thứơc của chi tiết là :± 2,5
2.2 Xác định độ nghiệng thành bên:
Trong các thành bên của vật đúc ta thấy chỉ có phần trụ 171,75 có kích thước
chiều cao là 30 (mm) là cần làm độ xiên vì thành này không phải gia công cơ khí sau
- 4 -

khi đúc. Tra bảng B10 (HDTKD) ta xác định góc xiên thành là 1
0
30'
Ø93,75
.
7
°
1

= 6
0

2.5 Xác định lượng co bù
Vì khối lượng vật đúc trung bình (35,63 kg) nên ta không cần xác định lượng bù
co
2.6 Thiết kế lõi và đầu gác lõi:
Với d = 80
l = 480
Vì
5,1
87
5,130
==
d
l
< 5
Tra bảng B15 ta xác định được
s
1
= 1,5 (mm)
s
2
= 0,25 (mm)
s
3
= 0,25 (mm)
α = 7
0
β = 10

37 20
0.25
1.5

iii - thiết kế hệ thống rót- đậu hơi , đậu ngót
3.1 Chọn hệ thống rót đậu hơi , đậu ngót (hình vẽ):
Vì chiều sâu hốc khuôn nhỏ nên ta chọn hệ thống rót bên hông.
Chi tiết đúc bằng gang xám khối lượng trung bình nên không cần bố trí đậu ngót ta
chọn hệ thống rót như hình vẽ.
3.2 Chọn loại và kích thước hòm khuôn (hình vẽ):
Chọn hòm khuôn gang đúc kích thước hòm khuôn tra bảng B28 (HDTKD)
a) Khoảng cách giữa mặt trên vật đúc và mặt trên hòm khuôn: a = 70 (mm)
b) Khoảng cách giữa mặt dưới vật đúc và mặt dưới hòm khuôn: b = 70 (mm)
c) Khoảng cách mặt bên vật đúc và thành hòm : c = 50 (mm)
d) Khoảng cách ống rót và thành hòm: d = 50 (mm)
đ) khoảng cách giữa các vật đúc: đ = 60 (mm)
e) Khoảng cách giữa vật đúc và rãnh lọc xỉ: e = 40 (mm)
Vậy kích thước hòm khuôn là:
Chiều cao nưả khuôn trên là : H
T
= a + h
1
= 70 + 20 = 90 (mm)
Chiều cao nưả khuôn dưới là : H
D
= b + h + h
vđ
= 70 + 30 + 90 = 230( mm )
Chiều dài hòm khuôn là : L = 2c + L
vđ

42,76.354,1=T

⇒ T = 81,73 (s)
⇒ Tốc độ dâng của kim loại lỏng trong khuôn được tính theo công thức

T
C
V =
Trong đó
C: Chiều cao vật đúc ở tư thế rót (cm).
C = 47 (cm)
⇒ V =
73,81
120
= 1,47 (cm/s)
Tiết diện chỗ hẹp nhất của hệ thống rót:
tb
ht
G
F
µ
.31,0
min
=
Trong đó:
G : khối lượng vật đúc + hệ thống rót (kg)
h
tb
:Cột áp thuỷ tĩnh trung bình của kim loại
µ : Hệ số trở lực chung của khuôn.

⇒
344.0
25.96.5,0.73,81.31,0
76,42
min
==F
(cm
2
)
Chọn số rãnh dẫn là n = 3, và F
rd
= 1 (cm
2
)
⇒ ∑F
rd
= 3.1 = 3 (cm
2
)
Theo tỉ lệ
∑F
rd
: ∑F
lx
: ∑F
ôr
= 1: 1,2 : 1,4
⇒ ∑F
lx
= 3.1,2 = 3,6 (cm

⇒ F
lx
=1,8 (cm
2
)
⇒ a = 14 (mm), b = 10 (mm), h = 14 (mm)
Tính đường kính ống rót.
27,1
14,3
04,5
===
π
á
or
F
d
(cm)
Tra bảng B21 (HDTKD)
⇒ H = 60 (mm), D = 60 (mm), D
1
= 40 (mm), d = 16 (mm)
- 8 -iv - bản vẽ minh họa khuôn đúc

T
D
v - thiết kế mẫu – hộp lõi
5.1. Chọn vật liệu làm mẫu , hộp lõi

Cỡ hạt: 0,16 ÷ 0,2 (mm)
Lượng đất sét: 8 ÷ 10%
Độ bền nén tươi đạt: 4 ÷ 5%
Độ bền nén khô đạt: 4 ÷ 5%
Độ thông khí đạt: 40 ÷70
6.2. Chọn vật liệu và hỗn hợp làm lõi:
Tra bảng B30 (HDTKCND)
Ta chọn đối với trường hợp lõi có kết cấu đơn giản và kích thước đủ lớn, hỗn hợp
làm lõi là hỗn hợp loại IV.
Thành phần hỗn hợp gồm :
Cát thạch anh: 93 ÷ 59%
Đất sét: 7 ÷ 1%
Cát cũ: 0 ÷ 40%
Mùn cưa: 0 ÷ 2%
Chất kết dính là nước bã giấy: 2 ÷3%
Tính chất hỗn hợp:
Lượng đất sét: 5 ÷ 7%
Độ thông khí tươi: 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
)
tính lực đè khuôn
7.1 Tính lực đẩy lên khuôn trên :
Theo công thức
P
đ

.
trong đó
V
L
: Thể tích lõi chiếm chỗ trong kim loại
γ : Khối lượng riêng cảu kim loại lỏng .
V
L
6
222
.1071,1
4
)94.(120 14,3
4
)150.(50.14,3
4
=+==
hD
π
(mm
3
)
⇒ V
L
= 1,71 (dm
3
)
⇒ P
L
= 7.1,71 =12 (kg)

.73,73 = 11,06 (kg)
7.4. Lực đè khuôn
G =(P – G
ht
).n
n = 1,3 ÷ 1,4
P = P
đẩy hòm trên
+ P
đẩy lõi
= P
đ
+ P
L
= 15,82 + 49,15 = 64,97 (kg)
G
ht
= 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 28- 48, theo bảng B.33 ta có thành phần hóa học của
gang như sau: 3,1÷3,4%C, 1,2÷1,5%Si, 0,6÷0,9%Mn, <0,3%P, <0,15%S. Lấy giá trị
- 12 -


- 13 -

Z = Gang cũ
Ta có





=
=
−=
⇔





=++
=++
=++
18
87,84
87,2
992,0.1005,01,11,1
547,1.10025,13
100
Z
Y
X

==
==
(kg)5418.
100
250
(kg)18,12287,84.
100
250
(kg)18,787,2.
100
250
Z
Y
X
thuyết minh chỉ dẫn khác
9.1. Thuyết minh quy trình làm khuôn.
Đặt nửa mẫu dưới và hòm khuôn dưới 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 dưới lên lắp cac phần trên của mẫu vào phần dưới.
- 14 -

Đặt nửa hòm khuôn trên lên hòm khuôn dưới 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 dưới 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