Giáo trình môn kỹ thuật chế
tạo máy

Hướng dẫn thiết kế công nghệ
đúc Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
Lời nói đầu

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
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
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

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 đã 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...


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 H
d
D, còn ụ cát nằm ở phần khuôn trên H
tr
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 vật

4
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
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.
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
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
kích thớc của các phần này không hoặc ít bi thay đổi nhất khi hòm khuôn
bị xê dịch (Hình 4).

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
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
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 lệch cho phép về kích thớc, khối lợng
của vật 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 lệch cho phép về kích thớc đối với vật
đúc 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.

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 sản xuất lớn , 30mm trong sản xuất 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. Nh
ng 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 ngót. Trong thực tế khi kết tinh và làm 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

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 điều kiện kỹ thuật cho phép có thể đúc 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)



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



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),
Hình 9- Gân chống nứt
trên các vật đúc bằng thép
Hình 8- Vật đúc thép- phần phía sau gầu xúc

11
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
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 một số hớng sai lêch với dự tính:


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
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
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:

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
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
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 trớc, trong đó bố trí 8


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

14
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
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

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc

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 mã 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).


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 đã đợc đặt trên nửa khuôn dới; gắn lõi lên khuôn
bằng các đinh, móc; đỡ lõi bằng lõi phụ hoặc mã đỡ; 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

Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
Vậy đối với khuôn tơi điều kiện trên đợc viết là:
P < 2,5 .n .f
Từ đó có thể tính đợc số mã đỡ cần thiết:
f
n

Trong trờng hợp không dùng mã 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
bằng phơ
P4,0
ng trình cân bằng các lực tác dụng lên lõi
nh sau:
đó (ví dụ diện tích F
) thì có thể
xác đ
g thức trên G là khối lợng của lõi, còn là trọng lợng riêng của
kim
ng tính đợc
những điều đó thì phả huôn.

hình vẽ H.20 đối với các lõi đặt nằm ngang và H.21 đối với các lõi đặt thẳng đứng.
Hình 19- Mở rộng đầu
gác để cân bằng với
lực đẩy nổi lõi
>
H.F
1
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 ruột xoay

18
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
I. Lõi cứng vững, khi tỷ số giữa chiều ca
II. Lõi không vững, khi tỷ số lớn hơn 1.
- 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
ảnh thực tế ở mỗi xởng sản xu
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 loại

19
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
lỏng cho vật đúc trong thời gian kim loại vật đúc đông đặc. Ngoài ra hệ thống rót
phải có khối lợng không quá lớn, chiếm ít chỗ trong khuôn để có thể tận dụng thể
tích của hòm khuôn. việc chọn kiểu và kích thớc hệ thống rót cũng nh chọn chỗ
dẫn kim loại vào khuôn có ảnh hởng nhiều tới chất lợng và giá thành chế tạo vật
đúc nên đòi hỏi công việ ột cách cẩn thận.
i vào khuôn thích hợp. Khi chọn kiểu hệ
thống ó
-
chất lợng nên đợc dùng
phổ biến.

- Hình 22- Rót vào bên
hông vật đúc

Kiểu hệ thống rót kim loại vào khuôn đúc từ trên xuống (H.23) có lợi là
nhiệt độ phần vật đúc phía trên cao hơn các phần nhiệt độ còn lại, tạo
hớng đông thuận lợi để bổ ngót cho vật đúc, nhất là khi đúc các hợp kim
có độ co lớn. Hệ thống rót loại này thờng có khối lợng bé hơn các kiểu
Hình 23- Sơ đồ hệ thống rót trên xuống;
a) Rót trực tiếp qua một rãnh dẫn; b,c) Rót qua vài rãnh dẫn nhỏ;
d) Rót trên xuống có dùng mạng lọc; đ) Rót trên xuống kiểu ma rơi;
e) Rót trên xuống qua rãnh dẫn hình nêm; g) Rót trên xuống dùng cốc nút.
1-Cốc rót; 2- ống rót; 3- Vật đúc; 4- Mạng lọc;
5- Rãnh lọc xỉ vòng; 6- Đậu ngót; 7- Đậu hơi; 8- Nút.

20
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
hệ thống rót khác. loại này có nhợc điểm là nếu lòng khuôn cao thì khuôn
đúc rất dễ bị vỡ do tác dụng của dòng kim loại rơi từ trên cao vào khuôn.
Vì thế kiểu hệ thống rót này chỉ nên dùng đúc các vật có chiều cao không
lớn lắm và không có yêu cầu cao về chất lợng và yêu cầu gia công cơ khí
ít (các loại đĩa, tạ... ). Để khắc phục mặt nhợc điểm của kiểu hệ thống rót
này, ngoài kết cấu thông thờng có thể dùng các kết cấu hệ thống rót rót
qua một vài ống rót, rót qua mạng lọc để giảm nguy cơ xói lở khuôn và gạn
giữ đợc xỉ, hệ thống rót kiểu ma rơi, hệ thống rót có rãnh dẫn hình nêm,
o vật đúc vì khuôn sẽ phức tạp, tăng khối lợng hệ thống rót và chi phí làm

vật đúc cao có các thành bên thẳng đứng.
Vì thế kiểu hệ thống rót xi phông thờng
áp dụng khi những vật đúc bằng hợp kim
nhôm, đồng thanh nhôm để điền đầy
khuôn êm và dễ làm nổi lên trên các chất
bẩn dạng ô xít, xỉ. Hình vẽ H.24 giới
thiệu sơ
Hình 24- Sơ đồ hệ thống rót dới lên (xi phông)
) Hệ thống rót kiểu sừng bò; b) Hệ thống rót kiểu sừng bò có mạng lọc; c)
ách rót hộp trục chính của máy tiện; d) Cách rót chi tiết bằng gang của
tuabin hơi; 1-Cốc rót; 2- ống rót; 3- Rãnh lọc xỉ; 4- Rãnh dẫn;
5- Mạng lọc; 6- Đậu hơi hay đậu ngót.
Hình 25- phơng pháp rót thân tuabin
hơi bằng gang dẫn kim loại vào 2 tầng.
1-Cốc rót; 2- ống rót; 3- Rãnh dẫn phía
trên; 4- Rãnh dẫn lọc xỉ phía trên;
5- Rãnh dẫn; 6- Rãnh lọc xỉ phía dới.
a
C

21
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
- Kiểu hệ thống rót nhiều tầng dùng khi đúc những vật đúc cao và dầy. Khi
đó kim loại lỏng đợc dẫn chảy vào khuôn đúc ở một số độ cao khác nhau,
tuần tự theo các hàng rãnh dẫn nằm ở dới rồi lên các mức cao dần, nhờ
vậy kim loại điền đầy khuôn êm và đồng đều. Hình vẽ H.25 giới thiệu kiểu
hệ thống rót khi đúc thân tuabin: kim loại đợc dẫn vào khuôn từ dới lên
qua một loạt rãnh dẫn mỏng. Khi kim loại trong vật đúc dâng lên đến đậu
ngót thì sẽ bắt đầu có kim loại nóng chảy bổ sung vào qua rãnh dẫn 3.

- vật đúc thành dày, khối lợng lớn (10 ữ 50 T) K = 1,9 ữ 2,3
- vật đúc khối lợng trung bình (1 ữ 10 T) K = 1,6 ữ 1,9
- vật đúc khối lợng < 1 T K = 1,4 ữ 1,6
Xác định thời gian rót kim loại vào khuôn cần tính đến tốc độ dâng của kim
loại trong khuôn khi rót. Tốc độ này nếu nhỏ quá sẽ làm cho thành vật đúc không
phẳng do kim loại bi nguội cũng nh bị bẩn do ô xít hat tạp chất phi kim loại tạo
thành trên bề mặt kim loại. Có thể tính tốc độ dâng kim loại nh sau :
t
C
v

=

22
Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy
Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc
ở đây: C Chiều cao của vật đúc, cm, đo từ điểm thấp nhất đến diểm cao nhất
theo vị trí khi rót.
Tốc độ dâng bé nhất cho phép (cm/s) phụ thuộc vào chiều dày thành vật đúc
và có i
rót t tính đợc theo công thức trên phải đợc kiểm tra lại để đảm
bảo đ
hợp lý t, ta tính diện tích tiết diện
chỗ hẹp nhất của hệ thống rót F
min
, xác định lợng kim loại chảy trong một đơn vị
thời gian qua hệ thống rót theo công thức sau:
g á trị nh sau (với vật đúc gang) :
- Chiều dày thành vật đúc 4mm [v] = 3 ữ 10 cm/s
- Chiều dày thành vật đúc 4 ữ 10 mm [v] = 2 ữ 3 cm/s

( h
tb
tính nh sau:
n lớn), à = 0,50 (với vật đúc hình dáng đơn
giản có trở lực khuôn nhỏ). Khi làm khuôn khô
) trong thời gian rót khuôn đợc
C
Hh
tb
.2
.
0
=

P
2
Tron
H
-
út ngắn thời gian tính toán.
Từ điểm nằm trên trục hoành phía phải của biểu đồ ứng với khối lợng của vật
đúc vạch đờng thẳng góc đến gặp đờng xiên ứng với thành dày S, từ đó kẻ đờng
nằm ngang đến gặp đờng xiên ứng với áp suất thuỷ tĩnh h
tb
ở phía trái của biểu đồ.
g đó: (xem hình vẽ H.26)
0
P- chiều cao vật đúc trên rãnh dẫn, cm;
C- chiều cao của vật đúc ở vị trí rót, cm;
áp suất thuỷ tĩnh ban đầu lớn nhất, cm;

i
m

lo
ạ
i
t
r
o
n
g
kh
u
ô
n
,
c
m
F

- t
ổ
n
g
di
ện
t?
c
h


v
ậ
t đú
c tr
o
n
g

kh
u
ô
n

c?
t
r
ở lực lớn
Vớ
i

v
ậ
t đú
c tr
o
n
g

kh
u

c
n
h
ỏ
G -

K
h
ối l
u
ợng vật đú
c, kg