ráp khuôn và mặt phân mẫu:

Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc



Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy



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.



Hình 1- Làm khuôn đế bàn xoay của máy

a) Chi tiết; b) Khuôn



Hình 2- Khuôn giá đỡ với mặt ráp khuôn gấp khúc

a) Không đúng- ụ cát 1 treo ở nửa khuôn trên

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



Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc



Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy



kích thớc của các phần này không hoặc ít bi thay đổi nhất khi hòm khuôn

bị xê dịch (Hình 4).



Hình 3- Làm khuôn chân bệ máy

a) Hình vẽ chân bệ ; b) Khuôn có lõi ; c) Khuôn có ụ cát



Hình 4- Khuôn vành đờng kính 3m dày 25mm làm dới nền

a) Không đúng- có thể hỏng nếu lệch hòm; b) Đúng



- Mặt ráp khuôn và vị trí của khuôn đợc chọn sao cho mặt chuẩn gia công

nên nằm trong một hòm khuôn, không có mặt ráp cắt ngang và tốt nhất là

bố trí đợc mặt chuẩn và các mặt gia công theo chuẩn đó trong cùng một

hòm khuôn.

Ngoài ra mặt ráp khuôn và vị trí mẫu trong khuôn cũng phải chú ý bảo đảm dễ

lắp ráp khuôn, dễ sửa chữa, dễ kiểm tra và dễ sấy.

3. thành vật đúc- thiết kế chuyển tiếp thành vật đúc



Thành vật đúc nối liền các bộ phận làm việc cơ bản của vật đúc với nhau tạo

nên một kết cấu vững chắc. Chiều dày thành vật đúc đợc thiết kế không chỉ dựa

vào yêu cầu làm việc của chúng mà còn phải đảm bảo đợc khả năng có thể đúc

đợc. Dùng hợp kim có độ chảy loãng cao có thể đúc đợc những vật đúc có thành

mỏng.

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



Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc



Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy



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.

Số lợng sản phẩm cần đúc là thông số quan trọng để đa vào đó mà định ra

dạng sản xuất. Với các vật đúc cỡ nhỏ (khối lợng < 100 kg) và cỡ trung bình (khối

lợng đến 500 kg) số lợng cần thiết để tổ chức sản xuất theo dạng sản xuất hàng

loạt lớn là trên 1000 vật đúc, hàng loạt vừa là từ 100 đến 1000 vật đúc, sản xuất

đơn chiếc và loạt nhỏ là dới 100 vật đúc. Với các vật đúc cỡ lớn (khối lợng trên

500 kg) số lợng vật đúc cần thiết để tổ chức sản xuất theo các loại hình trên có thể

lấy giảm đi 20 ữ 40 % so với trờng hợp các vật đúc trung bình và nhỏ.

Trong các bảng kể trên giới hạn sai lệch trên của vật đúc là độ sai khác giữa

kích thớc (hay khối lợng) cho phép lớn nhất và kích thớc (hay khối lợng) danh

nghĩa trên bản vẽ và đợc ghi bằng dấu (+). Giới hạn sai lệch dới là độ sai khác

giữa kích thớc (khối lợng) danh nghĩa với kích thớc (khối lợng) cho phép bé

nhất và đợc ghi bằng dấu (-).

4.2. lợng d gia công cơ khí:



Lợng d gia công cơ khí là phần kim loại để dôi ra trên các bề mặt của vật

đúc để sau khi gia công cơ khí cắt bỏ lớp kim loại này đi sẽ nhận đợc chi tiết máy

có độ chính xác kích thớc và độ bóng bề mặt yêu cầu. Khi chọ giá trị lợng d gia

công cơ khí cần căn cứ vào cấp chính xác của vật đúc, vị trí bề mặt cần để lợng d

khi đúc, độ phức tạp của loại hợp kim đúc. Ngoài ra lợng d gia công cơ khí đợc

chọn cũng cần căn cứ vào loại hợp kim đúc, kích thớc vật đúc, dạng sản xuất.

Với các vật đúc bằng gang xám, có thể chọn lợng d gia công cơ khí theo

bảng B6, trong đó có ba nhóm lợng d với các loại hình sản xuất khác nhau và

7



Hớng dẫn thiết kế công nghệ đúc



Bộ môn Kỹ Thuật Chế Tạo Máy



trong mỗi nhóm vật đúc lại đợc chia ra loại đơn giản và phức tạp. Các giá trị lợng

d trong bảng này áp dụng đối với các mặt dới và mặt cạnh của vật đúc theo vị trí

khi rót. Đối với các mặt trên của vật đúc nhóm 2 nên lấy lợng d theo nhóm 3,

còn đối với mặt trên của vật đúc thuộc nhóm 3 lợng d đợc tuỳ theo phơng pháp

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. Nhng 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

xác định chính xác lợng co, vì nếu sai sót nhỏ trong đánh giá lợng co cũng có thể

gây ra sai lệch lớn về kích thớc, sai lệch lớn nh vậy không thể dồn đợc trong

giới hạn của lợng d gia công. Do đó có thể phải loại bỏ vật đúc hoặc phải sửa

chữa rất tốn kém. Sai số về độ co không chỉ làm thay đổi các kích thớc dài của vật

đúc mà còn làm xê dịch các riêng biệt so với vị trí quy định trên bản vẽ, dẫn tới kết

quả là sau khi gia công vật đúc có chiều dày thành không đều, các lỗ khoan có thể

bị xê dịch so với các vấu để bắt bu lông...

Lợng co phụ thuộc vào loại hợp kim, hình dáng vật đúc, chiều dài vật đúc,

chiều dày thành kim loại và độ rắn của khuôn, nhiệt độ của hợp kim rót vào. tuỳ

theo hình dáng vật đúc, độ co theo các hớng khác nhau cũng có thể khác nhau.



8