BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
Ho Chi Minh University of Technology and Education

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY – BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY
…………..o0o…………..

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
GIA CÔNG CHI TIẾT “ Ụ GÁ DAO CNC ”

GVHD: ThS. ĐẶNG MINH PHỤNG
SVTH: PHẠM QUỐC THUẦN
ĐINH VĂN ĐIỆP

MSSV: 20344004
MSSV: 20344006

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT CƠ KHÍ

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 1 năm 2021


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Trường ĐH SPKT TP.HCM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
--------------***-----------------------------o0o--------------KHOA CƠ KHÍ MÁY – BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Họ và tên:

II.

III.

IV.
V.
VI.

PHẠM QUỐC THUẦN
MSSV: 20344004
ĐINH VĂN DIỆP
MSSV: 20344006
Ngành:
Công nghệ kĩ thuật cơ khí
Lớp: 20344B
Tên đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia cơng chi tiết “Ụ GÁ DAO CNC”
I. Số liệu cho trước:
- Sản lượng: 100000 chiếc/năm
- Điều kiện thiết bị: Tự chọn
Nội dung thuyết minh và tính tốn:
1. Nghiên cứu chi tiết gia cơng: chức năng làm việc, tính cơng nghệ của kết cấu,…
2. Xác định dạng sản xuất.
3. Chọn phôi và phương pháp tạo phôi, tra lượng dư gia công cho các bề mặt gia cơng.
4. Lập tiến trình cơng nghệ: thứ tự gia cơng, gá đặt, so sánh các phương án, chọn phương án
hợp lí.

5. Thiết kế ngun cơng:
• Vẽ sơ đồ gá đặt.
• Chọn máy. chọn dao (loại dao và vật liệu làm dao)
• Trình bày các bước gia cơng, tra các chế độ cắt: n,s,t; tra lượng dư cho các bước và tính
thời gian gia cơng cơ bản cho từng bước cơng nghệ.
• Tra lượng dư gia cơng cho ngun cơng 7, .
• Tính tốn chế độ cắt cho ngun cơng 7,14.
6. Thiết kế đồ gá:
• Vẽ sơ đồ nguyên lý. Thiết kế kết cấu và trình bày nguyên lý làm việc của đồ gá.
• Tính lực kẹp cần thiết, lực kẹp của cơ cấu kẹp.
• Tính sai số gá đặt và so sánh với dung sai của nguyên công đang thực hiện trên đồ gá.
• Tính sức bền cho các chi tiết chịu lực.
Các bản vẽ:
- Bản vẽ chi tiết: 1 bản (A3).
- Bản vẽ chi tiết lồng phôi: 1 bản (A3).
- Bản vẽ mẫu đúc: 1 bản (A3).
- Bản vẽ lắp khuôn đúc: 1 bản (A3).
- Tập bản vẽ sơ đồ nguyên công: 4 bản (A3).
- Bản vẽ tách chi tiết từ đồ gá: 1 bản (A3).
- Bản vẽ thiết kế đị gá: 1 bản (A1).
Ngày giao nhiệm vụ:
Ngày hồn thành nhiệm vụ: 09/01/2021
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đặng Minh Phụng
Chủ nhiệm bộ môn
(Ký tên)

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Giáo viên hướng dẫn
(Ký tên)


Trang 2


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................. 6
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 7
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ............................................................ 8
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ............................................................... 9
CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG .................................................. 10
1.1 NGHIÊN CỨ CHI TIẾT GIA CƠNG ................................................................. 10
1.1.1 PHÂN TÍCH CƠNG DỤNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CTGC... 10
1.1.2 PHÂN TÍCH VẬT LIỆU CHẾ TẠO CTGC................................................ 11
1.1.3 PHÂN TÍCH HÌNH DẠNG, KẾT CẤU CTGC. ............................................. 13
1.1.4 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT. ..................................................................... 13
1.1.4.1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT. ............................................... 13
1.1.4.2 XÁC ĐỊNH SẢN LƯỢNG THỰC TẾ. ................................................ 14
CHƯƠNG II : CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH
LƯỢNG DƯ GIA CÔNG ............................................................................................. 16
2.1 CHỌN PHÔI........................................................................................................ 16
2.2 PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI ĐÚC ........................................................... 19
2.2.1.

Đúc trong khuôn cát ............................................................................... 19

2.2.2.


Đúc trong khuôn kim loại ...................................................................... 21

2.2.3.

Đúc ly tâm .............................................................................................. 22

2.2.4.

Đúc áp lực .............................................................................................. 23

2.2.5.

Đúc liên tục ............................................................................................ 23

2.2.6.

Đúc mẫu chảy ........................................................................................ 24

2.2.7.

Chọn phương pháp chế tạo phôi ............................................................ 24

2.3. XÁC ĐỊNH LƯỢNG DƯ GIA CÔNG. ............................................................. 27
2.4. XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỬ DỤNG VẬT LIỆU. ..................................................... 30
CHƯƠNG III: THUYẾT KẾ NGUYÊN CÔNG .......................................................... 31
CHƯƠNG IV: TÍNH LƯỢNG DƯ GIA CƠNG ........................................................131
4.1 LƯỢNG DƯ. .....................................................................................................131
4.2 TÍNH LƯỚNG DƯ CHO NGUN CƠNG VI (PHẠM QUỐC THUẦN). ...131
4.2.1. Xác định 𝑻𝒊 − 𝟏 𝒗à 𝑹𝒛𝒊 − 𝟏 .....................................................................132

4.2.2 Xác định tổng sai lệch vị trí không gian ⍴𝒊 − 𝟏 .........................................132
4.2.3 Xác định sai số gá đặt 𝜺𝒊: ...........................................................................134

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 3


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

4.2.4. Tính lượng dư: ...........................................................................................134
CHƯƠNG V: TÍNH CHẾ ĐỘ CẮT . .........................................................................137
NC XIV: Khoan lỗ Ø𝟏𝟏 mm và khoét lỗ Ø𝟏𝟓 mm và Ø𝟏𝟔 mm: ..............................137
(PHẠM QUỐC THUẦN)............................................................................................137
CHƯƠNG V: THIẾT KẾ ĐỒ GÁ ..............................................................................146
ĐỒ GÁ NC XIV: KHOAN ∅11, KHOÉT LỖ∅15±0.09,KHOÉT LỖ∅16±0.04
(PHẠM QUỐC THUẦN)............................................................................................146
6.1 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA ĐỒ GÁ KHOAN VÀ KHOÉT .......................146
6.2 PHÂN TÍCH BỀ MẶT CẦN GIA CÔNG. ......................................................147
6.3 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ KẸP CHẶT ..............................147
6.3.1 ĐỊNH VỊ. ....................................................................................................147
6.3.2 XÁC ĐỊNH PHƯƠNG, CHIỀU VÀ ĐIỂM ĐẶC CỦA LỰC KẸP. .........148
6.4. TÍNH LỰC KẸP KHI KHOAN ∅11, KHOÉT LỖ∅15±0.09,KHOÉT
LỖ∅16±0.04. ...........................................................................................................149
6.4.1

Phương trình cân bằng lực: .....................................................................149


6.4.2 Phương trình cân moment: ........................................................................150
6.5. TÍNH KÍCH THƯỚC CƠ CẤU KẸP. Chọn đường kính bolt ........................150
6.6. TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP. ...........................................................151
6.7. YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỒ GÁ......................................................................152
6.8. THAO TÁC ĐỒ GÁ. .......................................................................................152
6.8.1 Tháo chi tiết ra: ...........................................................................................152
6.8.2 Lắp chi tiết vào: ..........................................................................................152
6.9. BẢO QUẢN ĐỒ GÁ........................................................................................153
6.10. ƯU KHUYẾT ĐIỂM CỦA ĐỒ GÁ. .............................................................153
6.11. MỘT SỐ CHI TIẾT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ GÁ. .......................................153
ĐỒ GÁ NC XII: KHOAN 3 LỖ KHOAN ∅10.5, TARO M12x1.5 (ĐINH VĂN
DIỆP) ...........................................................................................................................154
6.13 PHÂN TÍCH BỀ MẶT CẦN GIA CƠNG. ....................................................154
6.14

XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ VÀ KẸP CHẶT ........................155

6.17 TÍNH SAI SỐ CHẾ TẠO CHO PHÉP. ..........................................................159
6.18 YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỒ GÁ.....................................................................160
CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN .......................................................................................163
TÀI LIỆU THAM THẢO ...........................................................................................164

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 4


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp


GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

Trang 5


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

LỜI NÓI ĐẦU
Trong cuộc xây dựng đất nước hiện nay thì vấn đề cơng nghiệp hố hiện đại hố
đóng vai trị quan trọng trong nền cơng nghiệp nước ta. Trong đó ngành cơ khí nói
chung và ngành cơ khí chế tạo nói riêng đóng vai trị quan trọng trong cơng cuộc xây
dựng đất nước.
Hiện nay chúng ta là thành viên của Tổ Chức Thương Mại Thế Giới WTO vấn đề
cải tiến các trang thiết bị máy móc hiện có thật sự cần thiết nhằm đáp ứng sự phát triển
của ngành công nghiệp. Để hạn chế tối đa việc nhập các thiết bị máy móc hiện đại,
giảm giá thành cuả sản phẩm trên thị trường nhằm nâng cao sức cạnh tranh với các sản
phẩm cùng loại nhập từ nước ngoài vào thì việc gia cơng các chi tiết máy đạt chính
xác cao thật sự cần thiết.
Đồ án Công Nghệ Chế Tạo Máy giúp cho sinh viên biết củng cố, biết tổng hợp
những kiến thức đã học, đem áp dụng vào việc thực hiện chế tạo một chi tiết cụ thể,
sao cho chi tiết làm ra đạt yêu cầu về kĩ thuật, làm việc tốt nhưng đồng thời phải dễ
chế tạo và có tính kinh tế cao.
Trong đồ án này nhiệm vụ được giao là thiết kế qui trình cơng nghệ gia cơng chi
tiết Ụ GÁ DAO CNC. Vì vậy phải lập một qui trình cơng nghệ hợp lí để gia cơng chi
tiết nhằm đáp ứng nhu cầu của thị trường.
Qui trình cơng nghệ được thiết kế với mục đích hướng dẫn công nghệ, lập các chỉ
tiêu kinh tế, kế hoạch sản xuất và điều hành sản xuất.

Trong quá trình làm đồ án khơng tránh khỏi những thiếu xót rất kính mong q Thầy
cơ đóng góp để qui trình thiết kế hồn chỉnh.
.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 6


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

LỜI CẢM ƠN
Sau 3 tháng thực hiện đồ án môn học công nghệ chế tạo máy.
Chúng em đã thực hiện hồn thành đề tài: Thiết kế quy trình cơng nghệ gia
cơng chi tiết “Ụ GÁ DAO CNC”.
Để hồn thành tốt đề tài này bên cạnh sự cố gắng, nỗ lực của bản thân em
cịn có sự động viên của bạn bè, hướng dẫn, giúp đỡ của thầy để hoàn thành đồ
án này đúng thời gian quy định.
Đặt biệt xin chân thành cảm ơn sự dẫn dắt và chỉ bảo tận tình của thầy: ThS.
Đặng Minh Phụng, Phó Trưởng bộ mơn Cơng Nghệ Chế Tạo Máy - Khoa Cơ
Khí Chế Tạo Máy Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 7


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY


GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
GV hướng dẫn
(Ký tên)

ThS. ĐẶNG MINH PHỤNG


SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 8


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 9


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

CHƯƠNG I: NGHIÊN CỨU CHI TIẾT GIA CÔNG
1.1 NGHIÊN CỨ CHI TIẾT GIA CƠNG
1.1.1 PHÂN TÍCH CƠNG DỤNG VÀ ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC CỦA CTGC
Công dụng:
Các chi tiết dạng hộp được sử dụng rộng rãi trong ngành chế tạo máy, thường có
hình dạng phức tạp với hình khối rỗng có thành vách xung quanh, trên các vách có nhiều
gân và có phần lồi lõm khác nhau. Trên hộp có một số lượng lớn các mặt phẳng phải gia
công với độ chính xác khác nhau và cũng có một số lượng lớn các mặt phẳng không
phải gia công. Đặc biệt trên hộp thường có một hệ lỗ có vị trí tương quan chính xác và
cũng cịn một số lượng lớn các lỗ nhỏ để làm bề mặt tiếp xúc hoặc thực hiện các mối
lắp ghép chi tiết khác lên hộp.
Các chi tiết dạng hộp thường làm nhiệm vụ của chi tiết cơ sỡ để lắp các đơn vị lắp

(như nhóm, cụm, bộ phận) của những chi tiết khác lên tạo thành một bộ phận máy nhằm
thực hiện một nhiệm vụ động học nào đó của tồn máy.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 10


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

Chi tiết “Ụ gá dao CNC ” được dùng trong đồ án có dạng hộp để gá dao tiện trong
MÁY TIỆN CNC. 4 Lỗ Ø10 dùng cố định Ụ gá dao trên đài gá dao của máy tiện CNC.
Lỗ Ø32+0,025 dùng để gắn dao tiện. Ba lỗ M12 có tác dụng cố định DAO chi tiết vào ổ
dao chắc chắn hơn, không bị xê dịch khi gia công. Lỗ Ø32+0,025 dùng để gắn dao tiện,
1 rãnh dài có tác dụng dẫn hướng cho dao khi gia công. 2 Lỗ Ø8.5 và Ø16 dùng để
tưới nguội khi gia công.
Điều kiện làm việc:
- Ụ gá dao làm việc trong mơi trường kín. Được bôi trơn thường xuyên bằng dầu và
dung dịch làm mát.
- Ụ gá dao cnc có tác dụng để gá dao móc lỗ nên trong q trình hoạt động có chịu
các lực và chịu qua đập lớn. Ngồi ra nó làm việc trong môi trường thường xuyên tiếp
xúc dầu nhớt và các chất bơi trơn.
1.1.2 PHÂN TÍCH VẬT LIỆU CHẾ TẠO CTGC.
Vật liệu chế tạo khớp nối là GX 21 – 40, là loại vật liệu thường được sử dụng rộng
rãi trong việc chế tạo các chi tiết máy như vỏ, nắp và thân máy, vỏ hộp số, mặt bích,
bánh răng tốc độ thấp, bánh đà, …
❖ Giải thích ký hiệu:
Theo tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam TCVN 1659 – 75, ký hiệu gang xám gồm 2

phần: Các chữ cái chỉ loại gang và hai số tiếp theo chỉ độ bền kéo và độ bền uốn :
▪ GX: Là ký hiệu của gang xám.
▪ Tra bảng 2.53 trang 175 [2 - tập 1], chỉ ra cơ tính của GX 21 – 40 như sau :
Mác gang

GX 21 – 40

Giới hạn

Giớ hạn bền

Độ võng, mm, khi

bền kéo

uốn

khoảng cách gối tựa

(kG/mm2)

(kG/mm2)

21

40

600

300


9

3

Độ cứng

170 – 241

❖ Thành phần của vật liệu:

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 11


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

Tra bảng I-20 trang 36 [1] cho ta thành phần cấu tạo của GX 21 – 40 như sau:
Thành phần chủ yếu của GX 21 - 40 là sắt (Fe) và cacbon (C) ngồi ra trong thành
phần cịn có một số nguyên tố khác như:

Mác gang

%C

%Si


%Mn

%P

%S

Tổ chức

GX 21– 40

3,3 ÷ 3,5

1,4 -1,7%

0,6 ÷ 0,9

0,20 -

0,10 -

Nền kim loại

0,30%

0,12%

ferit-peclic, grafit
tấm trung bình

❖ Phạm vi sử dụng:

-

Tra bảng 2.55 trang 177 [8 - tập 1], cho ta phạm vi sử dụng của GX 21– 40:

Mác gang

Yêu cầu của chi tiết

Phạm vi sử dụng

GX 21– 40

Ứng suất uốn qui ước σu = 300

Thân máy xọc. trụ thẳng đứng của

kG/cm2

máy phay, máy bào và máy doa
ngang.

Áp lực riêng giữa các bề mặt ma sát
> 5 kG/cm2 (> 1.5 kG/cm2 trong vật
đúc có khối lượng lớn hơn 10T)
hoặc bề mặt được tơi.

Thân máy có đường dẫn hướng
(sỗng trượt) của phần lớn các máy
cắt kim loại, bánh răng, bánh đà.
tang phanh, đĩa ly hợp....

Xylanh thuỷ lực. ống lót xylanh,

Độ kính cao.

thân bơm thuỷ lực, van phân phối
và van có áp suất trung bỉnh (đến 80
kG/cm2)

❖ Cơ tính và độ cứng của vật liệu:
Gang xám là vật liệu có độ bền kéo nhỏ, độ dẻo và độ dai khơng cao nhưng bù
lại gang xám có ưu điểm chịu mài mòn tốt, chịu va đập và giảm được chấn động. Ngồi
ra việc cắt gọt trong q trình gia công trên vật liệu gang xám được thực hiện dễ dàng.
Gang xám có cấu trúc tinh thể ở dạng cacbon tự do, mạng tinh thể dạng graphit.
Vì có kiểu mạng graphit nên mặt gãy vật liệu có màu xám. Graphit có độ bền cơ học và

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 12


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

độ dẻo dai khơng cao nhưng nó giúp làm tăng khả năng chịu mài mòn của gang xám
đồng thời chịu được rung động và chịu ma sát lớn.
Gang xám có giá thành rẻ, dễ chế tạo. Từ những tính chất trên và dựa vào điều
kiện làm việc của khớp nối, ta thấy khớp nối được chế tạo bằng GX 21 - 40 là hợp lý.
Gang xám GX 21 - 40 có độ cứng HB = 170 – 241
==> Qua việc phân tích vật liệu chế tạo chi tiết gia cơng với vật liệu là GX 21 40 là phù hợp.


1.1.3 PHÂN TÍCH HÌNH DẠNG, KẾT CẤU CTGC.
− “Ụ gá dao CNC ” là chi tiết dạng hộp có kết cấu đơn giản, dùng để gá dao trong
máy tiện CNC Moki Seiki.
− Bề mặt quan trọng khi gia cơng:
•

Mặt chuẩn A gia cơng đạt cấp chính xác cấp 10, độ nhám bề mặt Rz =

2,5 (𝜇𝑚).
•

Lỗ Ø32+0,025 mm gia cơng đạt cấp chính xác cấp 7, độ nhám bề mặt Ra=

0,63 𝜇𝑚.
•

Rãnh trượt 20 (mm) gia cơng đạt cấp chính xác cấp 10, độ nhấm bề mặt

Ra = 2,5 𝜇𝑚.
•

4 Lỗ Ø10 (mm) gia cơng đạt cấp chính xác cấp 9, độ nhấm bề mặt Rz =

20 𝜇𝑚.
−

Yêu cần kỹ thuật quan trọng
• Dung sai độ song song của tâm lỗ Ø32+0,025 so với mặt A là 0,06mm.
• Dung sai độ vng góc của tâm lỗ Ø32+0,025 so với mặt B là 0,05mm.

• Dung sai độ đối xứng của rãnh 20±0,04 so với tâm lỗ 𝜙32+0.025
là 0,01mm
0

1.1.4 XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN SUẤT.
1.1.4.1 XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG CHI TIẾT.
Để xác định được trọng lượng của cho tiết ta có hai cách tính như sau:
Cách 1: Chia chi tiết ra thành nhiều hình khối cơ bản rồi tính thể tích của từng hình
đó. Sau đó, cộng hay trừ các thể tích của các hình lại với nhau ta được thể tích chi tiết

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 13


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

cần xác định. Tiếp theo ta lấy thể tích đó nhân với khối lượng riêng của chi tiết sẽ xác
định được khối lượng của chi tiết.
Cách 2: Khối lượng chi tiết được xác định trên phần mềm.
Trong đồ án này, khối lượng chi tiết được xác định theo cách 2. Sau khi thiết kế và vẽ
chi tiết trên phần mềm Solid Work 2018 ta xác định được khối lượng chi tiết là khoảng
2 kg (Với khối lượng riêng gang xám khoảng 7190 kg/m3).

Hình 1.0 : Chi tiết gia cơng
- Tính khối lượng CTGC: sử dụng phần mềm Solidworks 2018 thiết kế 3D CTGC.
- Khối lượng chi tiết: 2 kg
- Thể tích chi tiết: 278659.37 mm3

1.1.4.2 XÁC ĐỊNH SẢN LƯỢNG THỰC TẾ.
Sản lượng thực tế hàng năm được tính theo cơng thức:
𝑁 = 𝑁1 . (1 +

𝛼+𝛽
)
100

Trong đó:

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 14


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

+ N : Số chi tiết thực tế sản xuất ra trong một năm.
+ 𝑁1 : Số chi tiết theo kế hoạch.
+ 𝛼: Số % phế phẩm ( 𝛼 = 3 – 6 ).

+ 𝛽: Số % chi tiết được tạo ra để dự trữ ( 𝛽 = 5 – 7 ).
Với: 𝑁1 = 100.000 chiếc / năm, chọn 𝛼 = 4,5 %, 𝛽 = 6 %. Suy ra:
𝑁 = 100000. (1 +

4.5+6
100


) = 110500 chiếc / năm

Tra bảng 2 – trang 13 – Hd đồ án công nghệ CTM – GS.Trần Văn Địch



Từ bảng trên, ta chọn dạng sản xuất của chi tiết là HÀNG KHỐI.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 15


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

CHƯƠNG II : CHỌN PHÔI, PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI VÀ XÁC ĐỊNH
LƯỢNG DƯ GIA CÔNG
2.1 CHỌN PHÔI.
Việc lựa chọn phôi dựa trên cơ sở sau:
- Vật liệu và cơ tính mà chi tiết gia cơng địi hỏi.
- Hình dáng kết cấu và kích thước của chi tiết gia cơng.
- Dạng sản xuất.
- Điều kiện cụ thể của cơ sở sản xuất.
- Việc chọn phôi phụ thuộc rất nhiều vào dạng sản xuất.
Với chi tiết gia công dựa vào các đặc điểm kết cấu hình dáng kích thước của chi
tiết , yêu cầu kỹ thuật, độ bóng, độ đồng tâm, độ vng góc và khả năng làm việc của
chi tiết ta có các phương pháp chế tạo phơi như rèn, dập, cán, đúc.
Việc xác định phương pháp chế tạo phôi hợp lý sẽ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của

chi tiết mà còn ảnh hường đến giá thành của sản phẩm. Chọn phơi hợp lý sẽ làm cho
q trình cơng nghệ đơn giản, ít phí tổn vật liệu, kích thước của phôi đảm bảo phân bố
đủ lượng dư cho quá trình gia cơng. Cho nên hình dáng của phơi cần được chế gần
giống với của chi tiết gia công, giảm sai số nhằm tăng năng suất hạ giá thành sản
phẩm.

Ngày nay trong sản xuất sử dụng rất nhiều loại phôi nhưng căn cứ vào các phương
pháp chế tạo phôi hiện nay có thể phân thành 03 nhóm cơng nghệ chế tạo phôi như sau:
1. Chế tạo phôi bằng công nghệ đúc
2. Chế tạo phôi bằng công nghệ rèn, dập
3. Chế tạo phơi bằng cơng nghệ cán
Mỗi cơng nghệ có những đặc điểm riêng như sau:
Phương pháp chế tạo phôi đúc: Phơi đúc được chế tạo bằng cách rót kim loại
vào lịng khn có hình dạng và kích thước nhất định. Sau khi kim loại đông đặc trong
khuôn ta thu được vật đúc có hình dạng và kích thước tương tự lịng khn.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 16


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

Phơi đúc có thể được áp dụng cho bất kỳ loại vật liệu nào khi ta có thể nấu chảy
chúng và chúng đông đặc lại khi làm nguội như kim loại đen, kim loại màu và cả vật
liệu phi kim (như chất dẻo).
So với các dạng phôi khác, phôi đúc chiếm ưu thế về mặt phức tạp của hình dáng
sản phẩm và phạm vi khối lượng của vật đúc rất rộng (từ vài gam đến vài trăm tấn). Vì

vậy hầu hết các loại thân máy, vỏ động cơ, giá đỡ, … đều được chế tạo từ phương pháp
đúc. Ngoài ra quy trình cơng nghệ đúc tương đối đơn giản, vốn đầu tư ít nên giá thành
thấp.
Tuy nhiên, ngồi một vài phương pháp đúc có độ chính xác cao (như đúc trong
khn kim loại, đúc áp lực, …) thì đa số phơi đúc có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt
kém, lượng dư gia công lớn và hao tốn kim loại nhiều.
Chất lượng phơi đúc nói chung thấp hơn so với các loại phơi khác vì q trình
trình hình thành vật đúc thường xảy ra các khuyết tật như rỗ co, lõm co, rỗ khí, rỗ xỉ,
nứt làm giảm cơ tính vật liệu.
Nhìn chung với các ưu điểm nêu trên thì phơi đúc được sử dụng rộng rãi trong
các lĩnh vực công nghiệp, khối lượng vật đúc chiếm 40 – 80% tổng khối lượng máy
móc. Trong ngành chế tạo máy, khối lượng vật đúc chiếm đến 90% nhưng giá thành chỉ
chiếm 20 – 25%.
Phương pháp chế tạo phôi rèn, dập: Gia công rèn, dập (hoặc gia công biến
dạng) là phương pháp gia cơng dựa vào tính dẻo của vật liệu để làm biến dạng vật liệu
dưới tác dụng của ngoại lực nhằm tạo ra sản phẩm có hình dạng và kích thước nhất định.
So với các phương pháp chế tạo phơi đúc hoặc hàn thì gia cơng rèn, dập có các
ưu điểm sau:
1. Vật liệu biến dạng ở thể rắn nên sau khi gia công sẽ bị thay đổi cơ, lý tính,
cấu trúc hạt kim loại mịn hơn, hạt đồng đều hơn và cơ tính cao hơn.
2. Chất lượng bề mặt tốt hơn và giảm được lượng dư gia công.
3. Giảm được các khuyết tật của vật đúc như rỗ khí, rỗ co.
4. Một số phương pháp như dập thể tích, ép chày cho năng suất cao.
Tuy nhiên so với phơi đúc thì phương pháp chế tạo phơi rèn, dập bị hạn chế ở
khối lượng sản phẩm và không thực hiện được với các chi tiết có khối lượng quá lớn.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 17



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

Mặt khác phương pháp rèn, dập cũng không sử dụng được cho các chi tiết có độ phức
tạp hình dáng cao cũng như vật liệu khơng có khả năng biến dạng dẻo. Các phôi rèn,
dập được sử dụng nhiều trong các chi tiết máy đòi hỏi khả năng chịu tải động lớn, đặc
biệt là ngành công nghiệp sản xuất ô tô, xe lửa (Khối lượng phôi rèn, dập chiếm 60 –
80% khối lượng các chi tiết trong các đầu máy xe lửa, ô tô).
Ngày nay công nghệ chế tạo phôi rèn dập được chú trọng phát triển theo hướng
nâng cao chất lượng bề mặt chi tiết, tăng cường tự động hóa nhằm nâng cao năng suất,
hạ giá thành cũng như mở rộng khả năng thiết bị cho các phơi có kích thước lớn.
Phương pháp chế tạo phơi cán: Cán là cho phôi đi qua khe hở giữa hai trục cán
quay ngược chiều nhau, làm cho phôi bị biến dạng dẻo ở khe hở, kết quả là chiều dày
của phôi giảm xuống, chiều dài tăng lên rất nhiều. Hình dạng mặt cắt của phôi cũng thay
đổi theo mặt cắt của khe hở giữa hai trục cán.
Sản phẩm sản xuất bằng phương pháp cán được dùng trong mọi ngành cơng
nghiệp (cơ khí, xây dựng, giao thơng vận tải…). Tùy theo hình dáng sản phẩm cán có
thể chia thành bốn nhóm chủ yếu: hình, tấm, ống, đặc biệt.
Sản phẩm cán hình được chia thành hai nhóm:
1. Nhóm thơng dụng có prơfin đơn giản (trịn, vng, hình chữ nhật, lục giác,
chữ U, chữ T,…)
2. Nhóm đặc biệt có prơfin phức tạp, dùng cho những mục đích nhất định
(đường ray, các dạng đặc biệt dùng trong ôtô, máy kéo, trong ngành xây dựng…)
Sản phẩm cán tấm được chia thành hai nhóm theo chiều dày:
1. Tấm dày có chiều dày trên 4 mm.
2. Tấm mỏng có chiều dày dưới 4 mm
Sản phẩm cán ống được chia thành loại khơng có mối hàn và loại có mối hàn.
Sản phẩm cán đặc biệt gồm có các loại bánh xe, bánh răng, bi, vật cán có prơfin

chu kỳ
PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG:
− Vật liệu chế tạo chi tiết: GX 21-40.
− Dạng sản xuất: Hàng loạt vừa, trang thiết bị tự chọn.
− Hình dáng hình học của chi tiết khá đơn giản.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 18


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

➔ Dựa vào hình dáng hình học, kết cấu của chi tiết và điều kiện làm việc, yêu cầu
kỹ thuật của CTGC. Do đó ta chọn phơi đúc ,với vật liệu GX 21-40 là phù hợp.
2.2 PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI ĐÚC
2.2.1. Đúc trong khn cát
Đúc trong khn cát là một phương pháp đúc truyền thống lâu đời và ngày nay
vẫn còn sử dụng rộng rãi, chiếm đến 80% sản lượng vật đúc. Khuôn với vật liệu chủ
yếu là cát chỉ đúc được một lần (chỉ rót được một lần) rồi phá khn [2]. Vật đúc tạo
hình trong khn cát có độ chính xác thấp, độ bóng bề mặt kém, lượng dư gia cơng
lớn, nhưng khn cát có ưu điểm là có thể tạo ra vật đúc có kết cấu phức tạp, khối
lượng lớn và giá thành khuôn thấp. Người ta căn cứ vào phương pháp chế tạo khuôn
để phân loại ra các kỹ thuật làm khuôn như sau:
Kỹ thuật làm khuôn bằng tay: Là phương pháp chế tạo khuôn thủ cơng nhằm tạo ra
những khn đúc có kích thước, độ phức tạp hình dáng tùy ý và chỉ thích hợp cho sản
xuất đơn chiếc hoặc hàng loạt nhỏ. Kỹ thuật làm khn bằng tay có năng suất thấp,
chất lượng không đồng đều, yêu cầu tay nghề người thợ cao và điều kiện làm việc

nặng nhọc. Có thể chia ra làm 03 hình thức làm khn chính:
1. Làm khn trên nền xưởng là dùng ngay nền nhà xưởng để chế tạo khn
dưới. Hình thức làm khn này được sử dụng cho sản xuất đơn chiếc và loạt nhỏ
những sản phẩm đúc khơng u cầu độ bóng bề mặt cao, kích thước khơng cần chính
xác. Ưu điểm nổi bật của làm khuôn trên nền xưởng là không cần nhiều thiết bị và phụ
tùng đặc biệt mà vẫn chế tạo được những sản phẩm đúc có kích thước lớn như thân
máy cơng cụ hoặc máy rèn dập. Tuy nhiên làm khuôn trên nền xưởng tốn nhiều lao
động và đòi hỏi người thợ có tay nghề cao. Khó khăn khi chế tạo khn trên nền
xưởng là thiết kế hệ thống thốt khí cho hịm khn dưới. Người ta khắc phục vấn đề
này bằng cách lót ở dưới đáy một lớp xỉ, đá và ống dẫn khí nhằm tạo lối thốt khí lịng
khn. Khó khăn thứ hai là việc dầm chặt khuôn dưới trong q trình làm khn.
Người ta phải dầm sơ bộ lịng khn theo biên dạng mẫu trước, sau đó đặt mẫu vào và
tiếp tục dầm chặt thêm.
2. Làm khn trong hịm khn: Trong sản xuất đúc, kỹ thuật làm khn trong
hịm khuôn và dùng mẫu cắt rời được sử dụng rất phổ biến với các ưu điểm về độ

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 19


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

chính xác vật đúc cao hơn so với làm khn trên nền xưởng vì các hịm khn được
định vị chính xác trong q trình chế tạo. Hình thức làm khn này giúp dễ dàng cơ
khí hóa làm tăng năng suất và cải thiện điều kiện làm việc. Làm khuôn trong hịm
khn có thể là khn tươi hoặc khn khơ tùy theo u cầu và độ chính xác vật đúc.
Khn khơ chủ yếu dùng cho chi tiết lớn và phức tập. Làm khn trong hịm khn có

thể sử dụng mẫu ngun cho vật đúc hình dạng đơn giản, có một mặt phẳng và nằm
nhỏ gọn trong một hịm khn. Làm khn dùng mẫu bổ đơi khi đúc các chi tiết có
hình dạng phức tạp trung bình hoặc dạng trịn. u cầu hai nửa mẫu và hai nửa khuôn
phải lắp ghép với nhau thật chính xác để tránh hiện tượng lệch và sai kích thước vật
đúc. Làm khn xén được sử dụng cho hịm khn với mặt ráp khn là mặt cong
phức tạp hay những mẫu đúc thành mỏng hoặc yêu cầu độ chính xác cao mà nếu bổ
đơi mẫu sẽ khơng đảm bảo độ bền và độ chính xác. Phương pháp làm khuôn xén tốn
nhiều công và năng suất thấp nên chỉ dùng trong sản xuất đơn chiếc.
Kỹ thuật làm khuôn bằng máy: Khn được chế tạo trên máy có chất lượng đồng đều
và năng suất cao. Làm khuôn bằng máy thích hợp trong sản xuất loạt vừa và loạt lớn.
Việc làm khn bằng máy u cầu phải có bộ mẫu và hịm khn tiêu chuẩn hóa nên
đảm bảo việc lắp ráp khn chính xác, chắc chắn và thay thế nhanh chóng. Q trình
chế tạo khn bằng máy bao gồm nhiều ngun cơng khác nhau, trong đó hai ngun
cơng chủ yếu là dầm chặt hỗn hợp làm khuôn và rút mẫu khỏi khuôn. Hai nguyên công
này ảnh hưởng lớn đến chất lượng vật đúc. Các khuyết tật như rỗ cát, rỗ hơi, nứt, sai
lệch hình dạng và độ bóng bề mặt vật đúc đều do hai nguyên công này quyết định. Khi
làm khuôn bằng máy, lực tác dụng và số lần dầm chặt có thể điều chỉnh ổn định phù
hợp với từng kích cỡ khn nên chất lượng khn đúc cao hơn so với làm khuôn bằng
tay.
Dầm chặt khuôn đúc là nguyên công nặng nhọc và quan trọng nhất giúp hỗn hợp làm
khn có độ chặt đồng đều trên tồn bộ thể tích của khn. Nó được đo bằng độ dầm
chặt δ(g/cm3) ứng với độ bền, độ thơng khí. Người ta phân biệt các phương pháp dầm
chặt khuôn đúc như sau: ép, ép và rung, dằn, dằn và ép, bắn cát. Dầm chặt khn đúc
bằng cách ép gồm có ép từ trên xuống, từ dưới lên và ép hai phía.
Rút mẫu khỏi khn cát sau khi đã dầm chặt khn có ảnh hường lớn đến năng suất
làm khn và độ chính xác của chi tiết đúc. Nếu rút mẫu bằng tay phải cẩn thận, khéo

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 20



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

tay và thao tác dứt khốt nếu khơng sẽ làm vỡ cát lịng khn, tốn nhiều cơng sửa chữa
và độ chính xác sản phẩm đúc kém. Do đó q trình rút mẫu được cơ khí hóa giúp cho
chất lượng và năng suất khuôn đúc cao hơn. Người ta dùng phương pháp rút mẫu bằng
thanh đẩy khí nén hoặc phương pháp lật khuôn giúp việc rút mẫu được thực hiện dễ
dàng, nhanh chóng và khơng ảnh hưởng đến khn. Ngồi ra trên máy làm khn cịn
bố trí các cơ cấu rung khí nén để thay thế cho động tác gõ búa tác động lên mẫu nên
việc rút mẫu đơn giản hơn.
Trong chế tạo khn cát thì mẫu chính là cơng cụ chủ yếu nhằm tạo hình khn đúc.
Bộ mẫu gồm có mẫu tạo hình sản phẩm đúc, hộp ruột chế tạo lõi trong phơi đúc, mẫu
các phần tử hệ thống rót, đậu hơi và đậu ngót. Bộ mẫu thường có các u cầu về hình
dạng chính xác, có độ bền cao để sử dụng nhiều lần, nhẹ dễ sử dụng và giá thành thấp.
Trong sản xuất loạt nhỏ thường và đơn chiếc thường dùng mẫu gỗ. Mẫu kim loại hoặc
mẫu nhựa thường sử dụng cho sản xuất loạt lớn và hàng khối. Ưu điểm của mẫu kim
loại và mẫu nhựa thể hiện ở khả năng giữ được độ chính xác trong thời gian dài nên sử
dụng được cho rất nhiều sản phẩm. Tuy nhiên giá thành cao hơn từ 3 đến 5 lần so với
mẫu gỗ nên cần phải tính tốn hiệu quả kinh tế khi sử dụng.
Gỗ là vật liệu có nhiều ưu điểm như nhẹ, dễ gia cơng cắt gọt, có thể dán ghép bằng keo
và mộng, giá thành rẻ. Nhược điểm của mẫu gỗ là cấu trúc không đồng nhất và hút ẩm
dẫn đến hay bị cong vênh nên cần phải qua các công đoạn xử lý như sấy, ghép trái thớ,
sơn chống thấm.
2.2.2. Đúc trong khuôn kim loại
Đúc trong khn kim loại là rót kim loại lỏng vào khuôn được chế tạo bằng vật
liệu kim loại. Đây là một trong những phương pháp đúc tiên tiến có thể sản xuất ra vật
đúc có độ chính xác và độ bóng bề mặt cao do bề mặt lịng khn kim loại được gia

cơng cơ khí chính xác. Khn kim loại có thể dùng được từ vài trăm lần đến hàng chục
nghìn chi tiết nên thích hợp áp dụng cho sản xuất hàng loạt lớn và hàng khối.
Tốc độ truyền nhiệt trong khuôn kim loại cao nên vật đúc đông đặc và nguội với tốc
độ nhanh, kết quả là kim loại có tổ chức hạt nhỏ mịn và cơ tính cao.
Ưu điểm của phương pháp đúc trong khuôn kim loại thể hiện ở năng suất cao hơn từ 2
đến 5 lần so với đúc trong khuôn cát xét trong điều kiện cùng một diện tích nhà xưởng

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 21


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

sử dụng. Đúc trong khuôn kim loại giúp giảm giá thành vật đúc do giảm được lượng
dư gia công cơ vì độ chính xác sản phẩm đúc cao hơn. Phương pháp đúc trong khuôn
kim loại tạo điều kiện dễ dàng cho việc cơ khí hóa và tự động hóa nhằm tăng năng suất
lao động.
Đúc trong khn kim loại có nhược điểm là giá thành chế tạo bộ khuôn cao nên
phương pháp này chỉ mang lại hiệu quả kinh tế trong sản xuất hàng loạt và hàng khối.
Khi dùng khuôn kim loại đúc vật liệu gang dễ dẫn đến hiện tượng biến trắng vật đúc
nên thường phải kèm theo khâu ủ vật đúc. Tuổi thọ khuôn kim loại giảm mạnh khi đúc
các loại vật liệu kim loại đen (gang, thép) nên thơng thường chỉ được sử dụng cho kim
loại màu. Ngồi ra khn kim loại khơng có khả năng thốt khí nên thường gây ra
những khuyết tật của vật đúc. Do đó trong q trình sản xuất khn kim loại người ta
thường phải thiết kế nhiều rãnh hơi để dẫn khí thốt ra ngồi khn. Khn kim loại
chịu nhiệt độ cao trong quá trình làm việc nên cần phải được chế tạo từ thép hợp kim
chịu nóng. Thơng thường khn kim loại làm bằng vật liệu gang có thành phần 3,4 –

3,6%C, 1,8 – 2,2%Si, 0,9 – 1,0%Mn còn những vị trí quan trọng được làm bằng thép
hợp kim.
2.2.3. Đúc ly tâm
Đúc ly tâm là phương pháp chế tạo vật đúc dưới tác dụng của lực ly tâm. Kim
loại lỏng được rót vào khn có nước làm nguội đang quay với tốc độ nhanh. Dưới tác
dụng của lực ly tâm sinh ra khi quay sẽ làm hợp kim lỏng phân bố đều lên thành khn
và đơng đặc tại các vị trí đó. Khn đúc có thể quay quang trục thẳng đứng hoặc quay
quay trục nằm ngang hoặc nghiêng.
Phương pháp đúc ly tâm đạt hiệu quả lớn nhất khi đúc các sản phẩm có hình dạng trịn
xoay.
Phương pháp đúc ly tâm có ưu điểm ở chỗ không cần chế tạo ruột đúc và hệ thống ống
rót nên tiết kiệm được kim loại. Sản phẩm đúc được làm nguội nhanh nên vật liệu có
tổ chức nhỏ mịn. Ngồi ra, kim loại lỏng tạo hình vật đúc dưới tác dụng của lực ly tâm
nên tổ chức đồng đều và thành phần kim loại tinh khiết tập trung phía ngồi cịn tạp
chất và khí nhẹ hơn dồn vào phía trong nên vật đúc khơng có rỗ khí và rỗ xỉ.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 22


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

Hạn chế của phương pháp đúc ly tâm: Trong quá trình đúc ly tâm những chất điểm có
tỷ trọng lớn sẽ nằm sát thành khuôn nên vật đúc dễ bị thiên tích thành phần. Vì vậy
đúc ly tâm khơng thể áp dụng cho tất cả các loại hợp kim. Ngoài ra do lượng tạp chất
tập trung tại lõi sản phẩm nên khi thiết kế phải tăng lượng dư cho gia công lỗ.
2.2.4. Đúc áp lực

Đúc áp lực là phương pháp đúc mà kim loại lỏng được điền đầy vào lòng khn
dưới tác dụng của áp lực từ bên ngồi. Q trình đúc áp lực gồm 04 bước chính bao
gồm: Rót kim loại lỏng vào bể ép, điều khiển cho piston ép đẩy kim loại vào khuôn,
giữ lực ép một thời gian (khoảng vài giây) rồi mở khuôn ép ra và đẩy vật đúc ra khỏi
khuôn.
Đúc áp lực được sử dụng rộng rãi trong chế tạo các chi tiết máy chính xác trong ngành
hàng không, ô tô, điện tử. Phương pháp này đặc biệt thích hợp cho sản xuất các loại
vật đúc bằng hợp kim màu như kẽm, nhôm, magiê và đồng thau.
Ưu điểm của phương pháp đúc áp lực: Năng suất cao, có thể sản xuất vật đúc hình
dáng phức tạp, thành mỏng, lượng dư gia công rất nhỏ hoặc có thể khơng cần gia cơng.
Đúc áp lực có thể chế tạo vật đúc dày 0,8 mm mà không cần gia cơng cơ, độ chính xác
cấp đạt được cấp 5 hoặc cấp 3, độ bóng bề mặt cấp 5 – 7. Phơi đúc có kích thước và độ
bóng bề mặt cao. Do kim loại vừa kết tinh trong khuôn lại chịu áp lực ép cao nên tổ
chức kim loại nhỏ mịn, cơ tính cao.
Hạn chế của phương pháp đúc áp lực thể hiện ở giá thành chế tạo khuôn đúc cao, chế
tạo phức tạp và mất nhiều thời gian. Đúc áp lực hạn chế áp dụng cho các chi tiết đúc
có kích thước lớn. Ngồi ra vật đúc có thể bị rỗ khí do kim loại điền đầy khn q
nhanh.
Đúc áp lực thường áp dụng cho dạng sản xuất hàng loạt lớn và hàng loạt khối, và áp
dụng đối với các chi tiết nhỏ.
2.2.5. Đúc liên tục
Đúc liên tục là phương pháp đúc tiên tiến có năng suất cao. Kim loại lỏng được
rót với tốc độ đều và liên tục vào đỉnh khn có nước làm nguội (thùng kết tinh). Kim
loại vừa đông đặc ở dưới thùng kết tinh sẽ được kéo ra liên tục khỏi khuôn và đồng

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 23



ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

thời kim loại lỏng mới cũng được rót vào khn liên tục. Đúc liên tục có thể áp dụng
cho sản xuất kim loại màu và kim loại đen với các sản phẩm dạng ống, thanh, …
Một số ưu điểm của phương pháp đúc liên tục: Kích thước lịng khn ngắn nhưng vẫn
có thể sản xuất được sản phẩm đúc dạng thanh với chiều dài nhiều lần khuôn đúc nên
giảm được chi phí chế tạo khn đúc. Tăng tỷ lệ thành phẩm do giảm lượng tiêu hao
kim loại cho đậu ngót. Chất lượng vật đúc cao do hạn chế được rỗ khí và tạp chất. Q
trình làm nguội nhanh nên cơ tính vật liệu cao. Q trình đúc liên tục mang lại năng
suất cao và dễ dàng tự động hóa sản xuất.
2.2.6. Đúc mẫu chảy
Đúc mẫu chảy là phương pháp đúc mà mẫu đúc được làm bằng vật liệu có nhiệt
độ chảy rất thấp hoặc dễ hòa tan nhằm tạo nên lỗ khn khơng có mặt phân khn,
đảm bảo độ chính xác cao của chi tiết đúc. Đúc mẫu chảy có thể áp dụng trong sản
xuất đơn chiếc, vừa cho sản xuất hàng khối. Đúc mẫu chảy có hiệu quả kinh tế trong
sản xuất các chi tiết nhỏ hình dáng phức tạp hoặc những chi tiết lớn cần độ chính xác
và độ bóng bề mặt cao.
Ưu đểm: Đúc mẫu chảy có thể đúc được những chi tiết phức tạp, có thành mỏng. Sản
phẩm đúc mẫu chảy có độ chính xác kích thước từ cấp 5 đến 7, độ bóng bề mặt cấp 3
đến cấp 6. Ngoài ra sản phẩm sau khi đúc có thể sử dụng ngay mà khơng cần gia cơng
cơ. Điều này thích hợp cho chế tạo các chi tiết bằng vật liệu hợp kim cứng không thể
gia công cơ được.
Mẫu được làm từ hỗn hợp của các chất dễ chảy hoặc dễ hòa tan như parafin, sáp ong,
nhựa, … Vật liệu làm mẫu phải có nhiệt độ chảy từ 60 – 100oC, nhiệt độ bắt đầu
chuyển mềm phải cao hơn nhiệt độ môi trường làm việc 30 – 40oC. Mẫu phải có đặc
tính giãn nở thấp, chảy lỗng cao, đủ bền, tạo ít tro khi bị cháy, ít bám dính vào khn,
trơ về mặt hóa học với vật liệu đúc, ít bám dinh vào khn và rẻ tiền. Mẫu được chế
tạo bằng khuôn ép mẫu. Khuôn ép mẫu có độ chính xác và độ bóng cao hơn mẫu từ 1

đến 2 cấp.
2.2.7. Chọn phương pháp chế tạo phôi
Yêu cầu chi tiết đã cho:
1. Chi tiết thuộc dạng hộp có độ phức tạp khơng q cao.

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 24


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY

GVHD: ThS. Đặng Minh Phụng

2. Dạng sản xuất loạt vừa.
3. Chi phí thấp.
4. CTGC sản xuất dạng loạt vừa và có cấp chính xác thấp nhất là 16 nên đúc phôi
theo phương pháp “đúc mẫu kim loại làm khuôn bằng máy” là phù hợp.
 Ta chọn phương pháp chế tạo phôi đúc trong khuôn cát làm khn bằng máy
với độ chính xác chi tiết đúc cấp II.
Căn cứ vào hình dạng chi tiết, ta chọn cấu tạo khn cát như sau:
1.

Số hịm khn: Chi tiết khơng q phức tạp nên dùng 2 hịm khn để tiện việc

lấy mẫu và rót kim loại vào khn.
2.

Chọn mặt phân khuôn: chọn mặt phẳng cắt ngang chi tiết đi qua tiết diện ngang


kích thước lỗ Ø32 mm.

Hình 2.1: Hình vẽ sơ đồ đúc

SVTH: Phạm Quốc Thuần – Đinh Văn Điệp

Trang 25