一、Пять важных деталей, которые легко упустить из виду при литье по выплавляемым моделям
1. Высота напора;
1) Чтобы обеспечить самую высокую и дальнюю часть отливки, а также получить отливку с четкими контурами и целостной структурой, высота от самой высокой точки отливки до поверхности жидкости разливочного стакана должна соответствовать: hM≥Ltanα
Где: hM — минимальный остаточный напор (мм).
L - расход расплавленного металла, расстояние по горизонтали от центральной линии прямолинейного желоба в самой дальней точке отливки (мм)
α-давление заливки (°)
Достаточная высота напора, когда расплавленный металл в полости поднимается, создается достаточное давление для обеспечения скорости заполнения расплавленным металлом.
2) Пена испаряется в процессе заливки, образуя большое количество газа. С одной стороны, газ отсасывается отрицательным давлением, а во-вторых, выдавливается из полости поднимающимся расплавленным металлом с достаточным давлением.
3) Такие дефекты, как холодный затвор, поры и отложения углерода, образующиеся в верхней части отливки, обычно вызваны недостаточной высотой напора при условиях соответствующей площади заливки, температуры заливки и метода заливки.
2. Отрицательное давление;
1) На магистральном трубопроводе установлены общие манометры отрицательного давления, которые могут лишь косвенно определять отрицательное давление в коробке, но не могут отображать фактическое значение отрицательного давления в коробке.
2) Из-за различий в конструкции отливок некоторые отливки имеют узкие проходы во внутренней полости. Во время процесса заливки из-за сброса давления или недостаточного отрицательного давления отрицательное давление в этой части будет низким, что приведет к недостаточной прочности песчаной формы, деформации и разрыву отливки, а также к дефектам, таким как песок, обернутый железом, расширение коробки, и коробка развалится. Эти зоны представляют собой слепые зоны отрицательного давления.
3) Во время заливки из-за неправильной эксплуатации пластиковая пленка, герметизирующая поверхность коробки, сгорает на большой площади, и из-за плохой герметизации возникает большой сброс давления, что приводит к серьезному отсутствию отрицательного давления в коробке. и даже обратное напыление во время разливки, что приводит к холодному закрытию, недостаточной разливке и углеродным дефектам в отливке. В одной коробке несколько сит, а в одном пакете — несколько коробочек для разлива, что предельно очевидно.
Конкретные меры:
А. Установите временную трубку отрицательного давления; предварительно засыпать смоляной песок; замените песчаный сердечник.
Б. Толщина песчаного покрова достаточная; вокруг разливочного стакана проводится предварительная обработка, например, асбестовой тканью, смоляным песком и т. д.; отрицательное давление засыпанного ранее ящика с песком снижается или закрывается; включается второй резервный вакуумный насос.
3. Предотвращение примесей;
В процессе разливки такие примеси, как шлак, частицы песка, зольный порошок и т. д., находящиеся вне полости, погружаются в полость с потоком расплавленного железа, и в отливке появляются такие дефекты, как песчаные и шлаковые отверстия.
1) Огнеупорность, прочность и плотность огнеупорного материала чугунного ковша невысокие. В процессе разливки он подвергается коррозии и расплавляется высокотемпературным расплавленным железом, при этом образуется и всплывает шлак; рыхлые зернистые агрегаты опадают или размываются расплавленным железом.
2) Не убирается шлак, висящий на старом ковше; плотность и огнеупорность материала для ремонта футеровки невысокие, связь с исходной футеровкой не прочная.
3) Шлакоуловитель и шлакоагрегатор неэффективны, на поверхности расплавленного чугуна имеются рассеянные и отделенные примеси.
4) При разливке утконосного ковша шлаковая вата взвешивается в воздухе и теряет свою шлаковую функцию.
5) Несоосность при заливке, расплавленный чугун ударяется о поверхность песка, и песок выплескивается в разливочный стакан.
6) В модификаторе присутствуют примеси, такие как пыль, песок и грязь.
Конкретные меры:
A. Залейте жаростойкими отливками и используйте специальные ремонтные материалы для местного ремонта.
B. Используйте эффективный агент для удаления шлака и агрегации шлака.
C. Разливочный стакан находится на высоте более 50 мм над поверхностью песка, а соседние разливочные стаканы закрыты защитными крышками. Для неквалифицированных разливщиков вокруг разливочного стакана используется асбестовая ткань, чтобы защитить его.
D. Обучение и обучение операторов навыкам и грамотности.
E. Установите фильтр, отдайте приоритет нижней разливке, а система разливки имеет функцию закрытия шлака.
F. Инокулянт приобретается в специально отведенном месте и хранится надлежащим образом.
4. Температура заливки;
В соответствии с характеристиками расплавленного металла и структурными особенностями отливки определяют минимальную температуру разливки, обеспечивающую целостность конструкции отливки, чистоту кромок и углов, отсутствие холодного дефекта в тонкой стенке.
Когда мешок с расплавленным железом разливают в несколько ящиков и несколько частей в один ящик, влияние охлаждения расплавленного железа на более поздней стадии чрезвычайно важно.
1) Используйте изоляционный мешок, обычно добавляйте изоляционный слой между стальной оболочкой и огнеупорным слоем;
2) Покройте поверхность мешка с расплавленным железом изоляционным материалом, шлаком и изоляционным композитным покрывающим веществом;
3) Верхний предел температуры разливки может быть соответствующим образом увеличен без ущерба для материала, огнеупорность слоя покрытия формы удовлетворена, и никаких других дефектов отливки не возникает. Например, корпус двигателя: температура печи 1630-1650 ℃, температура заливки 1470-1580 ℃;
4) Когда в конце останется небольшое количество расплавленного железа и температура будет низкой, его следует вернуть в печь для обработки или продолжать выпускать и разливать;
5) Несколько штук отливаются последовательно;
6) Переход на многократное постукивание мелких мешков;
7) Сократите время процесса разливки, разливочный стакан расположен последовательно, а разливщик и крановщик обладают высокой квалификацией и имеют лучшее сотрудничество.
5. Заливная среда.
В процессе производства литья есть поговорка: «30% моделирование и 70% заливка», что показывает важность заливки в производстве литья.
Рабочие навыки разливщика очень важны, но стать «продавцом нефти» каждому невозможно. Создать хорошую среду для заливки, как правило, легко.
1) Вертикальная высота горловины ковша от верхней плоскости разливочного стакана составляет ≤300 мм, а горизонтальное расстояние между горловиной ковша и центральной линией разливочного стакана составляет ≤300 мм;
2) Используйте половник-утконос, горловина которого не должна быть слишком длинной. [Уменьшить начальную скорость расплавленного чугуна, выходящего из параболы устья ковша, и сократить горизонтальное расстояние;
3) При проектировании процесса и фасовки разливочную чашу следует располагать как можно ближе к разливочной стороне песочницы, максимум в два ряда;
4) Разливной стакан коробчатого типа или дополнительный воронкообразный обратный стакан;
5) Автоматическая разливочная машина. Ковш находится близко к ящику с песком, а горловина ковша - к разливочной чашке как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении, поэтому легко найти правильное положение. Тележка и регулировка подъема мостового крана используются посередине, а ковш относительно стабилен, и его нелегко прервать поток или явление большого и малого;
6)Поварник не должен находиться рядом с песочницей; разливщик находится далеко и найти правильное положение непросто. Песочница размещается в несколько рядов. При разливке средней формы горловина ковша находится слишком высоко от разливочной чашки, а расстояние по горизонтали слишком велико, что трудно контролировать.
二、Проектирование и анализ процесса корпуса клапана из ковкого чугуна
1. Конструктивные особенности и характеристики отливок;
1) Характеристики: корпус клапана, материал QT450-10, вес единицы 50 кг, габаритные размеры 320×650×60 мм;
2) Конструктивные особенности: толстая стенка 60 мм, тонкая стенка 10 мм, внутренняя полость представляет собой кольцевой воздуховод;
3) Особые требования: отсутствие дефектов утечки воздуха на стене вокруг воздуховода, отсутствие дефектов, таких как песчаные отверстия, поры, усадка и т. д. на других обрабатываемых поверхностях.
2.Сравнение и анализ двух схем проектирования литниковой системы;
План 1,
1) Поместите вертикально, две детали в одну форму, два слоя бокового впрыска, нижняя часть в основном заполнена, а верхняя часть в основном компенсирована усадкой;
2) Воздуховод представляет собой песчаный сердечник с покрытием из пенопласта на водной основе, толщина покрытия составляет 1 мм;
3) Горловина стояка короткая, плоская и тонкая, размером 12×50 в ширину. Расположение: вдали от горячей точки, но близко к горячей точке;
4) Размер подступенка: высота 70×80×150 мм;
5) Температура литья: 1470～1510℃.
Схема 2,
1) Размещать вертикально, две детали в одной отливке, два слоя боковой отливки, нижняя часть в основном заполнена, а верхняя часть в основном с компенсацией усадки;
2) Воздуховод представляет собой песчаный сердечник с покрытием, снаружи нанесено пенопластовое покрытие на водной основе толщиной 1 мм;
3) Горловина стояка толстая и большая, размеры: толщина 15×ширина 50. Расположение: расположено в верхнем геометрическом горячем узле;
4) Размер стояка: 80×80×высота 160;
5) Температура заливки: 1470～1510℃.
3. Результаты испытаний;
Схема 1, доля внутреннего и внешнего брака 80%;
В некоторых отливках вокруг основания горловины стояка имеются 10%-ные усадочные отверстия;
После обработки отливок большинство отливок имеют усадочные отверстия и усадочные дефекты в нижней части.
Схема 2, доля внутреннего и внешнего брака 20%;
Некоторые отливки имеют 10%-ные усадочные отверстия вокруг основания горловины стояка;
После обработки отливки нет усадочных отверстий и усадочных дефектов, но имеется небольшое количество шлаковых включений.
4.Имитационный анализ;
В варианте 1 существует опасность усадки корня и нижней части горловины стояка; результаты моделирования соответствуют реальным дефектам отливки.
Во второй схеме существует риск усадки корня горловины стояка, а результаты моделирования согласуются с реальными дефектами отливки.
5. Улучшение процессов и анализ процессов.
1) Улучшение процесса:
В основании стояка наблюдается усадка, свидетельствующая об относительно небольшой теплоемкости стояка. На основе схемы 2 соответственно увеличиваются стояк и горловина стояка.
Исходный размер: стояк 80×80×высота 160, горловина стояка 15×50;
После доработки: стояк 80×90×высота 170, стояк горловины 20×60;
Результаты проверки: усадка и усадочные дефекты устранены, внутренний и внешний процент брака составляет ≤5%.
2) Анализ процесса:
Поместите две большие плоскости сбоку и отлейте две детали последовательно. Площадь вертикальной проекции наименьшая, а большая плоскость находится на фасаде, что способствует снижению мгновенного выделения газов; и большинство важных обрабатывающих поверхностей находятся сбоку.
Двухслойное боковое литье, открытая система литья. Верхний поперечный желоб наклонен вверх, а нижняя нерешетчатая область больше, чем у прямого желоба, так что расплавленный чугун впрыскивается сначала снизу, что способствует плавному подъему расплавленного чугуна. Пена испаряется слой за слоем, и наплавка быстро закрывается. Воздух и шлак не могут попасть в полость, что позволяет избежать углеродистых дефектов и шлаковых включений.
Когда расплавленный чугун поднимается на высоту основания верхнего стояка, большая часть высокотемпературного расплавленного железа сначала попадает в полость через стояк. Стояк перегрет и приближается к горячему стояку, а не к полностью горячему стояку, поскольку в полость необходимо поднять небольшое количество холодного расплавленного железа через нижнюю решетку, поэтому объем стояка больше, чем у горячего стояка, поэтому что он затвердевает последним.
Направляющая, соединяющая верхнюю прямую направляющую со стояком, должна находиться на одном уровне с горловиной стояка. Если она выше, то нижняя часть стояка целиком состоит из холодного расплавленного чугуна, эффективность компенсации усадки стояка серьезно снижается, а в верхней части отливки появляются холодные затворы и углеродистые дефекты, что доказано на практике.
При закрытой системе заливки расплавленный чугун поднимается на определенную высоту и поступает в полость из верхнего и нижнего водозаборников одновременно. В это время стояк становится горячим стояком, и высота поперечного желоба, соединяющего стояк, мало влияет.
Система открытого розлива не имеет функции шлака, и на верхнем и нижнем водозаборах необходимо установить фильтр.
Ядро дыхательных путей окружено расплавленным железом, а окружающая среда сурова. Поэтому ядро должно обладать высокой прочностью, тугоплавкостью и дезинтеграцией. Используется песчаная сердцевина с покрытием, а поверхность покрывается пенопластом. Толщина покрытия составляет от 1 до 1,5 мм.
PS Обсуждение усадочных стояков,
1) Горловина стояка находится в фактическом положении горячего узла, толщина и площадь не могут быть слишком маленькими [модуль не может быть слишком маленьким], а внутренняя направляющая, соединяющая стояк, плоская, тонкая и длинная. Стояк большой.
2) Горловина стояка находится далеко от фактического положения горячего узла, но близко к горячему узлу, плоская, тонкая и короткая. Стояк небольшой.
Толщина стенок отливки большая, поэтому выбрана 1); толщина стенок отливки небольшая, поэтому выбрано 2).
Схема 3 [Не тестировалось]
1) Впрыск сверху, расплавленный чугун поступает в полость через стояк, настоящий горячий стояк;
2) Полозья стояка и стояка расположены выше горловины стояка;
3) Преимущества: легко компенсировать усадку и легко заполнять форму;
4)Недостатки: нестабильное заполнение расплавленным железом, легкое образование углеродных дефектов.
三、 Шесть вопросов, на которые должны обратить внимание специалисты по кастингу
1) Полностью понимать структурные характеристики, технические требования и особенности продукта,
[Минимальная толщина стенки, проходимость дыхательных путей, безопасность, высокое давление, утечка, среда использования]
2) Изучите проблемы, которые в настоящее время могут возникнуть в процессе литья и использования этого продукта или аналогичных продуктов,
[Многие кажутся простыми, но скрывают кризисы]
3) Выберите лучший метод литья,
[Процесс потери пены включает в себя множество защитных деталей, утечки, высокое давление и т. д., что не является лучшим решением]
4) Для новой продукции, поставляемой партиями, необходимо пригласить опытную экспертную группу для демонстрации, рассмотрения и руководства,
[Люди начинают нуждаться в помощи с самого рождения]
5) Когда типы литейной структуры сложны, изменчивы, а количество небольшое, очень необходимо раннее моделирование литья,
[Сократите количество тестов и сделайте их целевыми]
6) Позвольте мне спросить: технический специалист использует одни и те же продукты и процессы в разных компаниях, но почему качество настолько разное?
四、 Типичные случаи
1) Для автомобильного колесного редуктора из ковкого чугуна лучший метод литья — покрыть железную форму песком. Выход процесса составляет 85%, а общий процент брака составляет ≤5%. Качество стабильное, а эффективность производства высокая; процесс потери пены является неудачным.
[Можно было провести симуляцию кастинга в США. Из-за определения структуры отливки и технических требований, в дополнение к компенсации усадки стояка и местным мерам по холодному чугуну, общая скорость охлаждения отливки очень важна. ]
2) Для различных автомобильных кронштейнов из ковкого чугуна процесс напыления не рекомендуется. Любые дефекты литья внутри отливки могут привести к переломам во время использования. Если возникнет 1% внутренних углеродных дефектов, то впоследствии будут предъявлены претензии и штрафы, из-за чего вы потеряете все свои предыдущие усилия и обанкротитесь. Количество мелких деталей велико, и 100% дефектоскопию сделать невозможно.
Для автомобильного кронштейна балансировочного вала используется материал QT800-5, поэтому процесс изготовления пенопласта не рекомендуется. Даже если отливка не имеет дефектов, графит получается грубым из-за медленной скорости охлаждения отливки, и последующая термообработка бессильна.
3) Размер алюминиевой банки составляет 30 мм по толщине стенки, 500 мм по внешнему диаметру и 1000 мм по высоте. Контейнер для ядерных отходов, дефектов внутри отливки нет. Япония однажды попросила Китай, известный как литейная держава, произвести его по цене, в 10 раз превышающей рыночную. После того, как национальная группа по кастингу рассмотрела его, пришла к выводу: «Не могу этого сделать».
[Для обеспечения качества вся плавка и разливка должны происходить в вакууме]
4) Крупная отечественная компания по литью из пенопласта потратила много денег на производство деталей из ковкого чугуна из пенопласта. Он обратился за советом к национальной группе по кастингу, но безуспешно. Теперь он перешел на производство глиняного песка и линий статического давления.
5) Гайки крепления очень просты и не требуют откручивания. Раньше их могла производить только Япония. Некоторые кажутся простыми, но на самом деле они очень сложны.
6) Для серого чугуна, корпуса двигателя, станины, верстака, корпуса коробки передач, корпуса сцепления и других деталей коробки лучшим методом является метод потери пены.
7) Сначала сжигается пенопласт, а затем разливается, а также формуется пустая оболочка, что облегчает производство отливок из нержавеющей стали и дуплексной стали с особыми требованиями к безопасным деталям, утечкам, устойчивости к высокому давлению и т. д.
Время публикации: 08 июля 2024 г.
