一、П’ять важливих деталей, які легко не помітити під час лиття з пінопласту
1. Висота напору;
1) Щоб забезпечити найвищу та найдальшу частину відливки та отримати відливку з чіткими контурами та повною структурою, висота від найвищої точки відливки до поверхні рідини розливної чашки повинна відповідати: hM≥Ltanα
Де: hM - мінімальна висота залишкового тиску (мм)
L - потік розплавленого металу, горизонтальна відстань між центральною лінією прямого бігуна в найвіддаленішій точці виливка (мм)
α-напір розливу (°)
Достатня висота напору, коли розплавлений метал у порожнині піднімається, є достатній тиск, щоб забезпечити швидкість заповнення розплавленим металом.
2) Пінопласт випаровується під час процесу заливки, утворюючи велику кількість газу. З одного боку, газ відсмоктується негативним тиском, а по-друге, він видавлюється з порожнини розплавленим металом, що піднімається, з достатнім тиском.
3) Такі дефекти, як холодне закриття, пори та відкладення вуглецю у верхній частині виливка, як правило, викликані недостатньою висотою напору за умов відповідної зони заливки, температури заливки та методу заливки.
2. Негативний тиск;
1) На магістральному трубопроводі встановлено загальні манометри негативного тиску, які можуть лише опосередковано визначити негативний тиск у коробці, але не можуть відобразити фактичне значення негативного тиску в коробці.
2) Через відмінності в структурі виливків деякі виливки мають вузькі проходи у внутрішній порожнині. Під час процесу заливки, через скидання тиску або недостатній негативний тиск, негативний тиск у цій частині буде низьким, що призведе до недостатньої міцності піщаної форми, деформації та розриву литва, а також дефектів, таких як залізний пісок, розширення ящика, і згортання коробки. Ці зони є сліпими зонами негативного тиску.
3) Під час заливки, через неправильну роботу, пластикова плівка, що ущільнює поверхню коробки, спалюється на великій площі, і через погану герметизацію створюється велика кількість скидання тиску, що призводить до серйозної відсутності негативного тиску в коробці, і навіть зворотне розпилення під час заливки, що призводить до холодного закриття, недостатнього заливки та вуглецевих дефектів у відливці. Одна коробка має кілька сит, а один мішок має кілька коробок для розливу, що надзвичайно очевидно.
Конкретні заходи:
A. Встановіть тимчасову трубу негативного тиску; попередньо засипати смоляний пісок; замініть піщаний сердечник.
Б. Товщина піщаного покриву достатня; навколо розливної чаші проводиться попередня обробка, наприклад, азбестова тканина, смоляний пісок тощо; знижується або закривається негативний тиск попередньо налитого ящика з піском; включається другий резервний вакуумний насос.
3. Запобігання домішок;
Під час процесу заливки домішки, такі як шлак, частинки піску, зольний порошок тощо поза порожниною, занурюються в порожнину з потоком розплавленого заліза, і у виливку з’являться такі дефекти, як отвори для піску та шлаку.
1) Вогнетривкість, міцність і щільність вогнетривкого матеріалу чавунного ковша невисокі. Під час процесу заливки він корозує та плавиться з високотемпературним розплавленим чавуном, утворюється шлак, який спливає; пухкі зернисті заповнювачі падають або омиваються розплавленим чавуном.
2) Шлак, що завис на старому ковші, не очищається; щільність і вогнетривкість матеріалу для ремонту футеровки невисокі, а зчеплення з оригінальною футеровкою не міцне.
3) Засіб для видалення шлаку та агент агрегації шлаку неефективні, і на поверхні розплавленого заліза є розсіяні та відокремлені домішки.
4) Під час розливання ковша шлакова вата зважується в повітрі та втрачає свою функцію шлаку.
5) Зміщення під час розливання, розплавлене залізо вдаряється об поверхню піску, і пісок бризкає в розливну чашу.
6) Інокулянт містить такі домішки, як пил, пісок і бруд.
Конкретні заходи:
A. Упакуйте стійкі до високих температур заливки та використовуйте спеціальні ремонтні матеріали для локального ремонту.
B. Використовуйте ефективний агент для видалення шлаку та агрегації шлаку.
C. Розливний стакан знаходиться на висоті понад 50 мм над поверхнею піску, а сусідні розливні стакани, які потрібно розлити, закриті захисними кришками. Для некваліфікованих наливників для захисту розливної чашки використовується азбестова тканина.
D. Навчання та навчання операторів навичкам і грамотності.
E. Встановіть фільтр, віддайте перевагу нижній заливці, а система заливки має функцію закриття шлаку.
F. Інокулянт купується у визначеному місці та зберігається належним чином.
4. Температура розливу;
Відповідно до характеристик розплавленого металу та структурних характеристик відливки визначається мінімальна температура заливки, щоб забезпечити повну структуру відливки, чіткість країв і кутів і відсутність дефекту холодного закриття в тонкій стінці.
Коли мішок розплавленого заліза розливають у кілька ящиків і кілька частин в один ящик, вплив охолодження розплавленого заліза на пізнішій стадії є надзвичайно важливим.
1) Використовуйте ізоляційний мішок, зазвичай додайте ізоляційний шар між сталевою оболонкою та вогнетривким шаром;
2) Покрийте поверхню мішка з розплавленого заліза ізоляційним агентом, шлаком та ізоляційним композитним покриттям;
3) Верхня межа температури заливки може бути відповідно збільшена без впливу на матеріал, вогнетривкість шару покриття форми задовольняється, і не утворюються інші дефекти лиття. Наприклад, корпус двигуна: температура печі становить 1630-1650 ℃, а температура заливки 1470-1580 ℃;
4) Коли в кінці залишиться невелика кількість розплавленого заліза, а температура низька, його слід повернути в піч для обробки або продовжувати натискати та розливати;
5) Кілька шматків виливаються послідовно;
6) Перехід на багаторазове постукування маленьких пакетів;
7) Скоротіть час процесу розливу, розливна чашка розташована послідовно, а розливник і кранівник є кваліфікованими та мають найкращу співпрацю.
5. Наливне середовище.
У процесі виробництва лиття існує вислів, що «30% моделювання та 70% лиття», що показує важливість лиття у виробництві лиття.
Операційні навички розливника дуже критичні, але стати «продавцем нафти» неможливо кожному. Створити гарне середовище для розливу, як правило, легко зробити.
1) Вертикальна висота горловини ковша від верхньої площини розливної чашки становить ≤300 мм, а горизонтальна відстань між горловиною ковша та центральною лінією розливної чашки становить ≤300 мм;
2) Використовуйте черпак із качкодзьоба, горловина черпака не повинна бути надто довгою. [Зменшити початкову швидкість розплавленого чавуну, що виходить із параболи гирла ковша, і скоротити горизонтальну відстань;
3) Під час проектування процесу та пакування розливний стакан слід розміщувати якомога ближче до ливарної сторони ящика з піском, максимум у два ряди;
4) Коробчатий розливний стакан або додатковий лійковий зворотний стакан;
5) Автоматична розливна машина. Ківш знаходиться близько до ящика з піском, а горловина ковша знаходиться близько до розливної чашки як у горизонтальному, так і у вертикальному напрямках, тому легко знайти правильне положення. Візок і регулювання підйому мостового крана використовуються в середині, а ковш є відносно стабільним, і нелегко зламати потік або явище великого та малого;
6) ополоник не можна наближати до ящика з піском; розливник знаходиться далеко, і знайти правильну позицію нелегко. Ящик з піском ставиться в кілька рядів. Під час заливки середньої форми горловина ковша знаходиться надто високо від розливної чашки, а горизонтальна відстань є далекою, що важко контролювати.
二、Проектування та аналіз процесу корпусу клапана з ковкого чавуну
1. Конструктивні особливості та характеристики виливків;
1) Характеристики: корпус клапана, матеріал QT450-10, вага одиниці 50 кг, розмір контуру 320 × 650 × 60 мм;
2) Структурні особливості: товста стінка 60 мм, тонка стінка 10 мм, внутрішня порожнина є круговим дихальним шляхом;
3) Спеціальні вимоги: відсутність дефектів витоку повітря на стінці навколо дихальних шляхів, відсутність дефектів, таких як піщані отвори, пори, усадка тощо на інших оброблених поверхнях.
2. Порівняння та аналіз двох схем конструкції литникових систем;
План 1,
1) Розмістіть вертикально, два шматки в одній формі, два шари бічної ін’єкції, дно в основному заповнене, а верхня частина в основному компенсується усадкою;
2) Дихальний шлях — це серцевина з піску з покриттям, покрита фарбою на водній основі з втраченою піною, товщина покриття — 1 мм;
3) Горловина стояка коротка, плоска і тонка, розміром 12 товщини × 50 ширини. Позиція: подалі від гарячої точки, але близько до гарячої точки;
4) Розмір стояка: 70 × 80 × 150 мм у висоту;
5) Температура лиття: 1470 ~ 1510 ℃.
Схема 2,
1) Розмістіть вертикально, дві частини в одному лиття, два шари бокового лиття, дно в основному заповнене, а верхня частина в основному компенсована усадкою;
2) Дихальні шляхи є покритим піщаним серцевиною, а на зовнішній стороні нанесено покриття на водній основі з втраченої піни товщиною 1 мм;
3) Горловина стояка товста і велика, з розмірами: товщина 15 × ширина 50. Розташування: розміщено у верхньому геометричному гарячому вузлі;
4) Розмір стояка: 80 × 80 × висота 160;
5) Температура заливки: 1470 ~ 1510 ℃.
3. Результати випробувань;
Схема 1, внутрішній і зовнішній брухт 80%;
Є 10% усадкових отворів навколо кореня горловини стояка деяких виливків;
Після обробки виливків більшість виливків мають усадочні отвори та усадочні дефекти в нижній частині.
Схема 2, норма внутрішнього та зовнішнього брухту 20%;
Деякі виливки мають 10% усадочні отвори навколо кореня шийки стояка;
Після обробки виливка відсутні усадочні отвори і усадочні дефекти, але є невелика кількість шлакових включень.
4. Аналіз моделювання;
У 1 варіанті існує ризик усадки в корені і нижній частині шийки стояка; результати моделювання узгоджуються з фактичними дефектами виливка.
У другій схемі існує ризик усадки в корені горловини стояка, а результати моделювання узгоджуються з реальними дефектами виливка.
5. Удосконалення процесу та аналіз процесу.
1) Покращення процесу:
Існує усадка в корені стояка, що вказує на те, що теплоємність стояка відносно мала. На основі схеми 2 відповідно укрупнюються стояк і горловина стояка.
Оригінальний розмір: стояк 80×80×висота 160 горловина стояка 15×50;
Після доопрацювання: стояк 80×90×висота 170 стояк горловина 20×60;
Результати перевірки: усадка та дефекти усадки усунуті, а рівень внутрішнього та зовнішнього браку становить ≤5%.
2) Аналіз процесу:
Помістіть дві великі площини збоку та відлийте дві деталі послідовно. Вертикальна площа проекції найменша, а велика площина знаходиться на фасаді, що сприяє зменшенню миттєвого викиду газу; і більшість важливих поверхонь обробки знаходяться збоку.
Двошарове бокове лиття, відкрита система лиття. Верхній поперечний бігунок нахилений вгору, а нижня площа заглиблення більша, ніж прямий бігунок, так що розплавлене залізо спочатку вводиться знизу, що сприяє плавному підйому розплавленого заліза. Піна шар за шаром випаровується, і ємність швидко закривається. Повітря і шлак не можуть потрапити в порожнину, уникаючи вуглецевих дефектів і шлакових включень.
Коли розплавлений чавун піднімається на висоту кореня верхнього стояка, більша частина високотемпературного розплавленого заліза спочатку потрапляє в порожнину через стояк. Стояк перегрітий і нагадує гарячий стояк, а не повністю гарячий стояк, тому що в порожнину потрібно підняти невелику кількість холодного розплавленого заліза через нижню колосникову решітку, тому об’єм стояка більший, ніж об’єм гарячого стояка, тому що він застигає останнім.
Прогон, що з’єднує верхній прямий прогін зі стояком, повинен бути на одному рівні з шийкою стояка. Якщо він вищий, нижня частина стояка повністю складається з холодного розплавленого заліза, ефективність компенсації усадки стояка серйозно знижується, а у верхній частині виливка з’являться холодне закриття та вуглецеві дефекти, що було доведено на практиці.
При закритій розливній системі розплавлений чавун піднімається на певну висоту, і розплавлений чавун надходить у порожнину одночасно з верхнього і нижнього водоприймачів. У цей час стояк стає гарячим стояком, і висота поперечної балки, що з’єднує стояк, мало впливає.
Відкрита система зливу не має функції шлаку, і на верхніх і нижніх входах води необхідно встановити фільтр.
Серцевина дихальних шляхів оточена розплавленим залізом, і середовище є жорстким. Тому серцевина повинна мати високу міцність, вогнетривкість і розсипчастість. Використовується піщане ядро з покриттям, а поверхня вкрита пінопластом. Товщина покриття 1-1,5 мм.
PS Обговорення стояків подачі усадки,
1) Горловина стояка знаходиться у фактичному положенні гарячого вузла, товщина та площа не можуть бути надто малими [модуль не може бути надто малим], а внутрішній бігунок, що з’єднує стояк, є плоским, тонким і довгим. Стояк великий.
2) Горловина стояка знаходиться далеко від фактичного положення гарячого вузла, але близько до гарячого вузла, плоска, тонка та коротка. Стояк невеликий.
Товщина стінки виливка велика, тому вибрано 1); товщина стінки виливка мала, тому вибрано 2).
Схема 3 [Не перевірено]
1) Впорскування зверху, розплавлене залізо надходить у порожнину через стояк, справжній гарячий стояк;
2) Прогони литника і стояка вище горловини стояка;
3) Переваги: легко компенсувати усадку та легко заповнити форму;
4) Недоліки: нестабільна заливка розплавленого заліза, легкість утворення вуглецевих дефектів.
三、 Шість питань, на які повинні звернути увагу техніки з кастингу
1) Повністю розуміти структурні характеристики, технічні вимоги та особливості продукту,
[Мінімальна товщина стінки, дихальні шляхи, безпека, високий тиск, витік, середовище використання]
2) Дослідити проблеми, які зараз можуть виникнути в процесі лиття та використання цього продукту або подібних продуктів,
[Багато здається простим, але приховує кризи]
3) Виберіть найкращий метод кастингу,
[Процес утворення піни має багато елементів безпеки, витік, високий тиск тощо, що не є найкращим рішенням]
4) Для нових продуктів, що постачаються партіями, необхідно запросити групу досвідчених експертів для демонстрації, огляду та керівництва,
[Люди починають потребувати допомоги, коли вони народжуються]
5) Коли типи ливарних структур є складними, мінливими, а їх кількість невелика, раннє моделювання лиття є дуже необхідним,
[Зменшити кількість тестів і бути цільовим]
6) Дозвольте запитати: технік має однакові продукти та процеси в різних компаніях, але чому якість така різна?
四、 Типові випадки
1) Для корпусу редуктора автомобільного ковкого чавуну найкращим методом лиття є покриття чавунної форми піском. Вихід процесу становить 85%, а повний відсоток браку становить ≤5%. Якість стабільна, а ефективність виробництва висока; процес втрати піни є невдачею.
[Було можливо провести моделювання лиття в Сполучених Штатах. У зв’язку з визначенням структури виливка та технічних вимог, на додаток до компенсації усадки стояка та місцевих заходів для холодного чавуну, загальна швидкість охолодження виливка є дуже критичною. ]
2) Для різних кронштейнів з ковкого чавуну автомобілів процес втрати піни не рекомендується. Будь-які дефекти лиття всередині литва можуть призвести до розломів під час використання. Якщо виявиться 1% внутрішніх вуглецевих дефектів, згодом будуть подані претензії та штрафи, що змусить вас втратити всі ваші попередні зусилля та збанкрутувати. Кількість дрібних деталей велика, і 100% дефектоскопію зробити неможливо.
Для автомобільного кронштейна балансирного вала матеріалом є QT800-5, а процес втрати піни не рекомендується. Навіть якщо виливок не має дефектів, графіт є грубим через повільну швидкість охолодження виливка, і подальша термічна обробка безсила.
3) Товщина стінки алюмінієвої банки становить 30 мм, зовнішній діаметр 500 мм і висота 1000 мм. Контейнер для ядерних відходів, без дефектів всередині виливка. Одного разу Японія попросила Китай, відомий як держава лиття, виготовити його за ціною, яка в 10 разів перевищує ринкову. Після того як національна група кастингу перевірила це, висновок був "не можу це зробити".
[Вся плавка та заливка мають відбуватися у вакуумному середовищі для забезпечення якості]
4) Велика вітчизняна компанія, що займається литтям з пінопласту, витратила багато грошей на виробництво деталей з ковкого чавуну з пінопласту. Він звернувся до національної групи кастингових органів за вказівками, але не вдався. Тепер це змінилося на виробництво глинистого піску та лінії статичного тиску.
5) Гайки кріплення дуже прості, їх не потрібно відкручувати. Раніше їх у світі могла виробляти лише Японія. Деякі з них здаються простими, але насправді вони дуже складні.
6) Для сірого чавуну, корпусу двигуна, станини, робочого столу, корпусу коробки передач, корпусу зчеплення та інших деталей коробки найкращим є процес утворення піни.
7) Втрачена піна спочатку спалюється, а потім заливається, а також формується порожня оболонка, що приносить світло у виробництво нержавіючої сталі та дуплексних сталевих виливків із спеціальними вимогами до деталей безпеки, витоків, стійкості до високого тиску тощо.
Час публікації: 08 липня 2024 р
