Знание - Sanxin

„Щанговете са проектирани съгласно стандарта. Защо все още има свиващи се кухини в отливките?“

Този въпрос наистина си струва да се обмисли!

Особено в производството на сив чугун и сферографитен чугун, много предприятия все още прилагат логиката на подаване на лята стомана за проектиране на щрангове и справяне с проблеми с чугуна. В резултат на това това води до обратен ефект, увеличавайки трудността за почистване и вместо това повишавайки разходите.

Как трябва да бъдат проектирани повдигачите за чугунени части, така че да бъдат едновременно научни и икономични?

Коренът на решаването на този проблем се крие в това дали наистина разбираме съществената разлика във втвърдяването между чугун и отливка от стомана и на тази основа установяваме набор от „философия на процеса“, която принадлежи на самия чугун.

 

Преди всичко, това, което трябва да знаете, е, че чугунът не е лята стомана и способността за самозахранване е ключова.

Най-съществената разлика между чугуна и лятата стомана се състои в „графитизационното разширение“ по време на процеса на втвърдяване. Сивият чугун и пластичният чугун ще утаят графит при охлаждане, причинявайки обемно разширение, което формира определен капацитет за „самозахранване“.

Тоест, захранването на чугунени детайли не се основава единствено на щрангове, а е координирана система, базирана на последващото захранване от литниковата система и самозахранването, дължащо се на разширяването на графита.

Следователно, основният принцип при проектирането на чугунени повдигащи елементи е да се изясни тяхната допълнителна роля. А именно: първо да се разчита на системата за подаване за компенсиране на свиването, след това на разширяването на графита за самокомпенсиране и едва след това да се използват повдигащи елементи, за да се компенсира разликата. Сляпото увеличаване на размера на повдигащите елементи не само води до обратен ефект, но може и да създаде нови горещи точки, нарушавайки естествената последователност на втвърдяване на отливката, което води до загуба, а не до печалба.

 

Освен това, тъй като стойността на свиването не е фиксирана, опитът не може да се прилага еднакво.

Много хора са свикнали да определят диаметъра на щранговете въз основа на „1.5 пъти дебелината на стената на отливката“, което често е неправилно при чугуна.

Всъщност, диаметърът на повдигача се влияе от множество фактори, като например състав на сплавта, температура на отливане, структура на отливката и твърдост на формата. Например, в структурни части като основни плочи и направляващи релси, стойността на свиване по дължина често е много по-голяма от тази по височина.

 

Това обективно определя и факта, че не можем да прилагаме фиксирана „пропорция“ към размера на повдигача на всички чугунени части, както правим с лятата стомана. Истинският научен дизайн трябва да се основава на задълбочено разбиране на специфичните работни условия.

 

По-интересното е, че при чугуна: тънките и малки части обикновено изискват подаване, докато дебелите и големите не е задължително.

Поради свойството на чугуна да се самозахранва, когато формулираме стратегии за подаване, трябва да се откъснем от конвенционалното мислене: тънките и малки отливки са тези, които изискват повече внимание при подаване. Слабите и малки части могат да използват пълноценно системата за подаване, докато дебелите и малки части с концентрирани горещи точки се нуждаят от специално разположени повдигачи.

Напротив, дебелите и големи отливки имат по-малка зависимост от рифелиращите елементи. Стига процесът да е подходящ, могат да се прилагат и малки рифелиращи елементи или дори процеси без рифелиращи елементи. Основният въпрос е как да се увеличи максимално способността за самокомпресия при разширяване на графита чрез форми с висока коравина и разумно прилагане на охлаждащи препарати. В този случай няма нужда рифелиращият елемент да се втвърдява по-късно от отливката, а модулът на рифелиращия елемент може дори да бъде по-малък от дебелината на стената на отливката.

Освен това, детайлите определят успеха или неуспеха. Мястото на поставяне на щранга често е по-важно от това колко голям е той.

Един от ключовите моменти на балансирания процес на втвърдяване е, че повдигащият елемент трябва да е близо до горещата точка, но не трябва да я покрива. Коренът на вътрешния отвор, коренът на повдигащия елемент и горещата точка на отливката не трябва да се припокриват. В същото време трябва да се внимава за образуването на „контактна гореща точка“. Традиционният конструктивен опит, при който „диаметърът на повдигащия елемент се приема за 1.5 пъти дебелината на стената на отливката“, е много вероятно да образува голяма зона с гореща точка на връзката между повдигащия елемент и отливката, което води до втвърдяване на тази част последна и по този начин до свиване на кухини и порьозност в основата на отливката.

Поради тази причина, ние препоръчваме използването на форми за странично подаване, като например ушни повдигачи и флаш повдигачи, които могат ефективно да разпръснат горещите точки и да оптимизират пътя на втвърдяване. На практика е необходимо също така да се избягва директното използване на цилиндрични и квадратни горни повдигачи, доколкото е възможно, за да се намали топлинното въздействие върху тялото на отливката. ​​​​​​​

 

Перфектният дизайн на повдигача, с добавянето на хладно желязо, удвоява ефективността му.

 

При проектирането, горещите точки с дебели стени трябва да бъдат разположени възможно най-близо до долната част на позицията за изливане.

Когато има значителна разлика в дебелината на отливките, поставянето на кокили в дебелостенните зони е ефективно средство за контрол на последователността на втвърдяване.

Когато голямата равнина е върху горната кутия, използването на преливник може да подобри качеството на повърхността на отливката.

Трябва да се отбележи обаче, че видът на кокила за предпочитане е обикновен сив чугун, а честотата му на използване трябва да бъде строго ограничена. Това е така, защото след многократна употреба, окисляването на повърхността на сивия чугун ще доведе до намаляване на охлаждащата му способност, което не само влияе върху ефекта на подаване, но може да причини и дефекти като порьозност или адхезия на отливките.

 

По отношение на специфичните методи за проектиране, методът на модула на свиване и методът на емпиричната пропорция обикновено се използват за щрангове от сив чугун.

 

При използване на изолирани щрангове, техният термичен модул е ​​приблизително 1.3 до 1.4 пъти по-висок от този на обикновените щрангове (когато диаметърът и височината са равни, коефициентът се приема за 1.4), а ефективността им на подаване е приблизително в диапазона от 25% до 45% (за тези с отлични изолационни характеристики може да се вземе горната граница). По отношение на формата, сферичните са най-добрият избор поради минималната им повърхност за разсейване на топлината, следвани от цилиндричните. Освен това, използването на „горещи щрангове“ трябва да се избягва, доколкото е възможно, за да се предотврати непрекъснатото нагряване на зоната за леене от металната течност по време на процеса на пълнене, докато металната течност в щранга се охлажда първо, което води до преждевременно прекъсване на канала за подаване, което прави щранга неефективен и значително намалява ефекта на подаване.

 

Проектирането на повдигащи елементи за качествени чугунени детайли далеч не е просто избор на размер. Само чрез истинско и пълно разбиране на „самозахранващото се свойство“ на чугуна можем да се откъснем от „нагласата на лятата стомана“ и да проектираме надеждна и икономична система за повдигащи елементи - и това е точно посоката, към която всеки леяр трябва непрекъснато да се стреми.

 

Вигор има над 20 години опит и професионален екип в леенето, коването под налягане и процесите на последваща обработка. Ако имате някакви въпроси или продукти, които трябва да направите, моля, не се колебайте да се свържете с нас на info@castings-forging.com