Технология литья по выплавляемым моделям, как метод почти статического формования отливок, в последние годы быстро развивалась. В зарубежных странах, благодаря последовательному завершению и вводу в эксплуатацию механизированных и автоматизированных линий литья по выплавляемым моделям, а также получению значительных экономических и социальных выгод, технология литья по выплавляемым моделям показала высокую жизнеспособность.
Хотя применение технологии литья по выплавляемым моделям в моей стране какое-то время назад продвигалось медленно, в последние годы оно быстро развивалось. Многие малые и средние литейные компании все чаще применяют эту технологию, особенно из-за низких инвестиций в оборудование для литья по газифицируемым моделям и короткого технологического маршрута. Однако некоторые компании не обращают внимания на некоторые эксплуатационные вопросы, что приводит к возникновению проблем в производственном процессе, которые сильно влияют на качество отливок.
1.Изготовление моделей
В процессе литья по выплавляемым моделям изготовление моделей является очень важным звеном. Выбор сырья EPS, технология обработки модели, точность размеров, плотность модели, контроль таких факторов, как количество продуктов пиролиза при разливке, являются необходимыми условиями получения качественных отливок. На данный момент существует несколько способов создания моделей для малого и среднего бизнеса:
(1) Вырезанные и склеенные из упаковочных листов EPS.
(2) Сделайте свои собственные формы и поручите их обработку сторонним фабрикам.
(3) Изготовьте собственное простое оборудование для предварительной формовки.
При изготовлении моделей вышеуказанным методом часто встречается явление невнимания к изменению плотности рисунка. Особенно, когда модель передается на обработку на стороннюю фабрику, контролировать влажность непросто. Часто случается, что при заливке расплавленный чугун разбрызгивается обратно из литника, либо отливка имеет хладоизоляцию, недостаточную заливку и т. д. По этой причине плотность модели следует проверять в процессе производства и увеличивать время высыхания модели. После того, как гранулы EPS выбраны в ходе технологических экспериментов, производитель сырья не может быть изменен по своему желанию. Для контроля шариков во время подготовки к производству следует использовать инструменты для взвешивания. плотность частиц, изменение метода контроля плотности гранул на основе ручного опыта; после принятия вышеуказанного метода проблема была решена.
2. Проблемы с вибрацией
Виброуплотнение является одной из четырех ключевых технологий литья по выплавляемым моделям. Функция вибрации заключается в том, чтобы заставить сухой песок динамически течь в песочнице, улучшить заполнение и плотность сухого песка и предотвратить дефекты литья. При вибрации сухого песка для заполнения идеальной ситуацией является то, что сухой песок течет упорядоченно во время процесса вибрации и равномерно заполняет все части модели, не деформируя модель, так что формовочный песок в песочнице приобретает более высокую и равномерную плотность заполнения.
Вибрационные столы для литья по выплавляемым моделям малых и средних предприятий в большинстве своем представляют собой оборудование собственного производства. При вибрации наиболее распространенным явлением является неправильная работа вибрации, приводящая к деформации рисунка, растрескиванию красочного слоя и т. д., что приводит к соответствующим дефектам отливки. Некоторые вибростолы сами по себе склонны к деформации из-за чрезмерной силы возбуждения и несбалансированных поляризационных блоков одной группы двигателей. С этой целью в основном следует регулировать силу возбуждения, амплитуду и время вибрации; для отливок больших размеров и простой конструкции трехмерную вибрацию шести двигателей можно заменить на вертикальную или горизонтальную вибрацию сдвоенных двигателей; особенно прибор для обнаружения вибрации. Каждый параметр платформы тестируется и настраивается в соответствии с проектными требованиями.
3. Есть проблемы с использованием краски
В процессе литья по выплавляемым моделям использование покрытий может улучшить жесткость и прочность модели, изолировать модель EPS от формы, предотвратить прилипание песка и разрушение формы; в процессе литья продукты высокотемпературного разложения модели могут своевременно и плавно выходить через покрытие. Покрытия обычно состоят из огнеупорных материалов, связующих, суспендирующих агентов и т. д. Доля каждого компонента оказывает большое влияние на эксплуатационные характеристики покрытия.
Однако некоторые компании не совсем понимают роль состава покрытия и произвольно меняют формулу покрытия и процесс его приготовления или продолжают готовить и использовать его из-за отсутствия определенного компонента, что приводит к значительному снижению характеристик покрытия. ; у некоторых компаний возникают проблемы в процессе погружения и сушки выкроек. Иногда, чтобы сократить время, следующее покрытие погружением наносится до того, как высохнет первое покрытие, в результате чего внутренняя часть модели не полностью высыхает и содержит влагу; летом используется только метод сушки, и процесс нестабильен, в результате чего во время заливки образуются обратные брызги или поры; Толщина покрытия не меняется в зависимости от различных отливок, температуры разливки и напора расплавленного чугуна.
Только уделяя внимание и решая вышеуказанные проблемы, а также работая над деталями операции, можно избежать дефектов литья, вызванных покрытием.
4. Возникли проблемы в процессе заливки
Во время заливки литья по выплавляемым моделям, для того чтобы выпустить газ и остатки испарения модели, литник должен быть достаточной высоты, чтобы расплавленный металл имел достаточный напор, чтобы подтолкнуть поток расплавленного металла для стабильного и быстрого заполнения формы, гарантируя, что поверхность отливки будет полной и чистой. На практике некоторые компании используют оригинальный литниковый стакан для литья в песчаные формы. Из-за его небольшого размера нестабильный поток жидкости склонен вызывать сколы заготовки. Чтобы обеспечить достаточный поток для поддержания процесса заливки и быстрого установления начального давления, можно использовать больший литниковый стакан; литник делается полым, чтобы уменьшить обратное распыление газа и увеличить давление в начале заливки. головка.
При литье по выплавляемым моделям используется виброформование сухим песком под отрицательным давлением. При формовании этим методом прочность формы значительно превышает прочность зеленого песка. Использование отрицательного давления может улучшить стабильность литейной формы и быстро удалить продукты пиролиза и газификации, образующиеся при испарении формы. Однако в ходе производственного процесса некоторые фабрики обращают внимание только на наблюдение за отрицательным давлением на поверхности перед разливкой, но часто игнорируют изменения отрицательного давления во время процесса разливки, что приводит к дефектам отливки. Эту проблему можно хорошо решить, регулируя отрицательное давление в процессе заливки в зависимости от размера отливки и количества продуктов пиролиза.
Наиболее часто используемым методом литья является литье в песчаные формы, за которым следуют специальные методы литья, такие как литье в металлические формы, литье по выплавляемым моделям, литье в гипсовые формы и т. д. Литье в песчаные формы можно разделить на глиняные песчаные формы, песчаные формы с органическим связующим, самозатвердевающие смолы. песчаные формы, формы из пенопласта и т. д.
Принципы выбора методов литья:
1. Предпочтительнее литье в песчаные формы. Основная причина в том, что по сравнению с другими методами литья, литье в песчаные формы имеет низкую стоимость, простой производственный процесс и короткий производственный цикл. Когда мокрый тип не может удовлетворить требованиям, рассмотрите возможность использования типа сухого песка с глиняной поверхностью, типа сухого песка или другого типа песка. Вес отливок, полученных методом литья в глиняные зеленые песчаные формы, может варьироваться от нескольких килограммов до десятков килограммов, в то время как отливки, полученные методом сухой глиняной формы, могут весить десятки тонн.
2. Метод литья должен подходить для производственной партии. Такие методы литья, как литье под низким давлением, литье под давлением и центробежное литье, подходят только для массового производства из-за дорогостоящего оборудования и форм.
3. Метод моделирования должен быть пригоден для заводских условий.
Например, при производстве отливок, таких как станины больших станков, обычно используется метод литья стержней без изготовления моделей и песочных ящиков, а стержень собирается в яме; в то время как на других заводах для изготовления моделей используется метод литья песочных ящиков. На разных предприятиях разные условия производства (включая оборудование, площадки, квалификацию сотрудников и т. д.), производственные привычки и накопленный опыт. Исходя из этих условий, следует рассмотреть, какие изделия подходят, а какие не подходят (или не могут быть рассмотрены).
4. Необходимо учитывать требования к точности и стоимость отливок.
Дефекты и профилактика при термообработке пресс-форм
1. На поверхности формы имеются мягкие места.
После термической обработки на поверхности формы появляются мягкие пятна, которые влияют на износостойкость формы и сокращают срок ее службы.
(1) Причины
На поверхности формы до термообработки имеются оксидные окалины, пятна ржавчины и частичное обезуглероживание. После закалки и нагрева охлаждающая и закалочная среда выбрана неправильно, и в закалочной среде слишком много примесей или старения.
(2) Профилактические меры
Перед термической обработкой формы необходимо удалить оксидную окалину и пятна ржавчины. Поверхность формы должна быть надлежащим образом защищена во время закалки и нагрева. Для нагрева следует максимально использовать вакуумные электропечи, печи с соляной ванной и печи с защитной атмосферой. При охлаждении после закалки и нагрева следует выбирать подходящую охлаждающую среду, а охлаждающую среду, используемую в течение длительного времени, следует часто фильтровать или регулярно заменять.
2. Плохая структура формы до термообработки
Окончательная сфероидизированная структура формы грубая и неровная, сфероидизация несовершенна, а структура имеет сетчатые, ленточные и цепочечные карбиды, из-за чего форма будет подвержена трещинам после закалки и ее придется выбрасывать.
(1) Причины
Исходная структура материала стали формы имеет сильную сегрегацию карбидов. Некачественный процесс ковки, такой как слишком высокая температура нагрева ковки, небольшая деформация, высокая температура остановки ковки, медленная скорость охлаждения после ковки и т. д., делает структуру ковки грубой и имеет сетчатые, ленточные и цепочечные карбиды, что затрудняет устранение сфероидизационного отжига. Некачественный процесс сфероидизационного отжига, такой как слишком высокая или слишком низкая температура отжига, короткое время изотермического отжига и т. д., может привести к неравномерной структуре сфероидизационного отжига или плохой сфероидизации.
(2) Превентивные меры
Как правило, стальные материалы для пресс-форм хорошего качества следует выбирать, насколько это возможно, в зависимости от условий работы пресс-формы, размера производственной партии и свойств упрочнения самого материала. Улучшите процесс ковки или используйте нормализующую подготовительную термообработку для устранения неоднородности сетчатых и цепных карбидов и карбидов в сырье.
Высокоуглеродистые литейные стали с сильной сегрегацией карбидов, которые не поддаются ковке, можно подвергать термической обработке на твердый раствор. Чтобы сформулировать правильные характеристики процесса сфероидизирующего отжига для кованой заготовки пресс-формы, можно использовать закалку и отпуск, а также быстрый равномерный сфероидизирующий отжиг. Установите печь разумно, чтобы обеспечить однородность температуры основания формы в печи.
3. В форме возникают закалочные трещины.
Трещины в форме после закалки являются самыми большими дефектами в процессе термообработки формы, которые приводят к списанию обработанной формы и большим потерям для производства и экономики.
(1) Причина возникновения
Материал формы имеет сильную сетчатую сегрегацию карбидов. В форме имеются напряжения механической обработки или холодной пластической деформации. Неправильный режим термообработки (слишком быстрый нагрев или охлаждение, неправильный выбор закалочной охлаждающей среды, слишком низкая температура охлаждения, слишком длительное время охлаждения и т. д.).
Форма имеет сложную форму, неравномерную толщину, острые углы и резьбовые отверстия, что вызывает чрезмерные термические напряжения и структурные напряжения. Температура закалочного нагрева слишком высока, чтобы вызвать перегрев или перегорание. Отпуск после закалки произведен несвоевременно или время отпуска и сохранения тепла недостаточно. При доработке, закалке и нагреве детали нагревают и повторно закаливают без промежуточного отжига. Термическая обработка, неправильный процесс шлифования. При электроэрозионной обработке после термообработки возникают высокие растягивающие напряжения и микротрещины в закаленном слое.
(2) Превентивные меры
Strictly control the inherent quality of the mold raw materials, improve the forging and spheroidizing annealing process, eliminate network, ribbon, and chain carbides, and improve the uniformity of the spheroidized structure. After mechanical processing or cold plastic deformation, the mold should be stress-relieved annealed (>600 градусов) и затем нагревают и закаливают. Для форм сложной формы следует использовать асбест для затыкания резьбовых отверстий, обертывания опасных участков и тонкостенных участков, а также использовать ступенчатую закалку или изотермическую закалку.
Отжиг или высокотемпературный отпуск необходимы при доработке или восстановлении форм. Во время закалки и нагрева следует использовать предварительный нагрев, во время охлаждения следует принимать меры по предварительному охлаждению и выбирать соответствующие закалочные средства. Температура и время закалочного нагрева должны строго контролироваться, чтобы предотвратить перегрев и перегорание формы.
Форма должна быть закалена вовремя после закалки, а время сохранения тепла должно быть достаточным. Высоколегированные сложные формы должны быть подвергнуты отпуску 2-3 раз. Выберите правильный процесс шлифования и подходящий шлифовальный круг. Улучшите процесс электроэрозионной обработки пресс-формы, выполните снятие напряжений и отпуск.
4. Структура формы становится грубой после закалки.
Грубая структура формы после закалки серьезно повлияет на механические свойства формы. При использовании форма ломается, что серьезно влияет на срок службы формы.
(1) Причина возникновения
Материалы стали для пресс-форм перепутаны, и фактическая температура закалки стали намного ниже требуемой температуры закалки материала пресс-формы (например, обработка стали GCr15 как стали 3Cr2W8V). Правильный процесс сфероидизации не был проведен перед закалкой стали, что привело к плохой структуре сфероидизации. Температура нагрева при закалке слишком высока или время выдержки слишком велико. Неправильное размещение в печи может привести к перегреву вблизи электродов или нагревательных элементов. Для пресс-форм с большими изменениями поперечного сечения неправильный выбор параметров процесса нагрева при закалке приведет к перегреву в тонких секциях и острых углах.
(2) Превентивные меры
Стальные материалы должны быть строго проверены перед поступлением на склад, чтобы предотвратить путаницу и случайное размещение стальных материалов. Перед закалкой формы следует выполнить правильную ковку и сфероидизирующий отжиг, чтобы обеспечить хорошую сфероидизирующую структуру. Правильно формулировать характеристики процесса закалки и нагрева формы и строго контролировать температуру нагрева и время выдержки закалки. Регулярно проверяйте и калибруйте приборы для измерения температуры, чтобы обеспечить нормальную работу приборов. При нагреве в печи соблюдайте соответствующее расстояние от электродов или нагревательных элементов.
