Проектирование системы заливки литой стальной арматуры включает в себя определение типа системы заливки, расчет размеров каждой детали, проектирование формы и компоновки и т.д. Конкретное содержание представлено ниже:
Определиться с типом сливной системы
Область применения системы нижнего розлива.
Клапаны сложной формы: для клапанов из литой стали со сложной конструкцией, множеством тонких деталей или глубоких полостей система заливки с нижней разливкой может обеспечить плавное заполнение формы расплавленным металлом, уменьшить размыв полости, избежать таких дефектов, как вымывание песка и включения песка, а также помочь обеспечить целостность и качество поверхности отливки.
Клапаны изготовлены из легко окисляемых материалов: Литые стальные материалы легко окисляются при высоких температурах. Нижняя разливка может обеспечить устойчивый подъем расплавленного металла снизу вверх в полости с небольшой площадью контакта с воздухом, что может эффективно уменьшить окисление расплавленного металла. Подходит для клапанов из литой стали с высокой чувствительностью к окислению.
Большие клапаны: Большие клапаны из литой стали тяжелы и имеют большие размеры. Система нижней разливки позволяет избежать разбрызгивания и ударов, вызванных падением расплавленного металла с высоты, что полезно для улучшения качества отливки.
Меры предосторожности
Разумно установите заливки: количество, положение и размер заливок должны быть разумно определены в соответствии со структурой отливки и распределением тепловых узлов, чтобы расплавленный металл поступал в полость равномерно и плавно, избегая локального перегрева и таких дефектов, как усадочные полости и усадка.
Контролируйте скорость разлива: скорость наполнения системы нижнего разлива относительно низкая. Скорость разливки следует разумно контролировать в зависимости от размера и сложности отливки, чтобы обеспечить плавное заполнение полости расплавленным металлом и избежать преждевременного затвердевания расплавленного металла в разливочном канале из-за слишком медленной скорости разливки.
Усилить меры по вытяжке: хотя нижняя заливка способствует выпуску газа, поскольку расплавленный металл заполняется снизу, газ в полости все равно необходимо выводить через разумно установленный вытяжной канал, в противном случае это может вызвать дефекты, такие как поры и газовые следы. Вытяжные отверстия или вытяжные канавки могут быть установлены в высоких местах и местах хранения газа отливки.
Обратите внимание на конструкцию стояка: система нижней разливки не способствует последовательному затвердеванию отливки и компенсации усадки стояка, поэтому стояк необходимо тщательно спроектировать, чтобы гарантировать, что стояк может эффективно компенсировать усадку отливки. Могут быть приняты такие меры, как увеличение размера стояка, оптимизация положения стояка или использование субсидий, чтобы гарантировать наличие достаточного количества расплавленного металла для дополнения отливки в процессе затвердевания.
Область применения системы верхнего-инжекционного розлива
Клапаны простой конструкции. Для клапанов из литой стали простой формы и небольшой высоты, таких как некоторые прямо-шаровые краны и задвижки, верхняя-система литья под давлением может быстро заполнять форму и эффективно использовать силу тяжести расплавленного металла для быстрого заполнения полости формы и повышения эффективности производства.
Толстые и большие отливки: когда толщина стенки клапана из литой стали велика или он относится к толстым и большим отливкам, верхний-тип впрыска способствует последовательному затвердеванию отливки снизу вверх, так что эффект компенсации усадки стояка лучше, что может эффективно уменьшить дефекты, такие как усадочные полости и усадка, и обеспечить плотность отливки.
Отливки с низкими требованиями к качеству поверхности. Если требования к качеству поверхности клапана из литой стали относительно низкие, и основное внимание уделяется внутреннему качеству и механическим свойствам, система верхнего-литья впрыском может в определенной степени сократить время окисления расплавленного металла в полости формы благодаря высокой скорости заполнения, что способствует получению лучшего внутреннего качества.
Меры предосторожности
Предотвратите пескоструйную очистку: поскольку расплавленный металл заливается сверху, он оказывает большее воздействие на верхнюю поверхность и стенки полости, что может легко вызвать дефекты пескоструйной обработки. Поэтому при формовании следует усиливать компактность верхней поверхности и ударных частей полости. При необходимости можно использовать специальные формовочные материалы или меры по усилению, например использование высокопрочного поверхностного песка и установку ребер жесткости.
Контролируйте высоту заливки: если высота заливки слишком велика, сила удара расплавленного металла будет слишком большой, что усугубит размыв и окисление полости; Если высота заливки слишком мала, это может привести к неравномерному наполнению. Как правило, высоту заливки следует разумно контролировать в зависимости от размера и формы отливки и она не должна превышать 1 м.
Оптимизировать конструкцию залитых отверстий: форма, размер и количество залитых отверстий должны быть разумно спроектированы так, чтобы расплавленный металл мог равномерно распределяться в полости во избежание локального перегрева и чрезмерной концентрации расплавленного металла. Распределенные литники можно использовать для увеличения количества литников и уменьшения площади поперечного сечения каждого литника для уменьшения скорости потока и силы удара расплавленного металла.
Обратите внимание на выхлоп: во время верхней заливки расплавленный металл заполняет форму сверху вниз, что легко окутывает газ в полости формы внутри отливки, образуя дефекты, такие как поры. Поэтому необходимо разумно настроить выпускной канал, чтобы обеспечить беспрепятственный выпуск газа из полости формы. Выпускные отверстия или выхлопные канавки могут быть установлены сверху и сбоку отливки, а диаметр выхлопного отверстия обычно составляет 3-5 мм.
Область применения системы бокового впрыска.
Клапан средней сложности: для клапанов из литой стали, конструкция которых не является ни особенно простой, ни слишком сложной, например, некоторых запорных клапанов и обратных клапанов с определенными выступами и ребрами, система заливки с боковым впрыском может лучше учитывать требования стабильности наполнения и компенсации усадки, а также может обеспечить более равномерный поток расплавленного металла в полость формы, уменьшая турбулентность и удары во время процесса заполнения.
Клапаны с разной толщиной стенок: когда клапан из литой стали имеет несколько толщин стенок и разница в толщине стенок не особенно велика, тип бокового впрыска способствует контролю направления потока и распределения температуры расплавленного металла, так что детали с разной толщиной стенок могут затвердевать более равномерно, что помогает предотвратить возникновение таких дефектов, как усадочные полости и усадка при переходе толщины стенки.
Клапаны с определенными требованиями к качеству поверхности: эта разливочная система имеет относительно небольшое истирание полости, что может в определенной степени гарантировать качество поверхности отливки. Он подходит для клапанов из литой стали с определенными требованиями к шероховатости и плоскостности поверхности, например для некоторых клапанов, требующих высоко-точной обработки.
Дела, требующие внимания
Выбор положения слитка: Положение слитка сбоку должно быть точно выбрано в соответствии со структурными характеристиками и распределением тепловых узлов отливки. Как правило, следует избегать попадания слитка на сердечник или тонкостенную деталь, чтобы прямое воздействие расплавленного металла не вызывало дефектов, таких как песчаные дыры и эрозия. При этом ингод должен располагаться как можно ближе к толстой и большой части отливки, чтобы облегчить компенсацию усадки.
Предотвращение вовлечения воздуха: хотя заполнение с боковым впрыском относительно стабильно, газ все же может захватываться в процессе течения расплавленного металла в полость. Следовательно, необходимо контролировать угол наклона слитка и скорость потока расплавленного металла, чтобы расплавленный металл поступал в полость под подходящим углом и скоростью, чтобы уменьшить возможность уноса газа. При необходимости в полости можно установить шлакоподпорную стенку или устройство стабилизации потока для стабилизации потока расплавленного металла и предотвращения воздухововлечения.
Учитывайте влияние разделяющей поверхности. Поскольку система бокового-разливочного впрыска тесно связана с разделяющей поверхностью, при проектировании следует полностью учитывать положение и форму разделяющей поверхности. Залитки должны быть установлены на разделяющей поверхности, насколько это возможно, чтобы облегчить формование и очистку, и в то же время следует избегать разрезания заготовок разделительной поверхностью и воздействия на поток расплавленного металла. Если разделительная поверхность имеет изогнутую форму или неправильную форму, форму и расположение заготовок следует разумно отрегулировать, чтобы расплавленный металл мог беспрепятственно течь в полость.
Баланс заполнения и усадки: необходимо сбалансировать потребности в заполнении и усадке, разумно спроектировав размер, количество и распределение входных отверстий и подбирая соответствующие стояки. Не следует игнорировать эффект усадки из-за чрезмерного стремления к гладкому заполнению, а также не следует подчеркивать эффект усадки, приводящий к негладкому заполнению. Обычно необходимо оптимизировать конструкцию системы розлива посредством моделирования или испытаний процесса для достижения наилучшего эффекта наполнения и усадки.
Ступенчатая литниковая система: несколько слоев заливных отверстий открываются на разной высоте отливки, позволяя расплавленному металлу заполнять форму слоями и плавно, что позволяет эффективно избежать чрезмерного окисления расплавленного металла и облегчить последовательное затвердевание и компенсацию усадки. Его часто используют для литой стальной арматуры большой высоты и сложной конструкции.
Рассчитать размер воротной системы
Определите на основе эмпирических данных: Для некоторых распространенных типов и размеров клапанов из литой стали размер каждой части литниковой системы можно определить, обратившись к эмпирическим данным в соответствующем руководстве. Например, диаметр литника небольшого клапана из литой стали может составлять 15-20 мм, а ширина впускного отверстия - 5-10 мм; диаметр литника литой стальной арматуры среднего размера составляет 20-30 мм, ширина входного отверстия - 10-15 мм и т. д.
Продумать форму и расположение воротной системы.
Конструкция формы. Каждая часть литниковой системы должна быть спроектирована как можно более гладкой и обтекаемой, избегая резких поворотов и-изменений поперечного сечения, чтобы уменьшить сопротивление потоку и турбулентность расплавленного металла. Литник обычно имеет форму конуса с большой вершиной и небольшим низом, чтобы облегчить плавное течение расплавленного металла; желоб и затворы в основном имеют трапециевидное или полукруглое поперечное сечение для облегчения потока расплавленного металла и блокирования шлака.
Дизайн макета:Компоновку разливочной системы следует определять в зависимости от конструктивной формы, размеров и разделяющей поверхности отливки. Открытое положение заливок должно исключать прямое попадание расплавленного металла на сердечник и стенки полости и стараться обеспечить равномерный поток расплавленного металла в полость. Для сложных клапанов из литой стали может потребоваться несколько впускных отверстий для обеспечения равномерного заполнения. При этом положение и направление литника и заливки должны быть разумно заданы, чтобы компоновка всей заливочной системы была компактной и разумной, удобной для операций формования и заливки.