Znanje - Sanxin

"Usponi su projektirani prema standardu. Zašto u odljevcima još uvijek postoje šupljine od skupljanja?"

O ovom pitanju zaista vrijedi razmisliti!

Posebno u proizvodnji sivog i nodularnog lijeva, mnoga poduzeća još uvijek primjenjuju logiku doziranja lijevanog čelika za projektiranje usponskih cijevi i rješavanje problema s lijevanim željezom. Kao rezultat toga, to se suprotstavlja, povećavajući teškoću čišćenja i povećavajući troškove.

Kako bi usponske cijevi za dijelove od lijevanog željeza trebale biti dizajnirane da budu i znanstvene i ekonomične?

Korijen rješavanja ovog problema leži u tome razumijemo li uistinu bitnu razliku u skrućivanju između lijevanog željeza i lijevanog čelika, te na toj osnovi uspostavljamo li skup "filozofije procesa" koji pripada samom lijevanom željezu.

 

Prije svega, ono što trebate znati jest da lijevano željezo nije lijevani čelik i da je sposobnost samousisavanja ključna.

Najznačajnija razlika između lijevanog željeza i lijevanog čelika leži u "grafitizacijskom širenju" tijekom procesa skrućivanja. Sivi lijevani i nodularni lijev će taložiti grafit prilikom hlađenja, uzrokujući širenje volumena, što stvara određeni kapacitet "samohranjenja".

To jest, dovod lijevanog željeza ne ovisi isključivo o usponima, već je to koordinirani sustav koji se temelji na naknadnom dovodu ulivnog sustava i samostalnom dovodu zbog širenja grafita.

Stoga je primarni princip projektiranja lijevanih uzlaznih cijevi razjasniti njihovu dopunsku ulogu. To jest: prvo se osloniti na sustav punjenja za kompenzaciju skupljanja, zatim na širenje grafita za samokompenzaciju, a tek onda koristiti uzlazne cijevi kako bi se nadoknadila razlika. Nasumično povećanje veličine uzlaznih cijevi ne samo da ima suprotan učinak, već može stvoriti i nova vruća mjesta, ometajući prirodni slijed skrućivanja odljevka, što rezultira gubitkom, a ne dobitkom.

 

Nadalje, budući da vrijednost skupljanja nije fiksna, iskustvo se ne može jednoliko primijeniti.

Mnogi ljudi su navikli određivati ​​promjer uspona na temelju "1.5 puta debljine stijenke odljevka", što je kod lijevanog željeza često netočno.

Zapravo, na promjer uspona utječu višestruki čimbenici kao što su sastav legure, temperatura lijevanja, struktura lijeva i krutost kalupa. Na primjer, kod konstrukcijskih dijelova poput osnovnih ploča i vodilica, vrijednost skupljanja u smjeru duljine često je mnogo veća nego u smjeru visine.

 

To također objektivno određuje da ne možemo primijeniti fiksni "proporcionalni udio" na veličinu uspona svih dijelova od lijevanog željeza kao što to činimo s lijevanim čelikom. Pravi znanstveni dizajn mora se temeljiti na dubokom razumijevanju specifičnih radnih uvjeta.

 

Zanimljivije je to što kod lijevanog željeza: tanki i mali dijelovi obično zahtijevaju dovod, dok debeli i veliki ne moraju nužno.

Zbog svojstva samoopskrbe lijevanog željeza, prilikom formuliranja strategija opskrbe moramo se odmaknuti od konvencionalnog razmišljanja: tanki i mali odljevci su oni koji zahtijevaju više pažnje pri opskrbi. Slabi i mali dijelovi mogu u potpunosti iskoristiti sustav opskrbe za opskrbu, dok debeli i mali dijelovi s koncentriranim vrućim točkama trebaju imati posebno postavljene uspone.

Naprotiv, debeli i veliki odljevci imaju manju ovisnost o uzlaznim cijevima. Sve dok je postupak prikladan, mogu se primijeniti male uzlazne cijevi ili čak postupci bez njih. Ključno pitanje leži u tome kako maksimizirati sposobnost samokompresije širenja grafita pomoću kalupa visoke krutosti i razumne primjene hlađenja. U ovom slučaju, nema potrebe da se uzlazna cijev stvrdnjava kasnije od odljevka, a modul uzlazne cijevi može biti čak i manji od debljine stijenke odljevka.

Osim toga, detalji određuju uspjeh ili neuspjeh. Mjesto postavljanja uspona često je važnije od njegove veličine.

Jedna od ključnih točaka uravnoteženog procesa skrućivanja je da uzlazna cijev treba biti blizu vruće točke, ali je ne smije prekrivati. Korijen unutarnjeg ulaza, korijen uzlazne cijevi i vruća točka odljevka ne smiju se preklapati. Istovremeno, treba spriječiti stvaranje "kontaktne vruće točke". Tradicionalno iskustvo projektiranja koje "uzima promjer uzlazne cijevi kao 1.5 puta debljinu stijenke odljevka" vrlo je vjerojatno da će stvoriti veliko područje vruće točke na spoju između uzlazne cijevi i odljevka, uzrokujući da se ovaj dio posljednji skruti i time dovodi do šupljina skupljanja i poroznosti u korijenu odljevka.

Zbog toga preporučujemo upotrebu bočnih oblika za punjenje, kao što su ušni uzlazni elementi i uzlazni elementi za bljeskanje, koji mogu učinkovito raspršiti vruće točke i optimizirati put skrućivanja. U praksi je također potrebno što više izbjegavati izravnu upotrebu cilindričnih i četvrtastih gornjih uzlaznih elemenata kako bi se smanjila toplinska interferencija s tijelom odljevka. ​​​​​​​

 

Savršen dizajn uspona, uz dodatak hladnog željeza, udvostručuje njegovu učinkovitost.

 

Prilikom projektiranja, vruće točke s debelim stijenkama trebaju biti što je više moguće postavljene na donji dio položaja izlijevanja.

Kada postoji značajna razlika u debljini odljevaka, postavljanje kokila u područja debelih stijenki učinkovito je sredstvo za kontrolu slijeda skrućivanja.

Kada se velika ravnina nalazi na gornjoj kutiji, korištenje preljevnog uspona može poboljšati kvalitetu površine odljevka.

Međutim, treba napomenuti da bi vrsta kokila po mogućnosti trebala biti od običnog sivog lijeva, a učestalost njegove upotrebe trebala bi biti strogo ograničena. To je zato što će nakon ponovljene upotrebe oksidacija na površini sivog lijeva dovesti do smanjenja njegove sposobnosti hlađenja, što ne samo da utječe na učinak hranjenja, već može uzrokovati i nedostatke poput poroznosti ili prianjanja odljevaka.

 

Što se tiče specifičnih metoda projektiranja, za usponske cijevi od sivog lijevanog željeza obično se koriste metoda modula skupljanja i metoda empirijskog proporcionalnog udjela.

 

Pri korištenju izoliranih uspona, njihov toplinski modul je približno 1.3 do 1.4 puta veći od običnih uspona (kada su promjer i visina jednaki, koeficijent se uzima kao 1.4), a njihova učinkovitost hranjenja je otprilike u rasponu od 25% do 45% (za one s izvrsnim izolacijskim performansama može se uzeti gornja granica). Što se tiče oblika, sferni su najbolji izbor zbog minimalne površine za odvođenje topline, a slijede cilindrični. Osim toga, treba što više izbjegavati upotrebu "vrućih uspona" kako bi se spriječilo da metalna tekućina kontinuirano zagrijava područje lijevanja tijekom procesa punjenja, dok se metalna tekućina u usponu prva hladi, uzrokujući prerano prekidanje kanala za punjenje, čineći usponski kanal neučinkovitim i uvelike smanjujući učinak hranjenja.

 

Dizajn uspona za dobre dijelove od lijevanog željeza daleko je od pukog odabira veličine. Samo istinskim i potpunim razumijevanjem "samouslužnog svojstva" lijevanog željeza možemo se odvojiti od "načina razmišljanja o lijevanom čeliku" i dizajnirati pouzdan i ekonomičan sustav uspona - a to je upravo smjer kojem bi svaki ljevač trebao kontinuirano težiti.

 

Vigor ima više od 20 godina iskustva i profesionalni tim u lijevanju, kovanju u kalupima i procesima naknadne obrade. Ako imate bilo kakvih pitanja ili trebate nešto za proizvode, slobodno nas kontaktirajte na info@castings-forging.com