Návrh nalévacího systému ventilů z ocelolitiny zahrnuje určení typu nalévacího systému, výpočet rozměrů jednotlivých dílů, návrh tvaru a uspořádání atd. Konkrétní obsah je následující:
Určete typ nalévacího systému
Rozsah použití systému spodního nalévání
Ventily se složitým tvarem: U ventilů z lité oceli se složitou strukturou, mnoha tenkými částmi nebo hlubokými dutinami může systém spodního nalévání zajistit, aby roztavený kov hladce naplnil formu, omezil odírání dutiny, zabránilo se defektům, jako je drhnutí pískem a inkluze písku, a pomůže zajistit integritu a kvalitu povrchu odlitku.
Ventily vyrobené ze snadno oxidovatelných materiálů: Materiály z lité oceli snadno oxidují při vysokých teplotách. Spodní lití může způsobit, že roztavený kov plynule stoupá zdola nahoru v dutině s malou kontaktní plochou se vzduchem, což může účinně snížit oxidaci roztaveného kovu. Je vhodný pro ventily z lité oceli s vysokou oxidační citlivostí.
Velké ventily: Velké ventily z lité oceli jsou těžké a mají velké rozměry. Systém spodního nalévání může zabránit rozstřikování a nárazům způsobeným roztaveným kovem padajícím z vysokého místa, což je výhodné pro zlepšení vnitřní kvality odlitku.
Opatření
Rozumné nastavení vtoků: Počet, umístění a velikost vtoků by měly být přiměřeně určeny podle struktury odlitku a rozložení tepelných uzlů, aby bylo zajištěno, že roztavený kov proudí do dutiny rovnoměrně a hladce, aby se zabránilo místnímu přehřátí a defektům, jako jsou smršťovací dutiny a smrštění.
Ovládejte rychlost nalévání: Rychlost plnění systému spodního nalévání je relativně pomalá. Rychlost lití by měla být přiměřeně řízena podle velikosti a složitosti odlitku, aby bylo zajištěno, že roztavený kov může hladce vyplnit dutinu a zabránit předčasnému tuhnutí roztaveného kovu v licím kanálu v důsledku příliš pomalé rychlosti lití.
Posílit výfuková opatření: Přestože spodní nalévání přispívá k vypouštění plynu, protože roztavený kov je plněn zespodu, plyn v dutině musí být stále vypouštěn přes rozumně nastavený výfukový kanál, jinak může způsobit defekty, jako jsou póry a plynové stopy. Výfukové otvory nebo výfukové drážky lze osadit na vyvýšená místa a prostory pro ukládání plynu odlitku.
Věnujte pozornost konstrukci nálitku: Systém spodního lití nepřispívá k postupnému tuhnutí odlitku a kompenzaci smrštění nálitku, takže nálitek musí být pečlivě navržen, aby bylo zajištěno, že nálitek může účinně kompenzovat smrštění odlitku. Lze přijmout opatření, jako je zvětšení velikosti nálitku, optimalizace polohy nálitku nebo využití dotací, aby se zajistilo, že během procesu tuhnutí bude dostatek roztaveného kovu pro doplnění odlitku.
Rozsah použití horního-systému vstřikování
Ventily s jednoduchou konstrukcí: U ventilů z lité oceli s jednoduchými tvary a malými výškami, jako jsou některé přímé-kulové ventily a šoupátka, může horní-systém vstřikování rychle naplnit formu a efektivně využít gravitaci roztaveného kovu k rychlému vyplnění dutiny formy a zvýšení efektivity výroby.
Tlusté a velké odlitky: Pokud je tloušťka stěny ventilu z lité oceli velká nebo patří k tlustým a velkým odlitkům, horní-typ vstřikování přispívá k postupnému tuhnutí odlitku zdola nahoru, takže účinek kompenzace smrštění nálitku je lepší, což může účinně snížit vady, jako jsou smršťovací dutiny a hustotu odlitku.
Odlitky s nízkými požadavky na kvalitu povrchu: Pokud jsou požadavky na kvalitu povrchu ventilu z lité oceli relativně nízké a hlavní důraz je kladen na vnitřní kvalitu a mechanické vlastnosti, může špičkový systém vstřikování do určité míry zkrátit dobu oxidace roztaveného kovu v dutině formy díky své vysoké rychlosti plnění, což přispívá k dosažení lepší vnitřní kvality.
Opatření
Zabraňte pískování: Vzhledem k tomu, že roztavený kov je naléván shora, má větší dopad na horní povrch a stěnu dutiny, což může snadno způsobit defekty při pískování. Při formování by proto měla být zpevněna kompaktnost horního povrchu a naražených částí dutiny. V případě potřeby lze použít speciální formovací materiály nebo vyztužovací opatření, jako je použití vysoce{2}}pevnostního povrchového písku a nastavení výztužných žeber.
Kontrolujte výšku lití: Pokud je výška lití příliš vysoká, síla nárazu roztaveného kovu bude příliš velká, což zhorší odírání a oxidaci dutiny; pokud je výška nalévání příliš nízká, může to způsobit nerovnoměrné plnění. Obecně by výška lití měla být přiměřeně řízena podle velikosti a tvaru odlitku a neměla by přesáhnout 1 m.
Optimalizujte konstrukci vtoků: Tvar, velikost a počet vtoků by měly být přiměřeně navrženy tak, aby roztavený kov mohl být rovnoměrně distribuován v dutině, aby se zabránilo místnímu přehřátí a nadměrné koncentraci roztaveného kovu. Distribuované vtokové vložky lze použít ke zvýšení počtu vtoků a zmenšení plochy průřezu- jednotlivých vtoků, aby se snížila rychlost proudění a rázová síla roztaveného kovu.
Dávejte pozor na odsávání: Při horním lití roztavený kov plní formu shora dolů, což snadno obalí plyn v dutině formy uvnitř odlitku a tvoří vady, jako jsou póry. Proto je nutné nastavit výfukový kanál rozumně, aby bylo zajištěno, že plyn z dutiny formy může být vypouštěn hladce. Výfukové otvory nebo výfukové drážky lze nastavit na horní a boční straně odlitku a průměr výfukového otvoru je obecně 3-5 mm.
Rozsah použití systému bočního vstřikování
Středně složitý ventil: U ventilů z lité oceli, jejichž konstrukce není ani zvlášť jednoduchá, ani příliš složitá, jako jsou některé uzavírací ventily a zpětné ventily s určitými výstupky a žebry, může systém bočního vstřikování lépe zohlednit požadavky na stabilitu plnění a kompenzaci smrštění a může zajistit, aby roztavený kov proudil do dutiny formy rovnoměrněji, což snižuje turbulence a nárazy během procesu plnění.
Ventily s více tloušťkami stěny: Když má ventil z lité oceli více tlouštěk stěny a rozdíl v tloušťce stěny není příliš velký, typ bočního vstřikování přispívá k řízení směru proudění a rozložení teploty roztaveného kovu, takže části s různými tloušťkami stěny mohou tuhnout rovnoměrněji, což pomáhá předcházet defektům, jako jsou smršťovací dutiny a smršťování na přechodu tloušťky stěny.
Ventily s určitými požadavky na kvalitu povrchu: Tento licí systém má relativně malé oděrky na dutině, což může do určité míry zaručit kvalitu povrchu odlitku. Je vhodný pro ventily z lité oceli s určitými požadavky na drsnost a rovinnost povrchu, jako jsou některé ventily, které vyžadují vysoce-přesné zpracování.
Záležitosti vyžadující pozornost
Volba polohy ingodu: Poloha ingodu na straně by měla být přesně zvolena podle konstrukčních charakteristik a rozložení tepelných uzlů odlitku. Obecně je třeba zabránit tomu, aby ingoda směřovala k jádru nebo tenkostěnné části, aby přímý dopad roztaveného kovu nezpůsobil vady, jako jsou pískové díry a eroze. Ingoda by měla být zároveň co nejblíže tlusté a velké části odlitku, aby se usnadnila kompenzace smrštění.
Zabránění strhávání vzduchu: Přestože je boční vstřikovací náplň relativně stabilní, plyn může být stále strháván v procesu proudění roztaveného kovu do dutiny. Proto je nutné řídit úhel ingodu a rychlost proudění roztaveného kovu tak, aby roztavený kov proudil do dutiny pod vhodným úhlem a rychlostí, aby se snížila možnost strhávání plynu. V případě potřeby může být v dutině umístěna zádržná stěna strusky nebo zařízení pro stabilizaci toku, aby se stabilizoval tok roztaveného kovu a zabránilo se strhávání vzduchu.
Zvažte vliv dělicí plochy: Vzhledem k tomu, že systém bočního vstřikování úzce souvisí s dělicí plochou, měla by být při návrhu plně zohledněna poloha a tvar dělicí plochy. Vložky by měly být co nejvíce usazeny na dělicí ploše, aby se usnadnilo tvarování a čištění, a zároveň by se mělo zabránit proříznutí vložek dělicí plochou a ovlivnění toku roztaveného kovu. Pokud je dělicí plocha zakřivená nebo nepravidelného tvaru, měly by být tvar a rozmístění vtoků přiměřeně upraveny, aby bylo zajištěno, že roztavený kov může hladce proudit do dutiny.
Vyvážit plnění a smršťování: Je nutné vyvážit potřeby plnění a smrštění rozumným navržením velikosti, počtu a rozmístění vtoků a přizpůsobením vhodných nálitků. Účinek smrštění by neměl být ignorován kvůli nadměrné snaze o hladké vyplnění, ani by neměl být zdůrazňován účinek smrštění, jehož výsledkem je nehladké vyplnění. Obvykle je nutné optimalizovat návrh licího systému pomocí simulační analýzy nebo procesního testování, aby se dosáhlo nejlepších efektů plnění a smršťování.
Systém stupňovitého vtoku: V různých výškách odlitku je otevřeno více vrstev vtoků, aby roztavený kov mohl plnit formu ve vrstvách a hladce, což může účinně zabránit nadměrné oxidaci roztaveného kovu a usnadnit sekvenční tuhnutí a kompenzaci smršťování. Často se používá pro ventily z lité oceli s velkými výškami a složitými konstrukcemi.
Vypočítejte velikost vtokového systému
Určení na základě empirických údajů: U některých běžných typů a velikostí ventilů z lité oceli lze velikost každé části vtokového systému určit podle empirických údajů v příslušné příručce. Například průměr vtoku malého ventilu z lité oceli může být 15-20 mm a šířka vtokové části je 5-10 mm; průměr vtoku středně velkého ventilu z lité oceli je 20-30 mm a šířka vtokové části je 10-15 mm atd.
Navrhněte tvar a uspořádání vtokového systému
Tvarový návrh: Každá část vtokového systému by měla být navržena co nejhladší a nejefektivnější, aby se zabránilo ostrým zatáčkám a -změnám průřezu, aby se snížil odpor proudění a turbulence roztaveného kovu. Vtokový kanál je obvykle navržen jako kužel s velkým vrcholem a malým dnem pro usnadnění hladkého toku roztaveného kovu; žlab a vložky mají většinou lichoběžníkový nebo půlkruhový průřez, aby se usnadnilo proudění roztaveného kovu a blokování strusky.
Design rozložení:Uspořádání licího systému by mělo být určeno podle konstrukčního tvaru, velikosti a dělicí plochy odlitku. Otevřená poloha vtoků by měla zabránit přímému dopadu roztaveného kovu na jádro a stěnu dutiny a pokusit se zajistit, aby roztavený kov proudil do dutiny rovnoměrně. U složitých ventilů z lité oceli může být zapotřebí více vtoků, aby se zajistilo rovnoměrné plnění. Současně by poloha a směr vtoku a vtoků měly být přiměřeně nastaveny, aby bylo uspořádání celého licího systému kompaktní a přiměřené, což je vhodné pro lisovací a licí operace.
