Отливката по изплавляем модел е изключително прецизен производствен процес, широко използван в различни индустрии за производство на сложни и висококачествени метални части. Като изгубен доставчик на отливки за инвестиция, аз разбирам критичната роля, която ефективната система за литник играе за успеха на отливката. В този блог ще споделя някои ключови прозрения за това как да проектираме ефективна литникова система за отливане по загубени модели.
Разбиране на основите на щлюгова система при леене по моделни модели
Системата за литник при леене по изплавяеми модели е мрежа от канали, която позволява на разтопения метал да тече в кухината на формата. Състои се от няколко компонента, включително леяк, водачи и порти. Литникът е основният вертикален канал, през който разтопеният метал влиза в системата. Пътеките са хоризонтални канали, които разпределят разтопения метал от леяк към портите. Портите са малките отвори, които свързват плъзгачите с кухината на матрицата, контролирайки потока на разтопен метал в детайла.
Основните функции на литниковата система са да запълни напълно и равномерно кухината на формата, да минимизира турбуленцията и улавянето на въздух и да осигури правилно подаване на отливката, за да компенсира свиването по време на втвърдяването. Една добре проектирана литникова система може значително да подобри качеството на отливките, намалявайки дефекти като порьозност, кухини при свиване и студени затваряния.
Фактори, които трябва да се имат предвид при проектирането на щлюгова система
1. Геометрия на детайла
Формата и размерът на частта, която се отлива, са решаващи фактори при проектирането на литниковата система. Сложните части с тънки стени или сложни елементи може да изискват по-сложна система за затваряне, за да се осигури пълно запълване. Например части с дълги и тесни участъци може да се нуждаят от множество порти, за да се предотврати преждевременното втвърдяване и да се осигури равномерно запълване. От друга страна, простите и компактни части може да могат да използват по-прост дизайн на стробиране.
2. Метални свойства
Различните метали имат различна течливост, характеристики на втвърдяване и степен на свиване. Например алуминиевите сплави имат относително висока течливост и ниско свиване, докато стоманените сплави имат по-ниска течливост и по-високо свиване. Проектирането на системата за вентилиране трябва да вземе предвид тези свойства. За метали с ниска течливост може да са необходими по-големи площи на напречното сечение на леяк, канали и шибъри, за да се осигури плавен поток. За метали с високо свиване литниковата система трябва да бъде проектирана така, че да осигурява достатъчно захранване, за да компенсира намаляването на обема по време на втвърдяването.
3. Материал и дизайн на матрицата
Видът на материала на матрицата, използван при отливането по изгубени модели, като керамични корпусни форми, също може да повлияе на дизайна на литниковата система. Топлопроводимостта и пропускливостта на материала на формата влияят върху скоростта на охлаждане на разтопения метал и отделянето на газове. Освен това дизайнът на матрицата, включително броят на кухините и тяхното разположение, ще определи оформлението на системата за затваряне. За формите с много кухини, балансираната система на литник е от съществено значение, за да се осигури равномерно запълване на всички кухини.
Стъпки в проектирането на ефективна система за затваряне
1. Определете скоростта на изливане
Скоростта на изливане е скоростта, с която разтопеният метал се въвежда в литниковата система. Определя се от фактори като обема на детайла, течливостта на метала и желаното време за пълнене. Прекалено бавната скорост на изливане може да причини преждевременно втвърдяване, докато твърде бързата скорост на изливане може да доведе до турбуленция, улавяне на въздух и ерозия на мухъл. Могат да се използват емпирични формули и числени симулации за оценка на подходящата скорост на изливане.
2. Проектирайте леяк
Лекът трябва да има заострена форма, с по-голямо напречно сечение отгоре и по-малко напречно сечение отдолу. Този дизайн помага да се поддържа постоянна височина на налягането и предотвратява всмукването на въздух в разтопения метал. Диаметърът на канала се изчислява въз основа на скоростта на изливане и височината на канала. Височината на леяк трябва да е достатъчна, за да осигури достатъчно налягане за запълване на кухината на формата, но не толкова висока, че да причини прекомерна ерозия на формата.
3. Проектирайте бегачите
Пътеките са проектирани да разпределят равномерно разтопения метал от леяк към портите. Те трябва да имат плавен и непрекъснат път на потока, за да се сведе до минимум турбуленцията. Площта на напречното сечение на каналите се определя от броя на затворите и необходимия дебит. Като цяло плъзгачите трябва да бъдат оразмерени така, че разтопеният метал да достигне всички порти едновременно. Балансираните системи за плъзгачи често се използват в форми с множество кухини, за да се осигури равномерно запълване на всички части.
4. Проектирайте портите
Портите са последната връзка между литниковата система и кухината на формата. Размерът, формата и местоположението на портите са критични за правилното пълнене и подаване на отливката. Портите трябва да бъдат разположени в най-дебелите участъци на детайла, за да се осигури правилно подаване по време на втвърдяването. Размерът на портите се определя от площта на напречното сечение на частта и необходимия дебит. По-малките порти могат да помогнат за контролиране на потока от разтопен метал и да намалят образуването на дефекти, но могат също така да увеличат риска от преждевременно втвърдяване.
Казуси от практиката
Нека да разгледаме някои примери от реалния свят за това как ефективният дизайн на литниковата система може да подобри качеството на изгубените отляти части за инвестиция.
Водач за лодка от неръждаема стомана 316
ЗаВодач за лодка от неръждаема стомана 316, частта има относително сложна форма с тънки стени. За да се осигури пълно запълване, е проектирана система с няколко затвора. Портите бяха поставени на стратегически места по тънките участъци на детайла, за да позволят на разтопената неръждаема стомана да тече гладко и равномерно. Литникът и каналите са оразмерени така, че да осигурят достатъчен дебит, като се вземе предвид по-ниската течливост на неръждаемата стомана. В резултат на това крайните отлети части имат минимална порьозност и отлично покритие на повърхността.
Хардуер на системата за слънчево проследяване
TheХардуер на системата за слънчево проследяванее прецизно проектирана част, която изисква висока точност на размерите. Системата за затваряне на тази част е проектирана да минимизира турбуленцията и задържането на въздух. Използвана е система с балансиран канал, за да се гарантира, че разтопеният метал достига едновременно до всички портове, което води до равномерно запълване на кухината на формата. Вратите бяха внимателно позиционирани, за да захранват най-дебелите секции на детайла, компенсирайки свиването по време на втвърдяването. Този дизайнерски подход доведе до висококачествени отлети части с тесни допуски.
Авточасти за отливане на модели от неръждаема стомана
В случай наАвточасти за отливане на модели от неръждаема стомана, стробната система беше оптимизирана въз основа на специфичните изисквания на всяка част. Някои части имаха сложни вътрешни характеристики, които изискваха по-сложен дизайн на затвора, за да се осигури правилно запълване. Чрез използване на числени симулации системата за стробиране беше усъвършенствана, за да се намали образуването на дефекти като студено затваряне и порьозност. Резултатът беше значително подобрение в качеството и производителността на авточастите.
Заключение и призив за действие
Проектирането на ефективна литникова система за леене по изплавяеми модели е сложен процес, който изисква задълбочено разбиране на геометрията на детайла, свойствата на метала и дизайна на формата. Като следвате принципите и стъпките, описани в този блог, можете значително да подобрите качеството на вашите отлети части и да намалите производствените разходи.
Като доставчик на загубени отливки по инвестиция, ние имаме богат опит в проектирането и внедряването на литникови системи за широк спектър от приложения. Ако търсите висококачествени загубени отляти части за инвестиция или се нуждаете от помощ при проектирането на система за затваряне, ние сме тук, за да ви помогнем. Свържете се с нас, за да обсъдим вашите специфични изисквания и да започнем успешно партньорство.
Референции
- Кембъл, Дж. (2003). Отливки. Бътъруърт - Хайнеман.
- Flemings, MC (1974). Обработка на втвърдяване. Макгроу - Хил.
- Kalpakjian, S., & Schmid, SR (2013). Производствено инженерство и технология. Пиърсън.