Отличные изделия из металлического литья получаются благодаря опытным инженерам-конструкторам и литейному заводу, который может беспрепятственно следовать проекту. Выбор или усовершенствование подходящей конструкции отливки для производства крупных или мелких деталей из металлического литья иногда может оказаться непростой задачей. Конструкция отливки - это факторы, которые инженеры-литейщики должны учитывать при разработке решений для литья металла. В этой статье мы рассмотрим все важные аспекты проектирования отливки до начала процесса литья металла. Это очень важно, поскольку обеспечивает стабильность, гибкость и долговечность изделия. Мы надеемся, что эта статья поможет вам выбрать подходящую конструкцию или проанализировать конструкцию, предлагаемую поставщиком для ваших целей.
Каждый инженер-конструктор должен следовать следующим основным соображениям при проектировании литья.
- Выберите процесс/метод литья металла, подходящий для механических характеристик детали, в зависимости от конструктивных особенностей отливки. Например, в компании "Dawang Металлы" есть три процесса литья: инвестиционное литье, литье в песок и литье в оболочку. Каждый из процессов литья имеет свои преимущества и недостатки.
- Проектировщики должны продумать расположение пресс-формы и затворов. Конструкция должна предусматривать равномерную подачу расплавленного металла.
- Общий процесс литья должен обеспечивать идеальный контроль и практику.
Особенности конструкции отливки
Некоторые факторы влияют на заливку и затвердевание сплава в процессе литья металла. В частности, эти факторы влияют на тип процесса литья, форму секций и стыков отливки, внешний вид поверхности, внутреннюю целостность литого сплава и точность размеров. Эти факторы, учитываемые при проектировании литья, настоятельно рекомендуются при проектировании металлического литья.
Профессиональное проектирование литья создает высококачественные металлические отливки. Понимание геометрии отливки, типа сплава и предпочтительного процесса литья необходимо для того, чтобы избежать проблем, связанных с высокой ценой и потерей времени.
Форма и размер
Форма и размер являются первыми параметрами конструкции отливки, определяющими тип метода литья. Обычно, если отливаемый металл имеет круглую форму, метод литья по выплавляемым моделям является наиболее подходящим. С другой стороны, инженеры могут выбирать между литьем в песчаные формы и центробежным литьем в зависимости от сложности конструкции.
Кроме того, от способа литья металла зависят и размеры отливок. Заводы 1ТП6Т способны изготавливать тяжелые металлические отливки. В этом случае метод литья в песчаные формы позволяет получить более тяжелые отливки, чем метод литья по выплавляемым моделям. Таким образом, форма и размер являются основными соображениями при проектировании отливок для профессиональных дизайнеров.
Жидкая жизнь
Время жизни жидкости означает, насколько свободно расплавленный металлический сплав протекает внутри формы. Время жизни жидкости - это период от расплавления до охлаждения, когда расплавленный металлический сплав по небольшим трубкам поступает в камеру пресс-формы с идеальной поверхностью. Время жизни жидкости определяет толщину стенок пресс-формы и длину тонкой секции. С другой стороны, срок службы жидкости также зависит от температуры, заданной в полости пресс-формы.
Уникальные металлургические свойства и химическое состояние сплава также определяют срок службы жидкости. Поэтому срок службы сплава изменяет структурные и эстетические элементы отливки.
Затвердевание Усадка
Усадка металла - это внутренний и внешний переход от расплавленного металлического сплава к твердому состоянию на проектной поверхности. Усадка имеет решающее значение при проектировании отливок, поскольку она неожиданно изменяет размеры отливки. Инженеры-проектировщики должны учитывать свойство усадки металла для создания точной формы и целостности отливки.
При охлаждении расплавленного металла в процессе усадки при затвердевании образуются три различные стадии усадки: Стадия усадки жидкости, стадия перехода жидкости в твердое тело и стадия твердого тела. При проектировании отливок стадия усадки жидкости не оказывает существенного влияния, в то время как другие стадии затвердевания имеют большое значение для общей конструкции.
Инструментальная обработка - это процесс изготовления формы, в ходе которого рассчитываются размеры усадки для достижения требуемых допусков. Литье по выплавляемым моделям или литье в песчаные формы далее выполняет усадку при затвердевании с помощью литникового процесса. Литование относится к системе подачи расплавленного металла.
Образование окалины
Некоторые металлические сплавы подвержены окислению, в результате которого образуется шлак или окалина. Эти шлаки впоследствии превращаются в круглые или неметаллические детали на отливке. Однако литейное производство может решить эту проблему, улучшив качество и методы литья.
В отличие от этого, инженеры-конструкторы могут решить эту проблему, поместив основные поверхности в нижнюю часть пресс-формы, которая более склонна к окислению.
Температура заливки
Под "температурой заливки" понимается критическая температура, при которой расплавленный металл готов к помещению в полость формы. Иногда из-за превышения температуры отливка может получиться с липким песком или шероховатой поверхностью.
В этом случае концентрация тепла может вызвать проблемы с низкотемпературными сплавами. Разработчик отливки может рассмотреть возможность выбора лучшей геометрии для устранения нагрева в полости формы.
Поток жидкостей
Течение расплавленного металла является одним из наиболее важных моментов при проектировании отливки. Во избежание образования окалины, турбулентности, смещения стержня и эрозии стенок необходимо обеспечить ламинарный поток расплавленного металла.
Турбулентность - один из распространенных дефектов литья металлов. Она возникает из-за скорости и направления движения жидкого расплавленного металла. Проектировщики могут уменьшить турбулентность, улучшив литниковую систему для достижения более плавного потока расплавленного металла.
Особенно острые углы в расчетной секции являются основной причиной турбулентности. Поэтому во избежание таких дефектов, как турбулентность, эрозия стенок или смещение сердечника, угловое литье должно быть с круглыми углами.
Система преобразования тепла
Правильная система нагрева необходима для получения идеального металлического литья. Поэтому идеальная система управления теплом необходима для геометрии конструкции отливки. Направленное затвердевание является критическим фактором для определения идеальной системы управления теплом.
Направленное затвердевание означает процесс затвердевания от стенок полости внутрь. Соответствующая геометрия может обеспечить постоянный тепловой градиент, чтобы избежать непредвиденной усадки. Иногда регулярного потока жидкости может быть недостаточно. В этом случае внешнее охлаждение может ускорить процесс затвердевания.
Существует два типа озноба: внутренний и внешний. Внутренние охладители обычно находятся внутри полости формы, а внешние - за ее пределами. Внешние охладители изготавливаются из железа, меди и графита, которые могут снижать тепло от литья быстрее, чем окружающая форма. Основное назначение этих охладителей - обеспечить правильный процесс затвердевания металла.
.
Почему следует избегать скопления металла в суставах?
Как уже говорилось, процесс затвердевания может быть не одинаковым во всех местах формы. В этом случае охлаждение помогает устранить нагрев и обеспечить идеальный процесс затвердевания. Обычно процесс затвердевания на стыках происходит медленнее, чем в других местах. Поэтому внутреннее охлаждение здесь очень помогает.
В этом случае следует избегать концентрации металла на стыках. В противном случае могут появиться дефекты литья из-за неправильного процесса затвердевания.
Проектирование перекрестков
Такие соединения, как L, T, V, Y и +, являются наиболее распространенными примерами соединений в металлическом литье. Место соединения содержит больший объем, чем другие места детали. Этот больший объем представляет собой зону экстремальных горячих точек. Этот тип места может вызвать аномальное затвердевание.
Инженеры-конструкторы могут решить эту проблему, изменив дизайн соединения с острых краев на закругленные углы. Использование внутренних охладителей для соединений типа T и + может решить проблему.
Допуск на размеры
Допуски являются неотъемлемой частью проектирования отливок. Размерный допуск означает ближайшее отклонение от требуемого измерения металлической отливки. Согласно стандарту допуска литья, литье по выплавляемым моделям может ограничить линейный допуск ±0,13 мм до 25 мм, а литье в песчаные формы может определить допуск ±0,53 мм до 175 мм. Обычно литье по выплавляемым моделям имеет меньшие допуски, чем другие методы литья металлов.
Отделка поверхности
Все литые детали требуют обработки поверхности. Она относится к внешней текстуре металлической отливки. Как правило, литье по выплавляемым моделям имеет лучшую отделку поверхности, чем метод литья в песчаные формы. Это означает, что литье по выплавляемым моделям требует меньше механической обработки, чем процесс литья в песок. С другой стороны, если покупателю требуется литье в песок с более изысканной отделкой поверхности, инженеры-конструкторы прибегнут к более сложному дизайну. Более сложный план потребует дополнительных затрат капитала и времени.
Отделка поверхности, таким образом, является неотъемлемой частью факторов, учитывающих конструкцию отливки. Различные методы литья требуют различных показателей чистоты поверхности.
Окончательные требования к обработке
После того как расплавленному металлу придают форму, он все еще не достигает требуемой формы. Позже он пройдет стадию окончательной механической обработки и удалит некоторые части металлической отливки. Это означает, что инженеры-конструкторы должны учитывать конкретное количество материалов, удаляемых из последней части металлической отливки. Таким образом, это также является неотъемлемой частью проектирования литья.
При литье углеродистой стали слой обезуглероживания появляется в процессе литья. Поэтому припуск на обработку должен быть равен толщине обезуглероженного слоя. Припуск на механическую обработку составляет 2 ~ 4 мм, а на обработку других поверхностей - 0,5 ~ 1,5 мм.
Механическая обработка - это трудоемкий и дорогостоящий процесс. Поэтому Dawang Metals находит другие способы найти лучшее решение. В данном случае вместо изготовления, кованых деталей и обычного литья используется процесс изготовления почти сеточной формы, сочетающий литье в песчаные формы или литье по выплавляемым моделям с центробежным литьем. При использовании метода близкого к сетке формообразования размеры деталей приближаются к требуемым. Таким образом, этот метод снижает необходимость в окончательной механической обработке.
Заключение
Идеальное литье металла - это отличный дизайн с множеством аспектов. Компания Dawang Metals использует новейшие технологии для выполнения всех этих конструкторских решений. Таким образом, продукция Dawang имеет репутацию на мировом рынке литья.
Однако наши клиенты могут предложить любой дизайн отливки. При необходимости наши специалисты по литью предоставят предложения по дизайну. Наши клиенты также могут задавать любые вопросы, касающиеся методов литья.
