Metoda și aplicarea turnării matriței de fier acoperite cu nisip

Ora publicării: 06 / 24 2021 Autor: Editor de site Vizită: 11998

Ce este turnarea matriței de fier acoperite cu nisip

Turnarea cu nisip a matriței de fier este un proces de turnare în care un strat subțire de nisip este acoperit pe cavitatea interioară a unei matrițe metalice (numită matriță de fier) pentru a forma o matriță. Deoarece stratul de acoperire cu nisip este relativ subțire (4 × 8 mm), este rezonabil din punct de vedere economic să se utilizeze materiale de modelare mai scumpe de înaltă calitate. Drept urmare, calitatea pieselor turnate este mult îmbunătățită, iar deșeurile sunt semnificativ reduse; datorită rigidității matriței de turnare acoperite cu nisip de fier Foarte bine, îmbunătățind astfel semnificativ precizia dimensională și compactitatea turnării.

Germania, fosta Uniune Sovietică și alte țări au început să folosească turnarea acoperită cu nisip de fier în producția de turnare în jurul anilor 1960, în principal pentru producția de arbori cotiți din fontă ductilă, butuci de frână, discuri de frână, garnituri de cilindru, carcase de bombe, șine de rezervor și baze motor , etc. Tip de piese turnate. Cercetarea aplicării Chinei privind turnarea cu nisip a mucegaiului de fier a început la începutul anilor 1970. Până în 1979, Institutul de Proiectare Mecanică și Electrică din Zhejiang și Fabrica de Tractoare Yongkang au cooperat pentru a utiliza acest proces pentru prima dată în producția de turnare în masă a semifabricatelor arborelui cotit S195. În același timp, evaluarea performanței arborelui cotit din fontă ductilă produsă prin acest proces a fost finalizată, în ceea ce privește rezistența la oboseală (compararea stresului limită de oboseală σ-1), rezistența la fractură (compararea valorii prag ΔKth și compararea durității la fractură K1C ) și durata de viață (comparația testului de rezistență la o bancă de 10000 h) etc., în comparație cu arborele cotit de turnare în nisip, este mai bună decât turnarea în nisip. În următorii 10 ani, procesul a fost continuu îmbunătățit în aplicație. La începutul anilor 1990, șapte companii au aplicat procesul, în special procesul de turnare cu nisip de fier pentru arborii coti cu un singur cilindru și arborele cotit cu patru cilindri. Un mare succes. Întreprinderile reprezentative din această perioadă sunt Fabrica de tractoare Yongkang, Fabrica de mașini electrice Shangyu, Fabrica de arborele cotit și biela Wangdu, Fabrica de arborele cotit Wanbei, Fabrica de piese ale motorului cu combustie internă Jinhua, Fabrica de motoare diesel Changzhou etc. În 1991, Comisia de planificare a statului a aprobat fierul. turnarea turnată cu nisip de mucegai ca un proiect cheie de promovare a noilor tehnologii a „celui de-al optulea plan cincinal” al țării și a făcut din Institutul de proiectare mecanică și electrică din Zhejiang ca unitate de suport tehnic al proiectului. Aceasta este o îmbunătățire semnificativă a tehnologiei de turnare cu nisip a matriței de fier din țara mea. Dezvoltarea a jucat un rol imens în promovare. După ce institutul nostru a întreprins proiectul de promovare, în următorii 5-6 ani, o serie de probleme de turnare cu nisip acoperite cu fier pentru producția de masă au fost rezolvate practic.

În principal:

①Proiectarea și finalizarea mașinii de turnat cu nisip, care a rezolvat problema de lungă durată a remontării și înlocuirii dispozitivelor de tirare a miezului;
② Linia de producție standard de turnare cu nisip de tip fier a fost finalizată și standardizată, iar linia de producție turnată cu nisip, relativ simplă, originală, a fost îmbunătățită și aplicată în întreprinderi, cum ar fi Shanghai Nodular Iron Plant;
③Aplicarea turnării cu fier acoperit cu nisip este extinsă la unele piese turnate cu procese de turnare mai dificile, cum ar fi arborele cotit cu șase cilindri și arborele cotit cu trei cilindri;
④ Introducerea nisipului acoperit în producția de turnare cu nisip acoperită cu fier, îmbunătățind considerabil calitatea turnării acoperite cu nisip;
⑤ Proiectarea procesului de turnare cu nisip al matriței de fier a fost standardizată în continuare și nivelul de proiectare a fost, de asemenea, mult îmbunătățit. Au fost dezvoltate software-ul de simulare pe computer a procesului de turnare cu nisip al matriței de fier și software-ul de proiectare asistat de computer al procesului de turnare cu nisip al matriței de fier.

În prezent, aproape o sută de întreprinderi din întreaga țară au aplicat procesul de turnare cu nisip de fier pentru a produce peste 30 de tipuri de piese turnate, cum ar fi arborele cotit din fier dublu, arborele cu came, arborii de echilibru, corpurile supapelor rezistente la presiune, căptușelile cilindrilor și rezistente la uzură. discuri de viteze. Producția anuală este estimată a fi piese turnate. În jur de 10 × 104t. Companiile tipice includ Shanghai Automobile Foundry General Ductile Iron Factory, Shenyang No. 1 Fabrica de arborele cotit, Grupul Guangxi Baikuang, Fabrica generală de mașini Yixing, Grupul Shandong Jiuyang, Fabrica de arborele cotit Zhejiang Shuguang, Fabrica de arborele cotit Benxi Tianyuan, Fabrica de mașini de film Baoding, Fabrica de arborele cotit Shanxi Lucheng , Fabrica de arborele cotit Hebei Xinji etc. Cu toate acestea, aceste companii au modalități diferite de a introduce procesul: unele au încredințat institutului nostru proiectarea sau construirea, iar altele l-au imitat și l-au dezvoltat singure. Prin urmare, stăpânirea procesului de turnare cu nisip al matriței de fier este foarte diferită. Luând ca exemplu rata de deșeuri din turnare acoperită cu nisip din matrița de fier, multe companii care au o înțelegere mai bună o pot stabiliza la aproximativ 3% și au obținut beneficii economice foarte bune. Cu toate acestea, există și câteva companii a căror rată a deșeurilor de turnare acoperite cu nisip de mucegai de fier este de până la aproximativ 20%, ceea ce compensează foarte mult beneficiile economice ale acestui proces. Motivul este că aceste companii nu au înțeles pe deplin esențialele de proiectare și producție ale procesului, iar managementul producției este neglijat.

Principalele soluții pentru proiectarea și producția efectivă a procesului de turnare cu nisip al matriței de fier:

① Grosimea peretelui de fier și grosimea stratului de acoperire cu nisip și combinația celor două pot îndeplini cerințele diferite pentru solidificarea și răcirea pieselor turnate cu grosimi diferite ale pereților și materiale diferite;
Method Metoda de turnare a nisipului convenabilă și economică pentru a îndeplini cerințele diferitelor piese turnate pentru calitatea suprafeței și precizia dimensională;
③Parametrii procesului. Cum ar fi determinarea sistemului de porți, a sistemului de tragere cu nisip, a sistemului de evacuare etc .;
④ Realizarea producției de masă. De exemplu, proiectarea și forma liniei de producție și a echipamentelor gazdă și auxiliare acoperite cu nisip;
⑤Formularea reglementărilor de proces, precum reglementările privind turnarea, răcirea și despachetarea, precum și ajustarea compoziției de turnare.

Caracteristicile schimbului de căldură ale turnării acoperite cu nisip de tip fier

După ce metalul lichid este turnat în matrița de turnare acoperită cu nisip de fier, „matrița de turnare-nisip de turnare-fier” este un sistem instabil de schimb de căldură. Pentru a simplifica problema, se presupune că turnarea este semi-limitată; și se presupune că câmpul de temperatură al fiecărei componente din sistem este distribuit în linie dreaptă. Figura 1 prezintă o parte a sistemului. Evident, același flux specific de căldură q trece prin fiecare componentă a sistemului:

Două criterii de transfer de căldură reprezentând respectiv intensitatea schimbului de căldură între turnare și stratul acoperit cu nisip și matrița de fier și stratul acoperit cu nisip. k1 este raportul dintre rezistența termică a turnării și rezistența termică a stratului de nisip; k2 este raportul dintre rezistența termică a tipului de fier și rezistența termică a stratului de nisip. Având în vedere combinația dintre k1 și k2, odată cu modificarea grosimii stratului de nisip, există următoarele trei situații diferite de transfer de căldură între „turnare-nisip de acoperire-matriță de fier” care pot apărea de fapt:

① Când k≤1 și k2≤1, stratul de acoperire cu nisip este în grosimea normală, iar rata de răcire a turnării crește pe măsură ce grosimea stratului de acoperire cu nisip scade.
②Când grosimea stratului acoperit cu nisip depășește o anumită grosime, matrița de fier nu are niciun efect asupra răcirii turnării. În acest moment, este echivalent cu turnarea obișnuită cu nisip sau turnarea cu nisip din rășină. Deoarece conductivitatea termică a stratului acoperit cu nisip este mult mai mică decât cea a tipului de fier, turnarea se răcește lent.
③Când k ≧ 1 și k2 ≧ 1, grosimea stratului de nisip este prea subțire, ceea ce este echivalent cu turnarea matriței metalice.

Caracteristicile de schimb de căldură de mai sus au fost confirmate prin experimente. Când grosimea stratului de acoperire cu nisip al arborelui cotit (CTЦ-14), turnată cu nisip de tip fier, se schimbă treptat de la 4 la 32 mm, cantitatea de cementită din structura arborelui cotit este redusă continuu, iar cantitatea de perlită și cantitatea de ferită continuă să crească. Când grosimea stratului acoperit cu nisip este mai mică de 4 mm, rezistența la răcire a turnării este similară cu cea a tipului metalic (vopsea groasă); atunci când stratul acoperit cu nisip este mai mare de 32 mm, rezistența la răcire este echivalentă cu cea a turnării obișnuite cu nisip din rășină.

Atunci când turnarea acoperită cu nisip de fier este utilizată la producerea diferitelor piese turnate, prin experimente sau prin analogie empirică se determină grosimea stratului acoperit cu nisip și grosimea fierului pentru a controla viteza de solidificare a turnării. De exemplu, în proiectarea procesului de turnare acoperit cu nisip al matriței din fier dublu cu 490Q, arborele cotit, grosimea stratului de acoperire cu nisip este de 5-8 mm, iar grosimea peretelui matriței de fier este de 20-30 mm, ceea ce produce o calitate -fundă fontă ductilă fără coloane. Motivul principal este:

① Stratul acoperit cu nisip reglează eficient rata de răcire a turnării, pe de o parte, face ca turnarea să fie mai puțin probabilă să apară albă, iar pe de altă parte, rata de răcire este mai mare decât cea a turnării cu nisip. După cum se arată în Figura 2, când fierul topit este turnat în matrița de fier acoperită cu nisip, temperatura turnării scade la aproximativ 930 ° C după 8 minute și durează 24 de minute până când matrița de nisip scade la aceeași temperatură , iar rata de răcire este mărită de aproximativ 3 ori. Ca urmare, proprietățile mecanice ale pieselor turnate sunt semnificativ îmbunătățite.
② Matrița de fier nu are concesii, dar stratul subțire de nisip poate reduce în mod adecvat rezistența la contracție a matriței; iar rigiditatea matriței de fier utilizează în mod eficient dilatarea grafitizării fierului ductil în timpul procesului de solidificare pentru a obține o turnare fără ridicare; datorită stratului subțire de nisip, cavitatea nu este ușor de deformat, iar precizia turnării este mult îmbunătățită decât cea a matriței de nisip.

① Când k≤1 și k2≤1, stratul de acoperire cu nisip este în grosimea normală, iar rata de răcire a turnării crește pe măsură ce grosimea stratului de acoperire cu nisip scade.
②Când grosimea stratului acoperit cu nisip depășește o anumită grosime, matrița de fier nu are niciun efect asupra răcirii turnării. În acest moment, este echivalent cu turnarea obișnuită cu nisip sau turnarea cu nisip din rășină. Deoarece conductivitatea termică a stratului acoperit cu nisip este mult mai mică decât cea a tipului de fier, turnarea se răcește lent.
③Când k ≧ 1 și k2 ≧ 1, grosimea stratului de nisip este prea subțire, ceea ce este echivalent cu turnarea matriței metalice.

① Stratul acoperit cu nisip reglează eficient rata de răcire a turnării, pe de o parte, face ca turnarea să fie mai puțin probabilă să apară albă, iar pe de altă parte, rata de răcire este mai mare decât cea a turnării cu nisip. După cum se arată în Figura 2, când fierul topit este turnat în matrița de fier acoperită cu nisip, temperatura turnării scade la aproximativ 930 ° C după 8 minute și durează 24 de minute până când matrița de nisip scade la aceeași temperatură , iar rata de răcire este mărită de aproximativ 3 ori. Ca urmare, proprietățile mecanice ale pieselor turnate sunt semnificativ îmbunătățite.
② Matrița de fier nu are concesii, dar stratul subțire de nisip poate reduce în mod adecvat rezistența la contracție a matriței; iar rigiditatea matriței de fier utilizează în mod eficient dilatarea grafitizării fierului ductil în timpul procesului de solidificare pentru a obține o turnare fără ridicare; datorită stratului subțire de nisip, cavitatea nu este ușor de deformat, iar precizia turnării este mult îmbunătățită decât cea a matriței de nisip.

Rata de răcire a pieselor turnate acoperite cu nisip de fier

Factorii care afectează rata de răcire a pieselor turnate cu nisip din fier includ grosimea peretelui de turnare, materialul de turnare, temperatura de turnare, grosimea stratului de nisip, materialul de acoperire cu nisip, grosimea matriței de fier, materialul matriței de fier și temperatura matriței. Aici, sunt discutate numai influența grosimii peretelui turnat (bc), a grosimii stratului de nisip (bm) și a grosimii fierului (bi).

Influența bc, bm și bi asupra răcirii prin turnare

Diferite grosimi ale pereților de turnare (10 mm, 20 mm, 40 mm, respectiv 80 mm), grosimi diferite ale stratului de nisip (respectiv 4 mm și 32 mm) și grosimi diferite ale pereților de tip fier (32 mm și respectiv 8 mm) realizate în următoarele condiții experimentale Influența rata de răcire a pieselor turnate cu nisip de tip fier: compoziția chimică a piesei turnate este de 3.52% C, 2.46% Si, 0.80% Mn, 0.18% P, 0.031% S, iar compoziția chimică a stratului acoperit cu nisip este: 90% nisip de cuarț, 8% argilă, pulbere de cărbune 2%, umiditate 3%

Thickness Grosimea pereților de turnare, grosimea stratului de nisip și grosimea peretelui de fier afectează rata de răcire a turnării. Prin urmare, în producția efectivă, grosimea adecvată a matriței de fier și grosimea stratului de nisip ar trebui selectate în funcție de diferite grosimi ale pereților de turnare pentru a obține rata de răcire necesară.
② Piesele turnate de diferite grosimi pot fi obținute prin selectarea grosimii corespunzătoare a stratului de nisip și a grosimii pereților de fier pentru a obține aceeași rată de răcire. De exemplu, în Figura 3, zona I înseamnă grosimea de 10 mm și 20 mm, zona II înseamnă 20 mm și 40 mm, iar zona III înseamnă 40 mm. Și suprapunerea dintre gama de răcire a pieselor turnate de 80 mm.
③Deși bm și bi pot fi modificate pentru a obține aceeași rată de răcire pentru piese turnate cu grosimi diferite, nu toate grosimile pieselor turnate pot obține aceeași rată de răcire. În condițiile experimentale, piesele turnate cu grosimea de 10 mm și grosimea de 40 mm nu pot fi obținute Exact aceeași rată de răcire (nu există suprapuneri între curbe).

Selecția grosimii stratului de nisip (bm) și a grosimii peretelui de fier (bi)

Bm și bi sunt, în general, determinate pe baza experienței sau experimentului. Iată o metodă grafică, care este potrivită pentru grosimea turnării (bc) de la 10 la 80 mm și temperatura de ambalare de 600 ℃. Ordonatul este timpul de răcire. Abscisa curbei din dreapta este marcată cu grosimea stratului de nisip, care poate fi determinat din timpul necesar pentru turnarea cunoscută să se răcească la 600 ° C și grosimea diferitelor piese turnate și în grosimea necesară a peretelui de turnare (10, 20, 40, 80mm) este cunoscut, atunci este foarte convenabil să se determine grosimea stratului de nisip și grosimea matriței de fier. Găsiți bc corespunzător (de exemplu, bc = 20mm) de pe axa orizontală a jumătății stângi a curbei și trageți o linie orizontală.

Dacă cele două linii se intersectează în raza curbei eclozate, aceasta indică faptul că această turnare este potrivită pentru turnarea cu nisip de fier. Extindeți această linie orizontală spre dreapta și se va extinde în zona bc = 20mm și trageți o linie verticală în jos în această zonă pentru a obține grosimea necesară a stratului de nisip. Cu toate acestea, această linie verticală trebuie trasată cât mai mult posibil spre dreapta pentru a obține cea mai mică grosime a stratului de nisip și grosimea matriței de fier. Dacă grosimea stratului de acoperire cu nisip care trebuie determinată nu se încadrează în acest interval, îl puteți găsi din domeniul curbei adiacente într-un mod similar.

Thickness Grosimea pereților de turnare, grosimea stratului de nisip și grosimea peretelui de fier afectează rata de răcire a turnării. Prin urmare, în producția efectivă, grosimea adecvată a matriței de fier și grosimea stratului de nisip ar trebui selectate în funcție de diferite grosimi ale pereților de turnare pentru a obține rata de răcire necesară.
② Piesele turnate de diferite grosimi pot fi obținute prin selectarea grosimii corespunzătoare a stratului de nisip și a grosimii pereților de fier pentru a obține aceeași rată de răcire. De exemplu, în Figura 3, zona I înseamnă grosimea de 10 mm și 20 mm, zona II înseamnă 20 mm și 40 mm, iar zona III înseamnă 40 mm. Și suprapunerea dintre gama de răcire a pieselor turnate de 80 mm.
③Deși bm și bi pot fi modificate pentru a obține aceeași rată de răcire pentru piese turnate cu grosimi diferite, nu toate grosimile pieselor turnate pot obține aceeași rată de răcire. În condițiile experimentale, piesele turnate cu grosimea de 10 mm și grosimea de 40 mm nu pot fi obținute Exact aceeași rată de răcire (nu există suprapuneri între curbe).

Vă rugăm să păstrați sursa și adresa acestui articol pentru reimprimare: Metoda și aplicarea turnării matriței de fier acoperite cu nisip

Minghe Compania de turnare sub presiune sunt dedicate fabricării și furnizează piese de turnare de calitate și de înaltă performanță (gama de piese turnate sub presiune din metal include în principal Turnare sub presiune cu perete subțire,Hot Cast casting sub presiune,Turnare sub presiune în cameră rece), Serviciu rotund (Serviciu de turnare sub presiune,Prelucrare Cnc,Fabricarea mucegaiului, Tratament de suprafață). Orice cerință personalizată de turnare sub presiune din aluminiu, magneziu sau turnare sub presiune din Zamak / zinc și alte cerințe de turnare sunt binevenite să ne contacteze.

ISO90012015 ȘI ITAF 16949 CASTING COMPANY SHOP

Sub controlul ISO9001 și TS 16949, toate procesele sunt efectuate prin sute de mașini avansate de turnare sub presiune, mașini cu 5 axe și alte facilități, variind de la blastere la mașini de spălat Ultra Sonic. Minghe nu numai că are echipamente avansate, dar are o echipă de ingineri cu experiență, operatori și inspectori pentru a face realitatea designul clientului.

POTENȚIU DE FUNCȚIONARE DIN ALUMINIU DIN ISO90012015

Producător contract de piese turnate sub presiune. Capacitățile includ piese de turnare sub presiune din aluminiu cu cameră rece de la 0.15 lbs. la 6 lbs., schimbare rapidă configurată și prelucrare. Serviciile cu valoare adăugată includ lustruire, vibrare, debavurare, sablare, vopsire, placare, acoperire, asamblare și scule. Materialele lucrate includ aliaje precum 360, 380, 383 și 413.

PIESE PERFECTE DE ZINC DIE CASTING IN CHINA

Asistență la proiectarea turnării sub presiune din zinc / servicii de inginerie simultană. Producător personalizat de piese turnate sub presiune din zinc. Pot fi fabricate piese turnate în miniatură, piese turnate sub presiune înaltă, piese turnate multi-glisante, piese turnate convenționale, piese turnate sub formă de unități și piese turnate independente și piese turnate sigilate în cavitate. Piesele turnate pot fi fabricate în lungimi și lățimi de până la toleranță de +/- 24 in.

Producător certificat ISO 9001 2015 pentru producția de magneziu și matrițe turnate sub presiune

Producător certificat ISO 9001: 2015 de magneziu turnat sub presiune, capabilitățile includ turnare sub presiune cu magneziu de înaltă presiune de până la 200 tone cameră fierbinte și 3000 tone cameră rece, proiectare scule, lustruire, turnare, prelucrare, vopsire cu pulbere și lichide, QA complet cu capacități CMM , asamblare, ambalare și livrare.

Minghe Casting Serviciu de turnare suplimentar-turnare de investiții etc.

Certificat ITAF16949. Serviciul de turnare suplimentar include investiții de turnătorie,turnare cu nisip,Turnarea gravitației, Pierdere spumă turnare,Turnare centrifugă,Turnarea în vid,Turnare permanentă a matriței, .Capacitățile includ EDI, asistență tehnică, modelare solidă și procesare secundară.

Studii de caz privind aplicarea pieselor de turnare

Industrii de turnare Părți Studii de caz pentru: Mașini, biciclete, aeronave, instrumente muzicale, ambarcațiuni, dispozitive optice, senzori, modele, dispozitive electronice, carcase, ceasuri, mașini, motoare, mobilier, bijuterii, jiguri, telecomunicații, iluminat, dispozitive medicale, dispozitive fotografice, Roboți, sculpturi, echipamente de sunet, echipamente sportive, scule, jucării și multe altele.