ความสำคัญและการออกแบบคอเหล็กหล่อเหล็กหล่อ

1. จุดออกแบบของคอเหล็กหล่อเหล็กหล่อมีดังนี้:

เส้นผ่านศูนย์กลางการกำหนดขนาด: เส้นผ่านศูนย์กลางของคอไรเซอร์โดยทั่วไปคือ 0.3-0.8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมจุดร้อนของการหล่อ เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมจุดร้อนของการหล่อมีขนาดใหญ่โดยมีค่าเอนเอียงไปยัง 0.3; เส้นผ่านศูนย์กลางของวงกลมฮอตสปอตมีขนาดเล็กโดยมีค่าเอนเอียงไปยัง 0.8 ความยาว: โดยปกติระหว่าง 20-50 มม. สำหรับชิ้นส่วนเหล็กหล่อขนาดเล็กความยาวของคอลุกขึ้นสามารถใช้เป็นขีด จำกัด ล่าง; ชิ้นส่วนเหล็กหล่อขนาดใหญ่อยู่ภายใต้ขีด จำกัด สูงสุด รูปร่างทั่วไปสำหรับการออกแบบรูปร่าง ได้แก่ รูปทรงกระบอก, สี่เหลี่ยมคางหมู ฯลฯ คอไรเซอร์ทรงกระบอกนั้นง่ายต่อการประมวลผลและเหมาะสำหรับสถานการณ์ส่วนใหญ่ คอ Risezoidal Riser มีประโยชน์สำหรับการชดเชยการหดตัวและใช้กันอย่างแพร่หลายในการหล่อที่มีความต้องการสูงสำหรับการชดเชยการหดตัว

การเลือกตำแหน่งของคอไรเซอร์ควรตั้งไว้ที่ทางแยกร้อนของการหล่อเพื่อให้ของเหลวโลหะในไรเซอร์สามารถไหลได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งไปยังทางแยกร้อนบรรลุการแข็งตัวตามลำดับและเสริมการหดตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ พยายามหลีกเลี่ยงการตั้งค่าในพื้นที่ความเข้มข้นของความเครียดของการหล่อเพื่อป้องกันความเครียดที่เกิดจากการหดตัวของการแข็งตัวของคอลุกขึ้นซึ่งสามารถทำให้การเสียรูปและแนวโน้มการแตกของการหล่อทวีความรุนแรงขึ้น ปริมาณจะถูกกำหนดตามขนาดของการหล่อความซับซ้อนของโครงสร้างและการกระจายของจุดร้อน การหล่อขนาดเล็กและเรียบง่ายอาจต้องใช้คอขึ้นเพียงหนึ่งคอในขณะที่การหล่อขนาดใหญ่และซับซ้อนอาจต้องใช้คอไรเซอร์หลายตัวเพื่อให้แน่ใจว่ามีการหดตัวที่เพียงพอในแต่ละข้อต่อร้อน การเชื่อมต่อระหว่างตัวไรเซอร์และการหล่อควรมีการเปลี่ยนแปลงที่ราบรื่นหลีกเลี่ยงมุมขวาหรือมุมที่คมชัดเพื่อลดความต้านทานต่อการไหลของโลหะหลอมเหลว การเชื่อมต่อระหว่างคอแรงบันดาลใจและการหล่อควรมีความมั่นคงเพื่อป้องกันการแตกเนื่องจากผลกระทบของโลหะหลอมเหลวในระหว่างกระบวนการหล่อ ในเวลาเดียวกันรูปร่างและขนาดของการเชื่อมต่อควรได้รับการออกแบบอย่างสมเหตุสมผลเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมากเกินไปในการหล่อซึ่งอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องในการหล่อ

2. การวิเคราะห์กรณีการออกแบบคอเหล็กขึ้น

โลหะผสมส่วนใหญ่แสดงพฤติกรรมที่สอดคล้องและคาดการณ์ได้ในระหว่างกระบวนการทำความเย็นจากของเหลวเป็นของแข็งที่อุณหภูมิ มีสองขั้นตอนที่แตกต่างกันของการหดตัว ประการแรกเมื่ออุณหภูมิการหล่อโลหะผสมเย็นลงไปยังเส้น Liquidus นี่มักเรียกกันว่าการหดตัวของของเหลวหรือการหดตัวที่ร้อนจัด ประการที่สองเมื่อโลหะผสมเย็นลงจากของเหลวเป็นของแข็งมันมักจะเรียกว่าการหดตัวของการแข็งตัว ในทางกลับกันชิ้นส่วนเหล็กหล่อกราไฟท์ (รวมถึงเหล็กหล่อสีเทาเหล็กดัดและเหล็กหล่ออ่อน) จะมาพร้อมกับปรากฏการณ์ที่ผิดปกติในระหว่างการระบายความร้อนและการแข็งตัวซึ่งโลหะเริ่มขยายตัว การขยายตัวนี้มักจะเกิดจากการตกตะกอนของเฟสกราไฟท์ความหนาแน่นต่ำกว่าการเอาชนะและเกินกว่าการหดตัวที่เกี่ยวข้องกับสารหล่อเย็นและการแข็งตัวของน้ำหล่อเย็น จนถึงตอนนี้สิ่งที่สำคัญที่สุดในการออกแบบเครื่องเพิ่มและระบบ gating สำหรับเหล็กหล่อคือความต้องการในการรักษาความดันของเหลวในเชิงบวกตลอดกระบวนการแข็งตัวทั้งหมด ในขั้นต้นความดันบรรยากาศจะต้องได้รับอนุญาตให้ดำเนินการกับของเหลวในไรเซอร์และเพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ Riser จะต้องเป็น (บีบอัด) เมื่อการขยายตัวเริ่มต้นขึ้นระบบไรเซอร์ที่ออกแบบมาอย่างระมัดระวังจะควบคุมแรงดันการขยายตัวและทำให้มั่นใจได้ว่าการหดตัวโดยอัตโนมัติของการหล่อในระหว่างกระบวนการแข็งตัวที่เหลือ สิ่งนี้ตรงกันข้ามกับเหล็ก, อลูมิเนียม, ทองแดง ฯลฯ เนื่องจากพวกเขาไม่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวซึ่งต้องการการเพิ่มโลหะหลอมเหลวในการหล่อในระหว่างการทำให้แข็งตัว

3. ความดันควบคุม

คอไรเซอร์อาจเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในการออกแบบระบบไรเซอร์เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะกำหนดขนาดของความดันตกค้างบนของเหลว พื้นผิวสัมผัสของคอไรเซอร์ต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะถ่ายโอนโลหะหลอมเหลวจากไรเซอร์ไปยังการหล่อเป็นเวลานาน หากจำเป็นควรปล่อยแรงดันมากเกินไปในโพรงแม่พิมพ์ แต่ควรเหมาะสมที่จะรักษาความดันในเชิงบวกของของเหลวในตอนท้ายของการแข็งตัวและเพื่ออำนวยความสะดวกในการกำจัดของผู้สร้างจากการหล่อ คอตัวลุกขึ้นถือได้ว่าเป็น "วาล์วนิรภัย" บนเรือแรงดันและการออกแบบควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าความดันภายในการหล่อยังคงอยู่ในระดับที่จัดการได้ วัสดุการขึ้นรูปหรือโดยเฉพาะอย่างยิ่งแม่พิมพ์ทรายที่สามารถทนต่อแรงดันการขยายตัวได้โดยไม่ต้องขยายตัวมักจะกำหนดระดับความสามารถในการควบคุมได้ หากวัสดุแม่พิมพ์อ่อนแอเช่นเมื่อใช้แม่พิมพ์ทรายดินควรออกแบบคอเพื่อปลดปล่อยแรงดันการขยายตัวเพื่อหลีกเลี่ยงการขยายตัวของเชื้อรา นี่คือความสำเร็จโดยการออกแบบคอลุกขึ้นเพื่อแข็งตัวในระยะที่ค่อนข้างช้าทำให้แรงกดดันบางอย่างถูกปล่อยไปสู่ผู้ลุกขึ้นผ่านคอไรเซอร์ ด้วยการใช้วัสดุพันธะแบบจำลองที่แข็งแกร่งและแข็งขึ้น (เช่นระบบเรซิน) คอไรเซอร์สามารถออกแบบให้เล็กลงทำให้สามารถแข็งตัวได้ก่อนหน้านี้ในระหว่างขั้นตอนการขยายตัวและรักษาความดันของเหลวที่เหลืออยู่สูงขึ้น อย่างไรก็ตามคอไรเซอร์ขนาดเล็กเกินไปอาจนำไปสู่แรงดันตกค้างที่เหลืออยู่มากเกินไปภายในการหล่อทำให้เกิดความพรุนที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของเชื้อรา คอไรเซอร์ขนาดใหญ่ที่มากเกินไปมักจะนำไปสู่การสูญเสียความดันบวกต่อของเหลวก่อนที่การแข็งตัวจะเสร็จสมบูรณ์ส่งผลให้การหดตัวและก๊าซออกจากของเหลวโลหะที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัว ขนาดของคอแรงขึ้นในกฎการออกแบบมักจะขึ้นอยู่กับเรขาคณิตโมดูลัส (MC) ของการหล่อ ค่าทั่วไปของเหล็กหล่อที่ผลิตในทรายดินอยู่ระหว่าง 0.6 (MC) และ 0.9 (MC) ค่าที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับความแข็งของวัสดุแม่พิมพ์ทรายองค์ประกอบทางเคมีและระดับการฉีดวัคซีนของเหล็กและอัตราการระบายความร้อนของการหล่อ หาก Riser ถูกเคลื่อนย้ายใกล้กับการหล่อผลกระทบความร้อนบนทรายระหว่างการหล่อและคอตัวขึ้นจะลดโมดูลัสทางเรขาคณิตของการสัมผัสในขณะที่ยังคงความร้อนที่เทียบเท่า หากคอสั้นพอที่จะเท่ากับหรือน้อยกว่าขนาดหน้าตัดขนาดเล็กการสัมผัสโมดูลัสทางเรขาคณิตสามารถลดลงได้อย่างปลอดภัย 0.6 เท่าเช่นโมดูลัสของคอยาว (mn (สั้น) = 0.6mn (ยาว)) สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการลดลงประมาณ 65% ในพื้นที่สัมผัส

บทสรุป

การหดตัวของเหล็กหล่อกราไฟท์ที่ประสบความสำเร็จนั้นเกี่ยวข้องกับการบำรุงรักษาและควบคุมความดันบวกของเหล็กเหลวตลอดกระบวนการทำให้แข็งตัว การออกแบบระบบ Riser และการเทอย่างถูกต้องและการควบคุมเวลาโลหะและการเทที่ดีเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการผลิตชิ้นส่วนเหล็กหล่อกราไฟท์โดยไม่ต้องหดตัว