Optimizacija i unaprjeđenje procesa lijevanja u kalupe za lijevanje čelika

Lijevanje školjkije upotreba obloženog pijeska kao sirovine, kalup se zagrijava na određenu temperaturu, kroz pucanje pijeska, izolaciju da bi se obložen pijesak skrućivao, kalupljenje, formiranje određene debljine ljuske, gornja i donja ljuska spojena zajedno s vezivom, tvoreći potpunu šupljinu za lijevanje kalupnih odljevaka. Lijevanje školjki ima karakteristike manjeg ulaganja u opremu, visoke proizvodne učinkovitosti, kratkog ciklusa, niske cijene proizvodnje, manje prašine na mjestu proizvodnje, niske razine buke, niskog zagađenja okoliša, visoke površinske obrade odljevaka, stabilne veličine i performansi procesa, i naširoko se koristi u automobilskoj, motociklističkoj, građevinskim strojevima i drugim industrijama.

1 Pozadina

Od uvođenja procesa lijevanja ljuske postignuta je stabilna i učinkovita proizvodnja ljuskastog lijevanog željeza. Međutim, narančina kora i ljepljivi pijesak na površini odljevaka su posebno ozbiljni u proizvodnjičelični odljevci, a kvaliteta površine je loša. Udio narančine kore i ljepljivog pijeska u neispravnim proizvodima je čak 50%, što ozbiljno smanjuje učinkovitost čišćenja i kvalitetu odljevaka.

1.1 Kratko predstavljanje originalnog proizvodnog procesa

Proizvodnja dijela proizvoda od lijevanog čelika, korištenjem obložene pješčane školjke proces lijevanja, jedna vrsta od dva komada, dva sloja naslaganih kutija, koristeći dvostruku staničnu školjku mehanizma za gađanje pijeskom.

1.2 Udio i mjesto nedostataka

Analiziran je položaj i broj nedostataka, a defekti narančine kore i lijepljenja pijeska posebno su očiti na unutarnjoj strani vrata i gornjoj površini odljevka.

2 analiza kvara i uzroka

2.1 Mehanizam nastanka kvara

Narančina kora odnosi se na pahuljice ili tumor nastalu na površini odljevka kada se metal i pijesak za kalupljenje pomiješaju na površini odljevka. Kod lijevanja, površina ljuske zbog kontinuiranog ribanja metalne tekućine visoke temperature, što rezultira lokalnim kolapsom površine ljuske, urušavanjem pijeska i rastaljenog čelika zajedno u šupljinu na površini odljevka formiraju stršeći ožiljak, odnosno stvaranje narančine kore, ožiljaka i drugih nedostataka , proizvodi od lijevanog željeza su rjeđi u proizvodima od lijevanog čelika. Lijepljenje pijeska je nedostatak na površini odljevka. Teško je ukloniti pješčani neravni dio ili smjesu nastalu lijevanjem pijeska i metalnog oksida nalijepljenog na površinu odljevka, što rezultira hrapavom površinom odljevka, što obično povećava radno opterećenje čišćenja odljevka, smanjuje učinkovitost završne obrade i utječe na izgled odljevka. proizvod.

2.2 Analiza uzroka

U kombinaciji s mehanizmom stvaranja ljepljivog pijeska i narančine kore, može se suditi da su razlozi nastanka ljepljivog pijeska i narančine kore na površini ljuski lijevanog čelika sljedeći:

(1) Tijekom procesa izlijevanja, temperatura rastaljenog čelika je visoka, a ljuska za lijevanje u blizini vrata se zagrijava dugo vremena. Budući da se obložena pješčana školjka lako sruši i dugo se zagrijava, pješčana ljuska na ovom dijelu se pregrijava, a kolaps pješčane ljuske na površini šupljine uzrokuje pojavu lijepljenja pijeska i narančine kore na površinu odljevka;

(2) Otvrdnjavajući sloj pješčane ljuske je tanak, a čvrstoća pješčane ljuske je niska. Kada je temperatura izlijevanja visoka ili je vrijeme ispiranja rastaljenog čelika dugo, a snaga ispiranja velika, površina pješčane školjke se lako može slomiti i slomiti, što dovodi do "infiltracije" rastaljenog željeza u unutrašnjost pijeska ljuska, ili slomljene čestice pijeska i rastaljeni čelik se zajedno skrućuju i tvore nedostatak lijepljenja pijeska;

(3) Vatrostalnost obloženog pijeska je niska. Kada rastaljeni čelik uđe u šupljinu, površina šupljine pješčane ljuske počela se urušavati prije skrućivanja rastaljenog čelika, što dovodi do "infiltracije" rastaljenog željeza u unutrašnjost pješčane ljuske, odnosno razbijenog pijeska čestice se skrućuju s rastaljenim čelikom i tvore ljepljivi pijesak;

(4) Udarna sila izljevka je velika, a dio vremena izlijevanja je najduži, izljev je izravno povezan s unutarnjim vratima, kada je visokotemperaturni rastaljeni čelik uletio u izljev direktno u šupljinu, zbog na turbulentan tok rastaljenog čelika, dovesti do korijena vrata pješčane ljuske površine kolapsa, plutajući pijesak s tekućim željezom u šupljinu.

3. Test i analiza optimizacije procesa

3.1 Smanjite temperaturu izlijevanja

Obloženi pijesak koji se koristi za lijevanje čelika je kvarcni vatrostalni materijal. Temperatura lijevanja je previsoka ili lokalno pregrijavanje, koje se lako urušava, puca, ispire pijesak i druge pojave, što rezultira lijepljenjem pijeska, narančinom korom i drugim nedostacima lijevanja. U procesu proizvodnje kalupa za ljuske, kako bi se smanjili troškovi proizvodnje, proces lijevanja u kalup općenito ne koristi vatrostalni premaz, neposredno nakon lijevanja. Područje blizu unutarnjih vrata odljevka koristi se kao dovod vode. Temperatura rastaljenog čelika je visoka, a dio pješčane školjke dugo se pregrije. Površina pješčane ljuske se lomi, a rastopljeni čelik na visokim temperaturama nastavlja strugati, što rezultira ljepljivim pijeskom i narančinom korom. Pod pretpostavkom da to ne utječe na kvalitetu proizvoda, temperaturu izlijevanja treba na odgovarajući način smanjiti, a lijevanje ljuske je hladno lijevanje ljuske. Temperatura lijevanja ne smije biti preniska kako bi se spriječila hladna izolacija. Stoga smanjenje temperature lijevanja može u određenoj mjeri poboljšati kvalitetu površine, ali ne može u potpunosti riješiti probleme narančine kore i ljepljivog pijeska na površini.

3.2 Poboljšati debljinu očvrslog sloja pješčane školjke

Stvrdnjavajući sloj pješčane školjke je tanak, a čvrstoća pješčane ljuske je niska. Kada je temperatura izlijevanja visoka ili je vrijeme ispiranja rastaljenog čelika dugo, a snaga ispiranja velika, površina pješčane školjke se lako može slomiti i srušiti, što dovodi do „infiltracije“ rastaljenog željeza u unutrašnjost pješčane školjke, ili se razbijene čestice pijeska skrućuju s rastaljenim čelikom i tvore ljepljivi pijesak i narančinu koru. Sloj ljuske je pretanak, čvrstoća pješčane školjke je smanjena, a postoji opasnost od pregrijavanja i lomljenja pijeska u procesu izlijevanja. Budući da je ovaj dio izravno pod utjecajem rastaljenog čelika, čvrstoća pješčane školjke ovdje je izravno povezana s kvalitetom površine odljevka. U kontinuiranom procesu proizvodnje, kalup se brzo hladi, što rezultira fenomenom stvaranja pijeska i nezrele pješčane ljuske. Ako je dno sprue predebelo, vrijeme kore će dovesti do pregorjevanja ostalih dijelova pješčane školjke, a čvrstoća pješčane školjke će se smanjiti. Nakon optimizacije, pješčana ljuska će se potpuno skrućiti u kontinuiranoj proizvodnji bez stvaranja pijeska i kože i kosti.

3.3 Poboljšati vatrostalnost premazanog pijeska

Obloženi pijesak ima nisku vatrostalnost. Kada rastopljeni čelik uđe u šupljinu, površina šupljine pješčane školjke počela se urušavati prije skrućivanja rastaljenog čelika, što dovodi do "infiltracije" rastaljenog željeza u unutrašnjost pješčane ljuske, ili se slomljene čestice pijeska stvrdnjavaju rastopljenim čelikom da se formira ljepljivi pijesak. Nakon prilagodbe sastava premazanog pijeska, provjera male serije je pokazala da je fenomen narančine kore na površini odljevka u osnovi eliminiran, ali je fenomen ljepljivog pijeska i dalje postojao, a nedostatak ljepljivog pijeska na površini proizvoda nije mogao biti potpuno riješen.

3.4 Optimizirajte dizajn sustava vrata

Sustav izlijevanja ima veliki utjecaj na dobivanje visokokvalitetnih odljevaka. U procesu punjenja kalupa, pješčana ljuska u blizini vrata unaprijed se lomi, što rezultira "infiltriranjem" rastaljenog željeza u unutrašnjost pješčane ljuske ili slomljenim česticama pijeska koje se skrućuju rastopljenim čelikom, stvarajući tako nedostatke kao što su ljepljivi pijesak i narančina kora blizu kapije i u velikoj ravnini. Smanjenje sile udara rastaljenog čelika na površinu pješčane školjke i povećanje puferskog kapaciteta sustava za izlijevanje također može poboljšati fenomen ljepljivog pijeska i narančine kore na površini proizvoda. Smatra se da sustav lijevanja s stabilnim protokom zamjenjuje izvorni sustav lijevanja, što čini rastaljeni čelik koji ulazi u šupljinu stabilnim i smanjuje čvrstoću školjke kalupa na struganje. Oblik pljuska poprima ravan trapez, što može smanjiti fenomen turbulentnog strujanja tekućeg željeza koji čisti pješčanu školjku. Duljina spruve treba biti što kraća kako bi se smanjili nedostaci kao što su hladna izolacija i protočni vodovi zbog hlađenja rastaljenog čelika.

22

 


Vrijeme objave: 14. listopada 2021