چه پارامترهای فرآیند باید در نظر گرفته شود هنگام طراحی قالب خوک و قالب آلومینیوم؟

هنگام طراحی قالب کاشت، لازم است خواص ترمودینامیکی ریخته گری فلز، طول عمر قالب و الزامات کیفی شمش ترکیب شود و بر پارامترهای فرآیند زیر تمرکز شود:

一. اندازه حفره و پارامترهای ساختاری
•حجم و اندازه حفره: لازم است وزن (معمولاً صدها تا چندین تن) و شکل (مانند مستطیل، ذوزنقه) شمش مورد نظر مطابقت داشته باشد تا از مطابقت عمق و عرض حفره با حجم فلز مذاب جلوگیری شود تا از قالب گیری شمش ناقص یا ضایعات به دلیل انحراف ابعادی جلوگیری شود.

• شیب حفره (شیب پیش نویس): برای تسهیل در قالب گیری، دیواره جانبی حفره باید با شیب خاصی (معمولاً 0.5-2 درجه) طراحی شود. شیب خیلی کوچک مستعد چسبندگی قالب است و شیب خیلی زیاد ممکن است بر دقت ابعادی شمش تأثیر بگذارد.

فرآوری فیله و لبه: پایین و گوشه های حفره باید گرد شوند (زاویه R) برای کاهش تمرکز تنش و جلوگیری از ترک در قالب به دلیل شوک حرارتی. در عین حال از انقباض یا بسته شدن سرد در گوشه های شمش جلوگیری کنید.

二پارامترهای حرارتی و سرمایشی

• طراحی ضخامت دیوار: ضخامت دیواره قالب باید بر اساس نقطه ذوب فلز ریخته‌گری (مانند آلومینیوم حدود 660 درجه سانتیگراد، مس حدود 1083 درجه سانتیگراد) و ظرفیت حرارتی محاسبه شود تا اطمینان حاصل شود که می‌تواند در برابر شوک حرارتی فلز مذاب با دمای بالا مقاومت کند و سرعت اتلاف حرارت را کنترل کند (از طریق ضخامت دیواره بسیار آهسته، بسیار آهسته و معقول خواهد بود). تغییر شکل).

•طراحی سیستم خنک کننده: در صورت استفاده از خنک کننده اجباری (مانند خنک کننده آبی)، موقعیت، قطر و فاصله کانال خنک کننده باید طراحی شود. کانال باید از ناحیه تمرکز تنش حفره اجتناب کند و فاصله معقولی از سطح حفره (معمولاً 50 میلی متر) حفظ کند تا از خنک شدن یکنواخت شمش اطمینان حاصل شود و نقص هایی مانند حفره های انقباض و ترک ها کاهش یابد.

• جبران انبساط حرارتی: با توجه به نرخ انقباض انجماد فلز مذاب (مانند نرخ انقباض آلومینیوم حدود 1.3% -2%) و ضریب انبساط حرارتی خود قالب، جبران در طراحی اندازه حفره را ذخیره کنید تا از انحراف اندازه شمش یا قفل شدن قالب جلوگیری شود.

三. پارامترهای جریان و پر کردن مایع فلزی

•طراحی دروازه و رانر: موقعیت دروازه باید از برخورد مستقیم مایع فلزی به کف حفره جلوگیری کند (برای جلوگیری از پاشیده شدن و اکسید شدن)، و سطح مقطع دونده باید با سرعت جریان مایع فلزی مطابقت داشته باشد تا سرعت پر شدن یکنواخت (به طور کلی در 0.5-1.5 متر بر ثانیه کنترل می شود) و غلتک ها و منافذ سرباره را کاهش دهد.

• ساختار دریچه: شیارهای تهویه (عرض 0.1-0.3 میلی متر، عمق 0.5-1 میلی متر) را در بالا یا گوشه حفره طراحی کنید تا در هنگام پر شدن مایع فلزی از محصور شدن هوا و منافذ جلوگیری شود و از پر شدن ناقص به دلیل فشار برگشت گاز جلوگیری شود.

四پارامترهای عملکرد مکانیکی

•استحکام و استحکام قالب: با توجه به وزن شمش (مانند 500 کیلوگرم تا 5 تن) و فشار استاتیکی فلز مذاب (فرمول محاسبه: فشار = چگالی فلز مذاب × ارتفاع × شتاب گرانش)، مواد مناسب (مانند فولاد ریخته‌گری، چدن شکل‌پذیر) را انتخاب کرده و ساختار را طوری طراحی کنید که از دنده‌زدایی یا قالب‌گیری آرماتور جلوگیری کند.

• تطبیق مکانیسم رهاسازی قالب: در صورت استفاده از آزادسازی قالب مکانیکی یا هیدرولیکی، لازم است فضای نصب دستگاه رهاسازی قالب (مانند سوراخ اجکتور، موقعیت سیلندر هیدرولیک) را رزرو کنید تا اطمینان حاصل شود که نیروی رهاسازی قالب (معمولاً 5/1 تا 2 برابر وزن شمش) به طور یکنواخت روی شمش آسیب دیده یا آسیب به شمش وارد نمی کند.

五. پارامترهای عملیات مواد و سطح

•مقاومت در برابر خستگی حرارتی مواد: برای فرآیند حلقوی حرارت دادن مکرر (مانند مایع آلومینیوم 660 درجه سانتیگراد) و خنک کردن فلز مذاب، موادی با رسانایی حرارتی متوسط ​​(مانند رسانایی حرارتی فولاد ریخته‌شده حدود 40-50W/(m・K)) و استحکام ترک خستگی حرارتی بالا را انتخاب کنید.

•فرایند تصفیه سطح: بهبود مقاومت در برابر سایش سطح و عملکرد آلومینیوم ضد چسب از طریق نیتریدینگ (سختی تا 50-60HRC)، لایه برداری یا پوشش دهی (مانند پوشش سرامیکی)، کاهش مقاومت در قالب گیری، و کاهش فرسایش و سایش سطح قالب توسط فلز مذاب.

این پارامترها باید به طور جامع در ترکیب با ویژگی های فلزات ریخته گری خاص (آلومینیوم، مس، روی و غیره)، راندمان تولید (مانند تعداد ریخته گری در ساعت) و استانداردهای کیفیت (مانند الزامات تشخیص عیب داخلی برای شمش) بهینه شوند و در نهایت به هدف عمر طولانی قالب و کیفیت بالای شمش دست یابند.

ایمیل: cast@ebcastings.com