Kepentingan dan reka bentuk leher penaik besi tuang

1. Titik reka bentuk leher penumpang besi adalah seperti berikut:

Diameter penentuan saiz: Diameter leher riser umumnya 0.3-0.8 kali diameter lingkaran tempat panas pemutus. Diameter lingkaran tempat panas pemutus adalah besar, dengan nilai yang berat sebelah ke arah 0.3; Diameter bulatan tempat panas adalah kecil, dengan nilai yang berat sebelah ke arah 0.8. Panjang: Biasanya antara 20-50mm. Untuk bahagian besi besi kecil, panjang leher riser boleh diambil sebagai had yang lebih rendah; Bahagian besi tuang besar adalah tertakluk kepada had atas. Bentuk biasa untuk reka bentuk bentuk termasuk silinder, trapezoid, dan lain -lain. Leher riser silinder mudah diproses dan sesuai untuk kebanyakan situasi; Leher riser trapezoid bermanfaat untuk mengimbangi pengecutan dan digunakan secara meluas dalam casting dengan keperluan yang tinggi untuk mengimbangi pengecutan.

Pemilihan kedudukan leher riser harus ditetapkan di persimpangan panas pemutus, supaya cecair logam di riser dapat mengalir secara sengaja ke persimpangan panas, mencapai pemejalan berurutan, dan menambah pengecutan secara efektif. Cuba untuk mengelakkannya di kawasan kepekatan tekanan pemutus untuk mencegah tekanan yang disebabkan oleh pengecutan pengukuhan leher riser, yang boleh memburukkan lagi ubah bentuk dan kecenderungan pemutus pemutus. Kuantiti ditentukan berdasarkan saiz pemutus, kerumitan struktur, dan pengedaran bintik -bintik panas. Casting kecil dan mudah hanya memerlukan satu leher riser, manakala casting besar dan kompleks mungkin memerlukan banyak leher riser untuk memastikan pengecutan yang mencukupi pada setiap sendi panas. Sambungan antara riser dan pemutus harus mempunyai peralihan yang lancar, mengelakkan sudut kanan atau tajam untuk mengurangkan rintangan ke aliran logam cair. Sambungan antara leher riser dan pemutus harus tegas untuk mencegah kerosakan akibat kesan logam cair semasa proses pemutus. Pada masa yang sama, bentuk dan saiz sambungan harus direka dengan munasabah untuk mengelakkan pembentukan zon terjejas haba yang berlebihan pada pemutus, yang boleh menyebabkan kecacatan dalam pemutus.

2. Analisis kes reka bentuk leher penumpang besi tuang

Kebanyakan aloi mempamerkan tingkah laku yang konsisten dan boleh diramal semasa proses penyejukan dari cecair ke pepejal pada suhu. Terdapat dua peringkat penguncupan yang berlainan. Pertama, apabila suhu pemutus aloi menyejukkan ke garisan Liquidus, ini biasanya dirujuk sebagai pengecutan cecair atau pengecutan superheated. Kedua, apabila aloi menyejukkan dari cecair ke pepejal, ia biasanya dirujuk sebagai pengecutan pemadaman. Sebaliknya, bahagian besi besi grafit (termasuk besi tuang kelabu, besi mulur, dan besi tuang yang mudah dibentuk) disertai dengan fenomena yang luar biasa semasa penyejukan dan pemejalan, di mana logam mula berkembang. Pengembangan ini biasanya disebabkan oleh pemendakan fasa grafit ketumpatan yang lebih rendah, mengatasi dan melebihi pengecutan yang berkaitan dengan pemejalan penyejuk dan austenit. Setakat ini, aspek yang paling penting dalam merancang penaik dan sistem gating untuk besi tuang adalah keperluan untuk mengekalkan tekanan cecair positif sepanjang proses pemejalan keseluruhan. Pada mulanya, tekanan atmosfera mesti dibenarkan untuk bertindak pada cecair dalam riser, dan agar ini berlaku, riser mestilah (dimampatkan). Sebaik sahaja pengembangan bermula, sistem riser yang direka dengan teliti mengawal tekanan pengembangan dan memastikan pengecutan automatik pemutus semasa proses pemejalan yang selebihnya. Ini berbeza dengan keluli, aluminium, tembaga, dan lain -lain, kerana mereka tidak melibatkan pengembangan, yang memerlukan penambahan logam cair ke pemutus semasa pemejalan.

3. Tekanan kawalan

Leher riser mungkin merupakan komponen yang paling kritikal dalam reka bentuk sistem riser, kerana ia biasanya menentukan magnitud tekanan sisa pada cecair. Permukaan sentuhan leher riser mesti cukup besar untuk memindahkan logam cair dari riser ke pemutus dalam tempoh masa yang panjang. Sekiranya perlu, tekanan yang berlebihan dalam rongga acuan harus dibebaskan, tetapi harus sesuai untuk mengekalkan tekanan positif cecair pada akhir pemejalan dan untuk memudahkan penyingkiran riser dari pemutus. Leher riser boleh dianggap sebagai "injap keselamatan" pada kapal tekanan, dan reka bentuknya harus memastikan bahawa tekanan di dalam pemutus dikekalkan pada tahap yang boleh diurus. Bahan pengacuan, atau lebih khusus, acuan pasir yang dapat menahan tekanan pengembangan tanpa berkembang, biasanya menentukan tahap kawalan. Jika bahan acuan lemah, seperti ketika menggunakan acuan pasir tanah liat, leher riser harus direka untuk melepaskan beberapa tekanan pengembangan untuk mengelakkan pengembangan acuan. Ini dicapai dengan merancang leher riser untuk menguatkan pada tahap yang agak lewat, yang membolehkan beberapa tekanan dibebaskan ke riser melalui leher riser. Dengan menggunakan bahan ikatan model yang lebih kuat dan lebih keras (seperti sistem resin), leher riser boleh direka untuk menjadi lebih kecil, membolehkannya menguatkan lebih awal semasa fasa pengembangan dan mengekalkan tekanan cecair sisa yang lebih tinggi. Walau bagaimanapun, leher riser yang terlalu kecil boleh menyebabkan tekanan sisa yang berlebihan dalam pemutus, mengakibatkan keliangan yang berkaitan dengan pengembangan acuan. Leher riser yang berlebihan biasanya menyebabkan kehilangan tekanan positif pada cecair sebelum pemejalan selesai, mengakibatkan pengecutan dan pelepasan gas dari cecair logam yang berkaitan dengan pemejalan. Saiz leher riser dalam peraturan reka bentuk biasanya berdasarkan modulus geometri (MC) pemutus. Nilai tipikal besi tuang yang dihasilkan dalam pasir tanah liat adalah antara 0.6 (MC) dan 0.9 (MC). Nilai yang tepat bergantung kepada kekerasan bahan acuan pasir, komposisi kimia dan tahap inokulasi besi, dan kadar penyejukan pemutus. Sekiranya riser dipindahkan lebih dekat ke pemutus, kesan pemanasan pada pasir di antara pemutus dan leher riser akan mengurangkan modulus geometri sentuhan sambil mengekalkan modulus haba yang setara. Sekiranya lehernya cukup pendek untuk sama dengan atau kurang daripada saiz keratan rentas yang lebih kecil, modulus geometri boleh dikurangkan dengan selamat sebanyak 0.6 kali, iaitu modulus leher yang lebih panjang (mn (pendek) = 0.6mn (panjang)). Ini menunjukkan pengurangan kira -kira 65% di kawasan hubungan.

kesimpulan

Pengecutan yang berjaya dari besi tuang grafit melibatkan mengekalkan dan mengawal tekanan positif besi cecair sepanjang proses pemejalan. Betul merancang sistem riser dan menuangkan, dan mengawal masa metalurgi dan menuangkan dengan baik, adalah penting untuk pengeluaran bahagian besi tuang grafit tanpa pengecutan.