TL;DR

Litējot, cietes un vārstu dizains ir kritiski svarīga inženierzinātne, kas nosaka gala izstrādājuma kvalitāti. Cietes ir kanāli, kas sadala kausēto metālu no liešanas kausa, savukārt vārsti ir rūpīgi izmērīti atvērumi, kas regulē, kā metāls iekļūst veidnē. Precīzi izstrādāta ievada sistēma ir būtiska, lai kontrolētu plūsmas ātrumu, mazinātu turbulenci, samazinātu siltuma zudumus un novērstu defektus, piemēram, porozitāti un aukstos savienojumus, nodrošinot blīvu un augstas integritātes komponentu ražošanu.

Ievada sistēmas pamati: cietes, vārsti un liešanas kausi

Jebkuras liešanas operācijas panākumi sākas ar pamatzināšanām par tās barošanas sistēmu. Šis kanālu tīkls, ko pazīst kā ievada sistēmu, ir atbildīgs par šķidrā metāla pārvadīšanu no liešanas mašīnas veidnē milzīgā spiedienā un augstā ātrumā. Sistēmas galvenie komponenti — liešanas kausēklis, izplūdes kanāls un vārsts — katrs veic atšķirīgu un būtisku lomu, nodrošinot trūkumu brīvu gala produktu. To funkciju nepareiza izpratne tieši noved pie ražošanas neveiksmēm.

Šķidrā metāla ceļš sākas ar sprūsa to saskaņā ar Deco Products sprue bušings izveido būtisku blīvējumu, kas minimizē spiediena zudumu un inicē līdzsvarotu plūsmu. No sprue metāls pāriet uz līdzeklis , kas ir horizontālu kanālu sistēma, paredzēta šķidrā sakausējuma novirzīšanai uz detaļas dobumu. Kā detalizēts CEX Casting , skrējēja galvenā funkcija ir vienmērīgi sadalīt plūsmu, īpaši daudzdozīgos veidņos, nodrošinot, ka katra detaļa vienmērīgi piepildās.

Visbeidzot, kausētais metāls iziet caur vārsts , precīzi noteikto atveri, kas savieno skrējēju ar pašas detaļas dobumu. Vārsts ir pēdējais kontroles punkts, un tā konstrukcijai ir vislielākais tiešais ietekme uz liešanas kvalitāti. Tas paātrina kausēto metālu līdz nepieciešamajam piepildīšanas ātrumam, vienlaikus virzot tā plūsmas modeli dobumā. Visa sistēma darbojas saskaņā: liešanas kausēklis ievada materiālu, skrējēji to pārvadā, bet vārsti kontrolē tā gala piegādi. Jebkura šo komponentu kļūda apdraud visa liešanas struktūras integritāti.

Galvenie principi optimālai skrējēju un vārstu konstrukcijai

Efektīvas aizbāzņa un vārsta sistēmas projektēšana ir sarežģīts šķidrumu dinamikas, termodinamikas un materiālu zinātnes līdzsvars. Galvenais mērķis ir pilnībā un vienmērīgi aizpildīt formas dobumu, pirms kausētais metāls sacietē, vienlaikus minimizējot defektus. To nodrošina vairāki pamata inženierzinātnes principi, kas regulē metāla plūsmu caur formu.

Pamatprincips ir nodrošināt gludu, nestabili plūsmu. Turbulence ienes gaisu un oksīdus kausētajā metalā, izraisot porozitāti un strukturālas vājuma vietas. Kā uzsvēra Sefunm , aizbāžņus rūpīgi jāoptimizē, lai samazinātu turbulentu plūsmu. To sasniedz ar pulētām virsmām, noapaļotiem stūriem un šķērsgriezuma laukumu, kas pakāpeniski samazinās, tuvojoties vārstam, lai uzturētu spiedienu un ātrumu. Aizbāžņa sistēmai vajadzētu arī aizturēt piemaisījumus vai atdzisušo metālu tās galos, novēršot to iekļūšanu detaļas dobumā.

Vārsta dizains ietver būtiskus kompromisus. Vārsta izmēram jābūt pietiekami lielam, lai ātri aizpildītu dobumu bez priekšlaicīgas sastingšanas, bet pietiekami mazam, lai to pēc liešanas varētu viegli noņemt, nepievienojot detaļai. Vārsta forma arī nosaka plūsmas modeli dobumā. Dažādām lietojumprogrammām tiek izmantoti dažādi vārsta veidi, lai sasniegtu noteiktas aizpildīšanas īpašības.

Parasto vārsta tipu salīdzinājums

Galarezultātā stabila gala komponenta sasniegšana ir atkarīga no dziļas izpratnes par materiālu īpašībām un procesa parametriem. Ekspertīze augstas veiktspējas metālu formēšanā, piemēram, kā to demonstrē Shaoyi (Ningbo) Metal Technology savā precīzajā automašīnu kalšanā, uzsvērti parāda stingras procesu kontroles nozīmi. Lai gan lejšķiedēšana un kalsana ir dažādi procesi, kopējais mērķis ir izveidot augstas integritātes detaļas, izmantojot rūpīgu dizainu un kvalitātes pārvaldību. Pārbaudes saraksts lejšķiedēšanas dizainam vienmēr būtu jāiekļauj:

• Sakausējuma izvēle: Ņemiet vērā metāla plūsumu, kristalizācijas diapazonu un termiskās īpašības.
• Detaļas ģeometrija: Analizējiet sienu biezumu, sarežģītību un kosmētiskās prasības.
• Plūsmas simulācija: Izmantojiet programmatūru metāla plūsmas prognozēšanai, potenciālu problēmu zonu identificēšanai un dizaina optimizēšanai pirms tērauda griešanas.
• Mašīnas iespējas: Pārliecinieties, vai šķīduma ātrums, spiediens un žņaugu tilpīgums ir pietiekami konkrētajam izstrādājumam un ielejas dizainam.
• Siltuma vadība: Plānojiet veidņu dzesēšanas kanālus, lai kontrolētu kristalizācijas ātrumu un novērstu defektus.

Ielejas atrašanās vietas kritiskā loma liešanas kvalitātē

Ne tikai izmēra un formas dēļ, bet arī stratēģiska ielejas atrašanās vieta ir viens no svarīgākajiem lēmumiem metāla liešanas dizainā. Tas, kur kausētais metāls nonāk dobumā, nosaka visu aizpildīšanas modeli, ietekmē siltuma gradientu pa izstrādājumu un galu galā nosaka, vai parādīsies kritiski defekti vai nē. Pareizi novietota ieleja nodrošina pakāpenisku, vienmērīgu aizpildīšanu, savukārt nepareizi novietota ieleja var izstrādājumu neveiksmē iepriekšnoslogot.

Kā norādīts vairākās inženierijas resursēs, galvenais noteikums ir novietot liešanas atveri biezākajās detaļas daļās. Šis princips nodrošina, ka šīs zonas, kuras ilgāk cietē, nepārtraukti tiek pildītas ar karsētu metālu spiediena ietekmē, novēršot saraušanās porozitāti. Ja liešanas atvere tiek novietota plānākā sekcijā, metāls var aizsalst pāragri, bloķējot plūsmu un izraisot defektu, kas pazīstams kā aukstā šuve, kad divas metāla straumes nesaslīpējas pareizi.

Turklāt liešanas atveres atrašanās vieta jāizvēlas tā, lai metāla plūsma virzītu gaisu un gāzes sev priekšā un ārā caur ventilācijas atverēm un pārpildēm. Kā skaidro eksperti no Diecasting-mould , liešanas atveri jānovieto tā, lai izvairītos no tiešas iedarbības uz kodoliem vai delikātām formas daļām, kas var izraisīt rīka nolietojumu un turbulences. Plūsmai jābūt vērstai gar dobuma sienām, lai veicinātu gludu, lamināru aizpildīšanu.

Liešanas Atveres Atrašanās Vieta: Labi pret Sliktiem Risinājumiem

• Slikta atrašanās vieta: Ielejot tieši biezu sienu sekcijā, kas atrodas tālu no daļas masas centra.
  Rezultātā rodas defekts: Lielisks priekšlaicīgas aizsalšanas risks, kas noved pie nepilnīga aizpildījuma (neattīstīta forma) vai aukstiem savienojumiem. Plūsmas ceļš ir garš un neefektīvs.
• Pareiza atrašanās vieta: Ielejot resnākajā sienu sekcijā.
  Priekšrocība: Nodrošina, ka apgabals ar lielāko materiāla tilpumu tiek piegādāts pēdējais un zem spiediena, efektīvi novēršot saraušanās porozitāti un garantējot blīvu, cietu liešanu.
• Slikta atrašanās vieta: Vārtu novietošana tā, ka divas plūsmas sastopas galā galā kritiskā kosmētiskā zonā.
  Rezultātā rodas defekts: Radīs redzamu metinājuma līniju, kas ir strukturāls vājš punkts un virsmas defekts.
• Pareiza atrašanās vieta: Vārtu novietošana tā, lai veicinātu vienu nepārtrauktu plūsmas ceļu, kas beidzas pie pārpildes.
  Priekšrocība: Dzen gaisu un piesārņotājus uz priekšu no plūsmas frontes ārā no dobuma, rezultātā iegūstot tīru, blīvu daļu ar minimālu ieslēgtu gāzi.

Dažos gadījumos viens vārtiņš nav pietiekams lieliem vai sarežģītiem daļām. Lai nodrošinātu pilnu aizpildīšanu, var būt nepieciešama vairāku vārtiņu sistēma. Tomēr tas palielina sarežģītību, jo vārtiņiem jābūt balansētiem, lai vienlaicīgi aizpildītu attiecīgās daļas un izvairītos no iekšēju metinājuma līniju veidošanās, kur sastopas plūsmas frontes.

Problēmu novēršana: Biežākās kļūdas, ko izraisa nepietiekama vārtiņu sistēmas konstrukcija

Ievērojams procents visiem liešanas defektiem var tikt uzskatīts par sekām neoptimālai vārtiņu sistēmai. Kad inženieri saskaras ar problēmām, piemēram, porozitāti, virsmas trūkumiem vai nepilnīgām daļām, viens no pirmajiem jāpārbauda ir celiņu un vārtiņu konstrukcija. Svarīgi ir saprast tiešo saikni starp konkrētu konstrukcijas trūkumu un rezultējošo defektu, lai efektīvi novērstu problēmas un optimizētu procesu.

Piemēram, porozitāte , mazu dobu klātbūtne liešanas procesā, bieži rodas pārmērīgas turbulences dēļ. Kad kausētais metāls pārvietojas ļoti strauji pa kanālu vai ieejot vārstā, tas ieslēdz gaisu un citas gāzes, kuras pēc tam paliek iekšā daļā, kad tā sacietē. Pārāk mazs vārsts nepieciešamajam plūsmas ātrumam var darboties kā smidzinātājs, sadalot metālu sīkos pilienos un pastiprinot šo problēmu. Risinājums bieži ietver vārsta laukuma palielināšanu, kanāla ceļa izlīdzināšanu vai vārsta ieejas leņķa pārveidošanu, lai veicinātu mierīgāku aizpildīšanu.

Vēl viena izplatīta problēma ir aukstie savienojumi vai nepilnas aizpildes , kur formas dobums nepilda pilnībā. Tas parasti notiek tad, kad kausētais metāls pārāk ātri atdziest un zaudē plūsumu, pirms sasniedz dobuma tālākos punktus. To var izraisīt pārāk garš kanālu sistēmas garums, kas rada pārmērīgu siltuma zudumu, vai pārāk šaura ieeja, kas ierobežo plūsmu un liek metālam aizsalst agrīnā stadijā. Parasti šo problēmu var novērst, modificējot dizainu, saīsinot plūsmas ceļu vai palielinot ieejas biezumu.

Ieeju sistēmas problēmu novēršanas rokasgrāmata

Diagnozes sistēmiskais piemērošanas veids ir galvenais. Kad parādās defekts, inženieriem vajadzētu analizēt daļu, lai noteiktu defekta atrašanās vietu un raksturu, pēc tam izmantot plūsmas simulācijas programmatūru vai empīrisko analīzi, lai to saistītu ar vārsta dizainu. Nelielas, pakāpeniskas izmaiņas sprauslā vai vārstā, kam seko rūpīga rezultātu pārbaude, ir visefektīvākais veids, kā diagnosticēt un atrisināt šīs ilgstošās ražošanas problēmas.

Bieži uzdotie jautājumi

1. Kas ir vārsts un kanāls liešanā?

Liešanā kanāls ir kanāls, kas pārvada kausētu materiālu no galvenā ielejloka uz izstrādājuma dobumu. Vārsts ir konkrēta atvere starp kanāla beigām un pašu izstrādājuma dobumu. Kanāla uzdevums ir materiāla sadale, savukārt vārsta uzdevums ir kontrolēt materiāla galējo ieplūdi, ietekmējot tā ātrumu, virzienu un plūsmas modeli.

2. Kas ir kanāls liešanā?

Kanāls ir kanāls, kas izgatavots veidņu tēraudā un kalpo kā ceļš kausētam metālam. Tā galvenais mērķis ir sadalīt metālu no centrālā punkta (ielejloka) caur vienu vai vairākiem vārstiem, kas piegādā metālu veidņu dobumos. Rūpīgi izstrādāts kanālu sistēma saglabā metāla temperatūru un spiedienu, minimizējot turbulenci.

3. Kas ir vārsts veidņu liešanā?

Ielejformas vārsts ir pēdējais un bieži vien mazākais kanāla sistēmas segments pirms kausētā metāla nonākšanas faktiskajā detaļas formā (dobumā). Tā dizains ir ļoti svarīgs, jo tas regulē metāla plūsmas ātrumu un raksturojumu, aizpildot veidni. Vārsts ir jāizveido pietiekami liels, lai detaļa tiktu ātri aizpildīta, bet vienlaikus pietiekami mazs, lai pareizi aizsaldētos un viegli noņemams no gatavās detaļas.

4. Kas ir ielejformas sprūvs?

Ielejformas sprūvs ir vienkārši cits termins, ar ko apzīmē kanālu sistēmu ielejformas veidnē. Tas attiecas uz visu kanālu tīklu, kas novada kausēto sakausējumu no sprūva līdz vārstiem. Šis termins uzsver, ka šie kanāli ir neatņemama veidņu rīka daļa.