Как да проектираме изпускателни игли за производство на части от чугун, използвайки технологията със зелен пясък?

Ще обсъдим подробно дизайна на изпускателните игли въз основа на характеристиките на зелената пясъчна технология и чугунените части. Чугунът със зелен пясък има своите уникални характеристики на процеса, така че дизайнът на изпускателните игли също се нуждае от специално внимание. 

Влиянието на характеристиките на частите от чугун със зелен пясък върху дизайна на изпускателните игли: 

1 Голямо и концентрирано генериране на газ: Мокрият пясък съдържа около 3,5% -5% влага, която бързо се изпарява под въздействието на разтопено при висока температура желязо. В същото време въглищният прах, органичната материя и други вещества в пясъка също горят и произвеждат газ, което води до незабавно производство на голямо количество газ по време на началния етап на изливане. 

2. Ефект на отрицателно налягане: По време на пълненето на разтопеното желязо ще се образува моментално отрицателно налягане в определени части на кухината на формата (особено в зоната, където разтопеното желязо е окончателно запълнено), което ще действа като "смукателна тръба", силно засмуквайки газа в пясъчните пори и изпускателната игла. Ако изпускателната игла не е проектирана правилно, металната течност може лесно да бъде "всмукана". 

3. Добра течливост на разтопения метал: Чугунът (особено сивият чугун) има добра течливост и относително по-ниско повърхностно напрежение в сравнение с лятия алуминий, което улеснява проникването в малки процепи. 

4. Умерено налягане: В сравнение с лятата стомана, чугунът има малко по-ниска температура на изливане и статично налягане, което осигурява определено безопасно пространство за дизайна на изпускателните игли.

Ключови точки за целенасочен дизайн на изпускателна игла за части от чугун със зелен пясък: Въз основа на горните характеристики, сърцевината на дизайна е да осигури достатъчна изпускателна площ в ранния етап на леене, като същевременно ефективно устоява на обратния поток от метална течност, причинен от мигновено отрицателно налягане. 

1. Форма на изпускателния канал: за предпочитане е дизайнът с "постепенно разширяване" или "дроселиране", а силно се препоръчва наклонен канал (постепенно разширяване). Описание: Изпускателният канал е тесен от вътрешната страна на кухината и широк от външната страна на атмосферата, образувайки малка конусност. Предимства: Анти обратен поток: Когато металната течност се избута към изпускателния жлеб под отрицателно налягане, тя ще тече от по-широка зона към по-тясна зона, намалявайки площта на напречното сечение на канала на потока и увеличавайки рязко съпротивлението, ефективно предотвратявайки проникването на металната течност в дълбочина. Плавно изпускане: Газът тече гладко от тесни към широки зони, с минимално съпротивление. Обработка: Въпреки че обработката е малко по-трудна от прави канали, тя може да бъде постигната чрез рязане на тел или специализирани инструменти за шлайфане. Избягвайте използването на прости прави канали: Правите канали имат слабо съпротивление на потока при отрицателно налягане и носят по-големи рискове. 

2. Размер на изпускателния канал (ключов параметър), ширина на канала (ключ между ключовете): Препоръчителен диапазон: 0,15 mm~0,25 mm. Принцип на горната граница: За чугуна със зелен пясък ширината на канала никога не трябва да надвишава 0,25 mm. 0,20 mm е много често използван и безопасен размер. Тази ширина използва повърхностното напрежение на разтопеното желязо, което затруднява автоматичното му нахлуване, като същевременно осигурява достатъчно съпротивление при отрицателно налягане. Ако отливката е дебела, статичното налягане е високо или позицията е критична (като най-високата точка на кухината на формата), трябва да се избере по-тесен размер, като 0,15 mm или 0,18 mm. Дълбочина на канала: Препоръчителен диапазон: 0,4 mm~0,8 mm. За да се осигури достатъчно напречно сечение на отработените газове, дълбочината на канала обикновено е 2-4 пъти ширината на канала. Например, ширина на слота от 0,20 mm съответства на дълбочина на слота от 0,5 mm-0,8 mm. Дължина на слота (дебелина на стената на изпускателната игла): Препоръчителен диапазон: 20 mm~30 mm. Достатъчна дължина може да образува стабилна „секция на съпротивление на потока“, увеличавайки съпротивлението на триене на потока от разтопен метал и позволявайки му да се втвърди, преди да достигне атмосферната страна. 

3. Брой и разположение на изпускателните отвори: обикновено 4 до 8, равномерно разпределени по обиколката. Оформление: Необходимо е да се гарантира, че изпускателният канал е свързан. За дизайна на постепенното разширение е необходимо ясно да се посочи кой край е страната на кухината (тесен край) и кой край е атмосферната страна (широк край), и да се посочи на чертежа, че "тесният край е обърнат към кухината по време на монтажа". 

4. Позиция на монтаж и количество на изпускателните игли: „Мъртвата зона“ и най-високата точка на кухината на матрицата са местата, където е най-вероятно да се натрупа газ. Областта срещу системата за изливане или мястото, където стопеното желязо е последно запълнено: Това е мястото, където газът е най-компресиран и ефектът на отрицателното налягане е най-изразен. Горна форма на големи плоски отливки: помага за отстраняване на газ, натрупан в горната част на кухината на формата. Близо до сърцевината: особено там, където газът, генериран от пясъчната сърцевина, трябва да бъде изхвърлен през кухината на формата. Количество: По-добре е повече, отколкото по-малко. Изпускателните игли могат да се монтират в зони, където има съмнение за задържане на дъха. Цената му е много по-ниска от загубата на отпадъци, причинена от порите.

 Резюме на дизайна и препоръчителни спецификации За типичен компонент от чугун със зелен пясък, препоръчителните спецификации за изпускателната игла са както следва: Материал: 45 # стомана, закалена и темперирана, с повърхност на работната част (набраздена част), закалена до HRC 40-45 за подобряване на устойчивостта на износване и устойчивостта на ерозия на разтопено желязо. Външен вид: Цилиндричен с рамо, често използван диаметър Φ 8 mm или Φ 10 mm. Изпускателен канал: Форма: Постепенно наклонен канал (тясна страна на кухината, широка атмосферна страна). Ширина на слота: 0,20 mm (страна на кухината). Дълбочина на канала: 0,6 мм. Количество: 6, равномерно разпределени. Дължина на шлица: 25 мм. 

Специални съвети за употреба и поддръжка: 

1 Строго предотвратявайте запушването: Пясъчните частици и покритията от зелен пясък е по-вероятно да блокират тесните изпускателни канали. След всяка употреба сгъстеният въздух трябва да се издуха обратно от атмосферната страна и да се почисти с изключително фина стоманена тел или игла. Редовно проверявайте дали няма препятствия. 

2. Правилна инсталация: Уверете се, че изпускателната игла и отворът за монтиране на матрицата имат намеса или плътно прилягане, без никакво разхлабване. Тесният край трябва да гледа към кухината! След монтажа най-добре е краят му да бъде изравнен със стената на кухината или леко вдлъбнат (<0,5 mm) и да се избягва изпъкналост. 

3. Навременна подмяна: След като има признаци на ерозия, закръгляване или разширяване на ръба на изпускателния жлеб от разтопено желязо, той трябва да бъде бракуван и сменен незабавно. Заключение: За частите от чугун със зелен пясък успешният дизайн на изпускателната игла е да се използва постепенно разширяващ се канал и строго да се контролира ширината на канала под 0,25 mm. 

Този дизайн може не само да се справи с огромното генериране на газ и мигновеното отрицателно налягане в ранния етап на изливане, но и надеждно да предотврати навлизането на разтопено желязо, което е ключов малък компонент за осигуряване на качеството на отливките и намаляване на процента на скрап.