La progettazione del sistema di colata delle valvole in acciaio fuso comprende la determinazione del tipo di sistema di colata, il calcolo delle dimensioni di ciascuna parte, la progettazione della forma e del layout, ecc. Di seguito sono riportati i contenuti specifici:
Determinare il tipo di sistema di colata
Ambito di applicazione del sistema di colata dal basso
Valvole dalla forma complessa: per valvole in acciaio fuso con strutture complesse, molte parti sottili o cavità profonde, il sistema di colata dal basso può fare in modo che il metallo fuso riempia lo stampo senza intoppi, riduce la raschiatura della cavità, evita difetti come la raschiatura e l'inclusione di sabbia e aiuta a garantire l'integrità e la qualità della superficie della fusione.
Valvole realizzate con materiali facilmente ossidabili: i materiali in acciaio fuso si ossidano facilmente alle alte temperature. Il versamento dal basso può far salire costantemente il metallo fuso dal basso verso l'alto nella cavità, con una piccola area di contatto con l'aria, che può ridurre efficacemente l'ossidazione del metallo fuso. È adatto per valvole in acciaio fuso con elevata sensibilità all'ossidazione.
Valvole di grandi dimensioni: le grandi valvole in acciaio fuso sono pesanti e di grandi dimensioni. Il sistema di colata dal basso può evitare gli spruzzi e l'impatto causati dalla caduta del metallo fuso da un punto elevato, il che è utile per migliorare la qualità intrinseca della fusione.
Precauzioni
Impostare ragionevolmente gli ingressi: il numero, la posizione e la dimensione degli ingressi devono essere ragionevolmente determinati in base alla struttura del getto e alla distribuzione dei nodi di calore per garantire che il metallo fuso fluisca nella cavità in modo uniforme e senza intoppi, evitando surriscaldamento locale e difetti come cavità da ritiro e ritiro.
Controllare la velocità di versamento: la velocità di riempimento del sistema di versamento inferiore è relativamente lenta. La velocità di colata deve essere ragionevolmente controllata in base alle dimensioni e alla complessità della colata, in modo da garantire che il metallo fuso possa riempire la cavità senza intoppi ed evitare la solidificazione prematura del metallo fuso nel canale di colata a causa di una velocità di colata troppo lenta.
Rafforzare le misure di scarico: sebbene il versamento dal basso favorisca lo scarico del gas, poiché il metallo fuso viene riempito dal basso, il gas nella cavità deve comunque essere scaricato attraverso un canale di scarico ragionevolmente impostato, altrimenti potrebbero verificarsi difetti come pori e segni di gas. I fori di scarico o le scanalature di scarico possono essere posizionati in luoghi alti e in aree di stoccaggio del gas della fusione.
Prestare attenzione al design del montante: il sistema di colata dal fondo non favorisce la solidificazione sequenziale del getto e la compensazione del ritiro del montante, quindi il montante deve essere progettato attentamente per garantire che il montante possa compensare efficacemente il ritiro del getto. Misure come l'aumento delle dimensioni del montante, l'ottimizzazione della posizione del montante o l'utilizzo di sussidi possono essere adottate per garantire che ci sia abbastanza metallo fuso per integrare la fusione durante il processo di solidificazione.
Ambito di applicazione del sistema di colata a iniezione superiore-
Valvole a struttura semplice: per le valvole in acciaio fuso con forme semplici e altezze ridotte, come alcune valvole a sfera e a saracinesca dirette-, il sistema di colata a iniezione superiore- può riempire rapidamente lo stampo e utilizzare efficacemente la gravità del metallo fuso per riempire rapidamente la cavità dello stampo e migliorare l'efficienza produttiva.
Getti spessi e grandi: quando lo spessore della parete della valvola in acciaio fuso è grande o appartiene a getti spessi e grandi, il tipo di iniezione superiore- favorisce la solidificazione sequenziale del getto dal basso verso l'alto, in modo che l'effetto di compensazione del ritiro del montante sia migliore, il che può ridurre efficacemente difetti come cavità da ritiro e ritiro e garantire la densità del getto.
Pezzi fusi con requisiti di qualità superficiale bassi: se i requisiti di qualità superficiale della valvola in acciaio fuso sono relativamente bassi e l'attenzione principale è rivolta alla qualità interna e alle proprietà meccaniche, il sistema di colata a iniezione superiore- può ridurre in una certa misura il tempo di ossidazione del metallo fuso nella cavità dello stampo grazie alla sua elevata velocità di riempimento, che favorisce l'ottenimento di una migliore qualità interna.
Precauzioni
Prevenire la sabbiatura: poiché il metallo fuso viene versato dall'alto, ha un impatto maggiore sulla superficie superiore e sulla parete della cavità, che può facilmente causare difetti di sabbiatura. Pertanto, durante lo stampaggio, è opportuno rafforzare la compattezza della superficie superiore e delle parti interessate della cavità. Se necessario, è possibile utilizzare materiali di stampaggio speciali o misure di rinforzo, come l'utilizzo di sabbia superficiale ad alta-resistenza e l'impostazione di nervature di rinforzo.
Controllare l'altezza di colata: se l'altezza di colata è troppo alta, la forza d'impatto del metallo fuso sarà troppo grande, aggravando la purga e l'ossidazione della cavità; se l'altezza di versamento è troppo bassa, il riempimento potrebbe non essere uniforme. In generale, l'altezza del getto deve essere ragionevolmente controllata in base alle dimensioni e alla forma del getto e non deve superare 1 m.
Ottimizzare la progettazione degli ingressi: la forma, le dimensioni e il numero degli ingressi devono essere ragionevolmente progettati in modo che il metallo fuso possa essere distribuito uniformemente nella cavità per evitare il surriscaldamento locale e l'eccessiva concentrazione del metallo fuso. Gli ingressi distribuiti possono essere utilizzati per aumentare il numero di ingressi e ridurre l'-area della sezione trasversale di ciascun ingresso per ridurre la portata e la forza di impatto del metallo fuso.
Prestare attenzione allo scarico: durante il versamento dall'alto, il metallo fuso riempie lo stampo dall'alto verso il basso, avvolgendo facilmente il gas nella cavità dello stampo all'interno della fusione, formando difetti come i pori. Pertanto, è necessario impostare il canale di scarico in modo ragionevole per garantire che il gas nella cavità dello stampo possa essere scaricato senza problemi. I fori di scarico o le scanalature di scarico possono essere posizionati sulla parte superiore e laterale della fusione e il diametro del foro di scarico è generalmente di 3-5 mm.
Ambito di applicazione del sistema di colata ad iniezione laterale
Valvola di media complessità: per le valvole in acciaio fuso la cui struttura non è né particolarmente semplice né troppo complessa, come alcune valvole di arresto e valvole di ritegno con determinati risalti e nervature, il sistema di colata a iniezione laterale può tenere meglio conto dei requisiti di stabilità del riempimento e compensazione del ritiro e può far fluire il metallo fuso nella cavità dello stampo in modo più uniforme, riducendo la turbolenza e l'impatto durante il processo di riempimento.
Valvole con spessori di parete multipli: quando la valvola in acciaio fuso ha spessori di parete multipli e la differenza di spessore di parete non è particolarmente grande, il tipo di iniezione laterale favorisce il controllo della direzione del flusso e della distribuzione della temperatura del metallo fuso, in modo che le parti con spessore di parete diverso possano solidificarsi in modo più uniforme, il che aiuta a prevenire difetti come cavità da ritiro e ritiro nella transizione dello spessore della parete.
Valvole con determinati requisiti di qualità superficiale: questo sistema di colata presenta relativamente poca abrasione sulla cavità, il che può garantire in una certa misura la qualità superficiale del pezzo fuso. È adatto per valvole in acciaio fuso con determinati requisiti di ruvidità e planarità della superficie, come alcune valvole che richiedono una lavorazione ad alta-precisione.
Questioni che richiedono attenzione
Scelta della posizione dell'ingodo: La posizione dell'ingodo sulla fiancata dovrà essere scelta accuratamente in base alle caratteristiche strutturali e alla distribuzione dei nodi termici del getto. In generale, è necessario evitare che l'ingodo sia rivolto verso il nucleo o la parte a parete sottile-per evitare che l'impatto diretto del metallo fuso causi difetti come buchi di sabbia ed erosione. Allo stesso tempo, l'ingode dovrebbe essere il più vicino possibile alla parte spessa e larga del getto per facilitare la compensazione del ritiro.
Prevenzione dell'intrappolamento di aria: sebbene il riempimento dell'iniezione laterale sia relativamente stabile, è possibile che il gas venga comunque trascinato nel processo di flusso del metallo fuso nella cavità. Pertanto, è necessario controllare l'angolo dell'ingodo e la portata del metallo fuso in modo che il metallo fuso scorra nella cavità con un angolo e una velocità adeguati per ridurre la possibilità di trascinamento di gas. Se necessario, nella cavità può essere installato un muro di contenimento delle scorie o un dispositivo di stabilizzazione del flusso per stabilizzare il flusso di metallo fuso ed evitare l'intrappolamento di aria.
Considera l'influenza della superficie di divisione: poiché il sistema di colata a iniezione laterale- è strettamente correlato alla superficie di divisione, la posizione e la forma della superficie di divisione dovrebbero essere attentamente considerate durante la progettazione. Gli ingressi dovrebbero essere posizionati il più possibile sulla superficie di divisione per facilitare la modellatura e la pulizia e, allo stesso tempo, si dovrebbe evitare che gli ingressi vengano tagliati dalla superficie di divisione e influenzino il flusso del metallo fuso. Se la superficie di separazione è curva o di forma irregolare, la forma e la disposizione degli ingressi devono essere opportunamente regolate per garantire che il metallo fuso possa fluire agevolmente nella cavità.
Bilanciare riempimento e restringimento: è necessario bilanciare le esigenze di riempimento e restringimento progettando ragionevolmente la dimensione, il numero e la distribuzione degli ingressi e abbinando i montanti appropriati. L'effetto di contrazione non dovrebbe essere ignorato a causa della ricerca eccessiva di un riempimento liscio, né dovrebbe essere enfatizzato l'effetto di contrazione, con conseguente riempimento non liscio. Di solito è necessario ottimizzare la progettazione del sistema di colata attraverso analisi di simulazione o test di processo per ottenere i migliori effetti di riempimento e ritiro.
Sistema di colata a gradini: più strati di porte vengono aperti a diverse altezze della fusione per consentire al metallo fuso di riempire lo stampo a strati e senza intoppi, evitando così un'eccessiva ossidazione del metallo fuso e facilitando la solidificazione sequenziale e la compensazione del ritiro. Viene spesso utilizzato per valvole in acciaio fuso con grandi altezze e strutture complesse.
Calcolare la dimensione del sistema di porte
Determinare in base a dati empirici: per alcuni tipi e dimensioni comuni di valvole in acciaio fuso, la dimensione di ciascuna parte del sistema di iniezione può essere determinata facendo riferimento ai dati empirici nel relativo manuale. Ad esempio, il diametro del canale di colata di una piccola valvola in acciaio fuso può essere 15-20 mm e la larghezza dell'ingresso è 5-10 mm; il diametro del canale di colata di una valvola in acciaio fuso di medie dimensioni è 20-30 mm e la larghezza dell'ingresso è 10-15 mm, ecc.
Progettare la forma e il layout del sistema di porte
Progettazione della forma: ogni parte del sistema di colata deve essere progettata nel modo più fluido e snello possibile, evitando curve strette e modifiche della sezione trasversale-per ridurre la resistenza al flusso e la turbolenza del metallo fuso. Il canale di colata è solitamente progettato come un cono con una parte superiore larga e una parte inferiore piccola per facilitare il flusso regolare del metallo fuso; il canale e gli ingressi hanno una sezione trasversale per lo più trapezoidale o semicircolare per facilitare il flusso del metallo fuso e il blocco delle scorie.
Progettazione della disposizione:La disposizione del sistema di getto dovrà essere determinata in base alla forma strutturale, alle dimensioni e alla superficie di divisione del getto. La posizione di apertura degli ingressi dovrebbe evitare che il metallo fuso colpisca direttamente il nucleo e la parete della cavità e cercare di far fluire il metallo fuso nella cavità in modo uniforme. Per valvole complesse in acciaio fuso, potrebbero essere necessari più ingressi per garantire un riempimento uniforme. Allo stesso tempo, la posizione e la direzione del canale di colata e degli ingressi dovrebbero essere ragionevolmente impostate per rendere compatto e ragionevole il layout dell'intero sistema di colata, il che è conveniente per le operazioni di stampaggio e colata.
