Dökme demir yükseltici boynunun önemi ve tasarımı

1. Dökme demir yükseltici boynunun tasarım noktaları aşağıdaki gibidir:

Boyut Tayin Çapı: Yükseltici boynunun çapı genellikle dökümün sıcak nokta çemberinin çapının 0.3-0.8 katıdır. Dökümün sıcak nokta çemberinin çapı büyüktür, değeri 0.3'e doğru önyargılıdır; Sıcak nokta çemberinin çapı küçüktür, değeri 0.8'e doğru önyargılıdır. Uzunluk: Genellikle 20-50mm arasında. Küçük dökme demir parçalar için, yükseltici boynunun uzunluğu alt sınır olarak alınabilir; Büyük dökme demir parçaları bir üst sınıra tabidir. Şekil tasarımı için yaygın şekiller arasında silindirik, trapezoidal vb. Yamuk yükseltici boynu, büzülmeyi telafi etmek için faydalıdır ve büzülmeyi telafi etmek için yüksek gereksinimlere sahip dökümlerde yaygın olarak kullanılır.

Yükseltici boynunun konum seçimi, dökümün sıcak kavşağına yerleştirilmelidir, böylece yükselticideki metal sıvı tercihen sıcak kavşağa akabilir, sıralı katılaşma elde edebilir ve büzülmeyi etkili bir şekilde tamamlayabilir. Dökümün deformasyonunu ve çatlama eğilimini şiddetlendirebilen yükseltici boynunun katılaşma büzülmesinin neden olduğu stresi önlemek için dökümün stres konsantrasyon alanında yerleştirmekten kaçınmaya çalışın. Miktar, dökümün boyutuna, yapının karmaşıklığına ve sıcak noktaların dağılımına göre belirlenir. Küçük ve basit dökümler sadece bir yükseltici boynu gerektirebilirken, büyük ve karmaşık dökümler her sıcak eklemde yeterli büzülmeyi sağlamak için birden fazla yükseltici boyun gerektirebilir. Yükseltici ve döküm arasındaki bağlantı, erimiş metal akışına karşı direnci azaltmak için sağ veya keskin köşelerden kaçınarak düzgün bir geçiş olmalıdır. Döküm işlemi sırasında erimiş metalin etkisi nedeniyle kırılmayı önlemek için yükseltici boynu ve döküm arasındaki bağlantı sağlam olmalıdır. Aynı zamanda, bağlantının şekli ve boyutu, dökümde aşırı ısı etkilenen bölgelerin oluşumunu önlemek için makul bir şekilde tasarlanmalıdır, bu da dökümde kusurlara neden olabilir.

2. Dökme demir yükseltici boynunun tasarım durumu analizi

Çoğu alaşım, sıcaklıkta sıvıdan katıya kadar soğutma işlemi sırasında tutarlı ve öngörülebilir davranışlar sergiler. Kasılmanın iki farklı aşaması vardır. İlk olarak, alaşım döküm sıcaklığı sıvı hattına soğuduğunda, bu genellikle sıvı büzülme veya aşırı ısıtılmış büzülme olarak adlandırılır. İkincisi, bir alaşım sıvıdan katıya soğuduğunda, genellikle katılaşma büzülmesi olarak adlandırılır. Öte yandan, grafit dökme demir parçaları (gri dökme demir, sünek demir ve dövülebilir dökme demir dahil), metalin genişlemeye başladığı soğutma ve katılaşma sırasında olağandışı bir fenomen eşlik eder. Bu genişleme genellikle soğutma suyu ve östenit katılaştırma ile ilişkili büzülmeyi aşan ve aşan daha düşük yoğunluklu grafit fazlarının çökelmesine atfedilir. Şimdiye kadar, dökme demir için yükselticiler ve geçit sistemleri tasarlamanın en önemli yönü, tüm katılaşma işlemi boyunca pozitif sıvı basıncını koruma gereksinimidir. Başlangıçta, atmosfer basıncının yükselticideki sıvı üzerinde hareket etmesine izin verilmelidir ve bunun gerçekleşmesi için yükseltici (sıkıştırılmış) olmalıdır. Genişleme başladıktan sonra, özenle tasarlanmış bir yükseltici sistemi genişleme basıncını kontrol eder ve kalan katılaşma işlemi sırasında dökümün otomatik olarak büzülmesini sağlar. Bu, katılaşma sırasında dökümüne erimiş metal ilave edilmesini gerektiren genişlemeyi içermedikleri için çelik, alüminyum, bakır vb.

3. Kontrol Basıncı

Yükseltici boynu, tipik olarak sıvı üzerindeki artık basıncın büyüklüğünü belirlediği için yükseltici sistem tasarımındaki en kritik bileşen olabilir. Yükseltici boynunun temas yüzeyi, erimiş metali yükselticiden dökümüne uzun bir süre aktaracak kadar büyük olmalıdır. Gerekirse, kalıp boşluğundaki aşırı basınç serbest bırakılmalıdır, ancak katılaşma sonunda sıvının pozitif basıncını korumak ve yükselticinin dökümden çıkarılmasını kolaylaştırmak uygun olmalıdır. Yükseltici boynu basınçlı kaplarda bir "emniyet valfi" olarak kabul edilebilir ve tasarımı, döküm içindeki basıncın yönetilebilir bir seviyede tutulmasını sağlamalıdır. Kalıplama malzemesi veya daha spesifik olarak, genişlemeden genişleme basıncına dayanabilen kum kalıbı, genellikle kontrol edilebilirlik derecesini belirler. Kalıp malzemesi zayıfsa, kil kum kalıpları kullanılırken, kalıp genişlemesini önlemek için bir miktar genişleme basıncını serbest bırakmak için bir yükseltici boynu tasarlanmalıdır. Bu, yükseltici boynunun nispeten geç bir aşamada katılaşması için tasarlanarak elde edilir ve yükseltici boynu boyunca yükselticiye biraz basınç salınmasına izin verir. Daha güçlü ve daha sert model bağlanma malzemeleri (reçine sistemleri gibi) kullanarak, yükseltici boynu daha küçük olacak şekilde tasarlanabilir, bu da genişleme fazı sırasında daha önce katılaşmasına ve daha yüksek artık sıvı basıncını korumasına izin verir. Bununla birlikte, çok küçük bir yükseltici boyun, döküm içinde aşırı kalıntı basınca yol açabilir, bu da küflenmeye bağlı gözeneklilik ile sonuçlanabilir. Aşırı büyük bir yükseltici boyun, katılaşma tamamlanmadan önce sıvı üzerinde pozitif basınç kaybına yol açar, bu da katılaşma ile ilişkili metal sıvıdan büzülme ve gaz deşarjı ile sonuçlanır. Tasarım kurallarındaki yükseltici boynunun boyutu genellikle dökümün geometrik modülüne (MC) dayanır. Kil kumunda üretilen dökme demirin tipik değeri 0.6 (MC) ile 0.9 (MC) arasındadır. Doğru değer, kum kalıbı malzemesinin sertliğine, kimyasal bileşime ve demir aşamalı demir derecesine ve dökümün soğutma hızına bağlıdır. Yükseltici dökümüne yaklaşırsa, döküm ve yükseltici boynu arasındaki kum üzerindeki ısıtma etkisi, eşdeğer termal modülleri korurken geometrik temas modülünü azaltacaktır. Boyun daha küçük temas kesit boyutuna eşit veya daha az olacak kadar kısaysa, geometrik modül 0,6 kez, yani daha uzun boynun modülü (Mn (kısa) = 0.6mn (uzun)) güvenli bir şekilde azaltılabilir. Bu, temas alanında yaklaşık% 65'lik bir azalma olduğunu gösterir.

çözüm

Grafit dökme demirin başarılı büzülmesi, katılaşma işlemi boyunca sıvı demirin pozitif basıncının korunmasını ve kontrol edilmesini içerir. Yükselticiyi doğru bir şekilde tasarlamak ve dökme sistemini ve metalurjik ve dökme süresini iyi kontrol etmek, büzülmeden grafit dökme demir parçalarının üretimi için çok önemlidir.