Как поставщик отливок из углеродистой стали, я принимал активное участие в этом процессе и своими глазами видел, насколько важна конструкция стояка для обеспечения правильной подачи этих отливок. В этом блоге я поделюсь своим мнением о том, как правильная конструкция стояка может существенно повлиять на качество отливок из углеродистой стали.
Понимание основ проектирования стояков
Для начала давайте поговорим о том, что такое райзер. Стояк, также известный как питатель, представляет собой дополнительный резервуар с расплавленным металлом, прикрепленный к отливке. Его основная задача — подавать дополнительный металл в отливку по мере ее затвердевания. Почему это так важно? Что ж, когда расплавленный металл остывает и затвердевает, он сжимается. Если нет дополнительного металла, чтобы компенсировать эту усадку, это может привести к таким дефектам, как пористость, усадочные полости и даже трещины в окончательной отливке.
При литье по выплавляемым моделям из углеродистой стали степень усадки относительно высока по сравнению с некоторыми другими материалами. Углеродистая сталь обычно имеет объемную усадку около 3–6% во время затвердевания. Это значительная сумма, и если ее не урегулировать должным образом, она может испортить кастинг. Здесь на помощь приходит стояк. Он действует как резервный источник металла для заполнения зазоров, образовавшихся в результате усадки.
Факторы, влияющие на конструкцию стояка
Существует несколько факторов, которые необходимо учитывать при проектировании стояка для отливок из углеродистой стали.
1. Форма и размер отливки
Форма и размер отливки играют огромную роль в определении конструкции стояка. Например, для большой и толстой отливки потребуется подступенок большего размера, чем для маленькой и тонкой. Это связано с тем, что отливкам большего размера требуется больше времени для затвердевания и больше объема для усадки. Кроме того, форма отливки может влиять на то, как расплавленный металл течет и затвердевает. Сложные формы могут потребовать использования нескольких стояков для обеспечения правильной подачи.
2. Время затвердевания
Время затвердевания отливки и стояка является еще одним критическим фактором. Стояк должен оставаться расплавленным дольше, чем отливка, чтобы он мог непрерывно подавать металл. Для достижения этой цели стояк обычно проектируют так, чтобы он имел больший объем и более низкую скорость охлаждения. Это можно сделать, регулируя размер, форму и изоляцию стояка.
3. Поток металла
Конструкция стояка также должна обеспечивать плавный поток металла от стояка к отливке. Если поток ограничен, металл может не достичь всех участков отливки, что приводит к неполному заполнению и дефектам. Соединение между стояком и отливкой, известное как горловина стояка, должно быть тщательно спроектировано, чтобы обеспечить надлежащий поток. Слишком узкая горловина может стать узким местом, а слишком широкая может привести к чрезмерным потерям металла.
Типы стояков для отливок из углеродистой стали
Существуют различные типы стояков, которые можно использовать при литье по выплавляемым моделям из углеродистой стали, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.
1. Открытые стояки
Открытые стояки — самый простой тип стояков. Сверху они открыты в атмосферу, что позволяет легко удалять газы и обеспечивает визуальную индикацию уровня металла. Однако они также имеют относительно большую площадь поверхности, подверженную воздействию воздуха, что может привести к более быстрому охлаждению и затвердеванию. Это означает, что они, возможно, должны быть большего размера, чтобы гарантировать, что они останутся расплавленными достаточно долго для подачи отливки.
2. Слепые райзеры
Слепые стояки полностью заключены в форму. Они имеют меньшую площадь поверхности, контактирующую с воздухом, что приводит к более медленному охлаждению и затвердеванию. Это делает их более эффективными с точки зрения использования металла. Однако их сложнее проектировать и контролировать, поскольку внутри нет визуальной индикации уровня металла.
3. Изолированные стояки
Изолированные стояки спроектированы с использованием изоляционных материалов вокруг них, чтобы замедлить процесс охлаждения. Это позволяет им оставаться расплавленными в течение более длительного времени, уменьшая необходимость в большом объеме стояка. Изолированные стояки могут быть открытыми или глухими и часто используются для сложных или крупных отливок, где правильная подача имеет решающее значение.
Проектирование стояка для оптимального кормления
Теперь, когда мы знаем факторы и типы стояков, давайте поговорим о том, как спроектировать стояк для оптимального кормления.
1. Рассчитайте объем стояка
Первым делом необходимо рассчитать объем необходимого стояка. Это можно сделать с помощью различных методов, например метода модуля. Модуль является мерой времени затвердевания отливки или стояка. Стояк должен иметь больший модуль упругости, чем отливка, чтобы она дольше оставалась расплавленной. После расчета модуля можно определить объем стояка на основе его формы.
2. Выберите правильную форму стояка.
Форма стояка также может влиять на эффективность его подачи. Часто предпочитаются сферические или цилиндрические стояки, поскольку они имеют меньшее соотношение площади поверхности к объему, что приводит к более медленному охлаждению. Однако форма также должна быть совместима с отливкой и конструкцией формы.
3. Создайте горловину стояка.
Горловина стояка представляет собой соединение между стояком и отливкой. Его конструкция должна обеспечивать плавное течение металла и предотвращать преждевременное затвердевание металла в шейке. Часто используется конусообразная шейка, больший конец которой соединен со стояком, а меньший конец - с отливкой. Это помогает контролировать растекание металла и снижает риск усадки в месте соединения.
Реальные примеры
Давайте посмотрим на некоторые примеры из реальной жизни, когда правильная конструкция стояка изменила качество литья по выплавляемым моделям из углеродистой стали.
Недавно мы работали над проектомКрестовина для литья по выплавляемым моделям. Это был сложный компонент с множеством ответвлений и толстыми секциями. Используя несколько изолированных глухих стояков, мы смогли обеспечить правильную подачу всех частей отливки во время затвердевания. В результате была получена качественная отливка без видимых усадочных дефектов.
Другой пример — наша работа надЧасть ручки скороварки. Эта относительно небольшая деталь имела тонкостенную конструкцию, но все равно требовала тщательного проектирования стояка. Мы использовали небольшую открытую подставку с хорошо продуманной горловиной, чтобы металл плавно принимал форму рукоятки. Отливка получилась с отличной поверхностью и без внутренних дефектов.
Мы также часто имеем дело сЛитье по выплавляемым моделям Ss304. Для этих отливок из нержавеющей стали, характеристики затвердевания которых в некоторых аспектах аналогичны характеристикам затвердевания углеродистой стали, не менее важна правильная конструкция стояка. Регулируя размер, форму и изоляцию стояка в соответствии с конкретными требованиями каждой отливки, мы смогли стабильно производить высококачественные отливки из нержавеющей стали SS304.
Заключение
В заключение следует отметить, что конструкция стояка является важнейшим аспектом литья по выплавляемым моделям из углеродистой стали. Тщательно учитывая такие факторы, как форма и размер отливки, время затвердевания и текучесть металла, а также выбирая правильный тип и конструкцию стояков, мы можем обеспечить правильную подачу отливок и свести к минимуму возникновение дефектов.
Если вы ищете высококачественные отливки из углеродистой стали, я хотел бы с вами поговорить. Независимо от того, есть ли у вас простой или сложный проект отливки, наша команда экспертов может помочь вам с лучшими решениями по проектированию стояков и отливке. Не стесняйтесь обращаться к обсуждению закупок.
Ссылки
- Кэмпбелл, Дж. (2003). Кастинг. Баттерворт-Хайнеманн.
- Флемингс, MC (1974). Обработка затвердевания. МакГроу - Хилл.
- Калпакджян С. и Шмид С.Р. (2013). Производственная инженерия и технологии. Пирсон.