Die Wichtigkeit und das Design von Gusseisen -Riser -Nacken

1. Die Designpunkte des Gusseisen -Riser -Hals sind wie folgt:

Größenbestimmungsdurchmesser: Der Durchmesser des Riser-Hals beträgt im Allgemeinen das 0,3-0,8-fache des Durchmessers des Hotspot-Kreises des Gusss. Der Durchmesser des Hotspot -Kreises des Gießens ist groß, wobei ein Wert auf 0,3 verzerrt ist; Der Durchmesser des Hotspot -Kreises ist klein, wobei ein Wert auf 0,8 verzerrt ist. Länge: Normalerweise zwischen 20-50 mm. Bei kleinen Gusseisenteilen kann die Länge des Steignackens als untere Grenze genommen werden. Große Gusseisenteile sind einer Obergrenze ausgesetzt. Zu den häufigen Formen für das Formdesign gehören zylindrisch, trapezisch usw. Der zylindrische Steignerhals ist leicht zu verarbeiten und für die meisten Situationen geeignet. Der Trapez -Riser -Hals ist vorteilhaft für die Kompensation von Schrumpfungen und wird in Gussteilen mit hohen Anforderungen für die Ausgleich von Schrumpfungen häufig verwendet.

Die Positionsauswahl des Riser -Hals sollte an der Hot -Verbindungsübergreifung des Gusss festgelegt werden, so dass die Metallflüssigkeit im Steigrosen bevorzugt zur HOT -Übergang fließen, eine sequentielle Erstarrung erzielen und die Schrumpfung effektiv ergänzen kann. Versuchen Sie, es zu vermeiden, es in den Spannungskonzentrationsbereich des Gusss zu setzen, um Spannungen zu verhindern, die durch Verstöße gegen den Steighimmel verursacht werden, was die Verformung und die Risse des Gießens verschlimmern kann. Die Menge wird basierend auf der Größe des Gießens, der Komplexität der Struktur und der Verteilung der Hotspots bestimmt. Kleine und einfache Gussteile erfordern möglicherweise nur einen Riser -Hals, während große und komplexe Gussteile möglicherweise mehrere Riser -Hälse erfordern, um an jedem heißen Gelenk ausreichend Schrumpfung zu gewährleisten. Die Verbindung zwischen dem Riser und dem Guss sollte einen reibungslosen Übergang aufweisen, wodurch rechte oder scharfe Ecken vermieden werden, um den Widerstand gegen den Fluss von geschmolzenem Metall zu verringern. Die Verbindung zwischen dem Riser -Hals und dem Guss sollte fest sein, um einen Bruch aufgrund der Auswirkungen von geschmolzenem Metall während des Gussprozesses zu verhindern. Gleichzeitig sollte die Form und Größe der Verbindung vernünftig gestaltet werden, um die Bildung übermäßiger Wärme betroffener Zonen des Gießens zu vermeiden, was zu Mängel im Guss führen kann.

2. Designfallanalyse des Gusseisen -Riser -Hals

Die meisten Legierungen weisen während des Kühlprozesses bei der Temperatur konsistentes und vorhersehbares Verhalten von Flüssigkeit bis fester auf. Es gibt zwei verschiedene Kontraktionsphasen. Erstens, wenn die Legierungsgusstemperatur auf die Liquidus -Linie abkühlt, wird dies allgemein als flüssiges Schrumpfung oder überwältigter Schrumpfung bezeichnet. Zweitens, wenn eine Legierung von Flüssigkeit zu fest abkühlt, wird sie allgemein als Verstimmung bezeichnet. Andererseits werden Graphit -Gusseisenteile (einschließlich graues Gusseisen, duktiles Eisen und formbares Gusseisen) von einem ungewöhnlichen Phänomen während des Abkühlens und Verfestigung begleitet, bei dem sich das Metall ausdehnt. Diese Ausdehnung wird normalerweise auf die Ausfällung von Graphitphasen mit niedrigerer Dichte zurückgeführt, die die mit Kühlmittel- und Austenit -Verfestigung verbundene Schrumpfung überwinden und übertreffen. Bisher ist der wichtigste Aspekt bei der Gestaltung von Risern und Gating -Systemen für Gusseisen die Voraussetzung, um den positiven Flüssigkeitsdruck während des gesamten Verfestigungsprozesses aufrechtzuerhalten. Zunächst muss der atmosphärische Druck auf die Flüssigkeit im Riser wirken, und damit dies auftritt, muss der Riser (komprimiert) sein. Sobald die Erweiterung beginnt, steuert ein sorgfältig gestaltetes Riser -System den Expansionsdruck und sorgt für eine automatische Schrumpfung des Gießens während des verbleibenden Verfestigungsprozesses. Dies steht im Gegensatz zu Stahl, Aluminium, Kupfer usw., da sie keine Expansion beinhalten, was die Zugabe von geschmolzenem Metall zum Gießen während der Verfestigung erfordert.

3. Kontrolldruck

Der Riser -Hals kann die kritischste Komponente in der Ausrichtung des Steigrohrsystems sein, da er typischerweise die Größe des Restdrucks auf die Flüssigkeit bestimmt. Die Kontaktfläche des Riser -Hals muss groß genug sein, um das geschmolzene Metall über einen langen Zeitraum vom Riser auf das Gießen zu übertragen. Bei Bedarf sollte ein übermäßiger Druck in der Schimmelpilzhöhle freigesetzt werden, aber es sollte angebracht sein, den Überdruck der Flüssigkeit am Ende der Verfestigung aufrechtzuerhalten und die Entfernung des Risers aus dem Guss zu erleichtern. Der Riser -Hals kann als "Sicherheitsventil" an Druckbehältern angesehen werden, und sein Design sollte sicherstellen, dass der Druck innerhalb des Gusss auf einer überschaubaren Ebene aufrechterhalten wird. Das Formmaterial oder insbesondere die Sandform, die dem Expansionsdruck ohne Erweiterung standhalten kann, bestimmt normalerweise den Grad der Kontrollierbarkeit. Wenn das Formmaterial schwach ist, beispielsweise bei der Verwendung von Tonsandformen, sollte ein Steignacken ausgelegt sein, um einen gewissen Expansionsdruck freizusetzen, um eine Schimmelpilzausdehnung zu vermeiden. Dies wird erreicht, indem der Riser -Hals in relativ spätes Stadium festgelegt wird, sodass ein gewisser Druck durch den Riser -Hals auf den Steigrocker freigesetzt wird. Durch die Verwendung stärkerer und härterer Modellbindungsmaterialien (z. B. Harzsysteme) kann der Riser -Hals als kleiner ausgelegt werden, sodass er während der Expansionsphase früher verfestigen und einen höheren Restflüssigkeitsdruck aufrechterhalten kann. Ein zu kleiner Riser -Hals kann jedoch zu einem übermäßigen Restdruck innerhalb des Gusss führen, was zu einer Porosität im Zusammenhang mit der Schimmelpilzausdehnung führt. Ein übermäßig großer Riser -Hals führt normalerweise zu einem Verlust des positiven Drucks auf die Flüssigkeit, bevor die Verstimmung abgeschlossen ist, was zu einer Schrumpfungs- und Gasentladung durch die Metallflüssigkeit im Zusammenhang mit der Verfestigung führt. Die Größe des Riser -Hals in den Designregeln basiert normalerweise auf dem geometrischen Modul (MC) des Gießens. Der typische Wert von Gusseisen, der in Tonsand erzeugt wird, liegt zwischen 0,6 (MC) und 0,9 (MC). Der genaue Wert hängt von der Härte des Sandformmaterials, der chemischen Zusammensetzung und des Inokulationsgrades von Eisen und der Kühlrate des Gusss ab. Wenn der Riser näher an das Gießen bewegt wird, verringert der Heizeffekt auf den Sand zwischen dem Guss und dem Steignerhals den geometrischen Kontaktmodul und hält den äquivalenten thermischen Modul beibehalten. Wenn der Hals kurz genug ist, um gleich oder weniger als die kleinere Kontaktquerschnittsgröße zu sein, kann der geometrische Modul sicher um das 0,6-fache reduziert werden, d. H. Der Modul des längeren Nackens (mn (kurz) = 0,6 mn (lang)). Dies weist auf eine Verringerung von ca. 65% der Kontaktfläche hin.

Abschluss

Die erfolgreiche Schrumpfung von Graphitgusseisen beinhaltet die Aufrechterhaltung und Kontrolle des Überdrucks von flüssigem Eisen während des gesamten Verfestigungsprozesses. Das korrekte Entwerfen des Steigrosters und das Gießensystem und die Kontrolle der metallurgischen und gießenden Zeit sind entscheidend für die Herstellung von Graphit -Gusseisenteilen ohne Schrumpfung.