تصميم نظام صب قوالب الصب الجاذبية: مؤشر كمي للحد من عيوب الانكماش الداخلي

في إنتاج قوالب صب الجاذبية ، فإن تصميم نظام الصب غير المعقول يجعل معدل النفايات المتقلبة يصل إلى أكثر من 14٪. تعتبر مساحة المسار الداخلي ، ومنحدر المسار ، ومسافة التقلص مؤشرات التحكم القابلة للقياس الكمي في الأساس الثلاثة.
يجب أن تصل مساحة المقطع العرضي من قوالب صب الجاذبية إلى 12-16٪ من مساحة إسقاط الصب. وأظهرت البيانات أن نسبة المساحة أقل من 10٪ يمكن أن تؤدي إلى نقص التغذية وزيادة خطر الانكماش في عجلات الألومنيوم بنسبة 33٪.
ينبغي الحفاظ على منحدر تدفق سبائك الألومنيوم الصب بالجاذبية عند 3.5. منحدر أقل من 2 ° سيؤدي إلى تأخير تدفق الألومنيوم المنصهر ، مما يزيد من إمكانية تشويش أكسيد داخل الصب وعيوب المسام الصب غير المباشر.
محاكاة Procast CAE لحساب مسافة التبديل في درجة حرارة الصب الفعلية. يتم الحفاظ على مسافة التغذية الفعالة لسبائك الألومنيوم في ظروف الجاذبية عموما داخل 45-70 مم. خارج هذا النطاق ، لا يمكن تعويض الانكماش بالكامل.
يستخدم قوالب الصب LPDC منطق التعبئة الصعودية ، وتختلف إعدادات معلمات مصبوب الصب عن قوالب الصب الجاذبية. سيؤدي التكرار المباشر لمعلمات فوهة الصب الداخلي للثقل إلى زيادة خطر الاضطراب بنسبة 27٪ أثناء ملء تجويف القوالب في مكونات هيكل السيارات الكهربائية.
CPC الضغط الفرعي مصبوب القالب يحتاج إلى مطابقة الضغط لإنشاء منحنى. ينبغي أن يكون تدرج الضغط 0.03-0.05 MPa منسقًا مع المقطع العرضي للممرات لتحقيق الاستقرار في حدود الألومنيوم الذوبان داخل تجويف القوالب.
يتعرض مكونات فوهة الفولاذ الساخن H13 للتآكل المتكرر للألومنيوم المنصهر. يمكن أن تقلل طبقة النيتروجين المحلية بسماكة 0.08-0.12 مم من خسائر التآكل بنسبة 41٪ ، مما يطيل عمر خدمة مكونات الفتحات القابلة للتآكل.
يجب التحكم في خشونة السطح في Ra ≤ 6.3 μm. يمكن أن يؤدي سطح القناة الخشنة إلى تراكم أكسيد الألومنيوم بعد دفعات 800-1000 ، مما يغير المقطع العرضي الفعلي للتدفق ، مما يخرج عن هدف تصميم قوالب الصب الجاذبية الأصلي.
يتطلب تخطيط المسار الداخلي متعدد القوالب لأجزاء هيكل المركبات الكهربائية الكبيرة التحقق من توازن التدفق. التدفق غير المتوازن للصب الداخلي يؤدي إلى النقاط الساخنة المحلية ؛ ربطت الإحصاءات 24٪ من الانكماش الداخلي مع ملء غير منسق متعدد الفتحات الداخلية.
تكلفة تعديل نظام الصب بعد تصنيع القوالب هي 2.6-3.2 مرة تعديل مرحلة التصميم. يمكن للمحاكاة المسبقة لـ Procast CAE أن تقلل من وتيرة تعديل الفتحات بعد المعالجة في مشاريع صب سبائك الألومنيوم بنسبة 65%.
بالنسبة إلى منطقة عجلة الألومنيوم ذات العجلات السميكة ، يجب أن يكون ارتفاع الفراغ 1.2-1.5 مرة من سمك الجدار. عدم كفاية ارتفاع الفراش لا توفر ما يكفي من المعدن المنصهر أثناء التصلب وتنتج عيوب الانقباض الداخلي المركزة.
بالنسبة لقوالب صب الجاذبية ، يجب أن تقتصر الفجوة بين مكونات الفتحة على أقل من 0.15 مم. يمكن أن تؤدي الفجوات الكبيرة إلى تسرب الألومنيوم المنصهر ، وتغيير معدل التدفق الفعلي والتداخل مع تأثير التغذية المتوقع للنظام بأكمله.
(عدد الكلمات: 883)
الأسئلة الشائعة الإجابة

س: ما هي نسبة مساحة المسار الداخلي لأسطوانة الألومنيوم الصب بالجاذبية؟

ج: مساحة إسقاط الصب 12-16٪ تضمن التقلص الفعال.
س: ما هو نطاق المنحدر الموصى به من قناة تدفق إنتاج سبائك الألومنيوم الجاذبية؟

a: الحفاظ على منحدر المسار 35 لتجنب حجب التدفق والاكسيد الاختلاط.
س: ما هي مسافة التغذية الفعالة النموذجية لصب الجاذبية الألومنيوم؟

الجواب: عادة ما تكون 45-70 ملم ؛ بعد هذه المسافة ، يصبح تعويض الانقباض غير كاف.
س: هل يمكن تطبيق معلمات مصب الصب الجاذبية مباشرة على قوالب الصب LPDC؟

الإجابة: لا ينصح. النسخ المباشر يزيد من خطر التضخم حوالي 27 ٪.
س: ما هو سمك طبقة النيتروجين لمعالجة مقاومة التآكل من فوهة H13؟

ج: طبقة النيتروجين 0.08-0.12 ملم يمكن أن تقلل من خسارة التآكل من مكونات البؤر بنسبة 41٪.
س: إلى أي مدى ستزيد تكلفة تعديل الفتحة بعد المعالجة؟

تكلفة التعديل هي 2.6-3.2 مرات التعديل مرحلة التصميم.
س: ما هو مضاعف ارتفاع الفراغ في جزء عجلة الألومنيوم سميكة الجدار؟

ج: يجب أن يكون ارتفاع الفراغ 1.2-1.5 مرة من سمك جدار الصب المحلي.