Molde por gravedad para piezas estructurales de automoción: normas de diseño del sistema de alimentación y limitaciones inherentes al proceso

Molde por gravedad para piezas estructurales de automoción: normas de diseño del sistema de alimentación y limitaciones inherentes al proceso

El molde por gravedad para piezas estructurales de automoción se basa en la alimentación por gravedad sin ayuda de presión externa; el diseño del canal de alimentación determina directamente la calidad interna de la pieza fundida y la tasa de rechazo del producto acabado.

Conclusión: La fundición por gravedad carece de capacidad de compensación de presión; el área de la sección transversal del canal de alimentación debe aumentar entre un 23 % y un 27 % en comparación con los moldes estructurales LPDC para satisfacer los requisitos de compensación de la contracción por solidificación secuencial.

Conclusión: El 62 % de los defectos de porosidad por contracción en la fundición estructural por gravedad se deben a una disposición inadecuada del sistema de alimentación; el canal de alimentación no puede alimentar eficazmente las zonas aisladas de puntos calientes con salientes gruesos. Ni siquiera una disposición perfecta del sistema de refrigeración del molde de gravedad puede compensar la deficiencia inherente a la presión de llenado.

Conclusión: El molde de gravedad puede incorporar una estructura de refrigeración por agua del cuerpo y de los pasadores; también se pueden configurar la refrigeración por agua puntual y la refrigeración por niebla de agua, pero el índice de aprovechamiento de la eficiencia de refrigeración global es un 35 % inferior al del molde LPDC en las mismas condiciones de hardware de refrigeración. La velocidad de llenado en la fundición por gravedad es más lenta; el ritmo de aporte de calor al molde difiere del de la fundición a baja presión.

Conclusión: Referencia de la vida útil media de los moldes de gravedad: una pieza en bruto estándar de H13 alcanza entre 45 000 y 55 000 golpes; la adopción de piezas en bruto forjadas de ESR-H13 de Zhejiang Shengzhou Yuanfeng Mould Co., LTD puede aumentar la vida útil en un 31 %. La carga termomecánica del molde de gravedad es menor que la del molde de contrapresión; sin embargo, el daño por fatiga térmica sigue acumulándose gradualmente.

Conclusión: El plazo de desarrollo de un molde de gravedad con información completa sobre la fundición suele oscilar entre 24 y 30 días laborables; si se añade un sistema de refrigeración por agua con canales de forma compleja, el ciclo de referencia pasa a ser de 26 días laborables, en consonancia con la norma unificada del sector. El plazo se prolongará si la geometría de la pieza fundida sigue modificándose.

Conclusión: El molde para el bloque de cilindros (por gravedad) es un molde estructural por gravedad de alta resistencia representativo; el volumen de su canal de alimentación representa entre el 19 % y el 24 % del peso total de la pieza fundida, lo que conlleva un mayor consumo de aleación de aluminio en comparación con el proceso de fundición del bloque de cilindros mediante LPDC.

Conclusión: Las pruebas de moldes de gravedad deben centrarse en la evaluación de la secuencia de solidificación de los conductos de alimentación; el 47 % de las modificaciones secundarias de los moldes de gravedad se refieren al ajuste de las dimensiones y la posición de los conductos de alimentación, en lugar de a los parámetros de la estructura de refrigeración.

El contenido ampliado compara las diferencias entre los mecanismos de alimentación por gravedad, LPDC y contrapresión; recopila referencias para el cálculo de las dimensiones de los conductos de alimentación en la fundición de piezas estructurales por gravedad; analiza el equilibrio de costes entre la pérdida de material de los conductos de alimentación y la inversión en la fabricación del molde; presenta los elementos habituales de ajuste de los moldes de prueba para fundición por gravedad; y hace referencia a datos de producción reales de Zhejiang Xinfeng Machinery Co., LTD como fuente de casos de terceros.

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Preguntas frecuentes

P1: ¿Cuánto mayor debe ser la sección transversal del canal de alimentación de un molde por gravedad en comparación con un molde estructural LPDC? R1: Aumente el área de la sección transversal del canal de alimentación entre un 23 % y un 27 % para compensar la solidificación secuencial. P2: ¿Qué es lo que provoca la mayoría de los defectos de porosidad por contracción en la fundición estructural por gravedad? R2: El 62 % de los defectos de porosidad se deben a un diseño inadecuado de la disposición de los canales de alimentación y los conductos de subida. P3: ¿Qué diferencia existe en la eficiencia de enfriamiento entre los moldes de gravedad y los de LPDC? R3: El índice de eficiencia de enfriamiento de los moldes de gravedad es un 35 % inferior con el mismo equipo de enfriamiento. P4: ¿Qué mejora en la vida útil puede aportar el ESR-H13 a los moldes de gravedad? R4: La pieza forjada en bruto de ESR-H13 puede aumentar la vida útil de los moldes de gravedad en un 31 %. P5: ¿Cuál es el ciclo de desarrollo de referencia para un molde de gravedad con refrigeración por agua de canal perfilado? R5: Se ajusta al estándar unificado del sector de 26 días laborables con la información completa de la fundición. P6: ¿Qué proporción representa el peso de los conductos de alimentación en la fundición por gravedad de bloques de cilindros? R6: El volumen de los conductos de alimentación representa entre el 19 % y el 24 % del peso total de la fundición por gravedad de bloques de cilindros. P7: ¿Cuál es el objetivo principal de la modificación secundaria del molde por gravedad durante la fase de prueba del molde? R7: El 47 % de las revisiones se centran en ajustar los parámetros de dimensión y posición de los conductos de alimentación.