В статье представлена технология литья по газифицируемым моделям одноколёсной детали дизельного двигателя, а также технологические характеристики этой детали в белой, жёлтой и чёрной зонах.
Технологические особенности одноколёсной детали
Рисунок 2-1 Рисунок 2-2
Φ400X60mm
Наименование отливки: одноколёсная деталь
Материал: чугун
Габаритные размеры отливки: φ 400X60mm
Минимальная толщина стенки: 10mm
Масса отливки составляет примерно: 15kg
Технологическая схема литья одноколёсной детали по газифицируемым моделям
Белая зона
EPS
(1) Предварительное вспенивание
Используется периодическая полуавтоматическая паровая машина предварительного вспенивания; вспениваемый материал — материал Long Wang (EPS). После предварительного вспенивания плотность гранул составляет около 23g/L; после предварительного вспенивания материал можно использовать после сушки и созревания не менее 5h.
Формование
0.4~0.6MPa
Используется одношнековая полуавтоматическая формовочная машина с плавным ходом. Условия настройки: давление пара 0.4~ 0.6mpa, давление воды 0.3~ 0.4mpa, давление воздуха 0.6~ 0.8mpa, ручная загрузка. Отрегулировать и установить рабочие параметры, обращая внимание на предотвращение деформации белой модели. Белая модель и литниковая система показаны на рисунке 3-1.
Рисунок 3-1
Белая модель
Годные белые модели помещают в сушильную камеру. В сушильной камере автоматически регулируются температура и влажность, нагрев электрический. Температура сушильной камеры устанавливается на 45℃, влажность — ниже 16. Белую модель сушат в сушильной камере 2–3 дня; перед нанесением покрытия её масса не изменяется.
Конструкция отливки простая, общая структура несложная и относится к плоским отливкам. Такие отливки позволяют легко получать несколько отливок в одной опоке. Поэтому необходимо максимально повышать выход годного и рационально использовать опоку. С учётом конструкции отливки, размеров опоки, плавильной печи и разливочного ковша выбран верхний способ заливки через литниковую систему. В каждой опоке размещают четыре группы модельных кластеров, по 7 деталей в каждой группе, всего 28 деталей. Питатель: от 50*50mm до 10*80mm, высота 60mm. Соединение с белой моделью выполнено по дуге. Шлакоуловитель: 50*50*900mm. Прямой литниковый стояк: φ 60mm. Центральная часть — полая, φ 40mm, высота 120mm. В месте соединения литникового стояка со шлакоуловителем имеется цилиндрический выступ для хранения холодной головки. Модельный кластер показан на рисунке 3-2:
Рисунок 3-2
Жёлтая зона
Как одна из ключевых технологий литья по газифицируемым моделям, покрытие играет решающую роль в успешности процесса и является обязательной операцией для получения качественных отливок. Для процесса литья по газифицируемым моделям особенно важны выбор покрытия и требования к его нанесению. Покрытие для газифицируемых моделей из серого чугуна должно обладать хорошей газопроницаемостью, тиксотропностью и теплоизоляционными свойствами.
Нанесение покрытия на поверхность пены предназначено для предотвращения пригара и снижения шероховатости поверхности отливки; одновременно после сушки прочность формы с покрытием значительно повышается, что эффективно предотвращает деформацию отливки. Покрытие должно обладать хорошей газопроницаемостью, подходящей прочностью и огнеупорностью.
30min
Покрытие перемешивают в соответствии с заданным соотношением. Нанесение выполняют окунанием; перемешивание длится 30min, вязкость регулируют до значения около 1.6 по шкале Боме.
Белую модель покрывают за 2 прохода, обеспечивая полное высыхание каждого слоя. Температуру сушильной камеры устанавливают на 45℃, влажность — ниже 16%. Перед первым нанесением внутренний шлакоуловитель и колесо склеивают горячим клеем (как показано на рисунке 3-3), а стык шлакоуловителя проклеивают лентой для предотвращения попадания покрытия и облегчения последующего соединения. После первого нанесения второе выполняют через 24 часа, а литниковый стояк и питатель покрывают в третий раз. После двух нанесений толщина покрытия белой модели составляет около 1.5mm, а шлакоуловителя — 2~3mm.
Рисунок 3-3 Рисунок 3-4
После нанесения покрытия окунанием на белую модель сушильную полку помещают в сушильную камеру для сушки, чтобы предотвратить накопление покрытия на белой модели. Белую модель помещают в сушильную камеру, как показано на рисунке 3-4.
Модельный кластер. Окрашенную модель и литниковый стояк приклеивают горячим клеем к кронштейну модели (как показано на рисунке 3-5). После установки модели с обеих сторон фиксируют деревянными планками для предотвращения деформации. Участок соединения также необходимо обработать кистью с покрытием (рисунок 3-6).
Рисунок 3-5 Рисунок 3-6
Чёрная зона
Формование в опоке
При переносе модельного кластера из жёлтой зоны в чёрную его помещают на тележку, чтобы предотвратить повреждение кластера и растрескивание покрытия. Засыпают нижний слой песка толщиной 150mm и вибрируют 30s. Модельный кластер помещают в опоку и фиксируют стержнем (рисунок 3-7). Засыпают песок до половины опоки, вынимают стержень, продолжают засыпку; после заполнения опоки вибрируют 4 '30 "~5'. После вибрации наносят плёнку. Сверху плёнки добавляют слой песка толщиной 10cm.
Рисунок 3-7
Заливка расплава чугуна
Перед заливкой расплава чугуна удаляют шлак; температура печи составляет 1420℃~1450℃. Разрежение — -0.055MP, после заливки в течение 15 минут поддерживают разрежение -0.02MP. Используется переносная литниковая чаша. При заливке необходимо контролировать скорость; общий ритм: медленно — быстро — медленно. Если расплав чугуна не выбрасывается обратно, следует по возможности ускорить заливку и поддерживать её примерно в течение 20 секунд.
Рисунок 3-8
Заключение
При строгом соблюдении установленной технологии можно получить годные отливки и добиться более удовлетворительных выхода годного и выхода продукции.