Portsystem, dess syfte och design. Element i grindsystem Struktur för grindsystem

Gatingsystem är ett system av kanaler och element i en gjutform som säkerställer tillförseln av smält metall till formhåligheten, dess högkvalitativa fyllning och matning av gjutgodset under stelning. Dess huvudelement är (fig. 3.45): inloppsskål 7, stigare 2, slaggfångare 3, matare 4 , blås 5, vinst, zumf 6.

Portskålen är ett element i portsystemet för att ta emot smält metall från skänken och mata in den i formen. Dessutom förhindrar den att slagg tränger in i formen, som är lättare än metall, när man häller den fyllda inloppsskålen, och därför flyter upp och stannar kvar på spritskålens yta. När man häller från stora slevar kan en bred ström av metall förstöra botten på skålen och borttvättade bitar av blandningen faller ner i formen. För att undvika erosion av inloppsskålen är dess väggar gjorda av en mer hållbar blandning och keramiska plattor är gjutna i botten.

Typen av inloppsskål beror på den nödvändiga volymen metall i den. Det är bekvämt att göra små inloppsskålar försänkta på ytan av formen (bild 3.45, A), om mellan botten av skålen och formhålan 8 ett tillräckligt lager av blandningen återstår. Om botten av skålen är placerad nära formhålan, kan metallen som hälls i skålen tränga igenom ett litet lager av blandningen och förstöra toppen av formen. I sådana fall görs inloppsskålen inte i en form, utan i en separat liten ram 7, placerad på ytan av formen ovanför stigaren (fig. 3.45, b).

En stigare är ett element i grindsystemet i form av en vertikal eller lutande kanal, som tjänar till att tillföra smält metall från grindskålen till andra element i systemet eller direkt in i formens arbetshålighet. För att göra det enklare att ta bort modellen från formen är stigarna koniska och expanderar uppåt. I små former slutar den övre delen av stigaren med en liten tratt som fungerar som en skål (bild 3.45, V). När man häller stora formar, för att undvika att metall sköljer ur botten av stigarröret under (på formavskiljningsytan, i den nedre kolven), görs en fördjupning som kallas sump (bild 3.45, a, b).

Ris. 3,45. Gatesystemelement: 1 - sprue skål; 2 - stigare; 3 - slaggfångare; 4 - matare; 5 - tillrättavisning; 6 - sump; 7 - ram; 8 - mögelhålighet

En slaggfångare är en del av ett grindsystem för att hålla kvar slagg, bitar av formsand och tillföra smält metall från stigaren till matarna. Det finns flera utformningar av slaggfångare: trapetsformad, sicksack, sfärisk, stegad. I råformar för konstnärliga gjutningar används oftast slaggfällor med trapetsformad tvärsektion. Slaggpartiklar, som faller med metallen in i slaggfångaren ovanför matarna, flyter upp och förblir i den utan att tränga in i formhåligheten. I klumpform är det inte alltid möjligt att installera en slaggfångare som förser smält metall från stigaren till matarna. I dessa fall, för att tillföra metall från stigaren till matarna, skärs en kanal som kallas en grindpassage ut på formens delningsyta.

Matare är ett element i grindsystemet för att tillföra smält metall in i gjutformens hålighet. Matare är oftast placerade i den nedre halvan av formen under slaggfällan. De bör inte göras på den plats under slaggfällan där stigaren kommer in i den, eftersom slagg kan komma in i formen. I form av tjockväggiga gjutgods skärs matare i form av kanaler med triangulärt tvärsnitt, i tunnväggiga gjutgods - i form av breda trapetsformade kanaler (Fig. 3.45, V). Tjockleken på sådana matare bör inte överstiga tjockleken på gjutväggen; annars kommer gjutväggen att brytas av när man skär av inloppet.

En ventil är ett element i portsystemet för att avlägsna gaser från formen under gjutning, kontrollera fyllningen av formen med smält metall, mata gjutgodset vid tidpunkten för dess stelning, mjuka upp metallstrålens inverkan på den övre väggen av formhåligheten i slutet av hällningen och dränering av kall metall från den övre delen av formkaviteten.

Fyllning, där en del av den kalla metallen dräneras från formhålan genom ett bräddavlopp, kallas hällning med bypass. När du häller en form med bräddavlopp bör metallnivån i skålen vara något högre än metallnivån i bräddavloppet. I gjutformar, vars hålighet är belägen i den nedre kolven, är utsprånget gjort i form av en stigare i änden av formen mittemot grindsystemet (Fig. 3.46, A). En sådan dragkraft kallas en avledning. Dessutom kan det vara en tillförsel och en signal.

Ris. 3,46. Lyft- och vinstanordning: A- utloppsventil; b - utsprång i den övre delen av formen; V - gjutning utan vinst; g - gjutning med vinst

I formar vars hålrum är placerade i den övre kolven, läggs tyngdpunkten i den del av formhålan som är belägen ovanför alla andra (bild 3.46, b). Om ventilen placeras i en del av formen som är belägen lägre än andra, kan gaser och slagg, som alltid samlas i den övre delen av formen, inte komma in i den och därför stanna kvar i formen och bilda gas- eller slaggskal. .

Vinst. Under krympningen av metallen i formen kan krymphåligheter bildas i gjutstyckets väggar. Oftast uppstår de där metallen förblir i flytande tillstånd under lång tid, dvs i tjocka delar av gjutgodset (fig. 3.46, V). I tunna sektioner kan hålrum inte bildas, eftersom krympningen som uppstår under stelningsprocessen kompenseras av metall från angränsande, tjockare sektioner av gjutgodset, som fortfarande är i flytande tillstånd.

Således finns krymphålor i de tjockaste delarna av gjutgodset, som härdar sist. Om flytande metall under stelnandet av gjutgodset tillsätts i rätt tid till platsen där bildandet av en krymphålighet uppstår - för att mata gjutgodset, kommer det inte att finnas någon krymphålighet i den. Denna teknik används vid tillverkning av gjutgods som ett sätt att bekämpa krymphåligheter.

Gjutgodset matas vid tidpunkten för dess krympning av den flytande metallen i grindsystemelementet, anordnad i en form ovanför den del av gjutgodset där skalbildning är möjlig. Ett sådant hålrum i formen kallas profit (Fig. 3.46, G). Men sådan vinst kan mata gjutgodset endast om metallen i den fortfarande är flytande vid den tidpunkt då skalet bildas i gjutgodset och stelnar efter att enheten som matas har stelnat. Följaktligen, för att på ett lönsamt sätt hålla metallen i flytande tillstånd, måste dess tvärsnitt och dimensioner vara större än dimensionerna för den del av gjutgodset som den matar. Under detta tillstånd kommer krymphålor inte att bildas i gjutgodset, utan i vinsten, som sedan kommer att tas bort. Vinster kan vara stängda eller öppna. I fig. 3.46d visar en del av en rörgjutning med en fläns och ett öppet huvud.

Den ovan beskrivna metoden för att ordna vinster som ett medel för att bekämpa krymphåligheter i gjutgods är oekonomisk på grund av den höga förbrukningen av metall och den arbetsintensiva operationen att minska vinsten. Det finns mer lönsamma sätt att mata gjutgods med hjälp av atmosfäriska och gastrycksvinster, vilket gör att du kan minska vinstmarginalerna avsevärt. Principen för driften av en vinst som arbetar under atmosfärstryck är att en sandstav sätts in i dess hålighet innan den hälls, genom vilken atmosfärstrycket överförs inuti, vilket underlättar tillförseln av flytande metall till enheten som matas.

En patron med krita sätts in i vinsten, som arbetar under gastryck. När den sönderfaller under hällning frigör den gas och skapar ett ökat tryck i vinsten. Tjockleken på patronväggen är gjord så att den smälter efter att en skorpa av härdad metall har bildats på ytan av ytan.

Öppna vinster som används för att gjuta stora produkter för att minska deras storlek värms upp genom att tillsätta metall och fylla dem med material som genererar värme (mald slagg, träkol, lunkerit). Uppvärmning av dagbrott utförs genom att fodra dem med exotermiska blandningar, som inkluderar aluminiumpulver, ferrokisel, järnskala, eldfast lerapulver och eldfast lera. Vid en kemisk reaktion mellan komponenterna i blandningen frigörs värme, vilket värmer upp vinsten. Exotermisk uppvärmning av vinsten gör det möjligt att minska dess storlek med 8-9%.

Vinster görs direkt och avleds. Filialens vinster används för att driva lokala termiska enheter och flera små gjutgods. Till skillnad från raka är de placerade på sidan av den drivna enheten och anslutna till den med en massiv hals.

Varje element i grindsystemet har sitt eget syfte, och därför kan felaktig tillverkning orsaka defekter i gjutningen. Därför, vid massproduktion av gjutgods, är det mer lönsamt att använda prefabricerade modeller av grindsystemet, som har en beräknad tvärsnittsarea och rätt profil.

Produktionen av gjutgods kan avsevärt minska arbetskostnaderna för att bearbeta delar och ta bort överskottsmaterial. Grindsystemet används för att transportera smältan från skänken till formen. Den fyller tomrum jämnt och garanterar kristallisering av metallen utan att det uppstår stress. Grindsystemet är en komplex design av kanaler som reglerar smältans hastighet och tryck. Dess konfiguration främjar flytande av slagg till vinst.

När gjutgodset tas bort från sanden verkar LS grov. Det ger intryck av överflödig metall runt delen. I själva verket, genom delarna av grindförsörjningssystemet under hällningsprocessen, avlägsnas luft och slagg separeras, och krympning under kylning matas av metallen. LPS reglerar trycket för att fylla alla delar av arbetsstycket. Som ett resultat av korrekt beräkning är strukturen av den resulterande gjutningen tät och enhetlig över hela tvärsnittet.

Syftet med systemet

Transport av flytande smälta utan förstörelse av väggar, enhetlig fyllning av formhåligheten med konstant hastighet anses vara syftet med grindsystemet. Samtidigt en labyrint av passager från stigare, matare och vinster:

• separerar slagg från metall;
• tillåter inte luft att passera och separerar den;
• tar bort ackumulerade gaser;
• reglerar kristallisation;
• ger näring åt formen när den svalnar.

Formen på grindsystemdelarna förhindrar kontakt mellan kylgjutgodset och luft, vilket säkerställer enhetlig kylning utan övergångszoner och platser för snabb kristallisation.

Gjuteriproduktion inkluderar att skapa konturerna av tillverkade delar med nödvändiga tekniska sluttningar och bearbetningstoleranser. Efter detta görs matningssystemet – LPS – i formarna. Det beräknas med hänsyn till den enhetliga fyllningen av hela tomrummet baserat på formen på den framtida delen och tjockleken på dess väggar.

Platsen och typen av grindsystem väljs baserat på arbetsstyckets konfiguration och dess dimensioner. Metallen måste fylla hela utrymmet jämnt, med samma hastighet, utan att förstöra formens inre väggar.

Väsentliga element

Grindsystemet är en komplex struktur med flera element. Varje detalj spelar sin roll och det är omöjligt att ta bort den.

Elementen i grindsystemet inkluderar:

• yttre kon;
• vertikal konisk stigare;
• matare;
• Port.

Flytande metall faller från skänken ner i en skål - en konformad omvänd tratt. Det är lättare att få in en stråle av flytande metall i den breda yttre delen av konen än i en smal kanal. Samtidigt pressas luften som följer med bäcken uppåt och kommer inte in. Sprutskålen används i alla utföranden av hällsystem. Storleken på konen väljs efter storleken på gjutgodset och dess vikt. Den yttre könen reglerar smältans rörelsehastighet längs portsystemet och hälltiden.

Tung vätska forsar nerför den smala stigaren, vilket minskar rörelsehastigheten. Oavsett konens riktning är stigrörets tvärsnitt betydligt mindre än trattens.

Under stigaren finns en liten konisk expansion och ett urtag - en sump som förhindrar stänk. Flytande metall samlas i den och släcker strömmens energi, liknande en reservoar under ett vattenfall. Om strålen faller på en hård yta av formen kommer den att bryta den. Små stänk kommer snabbt att hårdna och bilda håligheter och diskontinuiteter i materialets totala massa.

Från sumpen strömmar vätska från botten till toppen, strömmar in i portpassagen och trycker slaggen till ytan. Detta gör att du kan minska längden på slag och rationellt använda metall.

Grindslag görs alltid i avskiljningsplanet. De har ett trapetsformigt tvärsnitt och delar upp det totala flödet i flera och fördelar det jämnt mellan matarna längs hela längden.

I LPS är matare det sista av dess element. De är fördelade över hela området av kontakten och fyller jämnt tomrummet i den framtida gjutningen.

Förutom näringssystemet, i den övre delen av delen är följande installerade: vinst och utsläpp. Den första tjänar till att ackumulera slagg och foderkrympning. När den kyls, minskar delen i storlek, sjunker, och metallen utgör nivån från vinsten. Mängden vinst beror på konfigurationen och området för gjutningen. Till exempel är svänghjulet översvämmat. Dess axel är placerad vertikalt. En vinst installeras ovanför navet om delen är upp till 0,5 ton. För större storlekar görs även koner för slagg längs kanten.

Genom ventilen som är placerad i den övre delen av formen strömmar gaser ut utåt, som trots allt kom in i formen och steg uppåt. Det är tillåtet att kombinera dragkraften med den centrala vinsten.

Efter fullständig kylning slås delen ut ur formen och trimning utförs - alla matare och vinster skärs av med en autogen eller en jackhammer. Längden på den återstående sektionen beror på stålkvaliteten. För höglegerade stål är den 80–150 mm och avlägsnas slutligen genom mekanisk bearbetning efter glödgning. Höglegerade stål och gjutjärn glödgas tillsammans med grindsystemet eller endast kanterna, och först efter detta görs skärning. Värmebehandling görs omedelbart efter att gjutgodset har avlägsnats från blandningen för att lindra stress och minska hårdheten.

Metoder för att beräkna grindsystemet baseras på hastigheten för fullständig fyllning av formen. De bestämmer först och främst matarnas tvärsnitt och deras antal. Beräkningarna baseras på hydrauliska formler och höjden på stigarna som skapar tryck. För gjutjärn och stål av olika kvaliteter är förhållandet mellan områdena matare, stigare och stigare olika, baserat på materialets flytbarhet och väggtjocklek. Dessutom införs en korrektionsfaktor i formeln, vars värde beror på gjutgodset.

Typer av system

LPS-typen definieras som det optimala alternativet mellan snabb och enhetlig fyllning av formen och minimal metallförlust i kanalerna. Olika typer av system används.

Designen beror till stor del på materialmärket. För små delar gjorda av icke-järnmetaller och gjutjärn upp till 20 kg, utförs formsprutning. Dess princip är att fylla den första delen av formen med flytande metall, sedan snabbt, under högt tryck, pressa smältan i den andra halvan, som är den direkta formen av delen. Snabb kristallisation med hjälp av ett kylsystem och efter några sekunder avlägsnas gjutgodset.

Den höga kostnaden för en form, upp till $100 000, och produktionstiden på 2–3 månader gör enstaka gjutningar otroligt dyra. Det är kostnadseffektivt att använda tryckformar med en produktivitet på 10–50 gjutgods per timme i massproduktion.

Den destruktiva metoden - gjutning av aluminium i sand med hjälp av förlorade vaxmodeller, låter dig smälta produkter med komplexa konfigurationer.

Det speciella är att skapa en exakt kopia av delen från vax eller annat lågsmältande material och placera den i sand med en matningskanal. Hällning utförs vertikalt, utan förlust av metall i LPS. Det kännetecknas av ett stort antal ventiler genom vilka gas strömmar ut från den brända modellen.

För stål- och gjutjärnsprodukter som väger mer än 50 kg används huvudsakligen ett horisontellt grindsystem, en mer bekväm design för inriktning med kopplingar. Den vertikala designen av matarna är lämplig för icke-järnlegeringar och metaller med hög smältpunkt som hälls. Typerna av grindsystem och beräkningar påverkas av delens egenskaper:

• vikt;
• förhållandet mellan längd och bredd;
• Vägg tjocklek;
• komplexiteten i konfigurationen.

Typer av grindstrukturer kännetecknas av gjutningsriktningen: vertikal för låga delar med stor yta och horisontell om gjutningens höjd är större än bredden.

Efter leveransmetod

Smältor kan tillföras LPS på olika nivåer:

• ovan;
• sida;
• Nedan;
• vertikal i höjd;
• kombineras i flera rader.

Typerna av LPS särskiljs enligt metoden för arrangemang av matare.

Övre

Med toppsystemet ligger matarna i jämnhöjd med grindarna. Denna metod används oftast för att tillverka tunnväggiga gjutjärnsgjutgods. Metallen hälls uppifrån. I en komplex konfiguration flyter den längs de nedre byglarna till den andra sidan av formen från skålen och stigaren. För att fyllningen ska kunna utföras snabbt, med tunna broar på sidan av stigaren, görs en förtjockning i formen. När den bearbetas på en maskin tas den bort.

Det övre grindsystemet är det enklaste att implementera och kännetecknas av snabb direktfyllning av formen med metall. Det leder till enhetlig kristallisation och minimal förbrukning av material för att fylla tillförselkanalerna. Vid utslag frigörs gjutgodset lätt från formsanden.

En karakteristisk nackdel är kaskadavgivningen av flytande metall. Detta leder till luftinneslutning och blandning av metall med slagg. Som ett resultat av aktivt flöde bildas skum. Slaggen hålls kvar i uppsamlaren utan att lämna porten. Smältan faller ner i formen från stor höjd och sumpen hindrar inte att väggarna, formens botten och stavarna förstörs av den heta strålen. Stänk kommer att bildas.

Nackdelarna med det övre grindsystemet elimineras genom att kanta eller luta formen. Fyllning ovanifrån används för delar som är mindre än 100 mm höga.

För tunnväggiga ihåliga delar används ett regnsystem - en typ av övre. Matare installeras längs omkretsen ovanifrån och fyller gjutgodset jämnt. Kristallisering sker från botten till toppen, materialkrympning kompenseras direkt från matarna. Vid hällning av massiva delar kombineras regnsystemet med sprutorna.

Lägre

Den smälta metallen matas genom matare in i den nedre delen av formen. Trycket skapas av en högt monterad skål och långa stigare med en omvänd kon - avsmalnande mot botten. Formen fylls underifrån jämnt, utan oxidation eller skumbildning. Icke-metalliska inneslutningar behålls utan att komma in i basmetallen. Smältan tränger in underifrån genom slusskanalerna och tränger undan luft, gaser och slagg in i flödet.

Nackdelen med grindkonstruktionen är överhettning av den nedre delen av formen och stor krympning under kristallisation. Detta är särskilt märkbart på icke-järnmetaller, deras legeringar och gjutjärn. Krymphåligheter kan sänkas ner i huvuddelen av delen. I höglegerade stål bildas övergångsspänningszoner när den nedre delen överhettas och den övre delen snabbt kyls.

Beräkningen av grindsystemet för aluminium med dess höga värmeledningsförmåga inkluderar ett kylsystem och ytterligare metall för att kompensera för krympning, ökad höjd på grindar och matare.

Lateral

Lätt att använda grindsystem. Dess delar är mestadels placerade i kontaktens plan. Smältan fyller den övre delen av gjutgodset underifrån och rinner ner ovanifrån. Väggarna förstörs inte, skum bildas inte. Fyllningen sker smidigt, lugnt över hela tomrummets bredd.

En variant av sidogjutning är det vertikala spårportsystemet, som används för tillverkning av höghöjda delar. I den är matarna placerade på sidan, vertikalt längs delens axel. Systemet är lämpligt för gjutgods med variabelt tvärsnitt, tunna väggar och skarpa övergångar. Smältan förs in lugnt och fyller formen väl. Slaggar och sandblandningspartiklar separeras i uppsamlaren. Kristallisationsprocessen fortskrider jämnt, från botten till toppen.

Den svaga punkten med den vertikala slitsdesignen är skumbildningen av het vätska i det första ögonblicket av hällning. I områden nära matarna kan överhettning och metallkrympning förekomma. Det vertikala slitsgrindsystemet är svårt att bearbeta, ta ur formen och ta bort.

Lång kö

Stora delar fylls samtidigt med två eller flera matarlinjer. De placeras horisontellt eller vertikalt i avskiljningsplanet, vilket ökar antalet sektioner av formen. Metall flödar in i formen underifrån och ovanifrån och fyller en stor volym jämnt. Kristallisationsprocessen sker genom hela volymen.

Om det skiktade systemet är placerat horisontellt görs beräkningen med korrektionsfaktorer som tar hänsyn till snabbare fyllning av tomrummet genom de nedre grindmatarna med högt tryck. Hastigheten på smältrörelsen utjämnas genom att minska tvärsnittet på de nedre matarna.

Med ett trappstegssystem flyter metall jämnt i olika plan. Risken att skapa övergångszoner under kristallisation minskar. Krympningen sker långsamt, varvid tomrummen fylls med smältan.

För höga delar placeras matare vertikalt i 2 rader. Metall tillförs genom stigrör underifrån. Fyllningen är enhetlig och tyst, utan luftinneslutning. Gaser och slagg stiger uppåt tillsammans med basmetallen och fyller vinsten.

Kombinerad

Genom att kombinera flera typer av grindstrukturer i en design kan du kompensera för nackdelarna hos vissa med fördelarna hos andra. Sådana system skapas genom att gjuta delar med stor massa och komplex konfiguration i sandformar. Om detaljen har ett större tvärsnitt i kanterna än i mitten, levereras matare till de största linjerna. Som ett resultat fylls elementen med de största massorna. Sedan är mitten fylld. Kristallisering börjar längs omkretsen samtidigt i alla delar av gjutningen.

Komplexa konfigurationer kräver samtidigt flöde av smälta in i alla element som är förbundna med tunna skiljeväggar. Genom att kombinera grindstrukturer kan metall flöda samtidigt till alla platser.

Ju mindre del i vikt, desto enklare är grindsystemet. För stora gjutgods med ett stort antal övergångar installeras stegvisa och kombinerade grindsystem. Designen förenklas genom att kombinera dess element. Till exempel utsläpp och vinst, hälla genom slaggtankar.

Du kanske också är intresserad av följande artiklar:

Typer av gjutmetaller och legeringar

En av de viktigaste förutsättningarna för att erhålla en högkvalitativ gjutning är korrekt utformning av grindsystemet. Portsystem tjänar till en jämn tillförsel av flytande legering in i håligheten i gjutformen och matar gjutgodset under kristallisationsprocessen. Platsen där legeringen tillförs gjutgodset bestämmer till stor del dess densitet, utseende och bildandet av olika gjutdefekter. Att välja ett grindsystem som producerar gjutgods av god kvalitet är den svåraste delen av gjuteritekniken. Därför, när man väljer ett grindsystem, måste formaren, hantverkaren och teknologen ta hänsyn till egenskaperna hos gjuteriteknik.

Ett korrekt konstruerat grindsystem måste uppfylla följande krav: 1) säkerställa god fyllning av formen med metall och strömförsörjning till gjutgodset under dess stelning; 2) bidra till produktionen av ett gjutgods med exakta dimensioner, utan ytdefekter (blockeringar, läckor, slagginslutningar, etc.); 3) främja riktad stelning av gjutgodset; 4) metallförbrukningen för grindsystemet bör vara minimal.

Sprue tratt för små gjutgods och sprue skål-reservoar för stora gjutgods är de utformade för att ta emot en ström av metall som strömmar från skänken och hålla kvar slagg som faller tillsammans med metallen i skålen. När skålen är full till brädden kommer ren metall in i stigaren och lätt slagg är överst. Dessutom säkerställs en kontinuerlig tillförsel av metall till formen vid samma tryck. För att hålla kvar slagg stängs ibland hålen i stigarna med gjutjärnspluggar eller tunna plåtplåtar. Korkarna öppnas efter att hela skålen är fylld med metall, och tallrikarna smälts med varm metall. Formen måste fyllas med metall så snabbt som möjligt, och metallen måste ha en tillräcklig temperatur.

Vid gjutning av metall måste inloppsskålen vara full. Om metallens djup inte är tillräckligt djupt bildas en tratt i skålen, genom vilken luft och slagg som flyter på metallens yta kan komma in i stigaren och sedan in i gjutgodset. För små gjutgods, speciellt vid massproduktion, hålls slaggen i skålen kvar av filternät, som är gjorda av kärnblandningen.

Riser- en vertikal kanal som överför trattens metall till andra delar av grindsystemet. Den är gjord något avsmalnande nedåt för att underlätta gjutning och för att säkerställa hydraultryck i grindsystemet. Riser-konan är 2-4%. Vid tillverkning av stora gjutgods är stigröret och andra delar av grindsystemet ofta gjorda av vanliga fyrlera-tegel.

Slaggfångare tjänar till att hålla kvar slagg och överföra metall, fri från slagg, från stigaren till matarna; placerad i horisontalplanet. Vanligtvis är slaggfångaren installerad i den övre halvan av formen och matarna installeras i den nedre halvan. Tvärsnittet av slaggfällor görs trapetsformigt. I processen att fylla formen med metall, för bättre kvarhållning av slagg, måste slaggfångaren fyllas med metall. Detta säkerställs av det lämpliga förhållandet mellan sektionerna av stigröret, slaggfångaren och mataren. Om flödet av metall genom stigaren är större än flödet genom matarna, fylls slaggfångaren med metall och slaggen, som flyter upp, hålls kvar i den. Om flödet genom stigaren är mindre än flödet genom matarna, kommer slaggfällan att vara ofylld och slagg faller in i gjutgodset. För att hålla kvar slagg måste sålunda stigrörets tvärsnitt vara större än slaggfångarens tvärsnitt, och slaggfångarens tvärsnitt måste vara större än matarnas totala tvärsnitt. Detta grindsystem kallas låst.

Matare(Grues) är kanaler för tillförsel av flytande metall direkt in i formhåligheten. Tvärsnittet av matarna måste ha en sådan konfiguration att metallen flyter smidigt in i formhåligheten, kyler lite på vägen från slaggfångaren till gjutgodset, och efter stelning bryts matarna lätt av från gjutgodset. Praxis har fastställt att den bästa tvärsnittskonfigurationen för matare är en trapets med en övergång till en bred rektangel i korsningen med gjutgodset. För bättre separation av matare från gjutgods, om tjockleken på dess kropp är mindre än en och en halv höjd av mataren vid den punkt där den tillförs gjutgodset, görs en klämma på matarna på ett avstånd av 2-2,5 mm från gjutningen.

Vispningar tjänar till att avlägsna gaser från formhåligheten och för att mata gjutgodset. De minskar också metallens dynamiska tryck på formen och signalerar slutet på hällningen. Beroende på formens storlek placeras ett eller flera stöd. Tvärsnittet av dragkraften vid basen är vanligtvis 1/2 -1/4 av gjutväggens tvärsnitt. Ovanför basen ökar dragkraftens tvärsnitt.

De element i grindsystemet som tillhandahåller tillförsel till gjutgodset med flytande metall under dess stelning inkluderar tillförsellöpare och löpare.

Vinster och försörjningsventiler används för gjutgods av vitt lågkolhalt, höghållfast gjutjärn, samt för tjockväggiga gjutgods av grått gjutjärn. De tjänar till att mata de förtjockade områdena av gjutgodset, som är de sista som stelnar. Vinsterna är placerade så att metallen i dem är den sista som stelnar. Tjockleken på vinsten bör vara större än tjockleken på gjutområdet över vilket den placeras. Stora vinster är inte ekonomiskt lönsamma, eftersom förbrukningen av metall för vinst och kostnaden för att hälla ökar.

När du bygger vinster måste du vägledas av följande regler:

Vinsten måste stelna senare än fodergjutenheten.

Vinstmarginalerna måste vara tillräckliga för att kompensera gjutgodsets krympning.

Vinstens höjd bör vara sådan att hela krymphålan ligger ovanför vinstens hals - korsningen med gjutningen. Halsen ska vara så kort som möjligt och liksom vinsten härda efter gjutning. Om gjutgodset har flera förtjockade ställen åtskilda av tunna väggar, måste en separat vinst läggas vid varje förtjockning.

Vinster används oftast vid tillverkning av gjutgods från stål och icke-järnlegeringar.

gjutformshylskärna

Typer av grindsystem

TILL kategori:

Gjuteri

Typer av grindsystem

Ett grindsystem är en uppsättning kanaler och reservoarer genom vilka flytande metall från en skänk kommer in i gjutformens hålighet. Grindsystemet har en betydande inverkan på kvaliteten på gjutgods; Om den är felaktigt utformad eller beräknad felaktig kan det orsaka defekta gjutgods.

Huvudelementen i grindsystemet är följande.

En inloppstratt eller skål är en behållare utformad för att ta emot flytande metall från en skänk, delvis hålla kvar slaggen (i skålen) och överföra metallen till stigaren.

En stigare är en vertikal (ibland lutande) kanal med ett runt, ovalt eller annat tvärsnitt, utformad för att överföra metall från en skål (tratt) till andra delar av grindsystemet (slaggfångare, matare).

Ris. 1. Portsystemelement

Portpassagen, som kallas "slaggfångare" för järngjutgods och ett grenrör för icke-järngjutgods, är en horisontell kanal utformad för att hålla kvar slaggen och överföra stigarmetallen till matarna.

Matare (runners) är kanaler utformade för att överföra metall direkt in i formhåligheten.

Ris. 2. Typer av grindsystem: 1 - skål (tratt); 2 - stigare; 3 - grindslag; 4 - matare; 5 - dragkraft; 6 - gjutning

Portsystem är indelade i fem huvudtyper:
1. Övre grindsystem (Fig. 2, a). Matare levereras antingen till den övre delen av gjutningen, eller till vinsten eller under vinsten.
2. Nedre eller sifonportsystem (fig. 2, b). Matare förs in i den nedre delen av gjutgodset.
3. Sidoportsystem (Fig. 2, c). Matare tillförs genom formanslutningen.
4. Tiered (story) grindsystem (Fig. 2, d). Matare är anslutna till gjutgodset på flera nivåer. En variant av det skiktade grindsystemet är det vertikala slitssystemet (fig. 2, e).
5. Regngrindssystem.

Gjutsystemet väljs beroende på typ av metall, gjutgodsets utformning, dess position under gjutning etc.

Vi strävar alltid efter att säkerställa att, samtidigt som vi säkerställer den erforderliga kvaliteten på gjutgodset, metallförbrukningen för grindsystemet är minimal. Om detta villkor är uppfyllt, ökar utbytet av lämplig gjutning (förhållandet mellan metallförbrukning för gjutning och den totala metallförbrukningen, med hänsyn tagen till grindsystemet och vinster).

Det övre grindsystemet är det enklaste i designen, lätt att implementera och kräver liten metallförbrukning. Det skapar de mest gynnsamma förutsättningarna för att mata gjutgodset, d.v.s. skapar den temperaturfördelning som krävs för riktad kristallisation - en ökning av temperaturen från botten av gjutstycket till toppen.

Emellertid har det övre grindsystemet en betydande nackdel, nämligen när en metallstråle faller från en stor höjd, tvättas formen ut och blockeringar bildas; metallen oxiderar, stänker och antalet icke-metalliska inneslutningar i den ökar. Dessutom ger det övre grindsystemet inte slaggretention. Därför används den för låga gjutgods med liten massa, enkel konfiguration, med liten och medelstor väggtjocklek.

Det nedre (hävert) portsystemet säkerställer smidig fyllning av formen, vilket eliminerar risken för att tvätta ut väggarna och orsaka blockeringar. Den lägre tillförseln av metall skapar dock en ogynnsam temperaturfördelning i hela volymen av gjutmetallen (eftersom den varma metallen kommer underifrån) och bidrar till utvecklingen av lokal uppvärmning och inre spänningar.

Sifongrindsystemet är svårt att tillverka och kräver ökad metallförbrukning, det används vanligtvis för medelstora och tunga gjutgods med betydande höjd och stor väggtjocklek.

Att tillföra metall genom en skarv är en av de vanligaste metoderna för att fylla formar för olika gjutgods, speciellt gjutgods vars symmetriplan sammanfaller med formavskiljningens plan.

Sidoportsystemet, samtidigt som det minskar (jämfört med toppen) höjden av metallfall och möjligheten till mögelförstöring, försämrar samtidigt kristallisationsförhållandena och ökar metallförbrukningen. Den används för gjutgods av liten höjd, medelvikt, stora storlekar; används ofta vid tillverkning av maskinformar.

Det stegvisa grindsystemet används för stora, tunga gjutgods. Det ger bättre matning till gjutgodset än ett sifongrindsystem. Systemets nivåer måste mata in metall i formhåligheten sekventiellt, från botten till toppen. Det stegvisa grindsystemet är det svåraste att implementera och kräver den största metallförbrukningen. Det vertikala slitssystemet, som säkerställer smidig fyllning av formen samtidigt som stelningsriktningen bibehålls, används för gjutning av icke-järnlegeringar.

Regnportsystemet används främst för cylindriska gjutgods. Metallen från stigaren kommer in i ringuppsamlaren, från vilken den, genom matare placerade runt omkretsen på lika avstånd från varandra, jämnt fyller formhåligheten som ligger under i tunna strömmar. Metallen bör inte stänka, eftersom metalldroppar snabbt härdar, oxiderar och inte svetsar med basmetallen, vilket bildar defekter i gjutgods som kallas queens,

Förutom valet av typ av grindsystem är valet av plats för tillförsel av matarna till gjutgodset av stor betydelse. Beroende på legeringens egenskaper, gjutgodsets utformning (övergripande dimensioner, väggtjocklek), strävar de vid leverans av metall efter att säkerställa antingen riktad stelning eller samtidig likformig kylning av olika delar av gjutgodset.

För gjutgods med tjocka väggar, massiva enheter, benägna att bilda krymphåligheter, är det nödvändigt att skapa förutsättningar för riktad kristallisering. Detta uppnås inte bara genom den lämpliga placeringen av gjutgodset i formen, när de mer massiva delarna är placerade ovanför de tunna, utan också genom lämplig tillförsel av metall till de mest massiva delarna av gjutgodset. Denna tillförsel av metall förstärker effekten av riktad stelning. Därför förs stål, som har hög krympning och reducerad flytbarhet, in i den tjocka sektionen under vinsten för att värma formen nära vinsten och förbättra näringen av det stelnande gjutgodset. Används även vid tillverkning av gjutgods från speciella bronser, mässing och vissa aluminiumlegeringar. Ibland hälls stål direkt genom vinsten.

Men om det, på grund av en alltför stor skillnad i kylhastigheter för enskilda delar av gjutgodset, finns risk för spänningar och sprickor, förs metallen in i mindre massiva delar av gjutgodset för att minska skillnaden i kylningshastigheter. .

Samtidig och enhetlig stelning och kylning av gjutgodset uppnås genom att tillföra metall till de tunna delarna av gjutgodset och lämpligt arrangemang av matare, vilket säkerställer symmetrisk och enhetlig fyllning av formen. Detta minskar risken för inre spänningar, skevheter och sprickor. En liknande tillgång av metall används vid tillverkning av långa gjutgods med väggar av varierande tjocklek.

Avsmalnande grindsystem fångar bättre slagg, minskar luftinsprutningen och ökar den linjära hastigheten för metallpassage genom kanalerna i grindsystemet. De används vid gjutning av legeringar som inte är benägna att oxidera och bildar svaga oxidfilmer.

Expanderande grindsystem minskar hastigheten på metallrörelser och säkerställer smidig fyllning av formhåligheten utan metalloxidation. De används vid gjutning av legeringar som är benägna att oxidera och bildar starka oxidfilmer.

Grindsystemet är ett system av kanaler genom vilka smält metall förs in i formhåligheten. Grindsystemet måste säkerställa fyllning av gjutformen med erforderlig hastighet, kvarhållning av slagg och andra icke-metalliska inneslutningar, frigöring av ångor och gaser från formhåligheten och kontinuerlig tillförsel av smält metall till det stelnande gjutgodset.

Baserat på hydrodynamiska egenskaper särskiljs avsmalnande och expanderande grindsystem.

Avsmalnande grindsystem kännetecknas av en konsekvent minskning av tvärsnittsareorna för stigröret, slaggfångaren och matarna Fst >F sht >F feed. Detta grindsystem säkerställer snabb fyllning av hela systemet med smälta och bättre slaggfångning. Smältan kommer dock in i formhåligheten med en hög linjär hastighet, vilket kan leda till stänk och oxidation av smältan, luftinneslutning och mögelerosion. Sådana grindsystem används vid tillverkning av gjutjärnsgjutgods.

I expanderande grindsystem är flaskhalsen den nedre delen av stigaren: F st

Beroende på konfigurationen och väggtjockleken hos gjutgodset 5, sammansättningen av den gjutna legeringen och riktningen för dess flöde in i formhåligheten, är de uppdelade i sida (fig. 4, a), botten (fig. 4, b). och topp (fig. 4, c).

Ris. 4. Metoder för tillförsel av smält metall till formhåligheten

Ett karakteristiskt särdrag hos sidoportsystemet (fig. 4a) är att matarna och slaggfällorna är placerade i formavskiljningens horisontella plan, vilket är bekvämt för formning.

I de nedre grindsystemen (fig. 4, b) kommer smältan in underifrån under den översvämmade nivån utan stänk, oxidation och skumbildning, vilket är mycket viktigt vid tillverkning av gjutgods från lättoxiderade filmbildande legeringar (aluminium, magnesium och andra).

I de övre grindsystemen (fig. 4, c) är en smältspegel anordnad genom hela gjutningen, vilket främjar stelning riktad från botten till toppen. Sådana grindsystem används vid tillverkning av gjutgods av järn och stål.

Huvudelementen i grindsystem är följande (fig. 4).

Inloppsskålen (tratten) 4 är utformad för att ta emot smältströmmen som strömmar ut ur hällskänken och för att hålla kvar slaggen som faller ner i skålen tillsammans med smältan.

Riser 3 är en vertikal kanal som överför smältan från grindskålen till andra element i grindsystemet.

Slaggfångaren 2, placerad horisontellt och som regel i den övre halvan av formen, tjänar till att hålla kvar slagg och överföra smältan från stigaren till matarna.

Matare 1 är kanaler utformade för att tillföra smältan direkt in i formhåligheten. Matare måste säkerställa ett jämnt flöde av smältan in i formhåligheten. Vanligtvis är matare placerade i den nedre halvan av formen.

Ventilen 6 tjänar till att avlägsna gaser från formhåligheten, signalerar slutet av gjutningen, minskar det dynamiska trycket hos smältan på formen och hjälper till att mata gjutgodset med smältan under stelning.

Fördelare 7 är en distributionskanal för att styra smältan till olika delar av gjutgodset. Den placeras horisontellt längs formslitsen. Den ska alltid fyllas med smält metall.

Tvärsnitten av elementen i grindsystemet väljs på basis av en ungefärlig beräkning, vilket gör det möjligt att fastställa förhållandet mellan dem (vanligtvis mellan stigaren, slaggfällan och matarna).