Optimierung und Verbesserung des Stahlgussformgussverfahrens

Schalengussist die Verwendung von beschichtetem Sand als Rohstoff, die Form wird auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, durch Sandschießen, Isolierung, um beschichteten Sand zu verfestigen, zu formen, eine bestimmte Dicke der Schale zu bilden, die Ober- und Unterschale mit Bindemittel miteinander zu verbinden, Bilden einer vollständigen Kavität zum Gießen von Formgussteilen. Schalenguss zeichnet sich durch geringere Investitionen in Ausrüstung, hohe Produktionseffizienz, kurze Zyklen, niedrige Herstellungskosten, weniger Staub an der Produktionsstätte, geringe Geräuschentwicklung, geringe Umweltverschmutzung, hohe Oberflächengüte der Gussteile, stabile Größe und Prozessleistung aus, und ist weit verbreitet in Automobil-, Motorrad-, Baumaschinen- und anderen Industrien verwendet worden.

1. Hintergrund

Seit der Einführung des Schalengussverfahrens ist die stabile und effiziente Herstellung von Schalengusseisen erreicht worden. Als besonders gravierend bei der Herstellung vonStahlguss, und die Oberflächenqualität ist schlecht. Der Anteil an Orangenhaut und klebrigem Sand in den fehlerhaften Produkten beträgt bis zu 50 %, was die Reinigungsleistung und Produktqualität der Gussteile stark reduziert.

1.1 Kurze Einführung in den ursprünglichen Produktionsprozess

Herstellung eines Teils der Stahlgussprodukte mit beschichteter Sandschale Auswahlprozess, eine Art von zwei Stücken, zwei Schichten von gestapelten Kisten, mit Doppelstation Reverse Sand Shooting Mechanismus Shell.

1.2 Anteil und Lage der Mängel

Der Ort und die Anzahl der Fehler wurden analysiert, und die Orangenhaut- und Sandanhaftungsfehler waren besonders im inneren Anschnitt und der oberen Oberfläche des Gussstücks offensichtlich.

2 Fehler- und Ursachenanalyse

2.1 Fehlerbildungsmechanismus

Orangenhaut bezieht sich auf die Flocken oder den Tumor, die sich auf der Gussoberfläche bilden, wenn Metall und Formsand auf der Gussoberfläche gemischt werden. Beim Gießen bildete die Manteloberfläche aufgrund des kontinuierlichen Auswaschens von Hochtemperatur-Metallflüssigkeit, was zu einem lokalen Kollaps der Manteloberfläche führte, Sand und geschmolzenen Stahl zusammen in den Hohlraum in der Gussoberfläche, bildeten hervorstehende Narben, nämlich die Bildung von Orangenhaut, Narben und anderen Defekten , Gusseisenprodukte sind bei Stahlgussprodukten weniger verbreitet. Das Anhaften von Sand ist ein Defekt an der Oberfläche des Gussstücks. Es ist schwierig, den grobkörnigen Grat oder die Verbindung zu entfernen, die durch Formsand und Metalloxid an der Oberfläche des Gussstücks anhaften, was zu einer rauen Gussteiloberfläche führt, die normalerweise den Arbeitsaufwand bei der Gussteilreinigung erhöht, die Endbearbeitungseffizienz verringert und das Erscheinungsbild des Gussteils beeinträchtigt Produkt.

2.2 Ursachenanalyse

In Kombination mit dem Entstehungsmechanismus von klebrigem Sand und Orangenhaut kann man auf folgende Gründe für die Bildung von klebrigem Sand und Orangenschale auf der Oberfläche von Schalengussstahl schließen:

(1) Während des Gießvorgangs ist die Temperatur des geschmolzenen Stahls hoch, und die Gießschale in der Nähe des Angusses wird lange erhitzt. Da die beschichtete Sandschale leicht kollabiert und lange erhitzt wird, wird die Sandschale an diesem Teil überhitzt, und das Zusammenfallen der Sandschale auf der Oberfläche des Hohlraums verursacht das Phänomen des Anhaftens von Sand und Orangenhaut an der Oberfläche des Gusses;

(2) Die Härtungsschicht der Sandschale ist dünn und die Festigkeit der Sandschale ist gering. Wenn die Gießtemperatur hoch oder die Spülzeit von geschmolzenem Stahl lang ist und die Spülkraft groß ist, kann die Oberfläche der Sandschale leicht brechen und brechen, was zum „Infiltrieren“ von geschmolzenem Eisen in das Innere des Sandes führt Schale, oder die gebrochenen Sandpartikel und der geschmolzene Stahl verfestigen sich zusammen, um den Sandanhaftungsfehler zu bilden;

(3) Die Feuerfestigkeit des beschichteten Sandes ist gering. Wenn der geschmolzene Stahl in den Hohlraum eindringt, beginnt die Oberfläche des Hohlraums der Sandschale vor der Erstarrung der Stahlschmelze zu kollabieren, was zur „Infiltration“ von geschmolzenem Eisen in das Innere der Sandschale oder des gebrochenen Sandes führt Partikel verfestigen sich mit dem geschmolzenen Stahl, um klebrigen Sand zu bilden;

(4) Die Aufprallkraft des Angusses ist groß, und der Angussteil der Reinigungszeit ist am längsten, der Anguss ist direkt mit dem inneren Anguss verbunden, wenn der Hochtemperatur-Schmelzstahl direkt in den Anguss in den Hohlraum strömte, wegen zu der turbulenten Strömung von geschmolzenem Stahl, führen zu der Wurzel der Torsandhülle Oberfläche kollabieren, schwimmenden Sand mit flüssigem Eisen in den Hohlraum.

3. Test und Analyse zur Prozessoptimierung

3.1 Senken Sie die Gießtemperatur

Der zum Gießen von Stahl verwendete beschichtete Sand ist feuerfestes Quarzmaterial. Die Gießtemperatur ist zu hoch oder örtliche Überhitzung, die leicht zu Kollabieren, Rissen, Sandspülung und anderen Phänomenen führt, was zu Sandanhaftungen, Orangenhaut und anderen Gussfehlern führt. Um die Herstellungskosten zu senken, verwendet der Schalenformgussprozess im Prozess der Schalenformherstellung im Allgemeinen keine feuerfeste Beschichtung direkt nach dem Gießen. Als Wassereinlauf dient der Bereich in der Nähe des inneren Angusses des Gussstücks. Die Temperatur der Stahlschmelze ist hoch und der Teil der Sandschale überhitzt lange Zeit. Die Oberfläche der Sandschale bricht auf und der geschmolzene Hochtemperaturstahl scheuert weiter, was zu klebrigem Sand und Orangenhaut führt. Unter der Voraussetzung, dass die Produktqualität nicht beeinträchtigt wird, sollte die Gießtemperatur entsprechend reduziert werden, und der Schalenguss ist ein kalter Schalenguss. Die Gießtemperatur sollte nicht zu niedrig sein, um eine Kaltisolierung zu vermeiden. Daher kann eine Reduzierung der Gießtemperatur die Oberflächenqualität bis zu einem gewissen Grad verbessern, kann jedoch die Probleme der Orangenhaut und des klebrigen Sandes auf der Oberfläche nicht vollständig lösen.

3.2 Verbessern Sie die erstarrte Schichtdicke der Sandschale

Die aushärtende Schicht der Sandschale ist dünn und die Festigkeit der Sandschale ist gering. Wenn die Gießtemperatur hoch ist oder die Spülzeit des geschmolzenen Stahls lang ist und die Spülstärke groß ist, kann die Oberfläche der Sandschale leicht brechen und kollabieren, was zur „Infiltration“ von geschmolzenem Eisen in das Innere der Sandschale führt. oder die gebrochenen Sandpartikel verfestigen sich mit geschmolzenem Stahl, um klebrigen Sand und Orangenschalen zu bilden. Die Schalenschicht ist zu dünn, die Festigkeit der Sandschale wird verringert und es besteht die Gefahr von Überhitzungsbruch und Sandauswaschung beim Gießvorgang. Da dieser Teil direkt von geschmolzenem Stahl beeinflusst wird, hängt die Festigkeit der Sandschale hier direkt von der Oberflächenqualität des Gussstücks ab. Im kontinuierlichen Produktionsprozess wird die Form schnell abgekühlt, was zum Phänomen der Sandbildung und unreifen Sandschale führt. Wenn der Angussboden zu dick ist, führt die Krustenzeit zum Überbrennen anderer Teile der Sandschale und die Festigkeit der Sandschale wird verringert. Nach der Optimierung wird die Sandschale in der kontinuierlichen Produktion ohne Sandbildung und Haut und Knochen vollständig verfestigt.

3.3 Verbesserung der Feuerfestigkeit von beschichtetem Sand

Der beschichtete Sand hat eine geringe Feuerfestigkeit. Wenn geschmolzener Stahl in den Hohlraum eindringt, beginnt die Oberfläche des Hohlraums der Sandschale vor der Erstarrung der Stahlschmelze zu kollabieren, was zur „Infiltration“ von geschmolzenem Eisen in das Innere der Sandschale führt oder die gebrochenen Sandpartikel erstarren mit geschmolzenem Stahl zu klebrigem Sand. Nach Anpassung der Zusammensetzung des beschichteten Sandes zeigte die Kleinchargenprüfung, dass das Orangenhautphänomen auf der Gussoberfläche im Wesentlichen beseitigt war, das klebrige Sandphänomen jedoch immer noch existierte und der Defekt des klebrigen Sandes auf der Produktoberfläche nicht vollständig behoben werden konnte.

3.4 Optimieren Sie das Design des Anschnittsystems

Das Gießsystem hat einen großen Einfluss auf die Erzielung hochwertiger Gussteile. Bei der Formfüllung bricht die Sandschale in der Nähe des Angusses vorab, was dazu führt, dass geschmolzenes Eisen in das Innere der Sandschale „infiltriert“ oder gebrochene Sandpartikel mit der Stahlschmelze erstarren und so Fehlstellen wie klebriger Sand und Orangenhaut bilden in der Nähe des Tors und im großen Flugzeug. Die Reduzierung der Aufprallkraft von geschmolzenem Stahl auf die Oberfläche der Sandschale und die Erhöhung der Pufferkapazität des Gießsystems können auch das Phänomen von klebrigem Sand und Orangenhaut auf der Oberfläche von Produkten verbessern. Das Steady-Flow-Gießsystem soll das ursprüngliche Gießsystem ersetzen, das die in die Kavität eintretende Stahlschmelze stabil macht und die Scheuerfestigkeit des Formmantels verringert. Die Form des Spatens nimmt ein flaches Trapez an, das das turbulente Strömungsphänomen des flüssigen Eisens, das die Sandschale scheuert, reduzieren kann. Die Länge des Angusses sollte so kurz wie möglich sein, um Defekte wie Kaltisolierung und Fließlinien durch das Abkühlen der Stahlschmelze zu reduzieren.

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Postzeit: 14. Oktober 2021