Udformningen af hældesystemet af støbestålventiler omfatter bestemmelse af typen af hældesystem, beregning af dimensionerne af hver del, design af form og layout osv. Følgende er det specifikke indhold:
Bestem typen af hældesystem
Anvendelsesområde for bundhældesystemet
Ventiler med kompleks form: For ventiler af støbt stål med komplekse strukturer, mange tynde dele eller dybe hulrum, kan bundstøbningssystemet få det smeltede metal til at fylde formen jævnt, reducere skurningen af hulrummet, undgå defekter såsom sandskuring og sandinkludering og bidrage til at sikre integriteten og overfladekvaliteten af støbegodset.
Ventiler lavet af let oxiderbare materialer: Støbte stålmaterialer oxideres let ved høje temperaturer. Bundhældning kan få det smeltede metal til at stige støt fra bund til top i hulrummet, med et lille kontaktareal med luft, hvilket effektivt kan reducere oxidationen af det smeltede metal. Den er velegnet til støbestålventiler med høj oxidationsfølsomhed.
Store ventiler: Store støbestålventiler er tunge og store i størrelsen. Bundhældningssystemet kan undgå sprøjt og stød forårsaget af det smeltede metal, der falder fra et højt sted, hvilket er gavnligt for at forbedre støbningens iboende kvalitet.
Forholdsregler
Rimeligt indstillet ingates: Antallet, positionen og størrelsen af ingates bør være rimeligt bestemt i henhold til strukturen af støbningen og fordelingen af varmeknuderne for at sikre, at det smeltede metal strømmer ind i hulrummet jævnt og jævnt, undgå lokal overophedning og defekter såsom krympehulrum og svind.
Styr hældehastigheden: Påfyldningshastigheden af bundhældesystemet er relativt langsom. Hældehastigheden bør være rimeligt styret i henhold til størrelsen og kompleksiteten af støbningen, for at sikre, at det smeltede metal kan fylde hulrummet jævnt og undgå for tidlig størkning af det smeltede metal i hældekanalen på grund af for langsom hældehastighed.
Styrk udstødningsforanstaltningerne: Selvom bundhældningen er befordrende for gasudledning, da det smeltede metal fyldes fra bunden, skal gassen i hulrummet stadig udledes gennem en rimeligt indstillet udstødningskanal, ellers kan det forårsage defekter som porer og gasmærker. Udstødningshuller eller udstødningsriller kan placeres på høje steder og gaslagerområder i støbningen.
Vær opmærksom på stigrørets design: Bundstøbningssystemet er ikke befordrende for den sekventielle størkning af støbningen og krympningskompensationen af stigrøret, så stigrøret skal designes omhyggeligt for at sikre, at stigrøret effektivt kan kompensere for krympningen af støbningen. Foranstaltninger såsom at øge størrelsen af stigrøret, optimere placeringen af stigrøret eller bruge tilskud kan vedtages for at sikre, at der er nok smeltet metal til at supplere støbningen under størkningsprocessen.
Anvendelsesområde for det øverste-injektionshældesystem
Simple strukturventiler: For ventiler i støbt stål med enkle former og små højder, såsom nogle lige-gennemgående kugleventiler og skydeventiler, kan det øverste-indsprøjtningshældesystem hurtigt fylde formen og effektivt udnytte tyngdekraften af det smeltede metal til hurtigt at fylde formhulrummet og forbedre produktionseffektiviteten.
Tykke og store støbegods: Når vægtykkelsen af den støbte stålventil er stor, eller den tilhører tykke og store støbegods, er den øverste-indsprøjtningstype befordrende for den sekventielle størkning af støbegodset fra bund til top, så krympningskompensationseffekten af stigrøret er bedre, hvilket effektivt kan reducere defekter som f.eks. hulrum og krympninger støbningen.
Støbegods med lave krav til overfladekvalitet: Hvis overfladekvalitetskravene til støbestålventilen er relativt lave, og hovedfokus er på intern kvalitet og mekaniske egenskaber, kan det øverste-sprøjtestøbesystem reducere oxidationstiden for det smeltede metal i formhulrummet til en vis grad på grund af dens hurtige påfyldningshastighed, hvilket er befordrende for at opnå bedre intern kvalitet.
Forholdsregler
Forebyg sandblæsning: Da det smeltede metal hældes ind fra toppen, har det en større indvirkning på hulrummets overside og væg, hvilket let kan give sandblæsningsfejl. Derfor bør kompaktheden af den øvre overflade og de påvirkede dele af hulrummet styrkes under støbning. Hvis det er nødvendigt, kan der anvendes specielle støbematerialer eller forstærkningsforanstaltninger, såsom brug af høj-overfladesand og afsætning af forstærkningsribber.
Kontroller hældehøjden: Hvis hældehøjden er for høj, vil slagkraften af det smeltede metal være for stor, hvilket forværrer skurningen og oxidationen af hulrummet; hvis hældehøjden er for lav, kan det forårsage ujævn fyldning. Generelt bør hældehøjden være rimeligt kontrolleret i henhold til størrelsen og formen af støbningen, og den bør ikke overstige 1m.
Optimer design af ingates: Formen, størrelsen og antallet af ingates bør være rimeligt udformet, så det smeltede metal kan fordeles jævnt i hulrummet for at undgå lokal overophedning og for høj koncentration af det smeltede metal. Fordelte indløb kan bruges til at øge antallet af indløb og reducere tværsnitsarealet af hver indløb for at reducere strømningshastigheden og slagkraften af det smeltede metal.
Vær opmærksom på udstødning: Under topstøbning fylder det smeltede metal formen fra top til bund, hvilket nemt pakker gassen ind i formhulrummet inde i støbningen og danner defekter som porer. Derfor er det nødvendigt at opsætte udstødningskanalen rimeligt for at sikre, at gassen i formhulrummet kan udledes jævnt. Udstødningshuller eller udstødningsriller kan indstilles på toppen og siden af støbningen, og diameteren af udstødningshullet er generelt 3-5 mm.
Anvendelsesområde for sideinjektion hældesystem
Ventil med middel kompleksitet: For ventiler af støbt stål, hvis struktur hverken er særlig enkel eller for kompleks, såsom nogle stopventiler og kontraventiler med visse fremspring og ribber, kan sideindsprøjtningshældesystemet bedre tage hensyn til kravene til fyldningsstabilitet og krympekompensation, og kan få det smeltede metal til at flyde ind i formhulrummet under fyldningsprocessen mere jævnt og mindske.
Ventiler med flere vægtykkelser: Når ventilen i støbt stål har flere vægtykkelser, og vægtykkelsesforskellen ikke er særlig stor, er sideindsprøjtningstypen befordrende for at kontrollere strømningsretningen og temperaturfordelingen af det smeltede metal, således at forskellige vægtykkelsesdele kan størkne mere jævnt, hvilket hjælper med at forhindre defekter såsom krympehulrum og krympning ved krympning.
Ventiler med visse krav til overfladekvalitet: Dette støbesystem har relativt lidt afskuring på hulrummet, hvilket til en vis grad kan garantere støbningens overfladekvalitet. Den er velegnet til ventiler i støbt stål med visse krav til overfladeruhed og fladhed, såsom nogle ventiler, der kræver høj-præcisionsbehandling.
Sager, der kræver opmærksomhed
Valg af ingodens position: Ingodens position på siden skal vælges nøjagtigt i henhold til støbningens strukturelle karakteristika og varmeknudefordeling. Generelt bør ingoden undgås i at vende mod kernen eller den tynde-væggede del for at forhindre direkte påvirkning af det smeltede metal i at forårsage defekter såsom sandhuller og erosion. Samtidig skal ingoden være så tæt som muligt på den tykke og store del af støbningen for at lette svindkompensation.
Forebyggelse af luftindtrængning: Selvom sideindsprøjtningsfyldningen er relativt stabil, kan der stadig være gas med i processen, hvor det smeltede metal strømmer ind i hulrummet. Derfor er det nødvendigt at kontrollere vinklen af ingoden og strømningshastigheden af det smeltede metal, således at det smeltede metal strømmer ind i hulrummet med en passende vinkel og hastighed for at reducere muligheden for gasmedrivning. Om nødvendigt kan en slaggeholdevæg eller en strømningsstabiliserende anordning sættes i hulrummet for at stabilisere den smeltede metalstrøm og undgå luftindtrængning.
Overvej påvirkningen af skillefladen: Da side--indsprøjtningssystemet er tæt forbundet med skillefladen, bør skillefladens placering og form tages i betragtning under design. Spalterne bør placeres på skillefladen så meget som muligt for at lette formning og rengøring, og samtidig skal indføringerne forhindres i at blive skåret af skillefladen og påvirke strømmen af det smeltede metal. Hvis skillefladen er en buet overflade eller en uregelmæssig form, bør formen og layoutet af indføringerne være rimeligt justeret for at sikre, at det smeltede metal kan flyde jævnt ind i hulrummet.
Afbalancere fyldning og svind: Det er nødvendigt at afbalancere behovene for fyldning og svind ved rimeligt at designe størrelsen, antallet og fordeling af ingates og matche passende stigrør. Krympeeffekten bør ikke ignoreres på grund af den overdrevne stræben efter glat fyldning, og krympeeffekten bør heller ikke understreges, hvilket resulterer i ujævn fyldning. Det er normalt nødvendigt at optimere designet af hældesystemet gennem simuleringsanalyse eller procestest for at opnå de bedste fyldnings- og krympeeffekter.
Stepped gating-system: Flere lag af ingates åbnes i forskellige højder af støbningen for at tillade det smeltede metal at fylde formen i lag og jævnt, hvilket effektivt kan undgå overdreven oxidation af det smeltede metal og lette sekventiel størkning og krympningskompensation. Det bruges ofte til støbestålventiler med store højder og komplekse strukturer.
Beregn størrelsen af portsystemet
Bestem baseret på empiriske data: For nogle almindelige typer og størrelser af støbestålventiler kan størrelsen af hver del af portsystemet bestemmes ved at henvise til de empiriske data i den relevante manual. For eksempel kan indløbsdiameteren af en lille støbestålventil være 15-20 mm, og indløbsbredden er 5-10 mm; indløbsdiameteren på en mellemstor støbestålventil er 20-30 mm, og indløbsbredden er 10-15 mm osv.
Design formen og layoutet af portsystemet
Formdesign: Hver del af portsystemet skal designes så glat og strømlinet som muligt, og undgå skarpe sving og tværsnitsændringer for at reducere strømningsmodstanden og turbulensen i det smeltede metal. Indløbet er normalt udformet som en kegle med en stor top og en lille bund for at lette den jævne strøm af smeltet metal; løberen og indgangene er for det meste trapezformede eller halvcirkelformede i tværsnit for at lette strømmen af smeltet metal og slaggeblokering.
Layoutdesign:Layoutet af hældesystemet skal bestemmes i henhold til støbningens strukturelle form, størrelse og skilleflade. Åbningspositionen af indgangene bør undgå, at det smeltede metal direkte påvirker kernen og hulrumsvæggen, og forsøge at få det smeltede metal til at flyde jævnt ind i hulrummet. For komplekse ventiler af støbt stål kan der være behov for flere indløb for at sikre ensartet fyldning. Samtidig bør positionen og retningen af indløbet og indløbene være rimeligt indstillet for at gøre layoutet af hele hældesystemet kompakt og rimeligt, hvilket er praktisk til støbning og hældeoperationer.
