Het ontwerp van het gietsysteem van gietstalen kleppen omvat het bepalen van het type gietsysteem, het berekenen van de afmetingen van elk onderdeel, het ontwerpen van de vorm en lay-out, enz. Hieronder vindt u de specifieke inhoud:
Bepaal het type gietsysteem
Toepassingsgebied van het bodemgietsysteem
Kleppen met complexe vorm: voor gietstalen kleppen met complexe structuren, veel dunne delen of diepe holtes, kan het gietsysteem aan de onderkant ervoor zorgen dat het gesmolten metaal de mal soepel vult, het schuren van de holte vermindert, defecten zoals zandschuren en zandinsluiting voorkomt, en helpen de integriteit en oppervlaktekwaliteit van het gietstuk te garanderen.
Kleppen gemaakt van gemakkelijk oxideerbare materialen: Gietstalen materialen worden gemakkelijk geoxideerd bij hoge temperaturen. Door onderaan te gieten kan het gesmolten metaal gestaag van onder naar boven in de holte stijgen, met een klein contactoppervlak met lucht, wat de oxidatie van het gesmolten metaal effectief kan verminderen. Het is geschikt voor gietstalen kleppen met een hoge oxidatiegevoeligheid.
Grote kleppen: Grote gietstalen kleppen zijn zwaar en groot van formaat. Het bodemgietsysteem kan spatten en stoten vermijden die worden veroorzaakt doordat het gesmolten metaal van een hoge plaats valt, wat gunstig is voor het verbeteren van de intrinsieke kwaliteit van het gietstuk.
Voorzorgsmaatregelen
Plaats de ingates redelijk: het aantal, de positie en de grootte van de ingates moeten redelijkerwijs worden bepaald op basis van de structuur van het gietstuk en de verdeling van de warmteknopen om ervoor te zorgen dat het gesmolten metaal gelijkmatig en soepel in de holte stroomt, waardoor lokale oververhitting en defecten zoals krimpholtes en krimp worden vermeden.
Beheers de schenksnelheid: De vulsnelheid van het bodemgietsysteem is relatief langzaam. De gietsnelheid moet redelijkerwijs worden geregeld in overeenstemming met de grootte en complexiteit van het gietstuk, om ervoor te zorgen dat het gesmolten metaal de holte soepel kan vullen en om voortijdige stolling van het gesmolten metaal in het gietkanaal als gevolg van een te lage gietsnelheid te voorkomen.
Versterk de uitlaatmaatregelen: Hoewel het gieten aan de onderkant bevorderlijk is voor de gasafvoer, moet het gas in de holte, omdat het gesmolten metaal vanaf de onderkant wordt gevuld, nog steeds worden afgevoerd via een redelijk ingesteld uitlaatkanaal, omdat dit anders defecten zoals poriën en gasvlekken kan veroorzaken. Uitlaatgaten of uitlaatgroeven kunnen op hoge plaatsen en gasopslagplaatsen van het gietstuk worden aangebracht.
Besteed aandacht aan het ontwerp van de stijgbuis: het bodemgietsysteem is niet bevorderlijk voor de opeenvolgende stolling van het gietstuk en de krimpcompensatie van de stijgbuis, dus de stijgbuis moet zorgvuldig worden ontworpen om ervoor te zorgen dat de stijgbuis de krimp van het gietstuk effectief kan compenseren. Maatregelen zoals het vergroten van de omvang van de stijgbuis, het optimaliseren van de positie van de stijgbuis of het gebruik van subsidies kunnen worden genomen om ervoor te zorgen dat er voldoende gesmolten metaal is om het gietstuk aan te vullen tijdens het stollingsproces.
Toepassingsgebied van het bovenste-injectiegietsysteem
Kleppen met eenvoudige structuur: Voor gietstalen kleppen met eenvoudige vormen en kleine hoogten, zoals sommige rechte-kogelkranen en schuifafsluiters, kan het bovenste-injectiegietsysteem de mal snel vullen en effectief gebruik maken van de zwaartekracht van het gesmolten metaal om de malholte snel te vullen en de productie-efficiëntie te verbeteren.
Dikke en grote gietstukken: wanneer de wanddikte van de gietstalen klep groot is of bij dikke en grote gietstukken hoort, is het injectietype bovenaan- bevorderlijk voor de opeenvolgende stolling van het gietstuk van onder naar boven, zodat het krimpcompensatie-effect van de stijgbuis beter is, wat defecten zoals krimpholten en krimp effectief kan verminderen en de dichtheid van het gietstuk kan garanderen.
Gietstukken met lage eisen aan de oppervlaktekwaliteit: als de eisen aan de oppervlaktekwaliteit van de gietstalen klep relatief laag zijn en de nadruk vooral ligt op de interne kwaliteit en mechanische eigenschappen, kan het top-injectiegietsysteem de oxidatietijd van het gesmolten metaal in de vormholte tot op zekere hoogte verkorten vanwege de hoge vulsnelheid, wat bevorderlijk is voor het verkrijgen van een betere interne kwaliteit.
Voorzorgsmaatregelen
Voorkom zandstralen: Omdat het gesmolten metaal van bovenaf wordt ingegoten, heeft het een grotere impact op het bovenoppervlak en de wand van de holte, wat gemakkelijk zandstraaldefecten kan veroorzaken. Daarom moet tijdens het vormen de compactheid van het bovenoppervlak en de getroffen delen van de holte worden versterkt. Indien nodig kunnen speciale vormmaterialen of versterkingsmaatregelen worden gebruikt, zoals het gebruik van hoog-oppervlaktezand en het plaatsen van versterkingsribben.
Controleer de giethoogte: als de giethoogte te hoog is, zal de slagkracht van het gesmolten metaal te groot zijn, waardoor het schuren en oxideren van de holte wordt verergerd; als de schenkhoogte te laag is, kan dit een ongelijkmatige vulling veroorzaken. Over het algemeen moet de storthoogte redelijkerwijs worden geregeld, afhankelijk van de grootte en vorm van het gietstuk, en mag deze niet groter zijn dan 1 meter.
Optimaliseer het ontwerp van de ingates: De vorm, de grootte en het aantal van de ingates moeten redelijkerwijs zo zijn ontworpen dat het gesmolten metaal gelijkmatig in de holte kan worden verdeeld om lokale oververhitting en overmatige concentratie van het gesmolten metaal te voorkomen. Gedistribueerde ingates kunnen worden gebruikt om het aantal ingates te vergroten en het dwarsdoorsnedeoppervlak van elke ingate te verkleinen om de stroomsnelheid en de impactkracht van het gesmolten metaal te verminderen.
Let op uitlaatgassen: tijdens het gieten van bovenaf vult het gesmolten metaal de mal van boven naar beneden, waardoor het gas gemakkelijk in de malholte in het gietstuk wordt gewikkeld, waardoor defecten zoals poriën ontstaan. Daarom is het noodzakelijk om het uitlaatkanaal redelijk in te richten om ervoor te zorgen dat het gas in de vormholte soepel kan worden afgevoerd. Uitlaatgaten of uitlaatgroeven kunnen aan de boven- en zijkant van het gietstuk worden geplaatst, en de diameter van het uitlaatgat is over het algemeen 3-5 mm.
Toepassingsgebied van het zij-injectiegietsysteem
Klep met gemiddelde complexiteit: voor gietstalen kleppen waarvan de structuur niet bijzonder eenvoudig of te complex is, zoals sommige afsluiters en terugslagkleppen met bepaalde nokken en ribben, kan het zij-injectiegietsysteem beter rekening houden met de vereisten van vulstabiliteit en krimpcompensatie, en kan het gesmolten metaal gelijkmatiger in de vormholte laten stromen, waardoor turbulentie en impact tijdens het vulproces worden verminderd.
Kleppen met meerdere wanddiktes: Wanneer de gietstalen klep meerdere wanddiktes heeft en het verschil in wanddikte niet bijzonder groot is, is het type zijinjectie bevorderlijk voor het regelen van de stroomrichting en temperatuurverdeling van het gesmolten metaal, zodat delen van verschillende wanddiktes gelijkmatiger kunnen stollen, wat helpt voorkomen dat defecten zoals krimpholtes en krimp optreden bij de overgang van de wanddikte.
Afsluiters met bepaalde eisen aan de oppervlaktekwaliteit: Dit gietsysteem heeft relatief weinig schuren op de caviteit, waardoor de oppervlaktekwaliteit van het gietstuk tot op zekere hoogte kan worden gegarandeerd. Het is geschikt voor gietstalen kleppen met bepaalde vereisten voor oppervlakteruwheid en vlakheid, zoals sommige kleppen die een hoge-precisieverwerking vereisen.
Zaken die aandacht behoeven
Selectie van de positie van de ingode: De positie van de ingode aan de zijkant moet nauwkeurig worden geselecteerd op basis van de structurele kenmerken en de warmteknoopverdeling van het gietstuk. Over het algemeen moet worden voorkomen dat de ingode naar de kern of het dun{1}}wandige deel wijst om te voorkomen dat de directe impact van het gesmolten metaal defecten zoals zandgaten en erosie veroorzaakt. Tegelijkertijd moet de ingode zich zo dicht mogelijk bij het dikke en grote deel van het gietstuk bevinden om krimpcompensatie te vergemakkelijken.
Voorkomen van het meeslepen van lucht: Hoewel de vulling met zijdelingse injectie relatief stabiel is, kan er nog steeds gas worden meegevoerd tijdens het proces waarbij het gesmolten metaal in de holte stroomt. Daarom is het noodzakelijk om de hoek van de ingode en de stroomsnelheid van het gesmolten metaal te regelen, zodat het gesmolten metaal met een geschikte hoek en snelheid in de holte stroomt om de mogelijkheid van het meevoeren van gas te verminderen. Indien nodig kan een slakkerende wand of een stromingsstabiliserend apparaat in de holte worden geplaatst om de stroom gesmolten metaal te stabiliseren en het meesleuren van lucht te voorkomen.
Houd rekening met de invloed van het scheidingsoppervlak: aangezien het zij-injectiegietsysteem nauw verwant is aan het scheidingsoppervlak, moet tijdens het ontwerp volledig rekening worden gehouden met de positie en vorm van het scheidingsoppervlak. De ingaten moeten zoveel mogelijk op het scheidingsoppervlak worden geplaatst om vormgeving en reiniging te vergemakkelijken, en tegelijkertijd moet worden voorkomen dat de ingaten door het scheidingsoppervlak worden gesneden en de stroming van het gesmolten metaal beïnvloeden. Als het scheidingsoppervlak een gebogen oppervlak of een onregelmatige vorm heeft, moeten de vorm en de indeling van de openingen redelijkerwijs worden aangepast om ervoor te zorgen dat het gesmolten metaal soepel in de holte kan stromen.
Balans vullen en krimpen: Het is noodzakelijk om de behoeften van vullen en krimpen in evenwicht te brengen door de grootte, het aantal en de verdeling van de ingaten redelijk te ontwerpen en de juiste stijgbuizen te matchen. Het krimpeffect mag niet worden genegeerd vanwege het overmatige streven naar een gladde vulling, noch mag het krimpeffect worden benadrukt, wat resulteert in een ongladde vulling. Meestal is het nodig om het ontwerp van het gietsysteem te optimaliseren door middel van simulatieanalyse of procestesten om de beste vul- en krimpeffecten te bereiken.
Getrapt poortsysteem: meerdere lagen ingates worden geopend op verschillende hoogtes van het gietstuk, zodat het gesmolten metaal de mal in lagen en soepel kan vullen, wat effectief overmatige oxidatie van het gesmolten metaal kan voorkomen en opeenvolgende stolling en krimpcompensatie kan vergemakkelijken. Het wordt vaak gebruikt voor gietstalen afsluiters met grote hoogtes en complexe structuren.
Bereken de grootte van het poortsysteem
Bepalen op basis van empirische gegevens: Voor enkele veel voorkomende typen en maten gietstalen afsluiters kan de maat van elk onderdeel van het schuifsysteem worden bepaald door te verwijzen naar de empirische gegevens in de relevante handleiding. De diameter van de aanspuitopening van een kleine gietstalen klep kan bijvoorbeeld 15-20 mm zijn, en de inlaatbreedte is 5-10 mm; de aanspuitdiameter van een middelgrote gietstalen klep is 20-30 mm, en de inlaatbreedte is 10-15 mm, enz.
Ontwerp de vorm en indeling van het poortsysteem
Vormontwerp: Elk onderdeel van het poortsysteem moet zo soepel en gestroomlijnd mogelijk worden ontworpen, waarbij scherpe bochten en dwars{0}}veranderingen in de dwarsdoorsnede worden vermeden om de stromingsweerstand en turbulentie van het gesmolten metaal te verminderen. De spruw is meestal ontworpen als een kegel met een grote bovenkant en een kleine onderkant om de vlotte stroom van gesmolten metaal te vergemakkelijken; de runner en ingaten zijn meestal trapeziumvormig of halfcirkelvormig in dwarsdoorsnede om de stroom van gesmolten metaal en slakblokkering te vergemakkelijken.
Indeling ontwerp:De lay-out van het gietsysteem moet worden bepaald op basis van de structurele vorm, grootte en scheidingsoppervlak van het gietstuk. De openingspositie van de ingates moet voorkomen dat het gesmolten metaal rechtstreeks de kern en de holtewand raakt, en moet proberen het gesmolten metaal gelijkmatig in de holte te laten stromen. Voor complexe gietstalen kleppen kunnen meerdere ingates nodig zijn om een uniforme vulling te garanderen. Tegelijkertijd moeten de positie en richting van de aanspuiting en de openingen redelijk worden ingesteld om de lay-out van het gehele gietsysteem compact en redelijk te maken, wat handig is voor vorm- en gietwerkzaamheden.
