Jak navrhnout výfukové jehly pro výrobu litinových dílů technologií zeleného písku?

Detailně probereme konstrukci výfukových jehel na základě charakteristik technologie zeleného písku a litinových dílů. Zelená písková litina má své jedinečné procesní charakteristiky, takže konstrukce výfukových jehel také vyžaduje zvláštní pozornost. 

Vliv vlastností dílů ze zelené pískové litiny na konstrukci výfukových jehel: 

1 Velká a koncentrovaná tvorba plynu: Mokrý písek obsahuje asi 3,5 % -5 % vlhkosti, která se rychle odpařuje pod vlivem vysokoteplotního roztaveného železa. Současně uhelný prášek, organická hmota a další látky v písku také hoří a produkují plyn, což má za následek okamžité produkování velkého množství plynu během počáteční fáze lití. 

2. Efekt podtlaku: Při plnění roztaveným železem se v určitých částech dutiny formy (zejména v oblasti, kde se nakonec plní roztavené železo) vytvoří okamžitý podtlak, který bude působit jako "sací trubice", silně nasává plyn v pórech písku a výfukové jehle. Pokud není výfuková jehla správně navržena, může být kovová kapalina snadno "nasáta". 

3. Dobrá tekutost roztaveného kovu: Litina (zejména šedá litina) má ve srovnání s litým hliníkem dobrou tekutost a relativně nižší povrchové napětí, což usnadňuje pronikání malými mezerami. 

4. Mírný tlak: Litina má oproti lité oceli mírně nižší licí teplotu a statický tlak, což poskytuje určitý bezpečnostní prostor pro konstrukci výfukových jehel.

Klíčové body pro cílený návrh výfukové jehly pro díly ze surové pískové litiny: Na základě výše uvedených charakteristik je jádrem návrhu poskytnout dostatečnou výfukovou plochu v rané fázi odlévání a zároveň účinně odolávat zpětnému toku kovové kapaliny způsobenému okamžitým podtlakem. 

1. Tvar výfukové drážky: Upřednostňuje se provedení „postupné expanze“ nebo „škrcení“ a důrazně se doporučuje šikmá drážka (postupná expanze). Popis: Výfuková drážka je úzká na vnitřní straně dutiny a široká na vnější straně atmosféry a tvoří malý kužel. Výhody: Proti zpětnému toku: Když je kovová kapalina tlačena směrem k výfukové drážce pod podtlakem, bude proudit z širší oblasti do užší oblasti, čímž se zmenší plocha průřezu průtokového kanálu a prudce se zvýší odpor, což účinně zabrání hlubokému pronikání kovové kapaliny. Plynulý výfuk: Plyn proudí plynule z úzkých do širokých oblastí, s minimálním odporem. Zpracování: Ačkoli je zpracování o něco obtížnější než přímé drážky, lze jej dosáhnout pomocí drátového řezání nebo speciálních brusných nástrojů. Vyhněte se používání jednoduchých přímých drážek: Přímé drážky mají špatný odpor proudění pod podtlakem a nesou vyšší rizika. 

2. Velikost výfukové drážky (klíčový parametr), šířka drážky (klíč mezi klíči): Doporučený rozsah: 0,15 mm~0,25 mm. Princip horního limitu: U surové pískové litiny by šířka drážky nikdy neměla přesáhnout 0,25 mm. 0,20 mm je velmi běžně používaná a bezpečná velikost. Tato šířka využívá povrchové napětí roztaveného železa, což ztěžuje jeho automatickou invazi a zároveň poskytuje dostatečný odpor pod podtlakem. Pokud je odlitek tlustý, statický tlak je vysoký nebo poloha je kritická (např. nejvyšší bod dutiny formy), měl by být zvolen užší rozměr, např. 0,15 mm nebo 0,18 mm. Hloubka drážky: Doporučený rozsah: 0,4 mm~0,8 mm. Pro zajištění dostatečné plochy průřezu výfuku je hloubka drážky obvykle 2-4násobek šířky drážky. Například šířka štěrbiny 0,20 mm odpovídá hloubce štěrbiny 0,5 mm až 0,8 mm. Délka štěrbiny (tloušťka stěny jehly výfuku): Doporučený rozsah: 20 mm~30 mm. Dostatečná délka může vytvořit stabilní „úsek odporu proti proudění“, čímž se zvýší třecí odpor proudu roztaveného kovu a umožní mu ztuhnout před dosažením atmosférické strany. 

3. Počet a rozmístění výfukových štěrbin: obvykle 4 až 8, rovnoměrně rozmístěných po obvodu. Uspořádání: Je nutné zajistit připojení výfukového potrubí. Pro návrh postupného rozšiřování je nutné jasně označit, který konec je strana dutiny (úzký konec) a který konec je atmosférická strana (široký konec), a na výkresu uvést, že "úzký konec směřuje do dutiny během instalace". 

4. Montážní poloha a počet výfukových jehel: "mrtvá zóna" a nejvyšší bod dutiny formy jsou místa, kde se s největší pravděpodobností hromadí plyn. Oblast naproti licímu systému nebo místo, kde se naposledy plní roztavené železo: Zde je plyn nejvíce stlačen a podtlak je nejvýraznější. Horní forma velkých plochých odlitků: pomáhá odstraňovat plyn nahromaděný v horní části dutiny formy. V blízkosti jádra: zejména tam, kde je třeba plyn generovaný pískovým jádrem odvádět dutinou formy. Množství: Více je lepší než méně. Výfukové jehly mohou být instalovány v oblastech, kde existuje podezření na zadržování dechu. Jeho cena je mnohem nižší než ztráta odpadu způsobená póry.

 Shrnutí návrhu a doporučené specifikace Pro typickou součást ze zelené pískové litiny jsou doporučené specifikace pro výfukovou jehlu následující: Materiál: ocel 45 #, kalená a temperovaná, s povrchem pracovní části (drážkovaná část) kaleným na HRC 40-45 pro zvýšení odolnosti proti opotřebení a odolnosti proti erozi roztaveným železem. Vzhled: Válcový s osazením, běžně používaný průměr Φ 8 mm nebo Φ 10 mm. Výfuková drážka: Tvar: Postupná svažující se drážka (úzká strana dutiny, široká atmosférická strana). Šířka drážky: 0,20 mm (strana dutiny). Hloubka drážky: 0,6 mm. Množství: 6, rovnoměrně rozložené. Délka drážky: 25 mm. 

Speciální tipy pro použití a údržbu: 

1 Přísně zabraňte ucpání: Částice písku a povlaky zeleného písku pravděpodobněji zablokují úzké výfukové kanály. Po každém použití je třeba stlačený vzduch vyfouknout zpět z atmosférické strany a vyčistit extrémně jemným ocelovým drátem nebo jehlou. Pravidelně kontrolujte, zda není volný. 

2. Správná instalace: Zajistěte, aby výfuková jehla a montážní otvor formy lícovaly s přesahem nebo těsně přiléhaly bez jakékoli vůle. Úzký konec musí směřovat do dutiny! Po instalaci je nejlepší, aby jeho koncová plocha byla zarovnaná se stěnou dutiny nebo mírně zapuštěná (<0,5 mm) a nevyčnívala. 

3. Včasná výměna: Jakmile se objeví známky eroze, zaoblení nebo zvětšení hrany výfukové drážky roztaveným železem, měla by být okamžitě sešrotována a vyměněna. Závěr: Pro díly ze zelené pískové litiny je úspěšná konstrukce výfukové jehly používat postupně se rozšiřující drážku a přísně kontrolovat šířku drážky pod 0,25 mm. 

Tato konstrukce si dokáže poradit nejen s obrovským vývinem plynu a okamžitým podtlakem v rané fázi lití, ale také spolehlivě zabránit vnikání roztaveného železa, které je klíčovou drobnou součástí pro zajištění kvality odlitků a snížení zmetkovitosti.