vědomosti

1 Výroba a výroba

1.1 Výroba forem

Aby byla zajištěna stabilní kvalita výrobku během dávkové výroby, je tento model zpracováván a řízen plně numerickým řízením pro vysoce přesné obrábění, což dále zvyšuje přesnost a stabilitu rozměrů modelu. Model je také podroben trojrozměrné detekci dat, aby se komplexně zkontrolovaly všechny jeho rozměry a tvary, a zajistila se tak jeho kvalita a přesnost. To je klíčové pro dávkovou výrobu odlitků a může účinně předcházet problémům s kvalitou odlitků způsobeným chybami modelu. Trojrozměrný model je znázorněn na obrázku 9 a trojrozměrná detekční data jsou zobrazena na obrázku 10.

 

V souladu s požadavky na tvar a velikost tělesa ventilu byl proveden rozumný blokový návrh tělesa ventilu a byla použita metoda tvarování spodního pevného vzorku, horní sestavy jádra a vnitřní dutiny hlavního jádra. Během procesu tvarování spodního pevného vzorku je nutné zajistit stabilitu základní struktury tělesa ventilu a rozměrovou přesnost. Horní konstrukce tělesa ventilu je složitá. Horní část používá metodu tvarování jádra po blocích, což umožňuje flexibilnější tvarování složitých struktur a zároveň zajišťuje přesnost rozměrů a tvarů. Tato metoda tvarování vyžaduje přesné řízení rozměrů a poloh každé sestavy jádra, aby bylo možné ji přesně sestavit do kompletní horní konstrukce tělesa ventilu.

1.2 Lišty

Každý článek procesu lisování se provádí striktně v souladu s provozními postupy každého procesu. Kromě toho je lisování tohoto tělesa ventilu obtížné. Aby byla zajištěna rozměrová přesnost tělesa ventilu během dávkové výroby, provádí se během lisování trojrozměrná detekce dutiny pískové formy, aby se zajistila rozměrová přesnost dutiny tělesa ventilu. Po vložení jádra je vnitřní dutina tělesa ventilu úzká, což neusnadňuje pozorování. Před litím se pomocí endoskopu zkontroluje, zda se na dně dutiny tělesa ventilu nenachází písek nebo jiné nečistoty, aby se zajistila čistota dutiny. Skutečný obrázek vložení jádra po vyjmutí z formy je znázorněn na obrázku 11.

 

 

1.3 Tepelné zpracování

Během fáze vyjímání skříně a vytřásání tělesa ventilu je obrobek v důsledku nízké teploty vystaven velmi vysokému riziku praskání. Proto ihned po vyjmutí skříně pečlivě sledujte změny teploty v patě stoupacího potrubí, v tlustých a velkých oblastech a v tenkostěnných oblastech a neprodleně proveďte počáteční dokončovací proces. Současně striktně dodržujte určený proces tepelného zpracování. Během celého procesu tepelného zpracování se v obrobku nevyskytly žádné trhliny. Těleso ventilu prochází mnoha procesy tepelného zpracování, včetně zejména žíhání po odlití, výkonového tepelného zpracování a žíhání pro uvolnění pnutí po svařování. Před žíháním po odlití tělesa ventilu je nutné vytřásání. Vzhledem k velkému rozdílu v tloušťce stěny tělesa ventilu a tomu, že se jedná o martenzitickou ocel s vysokým obsahem chromu, po odlití a odlití ochlazení na určitou teplotu vytvoří martenzit, který kromě tepelného namáhání přidává na těleso ventilu značné organizační napětí. Během procesu vytřásání pečlivě sledujte teplotu v patě stoupacího potrubí, v tlustých a velkých oblastech a v tenkostěnných pozicích, abyste zabránili praskání. Tepelné zpracování tělesa ventilu obvykle využívá kalení chlazené vzduchem a následné popouštění za vysokých teplot. Citlivost materiálu na praskání způsobené kalením lze posoudit pomocí specifického uhlíkového ekvivalentu Ceq a výpočetní vzorec pro tento uhlíkový ekvivalent je:

Lze vypočítat, že uhlíkový ekvivalent materiálu je přibližně 3.2 % (bez započítání prvků Co a B) a citlivost na trhliny je velmi vysoká. Vzhledem k vlivu prvků Co a B je citlivost materiálu CB2 na trhliny ještě větší. Dobrou kontrolou rovnoměrnosti kalení a chlazení během tepelného zpracování tělesa ventilu, konečné teploty chlazení a popouštění lze účinně zabránit vzniku trhlin při tepelném zpracování. Pokud je těleso ventilu po svařování žíháno pro odlehčení pnutí, je výběr teploty žíhání a doby výdrže sladěn s kvalifikací svařovacího postupu materiálu. Během celého procesu tepelného zpracování nedošlo k žádným trhlinám.

 

2Stav kvality produktu

Po absolvování celého procesu odlévání, včetně návrhu, výroby modelu, formování, tavení, odlévání, tepelné konzervace, otevírání boxu, vytlumení, čištění, tepelného zpracování a obrábění, nebyly na povrchu odlitků pláště hlavního parního regulačního ventilu zjištěny žádné povrchové vady, jako jsou vměstky strusky, pórovitost nebo praskliny. Současně byly na celém plášti ventilu provedeny magnetické práškové zkoušky (MT), penetrační zkoušky (PT) a ultrazvukové zkoušky (UT) v souladu s technickými požadavky a výsledky byly uspokojivé. Ultrazvukové zkoušky zjišťovaly pouze 1 až 2 drobné vady na každém plášti ventilu. Všechny pláště ventilů splňovaly konstrukční požadavky z hlediska rozměrů. Nakonec více než 30 plášťů ventilů vyrobených v dávkách úspěšně splnilo normy. Fyzikální zobrazení výrobků z plášťů ventilů je znázorněno na obrázku 12.

​​​​​​​

 

3 Závěr

(1) Pokud jde o podávání tuhnutí, byl navržen rozumný plán procesu odlévání. S pomocí softwaru MAGMA pro simulaci tuhnutí byly použity různé metody, jako je zónové a segmentované chlazení kokilky, vícevrstvé podávání stoupačkou a dvouvrstvý systém velkého otevřeného odlévání. Tím se efektivně vyřešily problémy s pórovitostí a vměstnáním strusky v plášti ventilu a kvalita výrobku z hlediska ultrafiltrace (UT) byla dobrá.

 

(2) Pokud jde o prevenci a kontrolu trhlin, byl problém s trhlinami v plášti ventilu efektivně vyřešen kontrolou tavení, odlévání, formování a technologie tepelného zpracování.

 

(3) Z hlediska rozměrové kontroly a dávkové výroby byla pomocí simulace DOE za různých okrajových podmínek zvolena hodnota lineárního smrštění, která odpovídala danému podniku. Model využíval moderní technologii numerického řízení a pro lití byla použita metoda tváření jádrové sestavy. Model a dutina licí formy byly také podrobeny trojrozměrné detekci dat. Tato vysoce přesná výrobní metoda zajistila přesnost rozměrů modelu a stabilitu kvality výrobku, čímž položila pevný základ pro hladký postup dávkového lití.

 

Proveditelnost procesu odlévání byla nakonec ověřena dávkovou výrobou. Každý plášť ventilu měl dobrou celkovou kvalitu, bez viditelných příměsí strusky, pórovitosti, studeného lapování nebo prasklin na povrchu. Nedestruktivní testování, chemické složení a mechanické vlastnosti splňovaly technické požadavky. V jedné výrobní sérii se podařilo dosáhnout sériové výroby 30 kusů.

 

Společnost Vigor má více než 20 let zkušeností a profesionální tým v oblasti slévárenských a kovacích procesů. Pokud vám s něčím můžeme pomoci nebo máte produkty, které je třeba vyvinout, neváhejte nás kontaktovat na adrese info@castings-forging.com