دانش

1 تولید و ساخت

1۱. قالب‌سازی

برای اطمینان از کیفیت پایدار محصول در طول تولید دسته‌ای، این مدل با کنترل عددی کامل برای ماشینکاری با دقت بالا پردازش و کنترل می‌شود و دقت و پایداری ابعاد مدل را بیشتر افزایش می‌دهد. این مدل همچنین تحت تشخیص داده‌های سه‌بعدی قرار می‌گیرد تا تمام ابعاد و شکل‌های آن به طور جامع بررسی شود و کیفیت و دقت آن تضمین شود. این امر برای تولید دسته‌ای قطعات ریخته‌گری بسیار مهم است و می‌تواند به طور مؤثر از مشکلات کیفیت ریخته‌گری ناشی از خطاهای مدل جلوگیری کند. مدل سه‌بعدی در شکل 9 نشان داده شده است و داده‌های تشخیص سه‌بعدی در شکل 10 نشان داده شده است.

 

با توجه به الزامات شکل و اندازه محفظه شیر، یک طراحی بلوکی معقول برای محفظه شیر انجام شد و روش تشکیل نمونه جامد پایینی، مجموعه هسته بالایی و هسته اصلی حفره داخلی اتخاذ شد. در طول فرآیند تشکیل نمونه جامد پایینی، لازم است از پایداری ساختار اساسی محفظه شیر و دقت ابعادی اطمینان حاصل شود. ساختار بالایی محفظه شیر پیچیده است. قسمت بالایی از روش تشکیل مونتاژ هسته توسط بلوک‌ها استفاده می‌کند که می‌تواند با انعطاف‌پذیری بیشتری تشکیل ساختارهای پیچیده را محقق کند و دقت ابعاد و شکل‌ها را همزمان تضمین کند. این روش تشکیل نیاز به کنترل دقیق ابعاد و موقعیت‌های هر مجموعه هسته دارد تا اطمینان حاصل شود که می‌توان آنها را به طور دقیق در ساختار بالایی کامل محفظه شیر مونتاژ کرد.

1.2 قالب گیری

هر حلقه از فرآیند قالب‌گیری دقیقاً مطابق با رویه‌های عملیاتی هر فرآیند انجام می‌شود. علاوه بر این، قالب‌گیری این محفظه شیر دشوار است. برای اطمینان از دقت ابعادی محفظه شیر در طول تولید دسته‌ای، تشخیص سه‌بعدی حفره قالب ماسه‌ای در طول قالب‌گیری انجام می‌شود تا از دقت ابعادی حفره محفظه شیر اطمینان حاصل شود. پس از قرار دادن هسته، حفره داخلی محفظه شیر باریک است که برای مشاهده مناسب نیست. قبل از ریختن، از یک آندوسکوپ برای بررسی وجود هرگونه شن یا سایر زباله‌ها در پایین حفره محفظه شیر استفاده می‌شود تا از تمیزی حفره اطمینان حاصل شود. تصویر واقعی قرار دادن هسته پس از خارج کردن از قالب در شکل 11 نشان داده شده است.

 

 

1۳. عملیات حرارتی

در طول مرحله جداسازی جعبه و تکان دادن محفظه شیر، به دلیل دمای پایین، قطعه کار در معرض خطر ترک خوردگی بسیار بالایی قرار دارد. بنابراین، بلافاصله پس از جداسازی جعبه، تغییرات دما را در ریشه رایزر، نواحی ضخیم و بزرگ و نواحی دیواره نازک به دقت زیر نظر داشته باشید و فرآیند اولیه پرداخت را به سرعت انجام دهید. در عین حال، فرآیند عملیات حرارتی اختصاصی برای عملیات حرارتی را به شدت رعایت کنید. در کل فرآیند عملیات حرارتی، هیچ ترکی در قطعه کار رخ نداد. محفظه شیر دارای فرآیندهای عملیات حرارتی زیادی است که عمدتاً شامل آنیل پس از ریخته‌گری، عملیات حرارتی عملکردی و آنیل تنش‌زدایی پس از جوشکاری می‌شود. قبل از آنیل پس از ریخته‌گری محفظه شیر، تکان دادن لازم است. با توجه به تفاوت زیاد در ضخامت دیواره محفظه شیر و اینکه یک فولاد مارتنزیتی پر کروم است، پس از ریخته‌گری و ریختن، خنک شدن تا دمای خاصی باعث تولید مارتنزیت می‌شود که علاوه بر تنش حرارتی، تنش سازمانی قابل توجهی به محفظه شیر اضافه می‌کند. در طول فرآیند جداسازی، دما را در ریشه رایزر، نواحی ضخیم و بزرگ و موقعیت‌های دیواره نازک به دقت کنترل کنید تا از ترک خوردگی جلوگیری شود. عملیات حرارتی عملکردی محفظه شیر معمولاً از کوئنچ با خنک‌کننده هوا و به دنبال آن تمپر کردن در دمای بالا استفاده می‌کند. حساسیت به ترک کوئنچ ماده را می‌توان با معادل کربن Ceq خاص قضاوت کرد و فرمول محاسبه برای این معادل کربن به صورت زیر است:

می‌توان محاسبه کرد که معادل کربن این ماده تقریباً 3.2٪ (بدون در نظر گرفتن عناصر Co و B) است و حساسیت به ترک خوردگی آن بسیار بالا است. با در نظر گرفتن تأثیر عناصر Co و B، حساسیت به ترک خوردگی ماده CB2 حتی بیشتر است. با کنترل خوب بر یکنواختی کوئنچ و خنک‌کاری در طول عملیات حرارتی عملکرد بدنه شیر، دمای خنک‌کاری نهایی و تمپر کردن، می‌توان از بروز ترک‌های عملیات حرارتی به طور مؤثر جلوگیری کرد. هنگامی که بدنه شیر پس از جوشکاری تحت عملیات آنیل تنش‌زدایی قرار می‌گیرد، انتخاب دمای آنیل و زمان نگهداری با شرایط روش جوشکاری ماده مطابقت دارد. در کل فرآیند عملیات حرارتی هیچ ترکی رخ نداد.

 

2وضعیت کیفیت محصول

پس از طی مراحل طراحی فرآیند ریخته‌گری، ساخت مدل، قالب‌گیری، ذوب، ریختن، حفظ حرارت، باز کردن جعبه، تخلیه، تمیز کردن، عملیات حرارتی و ماشینکاری، هیچ نقص سطحی مانند وجود سرباره، تخلخل یا ترک در سطح قطعات ریخته‌گری شده پوسته شیر تنظیم‌کننده شیر اصلی بخار مشاهده نشد. در همین حال، آزمایش ذرات مغناطیسی (MT)، آزمایش مایع نافذ (PT) و آزمایش اولتراسونیک (UT) مطابق با الزامات فنی بر روی کل پوسته شیر انجام شد و نتایج رضایت‌بخش بود. در میان آنها، آزمایش اولتراسونیک تنها 1 تا 2 نقص جزئی در هر پوسته شیر پیدا کرد. همه پوسته‌های شیر از نظر ابعاد الزامات طراحی را برآورده کردند. در نهایت، بیش از 30 پوسته شیر تولید شده در دسته‌ها با موفقیت استانداردها را برآورده کردند. تصاویر فیزیکی محصولات پوسته شیر در شکل 12 نشان داده شده است.

the

 

3 نتیجه

(1) از نظر تغذیه انجماد، یک طرح فرآیند ریخته‌گری معقول طراحی شد. با کمک نرم‌افزار شبیه‌سازی انجماد MAGMA، روش‌های مختلفی مانند خنک‌سازی آهن سرد منطقه‌ای و قطعه‌ای، تغذیه رایزر چند لایه و یک سیستم ریخته‌گری باز بزرگ دو لایه اتخاذ شد. این امر به طور موثری مشکلات تخلخل و ورود سرباره به پوسته شیر را حل کرد و کیفیت UT محصول خوب بود.

 

(2) از نظر پیشگیری و کنترل ترک، از طریق کنترل ذوب، فرآیند ریخته‌گری، فرآیند قالب‌گیری و فناوری عملیات حرارتی، مشکل ترک پوسته شیر به طور مؤثر حل شد.

 

(3) از نظر کنترل ابعادی و تولید دسته‌ای، از طریق شبیه‌سازی DOE تحت شرایط مرزی مختلف، یک مقدار انقباض خطی که با شرایط شرکت مطابقت داشت، انتخاب شد. مدل از فناوری کنترل عددی مدرن استفاده کرد و قالب‌گیری از روش تشکیل مجموعه هسته استفاده کرد. مدل و حفره قالب‌گیری نیز تحت تشخیص داده‌های سه‌بعدی قرار گرفتند. این روش تولید با دقت بالا، دقت ابعاد مدل و پایداری کیفیت محصول را تضمین کرد و پایه محکمی برای پیشرفت روان ریخته‌گری دسته‌ای ایجاد کرد.

 

در نهایت، امکان‌سنجی فرآیند ریخته‌گری از طریق تولید دسته‌ای تأیید شد. هر پوسته شیر از کیفیت کلی خوبی برخوردار بود و هیچ گونه ناخالصی سرباره، تخلخل، عیوب لبه سرد یا ترک روی سطح آن مشاهده نمی‌شد. آزمایش‌های غیرمخرب، ترکیب شیمیایی و خواص مکانیکی، همگی الزامات فنی را برآورده کردند. تولید دسته‌ای 30 قطعه در یک دوره تولید با موفقیت انجام شد.

 

ویگور بیش از 20 سال تجربه و یک تیم حرفه‌ای در فرآیندهای ریخته‌گری و آهنگری دارد. در صورت نیاز به کمک یا داشتن محصولاتی که نیاز به توسعه دارند، لطفاً با ما تماس بگیرید. info@castings-forging.com