Come progettare gli aghi di scarico per la produzione di parti in ghisa utilizzando la tecnologia della sabbia verde?

Discuteremo in dettaglio la progettazione degli aghi di scarico in base alle caratteristiche della tecnologia della sabbia verde e delle parti in ghisa. La ghisa a sabbia verde ha le sue caratteristiche di processo uniche, quindi anche la progettazione degli aghi di scarico richiede una considerazione speciale. 

L'influenza delle caratteristiche delle parti in ghisa a sabbia verde sulla progettazione degli aghi di scarico: 

1 Generazione di gas ampia e concentrata: la sabbia bagnata contiene circa il 3,5% -5% di umidità, che vaporizza rapidamente sotto l'impatto del ferro fuso ad alta temperatura. Allo stesso tempo, anche la polvere di carbone, la materia organica e altre sostanze presenti nella sabbia bruciano e producono gas, determinando la produzione istantanea di una grande quantità di gas durante la fase iniziale di colata. 

2. Effetto di pressione negativa: durante il riempimento del ferro fuso, in alcune parti della cavità dello stampo (soprattutto nell'area in cui il ferro fuso viene finalmente riempito) si formerà una pressione negativa istantanea, che agirà come un "tubo di aspirazione", aspirando fortemente il gas nei pori della sabbia e nell'ago di scarico. Se l'ago di scarico non è progettato correttamente, il liquido metallico può essere facilmente "aspirato". 

3. Buona fluidità del metallo fuso: la ghisa (in particolare la ghisa grigia) ha una buona fluidità e una tensione superficiale relativamente inferiore rispetto all'alluminio pressofuso, rendendo più facile la penetrazione in piccoli spazi. 

4. Pressione moderata: rispetto all'acciaio fuso, la ghisa ha una temperatura di colata e una pressione statica leggermente inferiori, che forniscono un certo spazio di sicurezza per la progettazione degli aghi di scarico.

Punti chiave per una progettazione mirata dell'ago di scarico per parti in ghisa a sabbia verde: Sulla base delle caratteristiche di cui sopra, l'obiettivo principale del progetto è fornire un'area di scarico sufficiente nella fase iniziale della fusione, resistendo efficacemente al riflusso del liquido metallico causato dalla pressione negativa istantanea. 

1. Forma della scanalatura di scarico: è preferibile il design ad "espansione graduale" o "strozzatura" ed è fortemente consigliata la scanalatura inclinata (espansione graduale). Descrizione: La scanalatura di scarico è stretta all'interno della cavità e larga all'esterno dell'atmosfera, formando una piccola rastremazione. Vantaggi: Antiriflusso: quando il liquido metallico viene spinto verso la scanalatura di scarico sotto pressione negativa, scorrerà da un'area più ampia a un'area più stretta, riducendo l'area della sezione trasversale del canale di flusso e aumentando nettamente la resistenza, impedendo efficacemente al liquido metallico di penetrare in profondità. Scarico regolare: il gas scorre uniformemente da aree strette ad ampie, con una resistenza minima. Lavorazione: sebbene la lavorazione sia leggermente più difficile delle scanalature diritte, può essere ottenuta tramite taglio a filo o strumenti di molatura specializzati. Evitare l'uso di semplici scanalature diritte: le scanalature diritte hanno una scarsa resistenza al flusso sotto pressione negativa e comportano rischi maggiori. 

2. Dimensioni della scanalatura di scarico (parametro chiave), larghezza della scanalatura (chiave tra le chiavi): Intervallo consigliato: 0,15 mm~0,25 mm. Principio del limite superiore: per la ghisa a sabbia verde, la larghezza della scanalatura non deve mai superare 0,25 mm. 0,20 mm è una dimensione molto comunemente usata e sicura. Questa larghezza sfrutta la tensione superficiale del ferro fuso, rendendone difficile l'invasione automatica, fornendo allo stesso tempo una resistenza sufficiente sotto pressione negativa. Se il getto è spesso, la pressione statica è elevata o la posizione è critica (come il punto più alto della cavità dello stampo), è necessario selezionare una dimensione più stretta, ad esempio 0,15 mm o 0,18 mm. Profondità della scanalatura: Intervallo consigliato: 0,4 mm~0,8 mm. Per garantire una sezione trasversale di scarico sufficiente, la profondità della scanalatura è solitamente 2-4 volte la larghezza della scanalatura. Ad esempio, una larghezza della fessura di 0,20 mm corrisponde a una profondità della fessura di 0,5 mm-0,8 mm. Lunghezza fessura (spessore parete spillo di scarico): Intervallo consigliato: 20 mm~30 mm. Una lunghezza sufficiente può formare una "sezione di resistenza al flusso" stabile, aumentando la resistenza all'attrito del flusso di metallo fuso e consentendogli di solidificarsi prima di raggiungere il lato atmosferico. 

3. Numero e disposizione delle feritoie di scarico: solitamente da 4 a 8, distribuite uniformemente sulla circonferenza. Disposizione: È necessario assicurarsi che il condotto di scarico sia collegato. Per la progettazione ad espansione graduale è necessario indicare chiaramente quale estremità è il lato della cavità (estremità stretta) e quale è il lato atmosferico (estremità larga), e indicare sul disegno che "l'estremità stretta è rivolta verso la cavità durante l'installazione". 

4. Posizione di installazione e quantità degli aghi di scarico: La "zona morta" e il punto più alto della cavità dello stampo sono i luoghi in cui è più probabile che si accumuli il gas. La zona opposta al sistema di colata o dove viene riempito per ultimo il ferro fuso: è qui che il gas viene compresso maggiormente e l'effetto della pressione negativa è più pronunciato. Stampo superiore di getti piatti di grandi dimensioni: aiuta a rimuovere il gas accumulato nella parte superiore della cavità dello stampo. In prossimità dell'anima: soprattutto laddove il gas generato dall'anima in sabbia deve essere scaricato attraverso la cavità dello stampo. Quantità: Più è meglio che meno. Gli aghi di scarico possono essere installati in aree in cui vi è il sospetto di trattenere il respiro. Il suo costo è molto inferiore alla perdita di rifiuti causata dai pori.

 Riepilogo del progetto e specifiche consigliate Per un tipico componente in ghisa a sabbia verde, le specifiche consigliate per l'ago di scarico sono le seguenti: Materiale: acciaio 45 #, bonificato, con la superficie della parte lavorante (parte scanalata) bonificata a 40-45 HRC per migliorare la resistenza all'usura e all'erosione del ferro fuso. Aspetto: cilindrico con spalla, diametro comunemente usato di Φ 8 mm o Φ 10 mm. Scanalatura di scarico: Forma: Scanalatura con inclinazione graduale (lato cavità stretta, lato atmosferico largo). Larghezza fessura: 0,20 mm (lato cavità). Profondità della scanalatura: 0,6 mm. Quantità: 6, distribuiti uniformemente. Lunghezza fessura: 25 mm. 

Consigli speciali per l'uso e la manutenzione: 

1 Prevenire rigorosamente il blocco: le particelle di sabbia e i rivestimenti di sabbia verde hanno maggiori probabilità di bloccare i condotti di scarico stretti. Dopo ogni utilizzo, l'aria compressa deve essere respinta dal lato atmosferico e pulita con un filo o un ago di acciaio estremamente sottile. Controllare regolarmente che non sia ostruito. 

2. Installazione corretta: assicurarsi che l'ago di scarico e il foro di montaggio dello stampo abbiano un'interferenza o un accoppiamento stretto, senza allentamenti. L'estremità stretta deve essere rivolta verso la cavità! Dopo l'installazione, è meglio che la sua faccia finale sia a filo con la parete della cavità o leggermente incassata (<0,5 mm) ed eviti la sporgenza. 

3. Sostituzione tempestiva: se compaiono segni di erosione, arrotondamento o allargamento del bordo della scanalatura di scarico a causa del ferro fuso, è necessario rottamarlo e sostituirlo immediatamente. Conclusione: per le parti in ghisa a sabbia verde, un design efficace dell'ago di scarico consiste nell'utilizzare una scanalatura in espansione graduale e controllare rigorosamente la larghezza della scanalatura al di sotto di 0,25 mm. 

Questo design non solo è in grado di far fronte all'enorme generazione di gas e alla pressione negativa istantanea nella fase iniziale del getto, ma impedisce anche in modo affidabile l'intrusione di ferro fuso, che è un piccolo componente chiave per garantire la qualità dei getti e ridurre il tasso di scarto.