bugorwiki.info
на главную

Ядро (производство)

Ядро - это устройство, используемое в процессах литья и формования для создания внутренних полостей и углов повторного входа (внутренний угол, который больше. Ядро, как правило, представляет собой одноразовый предмет, который разрушается, чтобы вытащить его из куска. Они чаще всего используются в литье в песчаные формы, но также используются в литье под давлением и литья под давлением.

Например, ядра определяют несколько проходов внутри литых блоков двигателя. Для одной модели двигателя GM V-8 требуется 5 стержней с сухим песком для каждой отливки.

Материалы, необходимые для изготовления сердечников

  • Основной песок
  • Бентонитовой глины
  • Пылевидный уголь
  • Смола масло

Преимущества и недостатки

Сердечники полезны для элементов, которые не могут выдерживать тягу или для предоставления деталей, которые иначе не могут быть интегрированы в отливку или форму без сердечника.

Основным недостатком является дополнительная стоимость для включения ядер.

Требования

Существует семь требований к ядрам:

  1. Зеленая сила: в зеленом состоянии должна быть достаточная сила для обработки
  2. В закаленном состоянии он должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать силы литья; следовательно, прочность на сжатие должна составлять от 100 до 300 фунтов на квадратный дюйм (от 0,69 до 2,07 МПа).
  3. Проницаемость должна быть очень высокой, чтобы обеспечить выход газов.
  4. Ломкость: по мере того, как отливка или литье охлаждаются, сердцевина должна быть достаточно слабой, чтобы разрушиться при усадке материала. Кроме того, они должны быть легко удалены во время встряхивания.
  5. Хорошее рефрактерность требуется, как ядро, как правило, окружено горячим металлом во время литья или формования.
  6. Гладкая поверхность.
  7. Минимальная генерация газов при заливке металла.

Типы

Многие типы ядер доступны. Выбор правильного типа сердечника зависит от объема производства, производительности, требуемой точности, требуемой чистоты поверхности и типа используемого металла. Например, некоторые металлы чувствительны к газам, выделяемым определенными типами керна; другие металлы имеют слишком низкую температуру плавления, чтобы должным образом разрушить связующее для удаления во время встряхивания.

Зелено-песчаные ядра

Зелено-песчаные ядра

Зеленозернистые ядра затрудняют или делают невозможным отливку длинных узких элементов. Даже для длинных деталей, которые могут быть отлиты, все равно остается много материала для обработки. Типичное применение - сквозное отверстие в отливке.

Сухие песочные ядра

Простейший способ изготовления сухих песчаных сердечников заключается в отсыпке ящика с сердечником , в котором песок упакован в ящик и выскоблен уровнем сверху. Затем над коробкой помещается деревянная или металлическая пластина, после чего они переворачиваются, и сегмент сердечника выпадает из коробки сердечника. Сегмент сердцевины затем запекается или затвердевает. Несколько сегментов сердечника затем горячим способом склеиваются или соединяются другими способами. Любые шероховатые пятна заполняются или шлифуются. Наконец, сердцевина слегка покрыта графитом, кремнеземом или слюдой, что обеспечивает более гладкую поверхность и большую теплостойкость. Цельные ядра не нужно собирать, потому что они сделаны в коробке с разделенными сердечниками . Коробка с разделенным сердечником, как это звучит, состоит из двух половинок и имеет по крайней мере одно отверстие для введения песка. Для простых сердечников с постоянным поперечным сечением их можно создавать на специальных экструдерах для производства сердечников. Затем экструзии нарезают до нужной длины и затвердевают. Более сложные неразъемные сердечники могут быть изготовлены способом, подобным литьевым формованиям и литью под давлением.

Типы ядра:

  • Холодная коробка
  • половина основной коробки
  • коробка с дампом
  • сплит ядро
  • левая и правая основная коробка
  • Ядро банды
  • коробка сердечника strickle
  • свободная часть основной коробки

Потерянные ядра

Основная статья: Плавкий сердечник литья под давлением

Стержни используются для сложных литьевых форм в процессе литья под давлением с плавкой сердцевиной. Сначала сердечник изготавливают из легкоплавкого сплава или полимера с низкой температурой плавления. Затем его помещают внутрь штампов для литья под давлением, и пластик помещается в форму. Затем отливку удаляют из формы, в которой все еще находится сердцевина. Наконец, ядро ​​расплавляют или вымывают из формовочной массы в горячей ванне.

Связующие

В связующие пески вводятся специальные связующие , чтобы повысить прочность. Самым старым связующим веществом было растительное масло, однако в настоящее время используется синтетическое масло в сочетании с зерновыми или глиной. Затем ядро ​​выпекают в конвекционной печи при температуре от 200 до 250 ° C (392 и 482 ° F). Высокая температура заставляет связующее сшиваться или полимеризоваться. Хотя этот процесс прост, точность размеров низкая.

Другой тип процесса связывания называется процессом горячей камеры , в котором для связующего используются термореактивный материал и катализатор. Песок со связующим веществом упакован в керновую коробку, которая нагревается примерно до 230 ° C (446 ° F) (отсюда и название). Связующее, которое касается горячей поверхности корпуса, начинает отверждаться в течение 10-30 секунд. В зависимости от типа связующего может потребоваться дальнейшая выпечка для полного отверждения. Стержни, полученные с использованием этого метода, иногда называют «ядром-оболочкой», потому что часто только внешний слой сердечника затвердевает при контакте с коробкой с горячим сердечником. Когда ящик с сердечником открыт и ядро ​​удалено, неотвержденный песок внутри сердечника выбрасывается для повторного использования. Эта практика также может наблюдаться в некоторых методах изготовления стержней в холодных камерах, хотя изготовление оболочек в холодных коробках встречается гораздо реже.

Аналогичным образом, в процессе холодного бокса используется связующее, которое отверждается за счет использования специальных газов. Песок, покрытый связующим, упаковывают в короб с сердцевиной и затем герметизируют, чтобы можно было ввести отверждающий газ. Эти газы часто токсичны (например, газ амина) или пахнут (например, SO2), поэтому необходимо использовать специальные системы обработки. Однако, поскольку высокие температуры не требуются, основная коробка может быть изготовлена ​​из металла, дерева или пластика. Дополнительным преимуществом является то, что полая сердцевина может образовываться, если газ вводится через отверстия в поверхности сердечника, которые вызывают затвердевание только поверхности сердечника; оставшийся песок затем просто выбрасывается для повторного использования. Например, связующее ядро ​​для литья в холодную камеру представляет собой силикат натрия, который отверждается под воздействием углекислого газа.

Специальные связующие используются в песках с воздушным отверждением для получения сердцевины при комнатной температуре. Этим пескам не требуется газовый катализатор, потому что органические связующие и катализатор отверждения смешиваются вместе в песке, что инициирует процесс отверждения. Единственный недостаток в этом заключается в том, что после того, как катализатор смешан, есть короткое время для использования песка. Третий способ изготовления сердечников комнатной температуры - формование оболочки.

Термин « пески без обжига» может относиться как к процессу холодного бокса, так и к процессу воздушной схватки.

Другие соображения

Для увеличения прочности сердечников могут быть добавлены внутренние провода и стержни. Для улучшения способности к складыванию солома может быть добавлена ​​к середине сердечника или может быть использована полая сердцевина. Этот атрибут особенно важен для стального литья, потому что происходит большая усадка.

За исключением очень маленьких сердечников, всем сердечникам требуются вентиляционные отверстия для выпуска газов. Они обычно формируются с помощью небольших проводов для создания отверстий от поверхности формы до сердечника. Когда это неосуществимо, в сердечник можно добавлять шлак и кокс для увеличения проницаемости.

Венки

Схема использования венок
Различные типы венок.

Если Fub≤0, венок не используется.

Если Fub> 0, используются chaplets.

Как упоминалось ранее, сердечники обычно поддерживаются двумя отпечатками сердечников в форме. Однако существуют ситуации, когда ядро ​​использует только один отпечаток ядра, поэтому для поддержки консольного конца требуются другие средства. Они обычно поставляются в форме венков . Это небольшие металлические опоры, которые перекрывают зазор между поверхностью формы и стержнем. Поскольку воронки становятся частью отливки, воронки должны быть из того же или подобного материала, что и отливаемый металл. Кроме того, их конструкция должна быть оптимизирована, потому что, если они слишком малы, они полностью расплавятся и позволят сердечнику двигаться, но если они слишком большие, то вся их поверхность не сможет плавиться и сливаться с разлитым металлом. Их использование также должно быть сведено к минимуму, поскольку они могут вызвать дефекты отливки или создать слабые места в отливке. Обычно более важно обеспечить, чтобы верхние слои были прочнее нижних, потому что ядро ​​будет стремиться плавать вверх в расплавленном металле.

щеки

Щека используется для создания шкива

При наведении угла повторного входа вместо сердечника можно использовать щеку . Это третий сегмент в колбе, кроме того, чтобы справиться и перетащить. Это позволяет изготавливать всю форму из зеленого песка и съемных рисунков. Недостатком этого является то, что требуется больше операций по изготовлению пресс-формы, но обычно это выгодно, когда количество является низким. Однако, если требуются большие количества отливок, обычно более выгодно просто использовать сердечник.


просмотров: 6