La conception du système de coulée des vannes en acier moulé comprend la détermination du type de système de coulée, le calcul des dimensions de chaque pièce, la conception de la forme et de la disposition, etc. Voici le contenu spécifique :
Déterminer le type de système de coulée
Champ d'application du système de coulée par le bas
Vannes de forme complexe : pour les vannes en acier moulé avec des structures complexes, de nombreuses pièces minces ou des cavités profondes, le système de coulée par le bas peut permettre au métal fondu de remplir le moule en douceur, réduire l'affouillement de la cavité, éviter les défauts tels que l'affouillement du sable et l'inclusion de sable, et aider à assurer l'intégrité et la qualité de surface de la pièce moulée.
Vannes fabriquées à partir de matériaux facilement oxydables : Les matériaux en acier moulé s'oxydent facilement à haute température. La coulée par le bas peut faire monter régulièrement le métal fondu de bas en haut dans la cavité, avec une petite zone de contact avec l'air, ce qui peut réduire efficacement l'oxydation du métal fondu. Il convient aux vannes en fonte d'acier présentant une sensibilité élevée à l'oxydation.
Grandes vannes : Les grandes vannes en acier moulé sont lourdes et de grande taille. Le système de coulée par le bas peut éviter les éclaboussures et les impacts provoqués par la chute du métal en fusion d'un endroit élevé, ce qui est bénéfique pour améliorer la qualité intrinsèque de la pièce moulée.
Précautions
Réglez raisonnablement les ingates : le nombre, la position et la taille des ingates doivent être raisonnablement déterminés en fonction de la structure de la pièce moulée et de la répartition des nœuds thermiques pour garantir que le métal en fusion s'écoule uniformément et en douceur dans la cavité, en évitant une surchauffe locale et des défauts tels que des cavités de retrait et un retrait.
Contrôler la vitesse de versement : La vitesse de remplissage du système de versement inférieur est relativement lente. La vitesse de coulée doit être raisonnablement contrôlée en fonction de la taille et de la complexité de la pièce coulée, afin de garantir que le métal en fusion puisse remplir la cavité en douceur et d'éviter une solidification prématurée du métal en fusion dans le canal de coulée en raison d'une vitesse de coulée trop lente.
Renforcer les mesures d'échappement : bien que le versement par le bas soit propice à l'évacuation des gaz, puisque le métal fondu est rempli par le bas, le gaz dans la cavité doit toujours être évacué par un canal d'échappement raisonnablement défini, sinon cela pourrait provoquer des défauts tels que des pores et des marques de gaz. Des trous d'échappement ou des rainures d'échappement peuvent être placés dans des endroits élevés et dans des zones de stockage de gaz de la pièce moulée.
Faites attention à la conception de la colonne montante : le système de coulée inférieure n'est pas propice à la solidification séquentielle de la pièce moulée et à la compensation du retrait de la colonne montante, la colonne montante doit donc être soigneusement conçue pour garantir que la colonne montante peut compenser efficacement le retrait de la pièce moulée. Des mesures telles que l'augmentation de la taille de la colonne montante, l'optimisation de la position de la colonne montante ou l'utilisation de subventions peuvent être adoptées pour garantir qu'il y a suffisamment de métal en fusion pour compléter la coulée pendant le processus de solidification.
Champ d'application du système de coulée par injection supérieur-
Vannes à structure simple : pour les vannes en acier moulé de forme simple et de faible hauteur, telles que certains-vannes à bille et vannes à passage direct, le système de coulée par injection supérieure-peut remplir rapidement le moule et utiliser efficacement la gravité du métal en fusion pour remplir rapidement la cavité du moule et améliorer l'efficacité de la production.
Pièces moulées épaisses et grandes : lorsque l'épaisseur de paroi de la vanne en acier moulé est grande ou qu'elle appartient à des pièces moulées épaisses et grandes, le type d'injection supérieur -est propice à la solidification séquentielle de la pièce moulée de bas en haut, de sorte que l'effet de compensation du retrait de la colonne montante soit meilleur, ce qui peut réduire efficacement les défauts tels que les cavités de retrait et le retrait, et assurer la densité de la pièce moulée.
Pièces moulées avec de faibles exigences de qualité de surface : si les exigences de qualité de surface de la vanne en acier moulé sont relativement faibles et que l'accent est mis principalement sur la qualité interne et les propriétés mécaniques, le système de coulée par injection supérieure-peut réduire dans une certaine mesure le temps d'oxydation du métal en fusion dans la cavité du moule en raison de sa vitesse de remplissage rapide, ce qui favorise l'obtention d'une meilleure qualité interne.
Précautions
Empêcher le sablage : étant donné que le métal en fusion est versé par le haut, il a un impact plus important sur la surface supérieure et la paroi de la cavité, ce qui peut facilement provoquer des défauts de sablage. Par conséquent, lors du moulage, la compacité de la surface supérieure et des parties impactées de la cavité doit être renforcée. Si nécessaire, des matériaux de moulage spéciaux ou des mesures de renforcement peuvent être utilisés, comme l'utilisation de sable de surface à haute résistance et la mise en place de nervures de renforcement.
Contrôler la hauteur de coulée : si la hauteur de coulée est trop élevée, la force d'impact du métal en fusion sera trop importante, aggravant le récurage et l'oxydation de la cavité ; si la hauteur de versement est trop faible, cela peut entraîner un remplissage irrégulier. Généralement, la hauteur de coulée doit être raisonnablement contrôlée en fonction de la taille et de la forme de la pièce moulée, et elle ne doit pas dépasser 1 m.
Optimiser la conception des portes : La forme, la taille et le nombre des portes doivent être raisonnablement conçus de manière à ce que le métal en fusion puisse être réparti uniformément dans la cavité afin d'éviter une surchauffe locale et une concentration excessive du métal en fusion. Les ingates distribuées peuvent être utilisées pour augmenter le nombre d'ingates et réduire la section transversale-de chaque ingate afin de réduire le débit et la force d'impact du métal en fusion.
Faites attention à l'échappement : lors du coulage par le haut, le métal en fusion remplit le moule de haut en bas, ce qui enveloppe facilement le gaz dans la cavité du moule à l'intérieur de la pièce moulée, formant des défauts tels que des pores. Par conséquent, il est nécessaire d’aménager le canal d’échappement de manière raisonnable pour garantir que le gaz dans la cavité du moule puisse être évacué en douceur. Des trous d'échappement ou des rainures d'échappement peuvent être placés sur le dessus et sur le côté du moulage, et le diamètre du trou d'échappement est généralement de 3 à 5 mm.
Champ d'application du système de coulée à injection latérale
Vanne de complexité moyenne : pour les vannes en acier moulé dont la structure n'est ni particulièrement simple ni trop complexe, comme certaines vannes d'arrêt et clapets anti-retour avec certains bossages et nervures, le système de coulée par injection latérale peut mieux prendre en compte les exigences de stabilité de remplissage et de compensation du retrait, et peut permettre au métal fondu de s'écouler plus uniformément dans la cavité du moule, réduisant ainsi les turbulences et les impacts pendant le processus de remplissage.
Vannes avec plusieurs épaisseurs de paroi : lorsque la vanne en acier moulé a plusieurs épaisseurs de paroi et que la différence d'épaisseur de paroi n'est pas particulièrement grande, le type d'injection latérale est propice au contrôle de la direction d'écoulement et de la répartition de la température du métal en fusion, de sorte que différentes pièces d'épaisseur de paroi puissent se solidifier plus uniformément, ce qui aide à prévenir les défauts tels que les cavités de retrait et le retrait au niveau de la transition d'épaisseur de paroi.
Vannes avec certaines exigences en matière de qualité de surface : Ce système de coulée présente relativement peu de récurage sur la cavité, ce qui peut garantir dans une certaine mesure la qualité de surface de la pièce coulée. Il convient aux vannes en acier moulé présentant certaines exigences en matière de rugosité et de planéité de surface, comme certaines vannes qui nécessitent un traitement de haute-précision.
Questions nécessitant une attention particulière
Sélection de la position de l'ingode : La position de l'ingode sur le côté doit être sélectionnée avec précision en fonction des caractéristiques structurelles et de la répartition des nœuds thermiques de la pièce moulée. De manière générale, il convient d'éviter que l'ingode ne fasse face au noyau ou à la partie à paroi mince-pour éviter que l'impact direct du métal en fusion ne provoque des défauts tels que des trous de sable et de l'érosion. Dans le même temps, l'ingode doit être aussi proche que possible de la partie épaisse et large de la pièce moulée pour faciliter la compensation du retrait.
Prévention de l'entraînement de l'air : Bien que le remplissage par injection latérale soit relativement stable, du gaz peut toujours être entraîné lors du processus d'écoulement du métal en fusion dans la cavité. Par conséquent, il est nécessaire de contrôler l'angle de l'ingode et le débit du métal en fusion afin que le métal en fusion s'écoule dans la cavité selon un angle et une vitesse appropriés pour réduire le risque d'entraînement de gaz. Si nécessaire, un mur de soutènement de laitier ou un dispositif de stabilisation d'écoulement peut être installé dans la cavité pour stabiliser l'écoulement de métal en fusion et éviter l'entraînement d'air.
Tenez compte de l'influence de la surface de joint : étant donné que le système de coulée par injection latérale-est étroitement lié à la surface de joint, la position et la forme de la surface de joint doivent être pleinement prises en compte lors de la conception. Les ingates doivent être placées autant que possible sur la surface de joint pour faciliter la mise en forme et le nettoyage, et en même temps, il convient d'éviter que les ingates ne soient coupées par la surface de joint et n'affectent l'écoulement du métal en fusion. Si la surface de séparation est une surface incurvée ou une forme irrégulière, la forme et la disposition des portes doivent être raisonnablement ajustées pour garantir que le métal en fusion peut s'écouler sans problème dans la cavité.
Équilibrer le remplissage et le retrait : Il est nécessaire d'équilibrer les besoins de remplissage et de retrait en concevant raisonnablement la taille, le nombre et la répartition des portes, et en faisant correspondre les contremarches appropriées. L'effet de retrait ne doit pas être ignoré en raison de la recherche excessive d'un remplissage lisse, et il ne faut pas non plus souligner l'effet de retrait, entraînant un remplissage irrégulier. Il est généralement nécessaire d'optimiser la conception du système de coulée grâce à une analyse de simulation ou à des tests de processus pour obtenir les meilleurs effets de remplissage et de retrait.
Système de portes étagées : plusieurs couches d'ingates sont ouvertes à différentes hauteurs de la pièce moulée pour permettre au métal fondu de remplir le moule en couches et en douceur, ce qui peut efficacement éviter une oxydation excessive du métal fondu et faciliter la solidification séquentielle et la compensation du retrait. Il est souvent utilisé pour les vannes en acier moulé de grandes hauteurs et de structures complexes.
Calculer la taille du système de portail
Déterminer sur la base de données empiriques : Pour certains types et tailles courants de vannes en acier moulé, la taille de chaque partie du système de vanne peut être déterminée en se référant aux données empiriques du manuel correspondant. Par exemple, le diamètre de la carotte d'une petite vanne en acier moulé peut être de 15-20 mm et la largeur d'entrée est de 5 à 10 mm ; le diamètre de la carotte d'une vanne en acier moulé de taille moyenne est de 20 à 30 mm et la largeur d'entrée est de 10 à 15 mm, etc.
Concevoir la forme et la disposition du système de portail
Conception de la forme : chaque partie du système de déclenchement doit être conçue aussi lisse et rationalisée que possible, en évitant les virages serrés et les changements de section -pour réduire la résistance à l'écoulement et les turbulences du métal en fusion. La carotte est généralement conçue comme un cône avec un grand sommet et un petit fond pour faciliter l'écoulement fluide du métal en fusion ; le canal et les portes ont pour la plupart une section transversale trapézoïdale ou semi-circulaire pour faciliter l'écoulement du métal en fusion et le blocage des scories.
Conception de la mise en page :La disposition du système de coulée doit être déterminée en fonction de la forme structurelle, de la taille et de la surface de joint de la pièce moulée. La position d'ouverture des portes doit éviter que le métal en fusion n'impacte directement le noyau et la paroi de la cavité, et essayer de faire en sorte que le métal en fusion s'écoule uniformément dans la cavité. Pour les vannes complexes en acier moulé, plusieurs vannes peuvent être nécessaires pour assurer un remplissage uniforme. Dans le même temps, la position et la direction de la carotte et des ingates doivent être raisonnablement définies pour rendre la disposition de l'ensemble du système de coulée compacte et raisonnable, ce qui est pratique pour les opérations de moulage et de coulée.
