El diseño del sistema de vertido de válvulas de acero fundido incluye determinar el tipo de sistema de vertido, calcular las dimensiones de cada pieza, diseñar la forma y disposición, etc. Los contenidos específicos son los siguientes:
Determinar el tipo de sistema de vertido.
Ámbito de aplicación del sistema de vertido de fondo.
Válvulas de forma compleja: para válvulas de acero fundido con estructuras complejas, muchas partes delgadas o cavidades profundas, el sistema de vertido inferior puede hacer que el metal fundido llene el molde suavemente, reducir la abrasión de la cavidad, evitar defectos como la abrasión y la inclusión de arena y ayudar a garantizar la integridad y la calidad de la superficie de la fundición.
Válvulas fabricadas con materiales fácilmente oxidables: los materiales de acero fundido se oxidan fácilmente a altas temperaturas. El vertido desde abajo puede hacer que el metal fundido suba constantemente de abajo hacia arriba en la cavidad, con una pequeña área de contacto con el aire, lo que puede reducir eficazmente la oxidación del metal fundido. Es adecuado para válvulas de acero fundido con alta sensibilidad a la oxidación.
Válvulas grandes: Las válvulas grandes de acero fundido son pesadas y de gran tamaño. El sistema de vertido por el fondo puede evitar las salpicaduras y los impactos causados por la caída del metal fundido desde un lugar alto, lo que es beneficioso para mejorar la calidad intrínseca de la pieza fundida.
Precauciones
Establezca razonablemente las compuertas: el número, la posición y el tamaño de las compuertas deben determinarse razonablemente de acuerdo con la estructura de la pieza fundida y la distribución de los nodos de calor para garantizar que el metal fundido fluya hacia la cavidad de manera uniforme y suave, evitando el sobrecalentamiento local y defectos como cavidades de contracción y contracción.
Controle la velocidad de vertido: la velocidad de llenado del sistema de vertido inferior es relativamente lenta. La velocidad de vertido debe controlarse razonablemente de acuerdo con el tamaño y la complejidad de la pieza fundida, para garantizar que el metal fundido pueda llenar la cavidad sin problemas y evitar la solidificación prematura del metal fundido en el canal de vertido debido a una velocidad de vertido demasiado lenta.
Fortalecer las medidas de escape: aunque el vertido desde el fondo favorece la descarga de gas, dado que el metal fundido se llena desde el fondo, el gas en la cavidad aún debe descargarse a través de un canal de escape razonablemente configurado, de lo contrario puede causar defectos como poros y marcas de gas. Se pueden colocar orificios de escape o ranuras de escape en lugares altos y áreas de almacenamiento de gas de la pieza fundida.
Preste atención al diseño del tubo ascendente: el sistema de vertido inferior no favorece la solidificación secuencial de la pieza fundida y la compensación de la contracción del tubo ascendente, por lo que el tubo ascendente debe diseñarse cuidadosamente para garantizar que el tubo ascendente pueda compensar eficazmente la contracción de la pieza fundida. Se pueden adoptar medidas como aumentar el tamaño de la tubería ascendente, optimizar su posición o utilizar subsidios para garantizar que haya suficiente metal fundido para complementar la fundición durante el proceso de solidificación.
Ámbito de aplicación del sistema de vertido por inyección top-
Válvulas de estructura simple: para válvulas de acero fundido con formas simples y alturas pequeñas, como algunas válvulas de bola directas-y válvulas de compuerta, el sistema de vertido por inyección superior-puede llenar rápidamente el molde y utilizar eficazmente la gravedad del metal fundido para llenar rápidamente la cavidad del molde y mejorar la eficiencia de producción.
Piezas fundidas gruesas y grandes: cuando el espesor de la pared de la válvula de acero fundido es grande o pertenece a piezas fundidas gruesas y grandes, el tipo de inyección superior- favorece la solidificación secuencial de la pieza fundida de abajo hacia arriba, de modo que el efecto de compensación de contracción del tubo ascendente es mejor, lo que puede reducir eficazmente defectos como cavidades de contracción y contracción, y garantizar la densidad de la pieza fundida.
Piezas fundidas con bajos requisitos de calidad superficial: si los requisitos de calidad superficial de la válvula de acero fundido son relativamente bajos y el enfoque principal está en la calidad interna y las propiedades mecánicas, el sistema de vertido por inyección superior-puede reducir el tiempo de oxidación del metal fundido en la cavidad del molde hasta cierto punto debido a su rápida velocidad de llenado, lo que favorece la obtención de una mejor calidad interna.
Precauciones
Evite el chorro de arena: dado que el metal fundido se vierte desde la parte superior, tiene un mayor impacto en la superficie superior y la pared de la cavidad, lo que puede causar fácilmente defectos en el chorro de arena. Por lo tanto, durante el moldeo, se debe reforzar la compacidad de la superficie superior y de las partes impactadas de la cavidad. Si es necesario, se pueden utilizar materiales de moldeo especiales o medidas de refuerzo, como el uso de arena superficial de alta-resistencia y la colocación de nervaduras de refuerzo.
Controle la altura de vertido: si la altura de vertido es demasiado alta, la fuerza de impacto del metal fundido será demasiado grande, agravando la abrasión y oxidación de la cavidad; si la altura de vertido es demasiado baja, puede provocar un llenado desigual. Generalmente, la altura de vertido debe controlarse razonablemente de acuerdo con el tamaño y la forma de la pieza fundida, y no debe exceder 1 m.
Optimice el diseño de las compuertas: la forma, el tamaño y el número de las compuertas deben diseñarse razonablemente para que el metal fundido pueda distribuirse uniformemente en la cavidad para evitar el sobrecalentamiento local y la concentración excesiva del metal fundido. Las entradas distribuidas se pueden utilizar para aumentar el número de entradas y reducir el área de la sección transversal-de cada entrada para reducir el caudal y la fuerza de impacto del metal fundido.
Preste atención al escape: durante el vertido superior, el metal fundido llena el molde de arriba a abajo, lo que envuelve fácilmente el gas en la cavidad del molde dentro de la pieza fundida, formando defectos como poros. Por lo tanto, es necesario configurar el canal de escape de manera razonable para garantizar que el gas en la cavidad del molde pueda descargarse sin problemas. Se pueden colocar orificios de escape o ranuras de escape en la parte superior y lateral de la pieza fundida, y el diámetro del orificio de escape es generalmente de 3 a 5 mm.
Ámbito de aplicación del sistema de vertido de inyección lateral.
Válvula de complejidad media: para válvulas de acero fundido cuya estructura no es particularmente simple ni demasiado compleja, como algunas válvulas de cierre y válvulas de retención con ciertos resaltes y nervaduras, el sistema de vertido por inyección lateral puede tener en cuenta mejor los requisitos de estabilidad del llenado y compensación de contracción, y puede hacer que el metal fundido fluya hacia la cavidad del molde de manera más uniforme, reduciendo la turbulencia y el impacto durante el proceso de llenado.
Válvulas con múltiples espesores de pared: cuando la válvula de acero fundido tiene múltiples espesores de pared y la diferencia de espesor de pared no es particularmente grande, el tipo de inyección lateral es propicio para controlar la dirección del flujo y la distribución de temperatura del metal fundido, de modo que las partes de diferentes espesores de pared puedan solidificarse de manera más uniforme, lo que ayuda a evitar que se produzcan defectos como cavidades de contracción y contracción en la transición del espesor de pared.
Válvulas con ciertos requisitos de calidad de la superficie: este sistema de vertido tiene relativamente poca abrasión en la cavidad, lo que puede garantizar la calidad de la superficie de la pieza fundida hasta cierto punto. Es adecuado para válvulas de acero fundido con ciertos requisitos de rugosidad y planitud de la superficie, como algunas válvulas que requieren un procesamiento de alta-precisión.
Asuntos que necesitan atención
Selección de la posición del ingodo: La posición del ingodo en el lateral debe seleccionarse con precisión de acuerdo con las características estructurales y la distribución de los nodos de calor de la pieza fundida. Generalmente, se debe evitar que el ingodo mire hacia el núcleo o la parte de pared delgada-para evitar que el impacto directo del metal fundido cause defectos como agujeros de arena y erosión. Al mismo tiempo, el ingodo debe estar lo más cerca posible de la parte gruesa y grande de la pieza fundida para facilitar la compensación de la contracción.
Prevención del arrastre de aire: aunque el llenado de inyección lateral es relativamente estable, todavía se puede arrastrar gas en el proceso de flujo del metal fundido hacia la cavidad. Por lo tanto, es necesario controlar el ángulo del ingodo y el caudal del metal fundido para que el metal fundido fluya hacia la cavidad con un ángulo y velocidad adecuados para reducir la posibilidad de arrastre de gas. Si es necesario, se puede colocar un muro de retención de escoria o un dispositivo estabilizador de flujo en la cavidad para estabilizar el flujo de metal fundido y evitar el arrastre de aire.
Considere la influencia de la superficie de separación: dado que el sistema de vertido de inyección lateral-está estrechamente relacionado con la superficie de separación, la posición y la forma de la superficie de separación se deben considerar plenamente durante el diseño. Las compuertas deben colocarse en la superficie de separación tanto como sea posible para facilitar la conformación y la limpieza y, al mismo tiempo, se debe evitar que la superficie de separación corte las compuertas y afecte el flujo del metal fundido. Si la superficie de separación es una superficie curva o una forma irregular, la forma y el diseño de las compuertas deben ajustarse razonablemente para garantizar que el metal fundido pueda fluir suavemente hacia la cavidad.
Equilibrio de llenado y contracción: Es necesario equilibrar las necesidades de llenado y contracción diseñando razonablemente el tamaño, número y distribución de las entradas y haciendo coincidir los elevadores apropiados. El efecto de contracción no debe ignorarse debido a la búsqueda excesiva de un relleno suave, ni se debe enfatizar el efecto de contracción, lo que resulta en un relleno no suave. Generalmente es necesario optimizar el diseño del sistema de vertido mediante análisis de simulación o pruebas de proceso para lograr los mejores efectos de llenado y contracción.
Sistema de compuerta escalonada: se abren múltiples capas de compuertas a diferentes alturas de la pieza fundida para permitir que el metal fundido llene el molde en capas y suavemente, lo que puede evitar eficazmente la oxidación excesiva del metal fundido y facilitar la solidificación secuencial y la compensación de contracción. Se utiliza a menudo para válvulas de acero fundido con grandes alturas y estructuras complejas.
Calcule el tamaño del sistema de compuerta.
Determinar en base a datos empíricos: para algunos tipos y tamaños comunes de válvulas de acero fundido, el tamaño de cada parte del sistema de compuerta se puede determinar consultando los datos empíricos en el manual correspondiente. Por ejemplo, el diámetro del bebedero de una pequeña válvula de acero fundido puede ser de 15-20 mm y el ancho de la entrada es de 5 a 10 mm; el diámetro del bebedero de una válvula de acero fundido de tamaño mediano es de 20 a 30 mm y el ancho de la entrada es de 10 a 15 mm, etc.
Diseñar la forma y el diseño del sistema de compuerta.
Diseño de forma: cada parte del sistema de compuerta debe diseñarse lo más suave y aerodinámico posible, evitando giros bruscos y cambios{0}}de sección transversal para reducir la resistencia al flujo y la turbulencia del metal fundido. El bebedero suele estar diseñado como un cono con una parte superior grande y un fondo pequeño para facilitar el flujo suave del metal fundido; el corredor y las compuertas son en su mayoría de sección transversal trapezoidal o semicircular para facilitar el flujo de metal fundido y el bloqueo de escoria.
Diseño de distribución:La disposición del sistema de vertido debe determinarse de acuerdo con la forma estructural, el tamaño y la superficie de separación de la pieza fundida. La posición de apertura de las compuertas debe evitar que el metal fundido impacte directamente en el núcleo y la pared de la cavidad, y tratar de hacer que el metal fundido fluya hacia la cavidad de manera uniforme. Para válvulas complejas de acero fundido, es posible que se requieran múltiples entradas para garantizar un llenado uniforme. Al mismo tiempo, la posición y dirección del bebedero y las compuertas deben establecerse razonablemente para que el diseño de todo el sistema de vertido sea compacto y razonable, lo cual es conveniente para las operaciones de moldeo y vertido.
