5 Pattern Awards in Casting tipai

1. Įvadas

Modelio pašalpos yra esminės metalo liejimas, užtikrinti, kad galutinis produktas atitiktų projektavimo specifikacijas, nepaisant būdingų medžiagų ir proceso savybių.

Metalo liejimas gali susitraukti, Šiluminis išplėtimas, pelėsių trintis, ir tolesnio apdorojimo reikalavimai, todėl prieš gaminant būtina tyčia pakeisti modelio matmenis.

Tinkamų nuolaidų supratimas ir taikymas pagerina matmenų tikslumą, paviršiaus apdaila, ir mechaninis atlikimas, sumažina laužą, ir optimizuoja gamybos efektyvumą.

2. Kas yra modelio pašalpos?

Rašto pašalpos yra tyčiniai liejimo modelių matmenų koregavimai, siekiant kompensuoti nuspėjamus pokyčius, atsirandančius liejimo proceso metu..

Kai išlydytas metalas sukietėja ir atvėsta, jo matmenys tiksliai neatitinka pradinio modelio dėl tokių veiksnių kaip susitraukimas, iškraipymas, pelėsių trintis, ir papildomo apdorojimo operacijos.

Modelio pašalpos užtikrina, kad baigtas liejimas atitinka projektavimo specifikacijas.

Iš esmės, modelio nuolaidos yra integruotos „pataisos“, taikomos modeliui, kad būtų atsižvelgta:

• Metalo susitraukimas Kietėjimo metu
• Apdirbimo arba apdailos operacijos kurie pašalina medžiagą
• Grimzlės kampai reikalingas lengvam pelėsių pašalinimui
• Iškraipymas arba deformacija aušinimo metu
• Papildomi sluoksniai iš dangų, dengimas, arba terminis gydymas

Kruopščiai apskaičiuojant ir taikant šias išmokas, liejyklos gali gaminti liejinius, kurie yra matmenis tikslus, Funkcinis, ir ekonomiškai efektyvus, net sudėtingoms formoms ar didelio tikslumo komponentams.

Tinkamai suplanuoti leidimai sumažina perdarymą, laužo normos, ir pagerinti bendrą gamybos efektyvumą.

3. Šablonų pašalpos rūšys

Šablonų pašalpos yra tyčiniai matmenų pakeitimai taikomas liejimo modeliams, siekiant užtikrinti, kad galutiniai liejiniai tiksliai atitinka projektavimo reikalavimus, kompensuoti medžiagos elgesys kietėjimo metu, ir apgyvendinti operacijos po kaupimo.
Kiekviena pašalpos rūšis turi a išskirtinis tikslas, sprendžiant konkrečius reiškinius liejimo procese.
Tinkamai suplanuoti leidimai yra būtini defektų mažinimas, sumažinant perdirbimą, ir užtikrinti funkcinį veikimą lietinių komponentų.

Susitraukimo pašalpa

• Tikslas: Norėdami kompensuoti metalo susitraukimas kietėjimo ir aušinimo metu.
  Be susitraukimo pašalpos, liejiniai bus mažesni nei numatyta, gali neatitikti projektavimo specifikacijų.
  Susitraukimo pašalpa užtikrina matmenų tikslumas, funkcinis pritaikymas, ir suderinamumas su besijungiančiomis dalimis.

  

• Mechanizmas:
  Susitraukimo pašalpa kompensuoja tūrio sumažėjimas kietėjimo ir aušinimo metu.

• • Skysčio susitraukimas: Kai išlydytas metalas atvėsta iki kietojo kūno temperatūros, atomai juda arčiau, sukeliantis a tankio sumažėjimas.
    Pakylos padėtis užtikrina, kad išlydytas metalas iš tiektuvų maitina mažėjančias vietas, ertmių prevencija.
  • Tvirtas susitraukimas: Tolesnis susitraukimas vyksta, kai sukietėjęs metalas atvėsta iki aplinkos temperatūros.
    Per didelis modelio dydis lemia tai išplečiant pradinius modelio matmenis proporcingai medžiagai būdingiems susitraukimo laipsniams.
  • Šiluminiai gradientai ir pjūvio storis: Storesnės dalys vėsta lėčiau, dėl kurio atsiranda diferencinis susitraukimas.
    Tinkamas modelio dizainas apima kintamasis per didelis dydis, užtikrina vienodus matmenis plonose ir storose srityse.

Konkrečiai medžiagai susitraukimo pavyzdžiai:

Reikšmė: Tiksli susitraukimo prognozė apsaugo nuo defektų kaip poringumas, įtrūkimai, arba netinkamai tinka, ypač aviacijos ir kosmoso, Automobiliai, ir pramoniniai komponentai.

Apdirbimo pašalpa

• Tikslas: Norėdami tai užtikrinti, ant kritinių paviršių aprūpinkite papildomos medžiagos apdirbimas po liejimo pasiekia tikslūs galutiniai matmenys ir paviršiaus kokybė.
  Be apdirbimo pašalpos, liejiniai gali nepavykti matmenų tolerancijos dėl paviršiaus šiurkštumo, pelėsių nelygumai, arba nedideli susitraukimo pokyčiai.

  

• Mechanizmas:
  Apdirbimo pašalpa suteikiama papildomos medžiagos ant funkcinių paviršių kompensuoti:

• • Paviršiaus nelygumai: Smėlis arba investicinės formos sukelia šiurkštumą ir nedidelius matmenų nukrypimus. Papildomas storis leidžia medžiagos pašalinimas, kad būtų pasiekti tikslūs leistini nuokrypiai.
  • Pataisymai po liejimo: Susitraukimo variacijos, nedidelis deformavimas, arba apdirbant ištaisomi lokalizuoti defektai, užtikrinti, kad galutinė geometrija atitiktų inžinerinį projektą.
  • Nuspėjamas pašalinimas: Modeliai apima a iš anksto apskaičiuotas storis pasukimui, frezavimas, arba šlifavimo, užtikrinti vienodą apdirbimo gylį ir išvengti perpjovimo.

• Tipiškas diapazonas: 1–5 mm, priklausomai nuo medžiagos ir tolerancijos reikalavimų.
• Poveikis: Užtikrina funkcinis vientisumas tikslių komponentų, pavyzdžiui, krumpliaračių, velenai, arba flanšai.

Pašalpos projektas

• Tikslas: Norėdami įjungti sklandus ir nepažeistas rašto pašalinimas iš pelėsių ertmės.
  Projekto pašalpa neleidžia grandymas, plyšimas, arba pelėsių sienelių lūžimas, dėl kurių gali atsirasti paviršiaus defektų arba matmenų netikslumų.

• Mechanizmas:
  Pašalpos projektas įveda a šiek tiek nusmailėja ant vertikalių arba beveik vertikalių paviršių modelio:

• • Trinties mažinimas: Smailėjimas sumažėja trintis tarp kietų formos sienelių ir rašto ištraukimo metu.
  • Minimalus pelėsių pažeidimas: Neleidžia plyšti, tempimas, arba smėlio formų ar lukšto formų įtrūkimai, išlaikant ertmės vientisumas.
  • Vienodos pašalinimo jėgos: Užtikrina, kad plonos sienos ir sudėtingos detalės nepriliptų, leidžiantis pastovus matmenų tikslumas per kelis liejinius.
  • Kampo optimizavimas: Grimzlės kampas nustatomas remiantis metalo tipo, pelėsių medžiaga, ir sienos aukštis, paprastai 1–3° metalams, didesnis plastikams ar dervoms.

• Poveikis: Sumažina atmetimo rodikliai, sumažina pelėsių susidėvėjimą, ir leidžia didelis pakartojamumas gamyboje, ypač sudėtingiems arba aukštiems liejiniams.

Iškraipymo pašalpa

• Tikslas: Norėdami kompensuoti geometrinė deformacija sukeltas netolygus aušinimas, vidinius įtempius, arba diferencinis susitraukimas.
  Be iškraipymo pašalpos, ilgi arba plonasieniai liejiniai gali deformuotis, sukti, arba sulenkti, vedantis į netinkamas poslinkis, surinkimo klausimai, arba atmetimas.

• Mechanizmas:
  Iškraipymo pašalpa sudaro deformacijos, atsiradusios dėl netolygaus aušinimo ar liekamųjų įtempių:

• • Šiluminio susitraukimo gradientai: Kadangi storos ir plonos dalys vėsta skirtingu greičiu, vidiniai įtempiai gali sukelti deformaciją arba lenkimą. Iš anksto deformuoti modeliai neutralizuoja numatomą iškraipymą.
  • Streso atsipalaidavimas: Numatydami liekamieji streso modeliai, raštas sąmoningai sukurtas su geometrija, kuri po aušinimo atkuria norimą formą.
  • Imitacija pagrįstas reguliavimas: Šiuolaikinės liejyklos naudoja šiluminis ir konstrukcinis modeliavimas numatyti iškraipymą ir apskaičiuoti tikslius modelio poslinkius.

• Paraiškos: Kritinis į asimetriniai komponentai, dideli rėmai, ir turbinų korpusai.

Repavimo pašalpa

• Tikslas: Norėdami atsiskaityti nedidelis padidėjimas arba iškraipymas pelėsių ertmių, kurias sukelia jėga, taikoma nuimant raštą (repuoti).
  Be šios pašalpos, gali būti plonos sienos arba sudėtingos šerdys griūti arba deformuotis, pažeidžiantis matmenų tikslumą.

• Mechanizmas:
  Repavimo pašalpa kompensuoja ertmės padidėjimas, kurį sukelia mechaninės jėgos modelio pašalinimo metu:

• • Jėgos perkėlimas: Kai raštas išgaunamas, energija perduodama liejimo medžiagai, šiek tiek suspaudžiant arba ištempiant formos sieneles.
  • Medžiagai būdingas atsakas: Atsilaisvinusios smėlio formos arba smulkios apvalkalo formos gali deformuotis veikiant ištraukimo jėgoms.
    Modelis yra šiek tiek per mažo dydžio kritinėse vietose, kad ertmė atitiktų projektinius matmenis po trinkimo.
  • Plonasienė apsauga: Užtikrina, kad subtilios savybės išliktų nepažeistos, prevencija lūžių ar paviršiaus defektų išardymo metu.

• Paraiškos: Ypač svarbios žalio smėlio formos ir sudėtingos geometrijos.

Dengimo arba dengimo apdirbimo arba apdailos pašalpa

• Tikslas: Norėdami pateikti papildomos medžiagos atlyginti materialinius nuostolius metu paviršiaus apdaila, galvanizavimas, arba kietos dangos.
  Tai užtikrina galutinis liejimas neviršija matmenų leistinų nuokrypių po dangos pašalinimo ar nusodinimo.

• Mechanizmas:
  Apdailos pašalpa tai užtikrina paviršiaus apdorojimo metu pašalinta medžiaga nepablogina matmenų tikslumo:

• • Medžiagos nusodinimas arba pašalinimas: Elektropliacija, Tapyba, arba poliravimas gali pakeisti paviršiaus matmenis.
    Papildomas rašto storis užtikrina galutiniai matmenys neviršija tolerancijos po dengimo ar apdailos.
  • Vienoda pašalpa: Modeliai apima a apskaičiuota marža, paprastai 0,05–0,2 mm, prisitaikyti prie proceso kintamumo.
  • Labai svarbu esant griežtoms leistinoms nuokrypoms: Ypač svarbu aviacijai, Automobiliai, arba dekoratyvines dalis kur paviršiaus vientisumas ir matmenų tikslumas yra kritiški.

• Tipinės vertybės: 0.05–0,2 mm, priklausomai nuo dangos tipo ir storio.
• Paraiškos: Automobilių apdaila, aviacijos ir kosmoso komponentai, arba reikalinga dekoratyvinė įranga aukšta paviršiaus kokybė ir atsparumas korozijai.

4. Veiksniai, turintys įtakos modelio pašalpoms

Šablonų pašalpos yra tyčinis matmenų koregavimas taikomas liejimo modeliams, siekiant užtikrinti, kad galutinis liejimas atitiktų projektavimo specifikacijas.

Leidimų dydis ir tipas priklauso nuo derinio Medžiagos savybės, liejimo būdas, geometrija, ir tolesnio apdorojimo reikalavimai.

Medžiagos savybės

• Šiluminis plėtimasis ir susitraukimas: Metalai ir lydiniai plečiasi kaitinant ir susitraukia kietėjimo metu.
  Aukšto lydymosi lydiniams, tokiems kaip nerūdijantis plienas ir daug anglies turintis plienas, gali prireikti didesnio susitraukimo laipsnio nei žemo lydymosi metalų, tokių kaip aliuminis ar cinkas..
• Kietėjimo elgesys: Medžiagos, kurios smarkiai susitraukia tarp skysčio į kietą medžiagą (Pvz., mangano plieno, cinkas) reikalingos tikslios nuolaidos, kad būtų išvengta vidinių tuštumų ar matmenų netikslumų.
• Fazinės transformacijos: Lydiniai, kuriuose vyksta kietojo kūno transformacijos (Pvz., perlito susidarymas plienuose) gali papildomai susitraukti, turinčios įtakos pašalpų skaičiavimams.

Liejimo metodas

• Smėlio liejimas vs. Investicijų liejimas: Smėlio formos yra poringesnės ir labiau suspaudžiamos, dažnai sumažina pašalpų projektų poreikį, tuo tarpu investiciniam liejimui su standžiomis keraminėmis formomis reikia kruopščiai apskaičiuoti grimzlę ir susitraukimo dydžius.
• Nuolatinis vs. Išnaudojamos formos: Išnaudojamos formos (Pvz., žalias smėlis arba prarastas vaškas) gali prireikti didesnių leidimų tiek susitraukimui, tiek iškraipymui, o nuolatinės formos (plienas arba ketaus) yra stabilių matmenų, leidžiančios griežtesnes tolerancijas.

Geometrija ir pjūvio storis

• Sudėtingos formos: Plonos sienos, ilgi šonkauliai, arba gilios ertmės gali sukelti netolygų aušinimą ir vietinį susitraukimą, reikalingos iškraipymo ir repavimo pašalpos.
• Skyriaus variacija: Dideli pjūvio storio skirtumai gali lemti skirtingą susitraukimą; storesnės dalys stingsta lėčiau, galinčių sukelti kriauklės žymes, o plonesnės dalys gali greitai atvėsti ir mažiau susitraukti.

Apdirbimo ir apdailos reikalavimai

• Apdirbimo pašalpos: Dalys, kurios bus apdirbamos po liejimo (Pvz., flanšai, guolių paviršiai) reikalauti papildomos medžiagos, paprastai 1–3 mm, priklausomai nuo lydinio ir apdirbimo proceso.
• Dengimo arba dengimo pašalpos: Norint kompensuoti dangos storį, gali būti pridėta papildomų nuolaidų, anodavimas, arba dengimo operacijos.

Tvarkymas ir raštų pašalinimas

• Pašalpų projektas: Raštai turi turėti grimzlės kampus, kad būtų galima sklandžiai išimti iš formų, nepažeidžiant formos ertmės.
  Reikalinga grimzlė priklauso nuo formos ir medžiagos: 1–3° metalams smėlio formose, 2–5° standžioms investicinėms formoms.
• Repavimo pašalpa: Per didelė jėga pašalinant pelėsį gali sukelti deformaciją; leidimai gali kompensuoti nedidelius pelėsių iškraipymus išmetimo metu.

Aplinkos ir proceso sąlygos

• Temperatūra ir drėgmė: Pelėsių medžiagos, tokios kaip smėlis ar tinkas, plečiasi arba susitraukia dėl drėgmės, turinčios įtakos matmenų tikslumui.
• Liejybos praktika: Aušinimo greitis, pelėsių tankinimas, o pelėsių išankstinis pašildymas gali nežymiai paveikti rašto nuolaidas, ypač didelio tikslumo arba didelio masto liejiniuose.

5. Dažni iššūkiai ir geriausia praktika

Rašto nuolaidos yra būtinos norint užtikrinti tikslius liejinius, tačiau netinkamai juos taikant gali atsirasti matmenų paklaidos, defektai, ir padidėjusios išlaidos.

6. Išvada

Šablonų pašalpos yra labai svarbus atrankos sėkmei, turinčios tiesioginės įtakos matmenų tikslumui, Mechaninis atlikimas, ir gamybos efektyvumą.

**Penkių pagrindinių tipų – susitraukimo – supratimas ir taikymas, apdirbimas, juodraštis, iškraipymas, ir uždengimo / dengimo pašalpa –** padeda inžinieriams ir liejyklų profesionalams gaminti aukštos kokybės, liejiniai be defektų.

Leidimų integravimas su moderniu modeliavimu ir patikima kokybės kontrolė užtikrina nuoseklus, ekonomiška gamyba, net sudėtingoms geometrijoms ir aukštos kokybės medžiagoms.

 

DUK

Kokia yra svarbiausia modelio pašalpa?

Susitraukimo pašalpa yra pati svarbiausia, nes jis tiesiogiai sprendžia metalo tūrinį susitraukimą aušinimo metu.

Neteisingas susitraukimo dydis lemia per mažo dydžio liejinius, kurie dažnai išleidžiami į metalo laužą arba reikalauja brangaus suvirinimo remonto.

Kaip apskaičiuojama susitraukimo pašalpa?

Susitraukimo pašalpa apskaičiuojama kaip liejinio vardinio matmens linijinė procentinė dalis:

Šablono matmenys = vardinis matmuo × (1 + susitraukimo greitis). Pavyzdžiui, a 100 mm pilkojo ketaus dalis (1.0% susitraukimas) reikalauja a 101 mm raštas.

Kodėl reikalingas pašalpos projektas?

Skersvėjis apsaugo nuo pelėsių pažeidimo ir modelio deformacijos pašalinimo metu.

Be juodraščio, trintis tarp rašto ir pelėsio smėlio gali sukelti smėlio eroziją arba lūžti, dėl kurių atsiranda defektų liejiniai.

Kiek apdirbimo pašalpos reikia investiciniam liejimui?

Investicinis liejinys turi lygų liejimo paviršių (Ra 1.6–3.2 μm), todėl apdirbimo pašalpa yra mažesnė (0.5–1,5 mm išoriniams paviršiams) lyginant su smėlio liejimu (2–4 mm).

Kada reikalinga iškraipymo pašalpa?

Asimetriškumui reikalingas iškraipymas, plonasienės, arba daug anglies turinčio plieno liejiniai, kur netolygus aušinimas arba fazinės transformacijos sukelia deformaciją. Jis dažnai nustatomas imituojant arba bandant.

Kas yra repavimo pašalpa, ir kodėl jis mažas?

Rapavimo pašalpa kompensuoja pelėsių ertmės padidėjimą rafinavimo metu.

Jis mažas (0.1– 0,5 mm) nes traškėjimo sukelti ertmės pokyčiai yra minimalūs, lyginant su susitraukimu ar apdirbimo priedais.