5 Jenis elaun corak dalam pemutus

1. Pengenalan

Elaun corak adalah asas untuk Pemutus logam, memastikan bahawa produk akhir memenuhi spesifikasi reka bentuk walaupun bahan dan tingkah laku proses yang wujud.

Pemutus logam tertakluk kepada pengecutan, pengembangan haba, Geseran acuan, dan keperluan pasca pemprosesan, menjadikannya penting untuk mengubah suai dimensi corak sebelum pengeluaran dengan sengaja.

Memahami dan menggunakan elaun yang betul meningkatkan ketepatan dimensi, kemasan permukaan, dan prestasi mekanikal, mengurangkan sekerap, dan mengoptimumkan kecekapan pengeluaran.

2. Apa itu elaun corak?

Elaun corak adalah pelarasan dimensi yang disengajakan yang dibuat kepada corak pemutus untuk mengimbangi perubahan yang boleh diramalkan yang berlaku semasa proses pemutus.

Apabila logam cair menguatkan dan menyejukkan, Dimensinya tidak sepadan dengan corak asal kerana faktor seperti pengecutan, Penyimpangan, Geseran acuan, dan operasi pasca pemprosesan.

Elaun corak memastikan bahawa Pemutus selesai memenuhi spesifikasi reka bentuk.

Intinya, Elaun corak terbina dalam "pembetulan" yang digunakan untuk corak untuk mengambil kira:

• Pengecutan logam Semasa pemejalan
• Operasi pemesinan atau penamat yang mengeluarkan bahan
• Draf sudut diperlukan untuk penyingkiran acuan mudah
• Herotan atau warping Semasa penyejukan
• Lapisan tambahan dari salutan, penyaduran, atau rawatan terma

Dengan mengira dan memohon elaun dengan teliti, Foundries boleh menghasilkan casting yang ada Dimensi tepat, berfungsi, dan kos efektif, Walaupun untuk bentuk kompleks atau komponen ketepatan tinggi.

Elaun yang direka dengan betul mengurangkan kerja semula, kadar sekerap, dan meningkatkan kecekapan pengeluaran keseluruhan.

3. Jenis Elaun Corak

Elaun corak adalah pengubahsuaian dimensi yang disengajakan digunakan untuk corak pemutus untuk memastikan bahawa casting terakhir sesuai dengan keperluan reka bentuk, mengimbangi Tingkah laku material semasa pemejalan, dan menampung Operasi pasca-casting.
Setiap jenis elaun mempunyai a tujuan yang berbeza, menangani fenomena tertentu dalam proses pemutus.
Elaun yang direka dengan betul adalah penting untuk meminimumkan kecacatan, mengurangkan kerja semula, dan memastikan prestasi berfungsi komponen pelakon.

Elaun pengecutan

• Tujuan: Untuk mengimbangi Penguncupan logam semasa pemejalan dan penyejukan.
  Tanpa elaun pengecutan, Casting akan lebih kecil daripada yang dimaksudkan, berpotensi gagal memenuhi spesifikasi reka bentuk.
  Elaun pengecutan memastikan ketepatan dimensi, Fungsional sesuai, dan keserasian dengan bahagian mengawan.

  

• Mekanisme:
  Elaun pengecutan mengimbangi Pengurangan jumlah semasa pemejalan dan penyejukan.

• • Pengecutan cecair: Seperti logam cair sejuk ke suhu solidus, atom bergerak lebih dekat bersama, menyebabkan a pengurangan ketumpatan.
    Penempatan riser memastikan logam cair dari pengumpan memberi makan kawasan yang mengecut, mencegah rongga.
  • Pengecutan pepejal: Penguncupan selanjutnya berlaku apabila logam kukuh menyejukkan ke suhu ambien.
    Corak yang besar menyumbang ini oleh Memperluas dimensi corak awal Secara berkadar dengan kadar pengecutan khusus bahan.
  • Kecerunan terma dan ketebalan seksyen: Bahagian tebal sejuk lebih perlahan, membawa kepada pengecutan perbezaan.
    Reka bentuk corak yang betul menggabungkan pembolehubah besar, memastikan dimensi seragam di seluruh kawasan nipis dan tebal.

Contoh pengecutan khusus bahan:

Makna: Ramalan pengecutan yang tepat menghalang kecacatan seperti keliangan, retak, atau salah, terutamanya dalam Aeroangkasa, Automotif, dan komponen perindustrian.

Elaun pemesinan

• Tujuan: Untuk memberikan bahan tambahan pada permukaan kritikal untuk memastikannya pemesinan pasca-casting mencapai dimensi akhir yang tepat dan kualiti permukaan.
  Tanpa elaun pemesinan, Casting mungkin gagal Toleransi dimensi Kerana kekasaran permukaan, acuan penyelewengan, atau variasi pengecutan kecil.

  

• Mekanisme:
  Elaun pemesinan menyediakan Bahan tambahan pada permukaan berfungsi untuk mengimbangi:

• • Penyelewengan permukaan: Acuan pasir atau pelaburan memperkenalkan kekasaran dan penyimpangan dimensi kecil. Ketebalan tambahan membolehkan penyingkiran bahan untuk mencapai toleransi yang tepat.
  • Pembetulan pasca-casting: Variasi pengecutan, Warping kecil, atau kecacatan setempat diperbetulkan semasa pemesinan, memastikan geometri terakhir sepadan dengan reka bentuk kejuruteraan.
  • Penyingkiran yang boleh diramalkan: Corak termasuk a ketebalan pra-dikira untuk beralih, penggilingan, atau mengisar, memastikan kedalaman pemesinan seragam dan mengelakkan pemutihan.

• Julat tipikal: 1-5 mm bergantung pada keperluan bahan dan toleransi.
• Kesan: Memastikan integriti fungsional komponen ketepatan seperti gear, aci, atau bebibir.

Elaun draf

• Tujuan: Untuk membolehkan penyingkiran corak yang licin dan bebas kerosakan dari rongga acuan.
  Elaun draf menghalang mengikis, merobek, atau memecahkan dinding acuan, yang boleh mengakibatkan kecacatan permukaan atau ketidaktepatan dimensi.

• Mekanisme:
  Elaun draf memperkenalkan a sedikit tirus pada permukaan menegak atau mendekati corak:

• • Pengurangan geseran: Tirus mengurangkan geseran antara dinding acuan pepejal dan coraknya Semasa pengekstrakan.
  • Kerosakan acuan yang diminimumkan: Menghalang merobek, peregangan, atau retak acuan pasir atau acuan shell, mengekalkan Integriti rongga.
  • Kuasa penyingkiran seragam: Memastikan dinding nipis dan ciri -ciri yang rumit tidak melekat, membenarkan Ketepatan dimensi yang konsisten merentasi pelbagai casting.
  • Pengoptimuman sudut: Sudut draf ditentukan berdasarkan Jenis logam, bahan acuan, dan ketinggian dinding, biasanya 1-3 ° untuk logam, lebih tinggi untuk plastik atau resin.

• Kesan: Mengurangkan kadar penolakan, meminimumkan pakaian acuan, dan membolehkan kebolehulangan yang tinggi dalam pengeluaran, Terutama untuk casting yang rumit atau tinggi.

Elaun distorsi

• Tujuan: Untuk mengimbangi ubah bentuk geometri disebabkan oleh penyejukan tidak sekata, tekanan dalaman, atau pengecutan perbezaan.
  Tanpa elaun distorsi, Casting berdinding panjang atau nipis mungkin meledingkan, twist, atau bengkok, menuju ke Misalignment, Isu perhimpunan, atau penolakan.

• Mekanisme:
  Akaun elaun distorsi untuk ubah bentuk yang disebabkan oleh penyejukan yang tidak sekata atau tekanan sisa:

• • Kecerunan penguncupan terma: Sebagai bahagian tebal dan nipis sejuk pada kadar yang berbeza, Tekanan dalaman boleh menyebabkan melengkung atau membongkok. Corak pra-deformasi mengatasi distorsi yang diharapkan.
  • Tekanan kelonggaran: Dengan menjangkakan Corak tekanan sisa, Coraknya sengaja direka dengan geometri yang mengembalikan bentuk yang dikehendaki selepas penyejukan.
  • Pelarasan yang didorong oleh simulasi: Penggunaan Moden simulasi haba dan struktur Untuk meramalkan herotan dan mengira corak yang tepat.

• Aplikasi: Kritikal dalam Komponen Asimetri, bingkai besar, dan perumahan turbin.

Elaun rapping

• Tujuan: Untuk mengambil kira sedikit pembesaran atau penyimpangan rongga acuan yang disebabkan oleh daya yang digunakan semasa mengeluarkan corak (rapping).
  Tanpa elaun ini, dinding nipis atau teras yang rumit mungkin runtuh atau ubah bentuk, menjejaskan ketepatan dimensi.

• Mekanisme:
  Elaun rapping mengimbangi Pembesaran rongga yang disebabkan oleh daya mekanikal Semasa penyingkiran corak:

• • Paksa pemindahan: Apabila corak diekstrak, Tenaga dipindahkan ke bahan acuan, sedikit memampatkan atau meregangkan dinding acuan.
  • Tindak balas khusus bahan: Acuan pasir longgar atau acuan shell halus boleh ubah bentuk di bawah daya pengekstrakan.
    Coraknya sedikit kecil di kawasan kritikal supaya rongga sesuai dengan dimensi reka bentuk selepas rapping.
  • Perlindungan dinding nipis: Memastikan ciri -ciri halus tetap utuh, mencegah kelemahan pecah atau permukaan semasa demolding.

• Aplikasi: Terutamanya penting untuk acuan pasir hijau dan geometri kompleks.

Pemesinan atau penamat elaun untuk salutan atau penyaduran

• Tujuan: Untuk memberikan bahan tambahan kepada mengimbangi kerugian material semasa penamat permukaan, Electroplating, atau salutan keras.
  Ini memastikan Pemutus terakhir kekal dalam toleransi dimensi Selepas penyingkiran atau pemendapan salutan.

• Mekanisme:
  Elaun penamat memastikan bahawa Bahan yang dikeluarkan semasa rawatan permukaan tidak menjejaskan ketepatan dimensi:

• • Pemendapan bahan atau penyingkiran: Electroplating, lukisan, atau menggilap dapat mengubah dimensi permukaan.
    Ketebalan tambahan pada corak memastikan Dimensi terakhir kekal dalam toleransi Selepas salutan atau penamat.
  • Elaun seragam: Corak termasuk a margin yang dikira, biasanya 0.05-0.2 mm, Untuk menampung kebolehubahan proses.
  • Kritikal untuk toleransi yang ketat: Terutama penting untuk aeroangkasa, Automotif, atau bahagian hiasan di mana integriti permukaan dan ketepatan dimensi kritikal.

• Nilai tipikal: 0.05-0.2 mm bergantung pada jenis salutan dan ketebalan.
• Aplikasi: Trim automotif, Komponen Aeroangkasa, atau perkakasan hiasan yang memerlukan Kualiti permukaan yang tinggi dan rintangan kakisan.

4. Faktor yang mempengaruhi elaun corak

Elaun corak adalah Pelarasan dimensi yang disengajakan digunakan untuk corak pemutus untuk memastikan pemutus akhir memenuhi spesifikasi reka bentuk.

Besarnya dan jenis elaun bergantung pada gabungan sifat bahan, Kaedah pemutus, Geometri, dan keperluan pasca pemprosesan.

Sifat bahan

• Pengembangan dan penguncupan haba: Logam dan aloi berkembang apabila dipanaskan dan kontrak semasa pemejalan.
  Aloi tinggi mencair seperti keluli tahan karat dan keluli karbon tinggi mungkin memerlukan elaun pengecutan yang lebih besar daripada logam lebur rendah seperti aluminium atau zink.
• Tingkah laku pemejalan: Bahan dengan penguncupan cecair-ke-pepejal yang ketara (Mis., Keluli mangan, zink) Memerlukan elaun yang tepat untuk mencegah lompang dalaman atau ketidaktepatan dimensi.
• Transformasi fasa: Aloi yang menjalani transformasi keadaan pepejal (Mis., Pembentukan Pearlite di Keluli) mungkin mengalami pengecutan tambahan, mempengaruhi pengiraan elaun.

Kaedah pemutus

• Pemutus pasir vs. Pelaburan Pelaburan: Acuan pasir lebih berliang dan mampat, sering mengurangkan keperluan untuk draf elaun, Manakala pemutus pelaburan dengan acuan seramik yang tegar memerlukan elaun draf dan pengecutan yang dikira dengan teliti.
• Kekal vs. Acuan yang boleh dibuang: Acuan yang boleh dibuang (Mis., lilin pasir hijau atau hilang) mungkin memerlukan elaun yang lebih besar untuk pengecutan dan penyimpangan, manakala acuan kekal (keluli atau besi tuang) adalah stabil secara dimensi, membolehkan toleransi yang lebih ketat.

Ketebalan geometri dan seksyen

• Bentuk kompleks: Dinding nipis, tulang rusuk panjang, atau rongga yang mendalam boleh menyebabkan penyejukan yang tidak sekata dan pengecutan setempat, Memerlukan elaun penyimpangan dan rapping.
• Variasi seksyen: Perbezaan besar dalam ketebalan seksyen boleh menyebabkan pengecutan perbezaan; Bahagian tebal menguatkan lebih perlahan, berpotensi menyebabkan tanda sink, Walaupun bahagian yang lebih nipis dapat disejukkan dengan cepat dan kurang berkontrak.

Keperluan pemesinan dan penamat

• Elaun pemesinan: Bahagian yang akan menjalani pemesinan pasca-casting (Mis., bebibir, permukaan bearing) memerlukan bahan tambahan, Biasanya 1-3 mm bergantung pada proses aloi dan pemesinan.
• Elaun salutan atau penyaduran: Elaun tambahan boleh ditambah untuk mengimbangi ketebalan lapisan, Anodizing, atau operasi penyaduran.

Pengendalian dan penyingkiran corak

• Draf elaun: Corak mesti termasuk draf sudut untuk membolehkan penyingkiran lancar dari acuan tanpa merosakkan rongga acuan.
  Draf yang diperlukan berbeza dengan jenis acuan dan bahan: 1-3 ° untuk logam dalam acuan pasir, 2-5 ° untuk acuan pelaburan tegar.
• Elaun rapping: Kekuatan yang berlebihan semasa penyingkiran acuan boleh menyebabkan ubah bentuk; elaun dapat mengimbangi sedikit gangguan acuan semasa lonjakan.

Keadaan alam sekitar dan proses

• Suhu dan kelembapan: Bahan acuan seperti pasir atau plaster berkembang atau kontrak dengan kandungan kelembapan, mempengaruhi ketepatan dimensi.
• Amalan Foundry: Kadar penyejukan, pemadatan acuan, dan pemanasan acuan boleh mempengaruhi elaun corak secara terang -terangan, Terutama dalam ketepatan tinggi atau casting berskala besar.

5. Cabaran dan amalan terbaik biasa

Elaun corak adalah penting untuk memastikan casting yang tepat, tetapi menerapkannya dengan tidak betul boleh menyebabkan Kesalahan dimensi, kecacatan, dan peningkatan kos.

6. Kesimpulan

Elaun corak adalah Kritikal untuk melancarkan kejayaan, secara langsung mempengaruhi ketepatan dimensi, prestasi mekanikal, dan kecekapan pembuatan.

Memahami dan menggunakan ** lima jenis utama, pemesinan, draf, Penyimpangan, dan elaun rapping/salutan-** Membantu jurutera dan profesional faundri menghasilkan berkualiti tinggi, Castings bebas kecacatan.

Mengintegrasikan elaun dengan simulasi moden dan kawalan kualiti yang mantap memastikan konsisten, Pengeluaran kos efektif, Walaupun untuk geometri kompleks dan bahan berprestasi tinggi.

 

Soalan Lazim

Apakah elaun corak yang paling penting?

Elaun pengecutan adalah yang paling kritikal, kerana ia secara langsung menangani penguncupan volumetrik logam semasa penyejukan.

Elaun pengecutan yang tidak betul membawa kepada casting yang terlalu kecil, yang sering dibatalkan atau memerlukan pembaikan kimpalan yang mahal.

Bagaimana elaun pengecutan dikira?

Elaun pengecutan dikira sebagai peratusan linear dimensi nominal pemutus:

Dimensi corak = dimensi nominal × (1 + kadar pengecutan). Contohnya, a 100 bahagian besi tuang kelabu mm (1.0% pengecutan) memerlukan a 101 corak mm.

Mengapa elaun draf diperlukan?

Elaun draf menghalang kerosakan acuan dan ubah bentuk corak semasa penyingkiran.

Tanpa draf, geseran antara corak dan pasir acuan boleh menyebabkan hakisan pasir atau kerosakan corak, membawa kepada casting yang cacat.

Berapa banyak elaun pemesinan yang diperlukan untuk pemutus pelaburan?

Pelaburan Pelaburan mempunyai permukaan yang lancar (RA 1.6-3.2 μm), jadi elaun pemesinan lebih kecil (0.5-1.5 mm untuk permukaan luaran) berbanding dengan pemutus pasir (2-4 mm).

Bilakah elaun distorsi diperlukan?

Elaun penyelewengan diperlukan untuk asimetrik, berdinding nipis, atau casting keluli karbon tinggi, di mana transformasi penyejukan atau fasa yang tidak sekata menyebabkan peperangan. Ia sering ditentukan melalui simulasi atau percubaan percubaan.

Apa itu elaun rapping, Dan mengapa kecil?

Elaun Rapping Mengimbangi Pembesaran Rongga Acuan Semasa Rapping Corak.

Ia kecil (0.1-0.5 mm) Kerana perubahan rongga yang disebabkan oleh rapping adalah minimum berbanding dengan pengecutan atau elaun pemesinan.