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Comment éviter la déformation, l'inclusion de scories, le sable enduit de fer, les défauts d'isolation à froid dans la production de pièces en fonte par le processus de mousse perdue!

May. 25, 2020

Après près d'un demi-siècle de promotion vigoureuse et de développement rapide, la technologie du procédé de moulage à mousse perdue est progressivement entrée dans une phase mature. Ses produits ont évolué de simples pièces moulées pour produire des pièces moulées de forme complexe. Les types de matériaux augmentent également et le poids varie de dizaines de grammes à des dizaines de tonnes. L'une des caractéristiques du processus de coulée de mousse perdue est la coopération de l'équipe de travail collective. La naissance d'un blanc qualifié doit se faire à travers plusieurs processus et la coopération tacite de plusieurs travailleurs. Par conséquent, les défauts des ébauches de coulée sont accumulés, agrandis, étendus étape par étape pendant tout le processus de traitement et conduisent finalement à des ferrailles de coulée.

Pour résoudre fondamentalement le problème de la coulée de ferrailles brutes, nous devons tout d'abord analyser attentivement les raisons de la déformation, de l'inclusion des scories, du sable recouvert de fer et des défauts d'isolation à froid de la coulée de la coquille du volant, et progressivement améliorer et optimiser le test de processus pour rendre l'artisanat de production et le processus de production raisonnables et scientifiques. Une technologie scientifique et raisonnable est utilisée comme norme de mise en œuvre. Et la qualité stable du produit et le rendement élevé du processus et le taux de qualification du produit peuvent être garantis par une mise en œuvre stricte, un contrôle et une supervision minutieux.

2 Défauts de déformation et contrôle

2.1 Raisons

La figure 2.1 montre trois spécifications du carter de volant, son matériau est le HT250, l'épaisseur de la paroi principale est de 6 mm. Le moulage de la coquille du volant est un moulage de la coquille à paroi mince avec une grande cavité interne et une structure de coulée discontinue. Il est facile à déformer pendant le processus de formation, de séchage, d'assemblage, de revêtement par immersion et de vibration de la boîte, et son taux de rebut pendant la production d'essai jusqu'à environ 35%. La déformation de la coulée est principalement due au mauvais fonctionnement et au contrôle inadéquat du modèle dans les processus de formage, séchage, assemblage, revêtement et vibration de la boxe. Par exemple, le contrôle du fonctionnement du modèle en mousse au moment du démoulage, la forme de placement pendant le séchage et le fonctionnement de l'application du revêtement doivent avoir des processus de fonctionnement et des mesures de contrôle stricts. La force du sable de moulage appliquée au modèle en mousse dans différentes directions pendant le bourrage des vibrations est incohérente.

Pièces de machines de prospérité de Shengjian Co., Ltd.

2.2 Contrôle

Selon l'analyse, il est considéré que, premièrement, la densité de pré-moussage et la taille des particules du motif de mousse doivent être strictement contrôlées, et des billes de grenaille à haute résistance et à faible densité sont nécessaires pour le moulage; deuxièmement, le processus de préparation du revêtement est amélioré pour augmenter la résistance à la déformation et l'adhérence du motif de mousse du revêtement; La résistance du motif en mousse est améliorée; en même temps, des nervures de support sont ajoutées à l'ouverture supérieure de la coque en mousse. Et la force de réaction des nervures de support sur le motif en mousse est utilisée pour équilibrer la force de la peinture et du sable de moulage sur le modèle pendant le trempage et les vibrations afin d'éviter la déformation.

3 Inclusion de scories défectueuses et contrôle

3.1 Raisons

Le taux de rebut des défauts d'inclusion de scories dans la coulée initiale de l'enveloppe du volant est aussi élevé que 45%. D'une part, la source des défauts d'inclusion du laitier est lorsque la coulée est coulée, le modèle produit une grande quantité de produits en phase solide et en phase liquide. À l'intérieur du moulage, des défauts d'inclusion de scories qui ont disparu du modèle se formeront. Plus la densité du modèle est élevée, plus les produits solides et liquides seront produits; D'autre part, pendant le processus de coulée, le fer fondu pénètre dans le modèle et la peinture est lavée dans le métal liquide, et le défaut d'inclusion de laitier est formé après la solidification de la coulée. Les fonctionnalités sont toutes distribuées en blocs noirs. La figure 3.1 est le défaut d'inclusion du laitier de la pièce coulée, et la figure 3.2 est le diagramme des défauts de carbone de la pièce moulée.

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3.2 Contrôle

Il peut être atteint en adoptant des modèles de mousse à faible densité et à haute résistance, en définissant des systèmes de colonnes de coulée raisonnables et en effectuant des opérations de coulée correctement, en augmentant la température de coulée, en augmentant la perméabilité des revêtements et du sable de moulage et en améliorant la qualité de la surface des modèles en mousse pour empêcher la peinture de pénétrer dans les motifs de mousse Empêcher l'apparition de défauts d'inclusion de scories. Cependant, si la pression négative est augmentée, la température de coulée est augmentée et la perméabilité du revêtement et du moule en sable provoquera d'autres défauts tels que l'infiltration de fer et l'adhérence du sable, donc une percée doit être faite dans le contrôle de la densité de la mousse modèle et la conception du système de contremarche.

3.2.1 Utiliser une forme de mousse à faible densité et une forme de mousse à haute résistance

Plus la densité du modèle est petite, moins les produits solides et liquides sont produits. La densité du modèle est contrôlée par la densité des pré-billes. L'épaisseur de paroi principale de la pièce moulée de la coquille du volant est de 6 mm, ce qui est une pièce à paroi mince. Par conséquent, si la densité des billes pré-expansées est trop petite, cela affectera inévitablement la qualité de surface du modèle. Dans le même temps, le revêtement est plus susceptible de pénétrer dans le motif de mousse, mais il augmente la probabilité d'inclusion de scories. Grâce à l'analyse, trois types de pré-densité de billes de 24 ~ 26g / L, 26 ~ 28g / L, 28 ~ 30g / L ont été sélectionnés pour comparer la qualité du modèle et les défauts d'inclusion des scories. Après avoir effectué de petits tests par lots sur différentes densités, il a été constaté que lorsque la densité pré-expansée est de 26 à 28 g / L, ses indicateurs techniques sont relativement bons. En utilisant des billes pré-expansées de 26 à 28 g / L, son taux de rebut d'inclusion de scories est inférieur à 5%.

3.2.2 Utiliser un système de versement raisonnable

Le système de coulée est le processus clé de la coulée de mousse perdue. Après un calcul préliminaire, l'aire de la section transversale de chaque composant du système de coulée est déterminée, puis elle est améliorée et optimisée grâce au test de processus pour la rendre raisonnable et correcte. À l'heure actuelle, la plupart des systèmes de coulée sont faits de panneaux de mousse EPS par découpe et collage manuels, et il existe des limitations considérables dans le traitement et l'utilisation, qui se manifestent par:

(1) Utilisation de la coupe par fil de résistance. La surface de coupe est rugueuse, la matière première est un panneau de mousse. Le principal matériau d'emballage utilisé dont la densité de pré-moussage est faible (18 ~ 20 g / L), ce qui entraîne un grand espace entre les billes pendant le processus de moulage et facile à pénétrer dans le revêtement;

(2) La forme du système de coulée découpé dans la plaque est un cube plein avec des bords et des coins. Lors de la coulée, le fer fondu est lavé considérablement et le fer fondu à haute température ne peut pas entrer directement dans le fond de la carotte.

Compte tenu des raisons ci-dessus, le moulage de la carotte devrait être amélioré et remplacé par une carotte cylindrique creuse. La conception du moule et la formation directement à travers la machine de moulage font que la fabrication du système de coulée et le motif de mousse ont le même processus, et la rugosité de surface est contrôlée en contrôlant la densité de pré-moussage. Deuxièmement, pour optimiser la forme de la coulée, assurer la température du fer fondu et réduire l'affouillement du revêtement par le fer fondu, une coulée cylindrique est adoptée dans la forme. En outre, selon le principe de la fonte de mousse perdue, le fer fondu à haute température doit gazéifier la mousse EPS pendant le processus de coulée, ce qui entraînera inévitablement la perte de température du fer fondu.Par conséquent, dans le cas de la résistance, moins la La mousse EPS est utilisée, mieux c'est. Par conséquent, faites-le creux.

La carotte cylindrique creuse présente les avantages suivants: la surface cylindrique est petite et le moulage est réalisé. La surface est lisse et lisse, réduisant la tendance de la coulée à former des inclusions de scories; Lors de la coulée initiale, le fer fondu pénètre directement dans le fond du coulisseau, la perte de température du fer fondu est moindre et le temps de coulée est raccourci.

4 Analyse et contrôle des défauts de sable recouvert de fer

Le coin mort de la pièce coulée est un problème majeur lors de la coulée: qu'il s'agisse d'une coulée en sable humide ou d'une fonte en mousse perdue, le sable n'est pas facile à remplir dans cette zone. Dans la coulée de mousse perdue, le sable n'est pas facile à s'écouler dans la zone de coin mort pendant le moulage et la compacité du sable est réduite. Le revêtement de support de sable de moulage, à haute température, haute densité et débit élevé de fer fondu, peut facilement percer le revêtement et produire des défauts tels qu'une infiltration de fer. La figure 4.1 montre les défauts de la coulée de sable recouvert de fer.

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En réponse à cette situation, la fréquence de vibration est ajustée en fonction de l'expérience, une table de vibration tridimensionnelle est utilisée et la plage d'accélération de vibration est de 1 à 2 g. Le temps et la fréquence des vibrations sont ajustés en fonction des différentes pièces moulées. Lorsque le temps de vibration est court et que la fréquence de vibration est faible, l'effet de vibration n'est pas idéal; À son tour, le sable de moulage qui a été soumis à des vibrations est souvent à nouveau détaché. Après l'expérience, le temps de vibration a été contrôlé à 20 s, la fréquence de vibration a été contrôlée à 45-50 Hz et l'amplitude était comprise entre 1 et 1,5 mm. La méthode d'enfouissement du sable consiste à ajouter du sable de fond puis à vibrer. Mettez d'abord la forme en mousse, puis remplissez le sable deux fois. La hauteur du premier remplissage de sable est plate ou légèrement supérieure à la caisse. Remplissez le sable solide avec un enterrement de sable auxiliaire artificiel pour assurer l'étanchéité du sable dans le coin mort. Le deuxième remplissage de sable couvre le sable. Le sable de couverture doit avoir une épaisseur suffisante pour assurer une consommation de sable suffisante. La compacité du sable de moulage est élevée, le problème d'infiltration de fer est essentiellement résolu et les défauts du sable enrobé de fer sont contrôlés.

5 Analyse et contrôle des défauts d'isolation à froid

La cloison froide est un autre défaut majeur de la coulée à paroi mince du carter de volant. Lors de la coulée de pièces moulées à coque mince, la fonte fondue s'écoule plus rapidement que l'épaisseur

Les castings sont lents. Le temps d'écoulement est long. La température diminue rapidement. À l'endroit où le fer fondu atteint finalement, la consommation de température est trop importante et ne peut pas être complètement fusionnée, formant une cloison froide.

Selon ce défaut, il peut être résolu en augmentant la température du fer fondu, la température de coulée et la vitesse de coulée. La température du fer fondu est augmentée à 1560 ℃, et la température de coulée n'est pas inférieure à 1480 ℃. Dans le même temps, le principe de fonctionnement de la coulée rapide a été élaboré pendant le processus de coulée, de sorte que le problème des défauts d'isolation à froid a été résolu.

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Grâce à un grand nombre de tests de production, il a été prouvé que l'utilisation de nervures de support peut empêcher la déformation du motif en mousse. L'utilisation d'un modèle en mousse avec une densité de pré-moussage de 26-28 g / L et l'utilisation efficace d'une carotte cylindrique creuse moulée peuvent résoudre le défaut d'inclusion de laitier. Ajuster les paramètres de vibration et aider artificiellement à enfouir le sable est le moyen de résoudre les défauts du sable recouvert de fer. Améliorer la température de décharge du fer fondu, la température de coulée et une opération de coulée raisonnable et correcte pour contrôler efficacement les défauts d'isolation à froid.


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