Y castio cragena gynhyrchir gan gwmni wedi'i wneud o HT200, yn pwyso 88kg, mae ganddo uchafswm maint amlinellol o 482mm, ac mae ganddo'r nodweddion strwythurol o fod yn wag a chael maint amlinellol mawr. Cynhyrchir y castio gan ddefnyddio llinell gynhyrchu castio ewyn coll. Dyluniwyd tair system arllwys yn ystod y broses gynhyrchu arbrawf, ac arllwysodd pob system arllwys 50 o fylchau. Cymhareb tâl: 32% dur sgrap, tâl wedi'i ailgylchu 50%, 17% haearn moch, 0.57% ferromanganîs, a 0.45% ferrosilicon. Defnyddir ffwrnais sefydlu 2t ar gyfer mwyndoddi, gyda thymheredd tapio haearn o 1520 gradd a thymheredd arllwys o 1450-1460 gradd.
Cynllun cynhyrchu treial 1: system arllwys gwaelod gyda'r rhedwr wedi'i osod yng nghanol y castio
Yn ôl nodweddion strwythurol y castio gwag, mae cynllun 1 yn gosod y system arllwys yng nghanol y castio. Mae'r system arllwys hon yn llenwi'r mowld yn esmwyth, mae'r haearn tawdd yn ymledu yn gyfartal o'r rhedwr mewnol i'r ardal gyfagos, ac mae'r metel tawdd yn codi'n esmwyth heb gylchdroi. Mae wyneb y castio wedi'i dywallt yn llyfn ac yn rhydd o ddiffygion, ond mae adlyniad tywod difrifol yn y cysylltiad rhwng yr ingates a'r corff castio. Mae yna haen o gymysgedd fecanyddol o dywod a metel, ac mae'r castio bron i 100% o dywod difrifol wedi'i glynu yma. Ar y naill law, oherwydd bod y system arllwys yn cael ei osod yng nghanol y castio, mae'r cysylltiad rhwng yr ingates a'r corff castio yn fan poeth, ac mae'r metel tawdd mewn cyflwr hylif am amser hir. Mae'r cotio yma yn cael ei asio'n hawdd gan y metel tawdd o dan -bobi tymor hir y metel hylif tymheredd uchel; ar y llaw arall, mae'r sprue wedi'i gysylltu'n fertigol yma, ac mae'r metel tawdd yn rhoi pwysau mawr yma yn ystod y broses llenwi. Gan fod y castio ewyn coll yn fowldio tywod sych, mae dwysedd y tywod mowldio yma yn isel. Mae'r ddwy agwedd uchod yn darparu amodau i'r metel tawdd dreiddio allan o'r haen cotio, gan achosi adlyniad tywod mecanyddol difrifol. Trwch wal y corff castio sydd wedi'i gysylltu gan yr ingates yw 8mm. Oherwydd yr adlyniad tywod difrifol yma, wrth lanhau'r system arllwys, mae'r rhan o'r corff castio sy'n gysylltiedig â'r ingates hefyd yn cael ei lanhau gyda'i gilydd, gan arwain at ddiffyg cig yn y castio a hyd yn oed ffurfio tyllau. 16% o'r bylchau wedi dod yn wastraff.
Ateb 2: System arllwys grisiog
O ystyried maint amlinellol mawr ac uchder y castio, dyluniodd Ateb 2 system arllwys grisiog gyda dwy ing ar y gwaelod ac un ingate ar y brig. Disgwylir y bydd y metel tawdd yn llenwi'r mowld o'r gwaelod yn gyntaf, ac wrth i'r lefel hylif yn y mowld godi, bydd yn llifo o'r gwaelod i'r brig trwy'r ingates uchaf, fel bod y llenwad yn sefydlog, sy'n ffafriol i solidification dilyniannol ac yn osgoi diffygion castio megis crebachu, crebachu, cau oer a thywallt annigonol. Fodd bynnag, o ganlyniadau'r profion, ymddangosodd diffygion cau oer yn y gwag, sy'n union i'r gwrthwyneb i'r canlyniadau disgwyliedig. Er y gall codi'r tymheredd arllwys i 1460-1470 gradd leihau nifer y castiau cau oer i raddau, nid yw'r effaith yn sylweddol. Mae cau oer yn ymddangos yn rhan ganol ac uchaf y castio. Y rheswm yw bod castio ewyn coll yn gastio solet tebyg i ewyn, ac mae ei broses llenwi yn wahanol i gastio ceudod traddodiadol. Ar gyfer castio ceudod traddodiadol, gall y system arllwys grisiog gyflawni llenwi dilyniannol y rhedwyr isaf ac uchaf yn hawdd; tra ar gyfer castio ewyn coll, oherwydd dylanwad y patrwm ewyn yn y ceudod ar lenwi'r metel tawdd, mae'n anodd i'r system arllwys fesul cam gyflawni llenwi dilyniannol o'r entrenches isaf ac uchaf. Ar ddechrau'r arllwys, mae llif y metel tawdd yn y rhedwr syth yn cael ei effeithio gan yr effeithiau byffro a'r pwysau cefn, ac mae'r cyflymder yn arafu, fel bod y entrenches uchaf yn cael eu llenwi yn gyntaf. Yn y broses lenwi ddilynol, mae'r entrenches uchaf ac isaf yn cael eu llenwi ar yr un pryd. Pan fydd y llenwad wedi'i gwblhau, mae'r ddwy ffrwd o haearn tawdd yn cael eu casglu ynghyd. Yn ystod y broses llif, mae amsugno gwres y nwyeiddio patrwm ewyn yn effeithio ar yr haearn tawdd, ac mae tymheredd pen blaen yr haearn tawdd yn isel. Felly, mae diffygion cau oer yn hawdd eu ffurfio yng nghymer y ddwy ffrwd o haearn tawdd. Dim ond i raddau cyfyngedig y gall cynyddu'r tymheredd arllwys ddatrys diffygion cau oer mewn castiau, ac ni all ddileu'r diffygion cau oer a achosir gan y system arllwys fesul cam o dan nodweddion llenwi unigryw castio ewyn coll. Felly, nid yw'n hawdd defnyddio system arllwys fesul cam ar gyfer castio ewyn coll.
Cynllun 3: System arllwys gwaelod gyda rhedwr wedi'i osod y tu allan i'r castio
Defnyddiwch 3 rhedwr mewnol, a gosodwch y geg castio i fyny wrth fondio'r system arllwys, a gosodwch borthwr crebachu. Mae'r 3 rhedwr mewnol wedi'u dosbarthu'n gymesur, ac mae'r metel tawdd yn llenwi'r ceudod yn gyflym ac yn gyfartal, ac mae'r amser arllwys yn cael ei reoli o fewn 10s. Mae gan y castio wedi'i dywallt amlinelliad clir a dim diffygion o ran ymddangosiad. Ar ôl peiriannu, nid oes unrhyw geudodau crebachu, crebachu, mandylledd a diffygion eraill, sy'n bodloni'r gofynion cynhyrchu yn llawn.
Canlyniadau profion
Dadansoddiad cymharol a gwiriad cynhyrchu gwirioneddol
Lluniau
Dangosir canlyniadau profion y tri chynllun yn y tabl. Er y gall Cynllun 1 fwrw castiau cymwys, wrth lanhau'r system arllwys, oherwydd y tywod difrifol sy'n glynu wrth y cysylltiad rhwng y rhedwr mewnol a'r corff castio, mae'r castio yn brin o gig ac yn dod yn gynnyrch sgrap, ac mae'r gyfradd sgrap mor uchel â 16%, sy'n nodi bod sefyllfa'r rhedwr mewnol yn y Cynllun 1 yn afresymol. Cyfran y castiau cau oer yng Nghynllun 2 yw 12%, ac ni all cynyddu'r tymheredd arllwys leihau'n sylweddol nifer y diffygion cau oer, sy'n nodi nad yw'r math hwn o gastio cregyn yn addas ar gyfer dewis system arllwys fesul cam o dan amodau castio ewyn coll. Rheolwyd cyfradd sgrap cynllun 3 ar lefel isel, gan gyflawni cynhyrchiad sefydlog ac effeithlon.
Casgliad
(1) Mae'r math o system arllwys a sefyllfa'r cystadleuydd yn rheoli'r broses llenwi metel ac yn cael effaith hanfodol ar ansawdd y castio. Cyn cynhyrchu ffurfiol, cynlluniwyd nifer o gynlluniau arllwys ar gyfer dadansoddi a chymharu, a dewiswyd yr un gorau, a oedd yn lleihau'r gyfradd sgrap yn fawr a gwella effeithlonrwydd cynhyrchu.
(2) Mae nodweddion llenwi unigryw castio ewyn coll yn ei gwneud yn anaddas ar gyfer defnyddio system arllwys fesul cam, yn enwedig ar gyfer castiau â dimensiynau amlinellol mwy.
