Centrum wiadomości
Odlewanie ciśnieniowe to wysokowydajny i precyzyjny proces formowania metalu, szeroko stosowany w produkcji różnych precyzyjnych komponentów, wśród których części uszczelek są szeroko stosowane w motoryzacji, lotnictwie, sprzęcie elektronicznym i maszynach hydraulicznych ze względu na ich funkcje uszczelniające, amortyzujące i przenoszące ciśnienie. Forma uszczelki, jako podstawowe narzędzie do odlewania ciśnieniowego uszczelek, jej konstrukcja konstrukcyjna bezpośrednio determinuje jakość, dokładność wymiarową i wydajność produkcji końcowych produktów uszczelek. Wśród licznych elementów konstrukcyjnych formy uszczelniającej, rowek przelewowy jest niezbędną konstrukcją pomocniczą. Rozsądne zarezerwowanie rowka przelewowego w formie uszczelki nie tylko rozwiązuje wiele typowych problemów jakościowych w procesie odlewania ciśnieniowego, ale także optymalizuje proces produkcyjny i zmniejsza koszty produkcji. Artykuł ten koncentruje się na badaniu zalet konstrukcyjnych i podstawowych funkcji rezerwacji rowka przelewowego w odlewaniu ciśnieniowym uszczelek, łącząc cechy części uszczelek z rzeczywistymi wymaganiami procesu odlewania ciśnieniowego, aby zapewnić teoretyczne odniesienie i praktyczne wskazówki dotyczące projektowania i stosowania form uszczelek.
1. Przegląd rezerwacji rowka przelewowego w odlewaniu ciśnieniowym form uszczelek
Rowek przelewowy w odlewaniu ciśnieniowym uszczelki odnosi się do pomocniczej konstrukcji wnęki, wstępnie zaprojektowanej na powierzchni oddzielającej formę, prowadnicy lub krawędzi wnęki, która jest połączona z wnęką formy i ma określoną objętość i kształt. Jego główną funkcją jest kierowanie przepływem stopionego metalu podczas procesu odlewania ciśnieniowego, zbieranie nadmiaru stopionego metalu, zanieczyszczeń i gazu oraz dostosowywanie stanu wypełnienia stopionego metalu we wnęce. W odróżnieniu od zwykłych części odlewanych ciśnieniowo, uszczelki zwykle charakteryzują się cienkimi ściankami, jednolitą grubością, wysoką dokładnością wymiarową i rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi jakości powierzchni - szczególnie w przypadku uszczelek uszczelniających, płaskość, chropowatość powierzchni i gęstość wewnętrzna produktu bezpośrednio wpływają na skuteczność uszczelnienia i żywotność. Dlatego projekt i rezerwacja rowka przelewowego w formie uszczelki musi być ściśle powiązana z właściwościami konstrukcyjnymi uszczelki i wymaganiami technicznymi procesu odlewania ciśnieniowego, aby w pełni wykorzystać jej rolę pomocniczą oraz zapewnić stabilność i niezawodność procesu produkcji uszczelki.
W tradycyjnym procesie odlewania ciśnieniowego uszczelek niektórzy producenci ignorują zastrzeżenie rowka przelewowego, aby zaoszczędzić koszty produkcji formy lub uprościć konstrukcję formy, co skutkuje częstymi problemami z jakością, takimi jak niewystarczające wypełnienie, wgłębienia skurczowe, otwory powietrzne i zadziory w produktach uszczelkowych, co nie tylko zwiększa ilość złomu, ale także wpływa na późniejszy montaż i użytkowanie uszczelek. Wraz z ciągłym doskonaleniem wymagań produkcji przemysłowej w zakresie jakości uszczelek, racjonalność rezerwacji rowka przelewowego stała się jednym z kluczowych wskaźników pomiaru poziomu projektowania form uszczelek. Dzięki projektowi naukowemu i rozsądnej rezerwacji rowków przelewowych można skutecznie zmniejszyć wady w procesie odlewania ciśnieniowego, poprawić wskaźnik kwalifikacji produktu i zwiększyć korzyści ekonomiczne przedsiębiorstw.
2. Zalety konstrukcyjne rezerwacji rowka przelewowego w odlewaniu ciśnieniowym form uszczelek
Rezerwacja rowków przelewowych w formach uszczelek ma oczywiste zalety konstrukcyjne w rozwiązywaniu wad odlewów ciśnieniowych, optymalizacji procesu produkcyjnego i poprawie jakości produktu. Zalety te są ściśle związane z właściwościami strukturalnymi uszczelek i właściwościami technicznymi procesu odlewania ciśnieniowego i mogą być w szczególności odzwierciedlone w następujących aspektach.
2.1 Skuteczna poprawa dokładności wymiarowej produktów uszczelkowych
Części uszczelek mają rygorystyczne wymagania dotyczące dokładności wymiarowej, zwłaszcza grubości, płaskości oraz wymiarów średnicy wewnętrznej i zewnętrznej, które bezpośrednio wpływają na stopień dopasowania z innymi komponentami i efekt uszczelnienia. W procesie odlewania ciśnieniowego, jeśli nie ma rowka przelewowego, stopiony metal będzie wytwarzał nadmierne ciśnienie we wnęce z powodu ograniczeń struktury formy podczas napełniania, co spowoduje rozszerzanie się formy, co dalej prowadzi do odchyleń wymiarowych produktu uszczelniającego. Ponadto nierówny przepływ stopionego metalu we wnęce będzie również powodować nierówną grubość uszczelki, wpływając na jej jednorodność wymiarową.
Rezerwacja rowka przelewowego może skutecznie rozwiązać ten problem. Z jednej strony rowek przelewowy zapewnia kanał uwalniający nadmiar stopionego metalu we wnęce, co może zmniejszyć ciśnienie we wnęce, uniknąć rozszerzania się formy spowodowanego nadmiernym ciśnieniem i zapewnić stabilność konstrukcji formy, poprawiając w ten sposób dokładność wymiarową uszczelki. Z drugiej strony rowek przelewowy może prowadzić roztopiony metal do równomiernego przepływu we wnęce, unikać zjawiska nierównomiernego wypełnienia spowodowanego lokalną stagnacją roztopionego metalu i zapewniać, że grubość i kształt każdej części uszczelki są spójne. Zgodnie z praktycznymi danymi produkcyjnymi, po zarezerwowaniu rozsądnego rowka przelewowego w formie uszczelki, błąd wymiarowy produktu uszczelniającego można zmniejszyć o 30% do 50%, a stopień kwalifikacji dokładności wymiarowej można zwiększyć do ponad 95%.
Ponadto rowek przelewowy może również kompensować odchylenie wymiarowe spowodowane skurczem roztopionego metalu podczas krzepnięcia. Podczas procesu krzepnięcia roztopionego metalu nastąpi pewien skurcz. Rowek przelewowy może przechowywać pewną ilość stopionego metalu, co może z czasem uzupełnić skurcz stopionego metalu we wnęce, uniknąć występowania wnęk skurczowych i porowatości skurczowej, a ponadto zapewnić stabilność wymiarową produktu uszczelniającego. Na przykład przy produkcji uszczelek gumowych rowek przelewowy o głębokości 0,8-1,2 mm pomiędzy dolną powierzchnią dolną a powierzchnią dociskową może skutecznie kompensować skurcz materiału gumowego, zapewniając, że uszczelka nie odkształci się po uformowaniu.
2.2 Optymalizacja procesu napełniania roztopionym metalem
Proces napełniania roztopionym metalem jest kluczowym ogniwem w procesie odlewania ciśnieniowego uszczelek. Stabilność i jednorodność procesu napełniania bezpośrednio wpływa na jakość wewnętrzną i jakość powierzchni uszczelki. Części uszczelek są zwykle częściami cienkościennymi, a opór przepływu stopionego metalu we wnęce jest duży. Jeśli proces napełniania nie zostanie zoptymalizowany, mogą wystąpić problemy, takie jak niewystarczające napełnienie, zamknięcie na zimno i ślady przepływu.
Zastrzeżenie rowka przelewowego może zoptymalizować proces napełniania roztopionym metalem z wielu aspektów. Po pierwsze, rowek przelewowy może kierować kierunkiem roztopionego metalu, powodować przepływ stopionego metalu wzdłuż zadanej ścieżki, unikać zjawiska prądów wirowych i cofania się roztopionego metalu we wnęce oraz zapewniać stabilność procesu napełniania. Po drugie, rowek przelewowy może zmniejszyć opór przepływu stopionego metalu. Ustawiając rowek przelewowy w miejscu, w którym trudno jest wypełnić roztopiony metal, można rozszerzyć kanał przepływowy roztopionego metalu, zwiększyć prędkość przepływu roztopionego metalu i rozwiązać problem niewystarczającego wypełnienia. Po trzecie, rowek przelewowy może regulować prędkość napełniania stopionym metalem. Zmieniając rozmiar i kształt rowka przelewowego, można kontrolować prędkość napełniania roztopionym metalem, tak aby roztopiony metal mógł równomiernie i stabilnie wypełnić całą wnękę, unikając występowania zimnych zamknięć i śladów płynięcia spowodowanych zbyt dużą lub zbyt małą prędkością napełniania.
W rzeczywistym projekcie położenie rowka przelewowego powinno być ustawione w miejscu końcowego wypełnienia roztopionym metalem, co zapewni całkowite wypełnienie wnęki przez roztopiony metal. Na przykład podczas odlewania ciśnieniowego uszczelek samochodowych rowek przelewowy jest zwykle ustawiany na krawędzi wnęki uszczelki, co może prowadzić stopiony metal w celu wypełnienia wnęki od środka do krawędzi, zapewniając jednorodność procesu napełniania. Jednocześnie kształt przekroju rowka przelewowego można zaprojektować jako kształt litery V z kątem otwarcia 45°-60°, co może nie tylko zmniejszyć opory przepływu stopionego metalu, ale także ułatwić czyszczenie pozostałości materiału w rowku przelewowym po odlewaniu ciśnieniowym.
2.3 Zmniejszenie poziomu złomu i kosztów produkcji
Wskaźnik złomowania produktów uszczelek jest ważnym czynnikiem wpływającym na koszty produkcji przedsiębiorstw. W tradycyjnym procesie odlewania ciśnieniowego bez rowków przelewowych, ilość złomowanych uszczelek wynosi zwykle od 15% do 25% ze względu na problemy z jakością, takie jak otwory powietrzne, wgłębienia skurczowe, zadziory i odchyłki wymiarowe. Te złom nie tylko marnuje surowce, ale także zwiększa koszty pracy i cykl produkcyjny.
Rezerwacja rowka przelewowego może skutecznie zmniejszyć ilość złomowanych produktów uszczelek. Gromadząc zanieczyszczenia, gaz i nadmiar stopionego metalu w roztopionym metalu, rowek przelewowy może zapobiec przedostawaniu się tych szkodliwych substancji do wnęki, zmniejszając w ten sposób występowanie defektów, takich jak dziury powietrzne i wgłębienia skurczowe. Jednocześnie rowek przelewowy może zmniejszyć zadziory na powierzchni produktu uszczelniającego. Zadziory powstają głównie w wyniku przelewania się stopionego metalu ze szczeliny pomiędzy powierzchniami oddzielającymi formę. Rowek przelewowy może wcześniej zebrać przelewający się roztopiony metal, unikając tworzenia się zadziorów na powierzchni uszczelki, ograniczając w ten sposób późniejszy proces przycinania i poprawiając wydajność produkcji.
Ponadto zarezerwowanie rowka przelewowego może również zmniejszyć koszty konserwacji formy. Zanieczyszczenia i nadmiar stopionego metalu zebrane przez rowek przelewowy mogą zapobiec zużyciu i zablokowaniu wnęki formy i prowadnicy, przedłużyć żywotność formy oraz zmniejszyć częstotliwość konserwacji i wymiany formy. Według praktycznych statystyk, po zarezerwowaniu rowka przelewowego, żywotność formy uszczelniającej można wydłużyć o 20% do 30%, a koszty konserwacji można zmniejszyć o 15% do 20%. Jednocześnie zmniejszenie ilości złomu pozwala również na oszczędność kosztów surowców, a optymalizacja procesu produkcyjnego zmniejsza koszty pracy, kompleksowo obniżając tym samym koszty produkcji wyrobów uszczelkowych.
2.4 Poprawa jakości powierzchni i gęstości wewnętrznej uszczelek
Części uszczelek mają wysokie wymagania dotyczące jakości powierzchni. Aby zapewnić dobre uszczelnienie, powierzchnia uszczelki powinna być gładka, wolna od zadziorów, zarysowań i innych wad. Ponadto gęstość wewnętrzna uszczelki wpływa również na jej właściwości mechaniczne i żywotność. Jeśli wewnątrz uszczelki występują wady, takie jak otwory powietrzne i wgłębienia skurczowe, wytrzymałość mechaniczna i nośność uszczelki na ciśnienie zostaną zmniejszone, a żywotność ulegnie skróceniu.
Rezerwacja rowka przelewowego może skutecznie poprawić jakość powierzchni i gęstość wewnętrzną uszczelki. Z jednej strony rowek przelewowy może gromadzić zanieczyszczenia i warstwę tlenkową w roztopionym metalu, zapobiegając przyleganiu tych substancji do powierzchni wnęki, zapewniając w ten sposób gładkość powierzchni uszczelki i zmniejszając chropowatość powierzchni. Z drugiej strony rowek przelewowy może w porę usunąć gaz z wnęki. Podczas procesu odlewania ciśnieniowego gaz we wnęce utworzy otwory powietrzne wewnątrz uszczelki, jeśli nie będzie można go usunąć na czas. Rowek przelewowy jest połączony z rowkiem wylotowym, co może zapewnić drogę ucieczki gazu, zmniejszyć zawartość gazu w roztopionym metalu i poprawić gęstość wewnętrzną uszczelki. Na przykład podczas odlewania ciśnieniowego uszczelek ze stopu aluminium rowek przelewowy w połączeniu z cienkościennym kanałem wylotowym (o grubości 0,004–0,007 cala) może skutecznie odprowadzać gaz z wnęki, zmniejszając występowanie wad otworów powietrznych.
Ponadto rowek przelewowy może również poprawić równomierność krzepnięcia stopionego metalu. Roztopiony metal w rowku przelewowym może utrzymać określoną temperaturę, co może regulować pole temperatur wnęki formy, sprawić, że stopiony metal zestali się równomiernie, uniknąć występowania defektów wewnętrznych spowodowanych nierównomiernym zestaleniem i jeszcze bardziej poprawić jakość wewnętrzną uszczelki. W przypadku uszczelek, które muszą spełniać standardy ochrony IP, poprawa jakości powierzchni i gęstości wewnętrznej może skutecznie zapewnić skuteczność uszczelniania uszczelki, dzięki czemu spełnia ona wymagania wodoodporności, pyłoszczelności i innych zastosowań.
2.5 Poprawa możliwości dostosowania formy do procesu odlewania ciśnieniowego
Na proces odlewania uszczelek wpływa wiele czynników, takich jak rodzaj stopionego metalu, temperatura zalewania, ciśnienie odlewania ciśnieniowego i temperatura formy. Zastrzeżenie rowka przelewowego może poprawić zdolność dostosowania formy do tych czynników procesu, dzięki czemu proces odlewania ciśnieniowego będzie bardziej stabilny i niezawodny.
Na przykład, gdy temperatura zalewania roztopionego metalu jest zbyt wysoka, objętość roztopionego metalu zwiększy się, a rowek przelewowy może pomieścić nadmiar roztopionego metalu, zapobiegając zbyt wysokiemu ciśnieniu we wnęce. Gdy temperatura zalewania jest zbyt niska, płynność roztopionego metalu zmniejszy się, a rowek przelewowy może kierować przepływem roztopionego metalu, unikając problemu niewystarczającego wypełnienia. Ponadto rowek przelewowy może również regulować ciśnienie we wnęce. Gdy ciśnienie odlewania ciśnieniowego jest zbyt wysokie, rowek przelewowy może zmniejszyć ciśnienie, odprowadzając nadmiar stopionego metalu, chroniąc formę przed uszkodzeniem. Gdy ciśnienie odlewania ciśnieniowego jest zbyt niskie, rowek przelewowy może zapewnić całkowite wypełnienie wnęki przez stopiony metal, regulując przepływ stopionego metalu.
Jednocześnie rowek przelewowy można również dostosować do produkcji uszczelek o różnych specyfikacjach i typach. Dostosowując rozmiar, kształt i położenie rowka przelewowego, tę samą formę można wykorzystać do produkcji uszczelek o różnych rozmiarach i grubościach, poprawiając wszechstronność formy i zmniejszając koszt inwestycji formy. Na przykład przy produkcji uszczelek typu O-ring objętość rowka przelewowego można regulować w zależności od rozmiaru pierścienia typu O-ring, zapewniając, że po uformowaniu O-ring będzie miał odpowiednią objętość (60%-90%), unikając problemu wycieków spowodowanych przepełnieniem lub niedopełnieniem.
3. Podstawowe funkcje rezerwacji rowka przelewowego w odlewaniu ciśnieniowym form uszczelek
Zastrzeżenie rowka przelewowego w formie uszczelki ma nie tylko oczywiste zalety konstrukcyjne, ale spełnia także ważne funkcje w procesie odlewania ciśnieniowego. Funkcje te są ze sobą powiązane i wzajemnie wspierane, zapewniając łącznie płynny przebieg procesu odlewania ciśnieniowego uszczelek i wysoką jakość produktów. Podstawowe funkcje można podzielić na następujące aspekty.
3.1 Zbieranie nadmiaru stopionego metalu i zanieczyszczeń
Podczas procesu odlewania ciśnieniowego uszczelki ilość stopionego metalu wlewanego do wnęki formy jest zwykle nieco większa niż objętość wnęki, aby zapewnić jej całkowite wypełnienie. Nadmiar stopionego metalu będzie spływał do rowka przelewowego pod wpływem ciśnienia odlewania ciśnieniowego, unikając przelewania się stopionego metalu ze szczeliny pomiędzy powierzchniami oddzielającymi formę, co nie tylko zapewnia czystość formy, ale także ogranicza powstawanie zadziorów na powierzchni uszczelki.
Jednocześnie roztopiony metal nieuchronnie będzie zawierać pewne zanieczyszczenia i warstwę tlenkową podczas procesu topienia i odlewania. Jeśli te zanieczyszczenia i naskórek tlenkowy dostaną się do wnęki, będą miały wpływ na jakość uszczelki. Rowek przelewowy może zbierać te zanieczyszczenia i naskórek tlenkowy, ponieważ gęstość zanieczyszczeń i naskórku tlenkowego jest mniejsza niż gęstość roztopionego metalu i będą one unosić się na powierzchni roztopionego metalu i spływać najpierw do rowka przelewowego, unikając w ten sposób przedostawania się do wnęki. Na przykład podczas odlewania uszczelek gumowych rowek przelewowy może gromadzić nadmiar materiału gumowego i zanieczyszczenia, zapewniając, że powierzchnia uszczelki będzie czysta i wolna od wad. Rowek przelewowy w kształcie litery V z zaokrąglonym dnem może lepiej zbierać zanieczyszczenia i ułatwiać czyszczenie resztek materiału po odlewaniu ciśnieniowym.
3.2 Wyładowanie gazu w komorze
Podczas procesu odlewania ciśnieniowego wnęka formy uszczelki nieuchronnie będzie zawierać pewną ilość powietrza. Ponadto środek antyadhezyjny zastosowany w formie po podgrzaniu wytworzy pewną ilość gazu. Jeśli gazy te nie zostaną usunięte na czas, zostaną owinięte w stopiony metal i utworzą otwory powietrzne wewnątrz uszczelki, co zmniejszy gęstość wewnętrzną i wytrzymałość mechaniczną uszczelki, a nawet wpłynie na jej skuteczność uszczelniania.
Rowek przelewowy odgrywa ważną rolę w odprowadzaniu gazu z wnęki. Rowek przelewowy jest zwykle połączony z rowkiem wylotowym formy, tworząc kompletny system odprowadzania gazu. Podczas procesu napełniania roztopionym metalem gaz we wnęce jest wypychany przez roztopiony metal do rowka przelewowego, a następnie odprowadzany z formy przez rowek wylotowy. Konstrukcja rowka przelewowego może rozszerzyć kanał odprowadzający gaz, przyspieszyć prędkość wypływu gazu i zapewnić całkowite rozładowanie gazu we wnęce przed zestaleniem stopionego metalu. Położenie rowka przelewowego należy ustawić w miejscu, w którym najprawdopodobniej gromadzi się gaz, takim jak róg wnęki, krawędź uszczelki oraz w miejscu zbiegania się wielu strumieni stopionego metalu, aby poprawić efekt wyładowania gazu.
Należy zauważyć, że jeśli położenie rowka przelewowego jest niewłaściwe (np. znajduje się daleko od zlewu stopionego metalu), gaz nie może zostać całkowicie uwolniony, co powoduje lokalne obszary wysokiego ciśnienia (większego niż 2500 mbar) i powstawanie defektów porowatości. Dlatego położenie rowka przelewowego należy określić zgodnie z kierunkiem przepływu stopionego metalu, który można dokładnie przewidzieć za pomocą narzędzi do symulacji odlewania ciśnieniowego, takich jak Zhizhu Chaoyun.
3.3 Regulacja prędkości napełniania i ciśnienia roztopionego metalu
Szybkość napełniania i ciśnienie roztopionego metalu są kluczowymi parametrami procesu w procesie odlewania ciśnieniowego uszczelek. Prędkość napełniania jest zbyt duża, co łatwo powoduje prądy wirowe, przepływ wsteczny i inne zjawiska, powodując dziury powietrzne i ślady przepływu; prędkość napełniania jest zbyt mała, co łatwo spowodować niewystarczające napełnienie i zamknięcie na zimno. Ciśnienie napełniania jest zbyt wysokie, co może spowodować uszkodzenie formy i odchylenie wymiarowe uszczelki; ciśnienie napełniania jest zbyt niskie, co nie zapewnia całkowitego wypełnienia wnęki przez roztopiony metal.
Rowek przelewowy może regulować prędkość napełniania i ciśnienie roztopionego metalu, zmieniając jego rozmiar i kształt. Na przykład zwiększenie pola przekroju poprzecznego rowka przelewowego może zmniejszyć ciśnienie napełniania we wnęce, spowolnić prędkość napełniania i uniknąć występowania prądów wirowych i przepływu wstecznego; zmniejszenie pola przekroju poprzecznego rowka przelewowego może zwiększyć ciśnienie napełniania we wnęce, przyspieszyć prędkość napełniania i rozwiązać problem niewystarczającego wypełnienia. Ponadto rowek przelewowy może również odgrywać rolę w zmniejszeniu ciśnienia. Gdy ciśnienie napełniania we wnęce będzie zbyt wysokie, nadmiar stopionego metalu spłynie do rowka przelewowego, zmniejszając ciśnienie we wnęce, chroniąc formę i zapewniając stabilność procesu odlewania ciśnieniowego.
Projektując rowek przelewowy, objętość rowka przelewowego należy rozsądnie obliczyć na podstawie ilości przelewu roztopionego metalu. Ogólnie rzecz biorąc, najpierw oblicza się maksymalną wielkość przelewu, a następnie określa się objętość rowka przelewowego, mnożąc maksymalną wielkość przelewu przez współczynnik 1,15–1,2, tak aby mieć pewność, że rowek przelewowy może w pełni pomieścić nadmiar stopionego metalu i czołowy skondensowany metal.
3.4 Kompensacja skurczu stopionego metalu
Roztopiony metal skurczy się do pewnego stopnia podczas procesu krzepnięcia. Jeżeli nie ma skutecznej kompensacji, wewnątrz uszczelki utworzą się wnęki skurczowe i porowatość skurczowa, co będzie miało wpływ na jakość wewnętrzną uszczelki. Rowek przelewowy może przechowywać pewną ilość stopionego metalu, co może z czasem uzupełnić skurcz stopionego metalu we wnęce, unikając występowania wnęk skurczowych i porowatości skurczowej.
Efekt kompensacji rowka przelewowego odzwierciedla się głównie w dwóch aspektach: po pierwsze, roztopiony metal w rowku przelewowym ma wyższą temperaturę niż roztopiony metal we wnęce i zestala się później niż roztopiony metal we wnęce. Podczas procesu krzepnięcia stopiony metal w rowku przelewowym może wpłynąć do wnęki, aby uzupełnić skurcz; po drugie, objętość rowka przelewowego jest rozsądnie zaprojektowana, aby pomieścić wystarczającą ilość stopionego metalu, aby sprostać wymaganiom skurczu roztopionego metalu we wnęce. Na przykład przy odlewaniu ciśnieniowym cienkościennych uszczelek skurcz roztopionego metalu jest stosunkowo duży, a rowek przelewowy o rozsądnej objętości może skutecznie kompensować skurcz, zapewniając wewnętrzną gęstość uszczelki.
W przypadku uszczelek elastomerowych, takich jak pierścienie typu O-ring, rowek przelewowy może również zapewniać przestrzeń dla bocznego rozszerzania się uszczelki po ściśnięciu. Ponieważ elastomery są prawie nieściśliwe, gdy O-ring zostanie ściśnięty osiowo, będzie się rozszerzał w bok. Rowek przelewowy może zapewnić wystarczającą przestrzeń dla tego rozszerzania, zapobiegając uszkodzeniu pierścienia uszczelniającego typu O-ring lub formy z powodu niewystarczającej przestrzeni rozszerzającej i zapewniając skuteczność uszczelniającą pierścienia uszczelniającego typu O-ring.
3.5 Ochrona formy i przedłużenie jej żywotności
Forma do uszczelek jest narzędziem wysoce precyzyjnym i kosztownym. Żywotność formy wpływa bezpośrednio na koszty produkcji i wydajność przedsiębiorstwa. Zastrzeżenie rowka przelewowego może chronić formę i przedłużyć jej żywotność z wielu aspektów.
Po pierwsze, rowek przelewowy może zmniejszyć zużycie wnęki formy i prowadnicy. Zanieczyszczenia i naskórek tlenkowy w roztopionym metalu spowodują zużycie wnęki formy i wlewu, jeśli dostaną się do wnęki. Rowek przelewowy może zbierać te zanieczyszczenia i naskórek tlenkowy, unikając ich kontaktu z wnęką formy i wlewem, zmniejszając w ten sposób zużycie. Po drugie, rowek przelewowy może zmniejszyć ciśnienie we wnęce, uniknąć uszkodzenia formy z powodu nadmiernego ciśnienia i zapewnić stabilność strukturalną formy. Po trzecie, rowek przelewowy może ułatwić wyjmowanie uszczelki z formy. Po zakończeniu odlewania resztki stopionego metalu w rowku przelewowym można rozformować razem z uszczelką, unikając przywierania stopionego metalu do formy, zmniejszając trudność wyjmowania i unikając uszkodzenia formy podczas wyjmowania.
Ponadto rowek przelewowy może również zmniejszyć obciążenie formy w zakresie konserwacji. Pozostały materiał w rowku przelewowym jest łatwy do czyszczenia, co pozwala uniknąć blokowania prowadnicy formy i wnęki, zmniejsza częstotliwość czyszczenia i konserwacji formy oraz dodatkowo wydłuża żywotność formy. Na przykład przy odlewaniu ciśnieniowym uszczelek przedniej pokrywy silnika rozsądne zarezerwowanie rowka przelewowego może zmniejszyć zużycie rdzenia i wnęki formy, a żywotność formy można wydłużyć o ponad 20%.
4. Kluczowe punkty przy projektowaniu rezerwacji rowka przelewowego w procesie odlewania ciśnieniowego form uszczelek
Aby w pełni wykorzystać zalety konstrukcyjne i podstawowe funkcje rowka przelewowego w odlewaniu ciśnieniowym uszczelek, konstrukcja rowka przelewowego musi być zgodna z pewnymi zasadami i kluczowymi punktami, łącząc cechy strukturalne uszczelki i wymagania techniczne procesu odlewania ciśnieniowego. Konkretne kluczowe punkty są następujące.
4.1 Określenie położenia rowka przelewowego
Położenie rowka przelewowego jest bezpośrednio związane z jego funkcją. Ogólnie rzecz biorąc, rowek przelewowy powinien być ustawiony w następujących pozycjach: po pierwsze, pozycja, w której roztopiony metal jest ostatecznie wypełniony wnęką, np. krawędź uszczelki, narożnik wnęki itp., aby zapewnić całkowite wypełnienie wnęki przez roztopiony metal; po drugie, położenie, w którym najprawdopodobniej gromadzi się gaz, np. zamknięty róg wnęki, położenie, w którym stopiony metal przepływa w przeciwnych kierunkach itp., aby ułatwić odprowadzanie gazu; po trzecie, miejsce, w którym zanieczyszczenia z największym prawdopodobieństwem unoszą się na wodzie, np. górna część wnęki, w celu gromadzenia się zanieczyszczeń i warstwy tlenku; po czwarte, położenie, w którym forma jest łatwa do noszenia, takie jak prowadnica i połączenie wnęki, aby zmniejszyć zużycie formy.
W procesie projektowania można symulować kierunek przepływu roztopionego metalu we wnęce za pomocą oprogramowania do symulacji odlewania ciśnieniowego, aby dokładnie określić położenie rowka przelewowego. Na przykład tryb „wypełniania wielobramkowego” platformy symulacyjnej odlewania ciśnieniowego Zhizhu Chaoyun można wykorzystać do szybkiego znalezienia końcowego obszaru wypełnienia roztopionym metalem, a następnie można określić położenie rowka przelewowego zgodnie z tym obszarem.
4.2 Określenie wielkości rowka przelewowego
Na wielkość rowka przelewowego składa się długość, szerokość, głębokość i objętość, które należy określić w zależności od wielkości uszczelki, rodzaju roztopionego metalu i parametrów procesu odlewania ciśnieniowego. Ogólnie rzecz biorąc, objętość rowka przelewowego powinna wynosić od 5% do 15% objętości wnęki uszczelki, aby zapewnić możliwość gromadzenia w niej nadmiaru stopionego metalu, zanieczyszczeń i gazu. Głębokość rowka przelewowego powinna wynosić od 0,5 do 2 razy grubość uszczelki, a szerokość od 1 do 3 razy głębokość, aby zapewnić płynny przepływ roztopionego metalu.
Dla różnych typów uszczelek należy odpowiednio dostosować wielkość rowka przelewowego. Na przykład w przypadku uszczelek cienkościennych głębokość rowka przelewowego powinna być mniejsza, aby nie wpływać na dokładność wymiarową uszczelki; w przypadku uszczelek grubościennych głębokość rowka przelewowego może być większa, aby zapewnić efekt zbierania nadmiaru stopionego metalu. W przypadku uszczelek gumowych odległość między dolną powierzchnią rowka przelewowego a powierzchnią dociskową powinna wynosić 0,8-1,2 mm, co pozwala skutecznie uniknąć problemu nadmiernych zadziorów.
4.3 Określenie kształtu rowka przelewowego
Kształt rowka przelewowego powinien być zaprojektowany zgodnie z kierunkiem przepływu roztopionego metalu i cechami konstrukcyjnymi uszczelki, tak aby zapewnić płynny przepływ roztopionego metalu i wygodę czyszczenia. Typowe kształty rowków przelewowych obejmują prostokątny, trapezowy, w kształcie litery V i w kształcie łuku. Wśród nich rowek przelewowy w kształcie litery V ma zalety małego oporu przepływu i łatwego czyszczenia, co jest szeroko stosowane w odlewaniu ciśnieniowym uszczelek. Kąt otwarcia rowka przelewowego w kształcie litery V wynosi zwykle 45°-60°, a dolna część rowka przelewowego w kształcie litery V ma zaokrąglony narożnik, aby uniknąć koncentracji naprężeń i ułatwić przepływ stopionego metalu.
W przypadku uszczelek o skomplikowanych kształtach kształt rowka przelewowego należy dostosować do kształtu uszczelki, tak aby rowek przelewowy mógł zebrać nadmiar stopionego metalu i gazu we wszystkich pozycjach. Na przykład w przypadku uszczelek pierścieniowych rowek przelewowy może mieć kształt pierścieniowy, który może gromadzić nadmiar stopionego metalu i gazu wokół uszczelki, zapewniając jednolitą jakość uszczelki.
4.4 Koordynacja z innymi konstrukcjami form
Rowek przelewowy nie jest niezależną strukturą w formie uszczelki i musi być ściśle skoordynowany z innymi strukturami formy, takimi jak prowadnica, rowek wylotowy i wnęka, aby utworzyć kompletny system odlewania ciśnieniowego. W pierwszej kolejności należy połączyć rowek przelewowy z rynienką, tak aby nadmiar stopionego metalu mógł swobodnie spływać do rowka przelewowego; po drugie, rowek przelewowy powinien być połączony z rowkiem wylotowym, aby zapewnić terminowe odprowadzenie gazu zgromadzonego w rowku przelewowym; po trzecie, rowek przelewowy powinien być oddzielony od wnęki na pewną odległość, aby uniknąć wpływu na dokładność wymiarową uszczelki.
Dodatkowo rowek przelewowy powinien być skoordynowany z mechanizmem wyjmowania formy. Resztki stopionego metalu w rowku przelewowym należy rozformować razem z uszczelką, unikając przywierania resztek materiału do formy i zapewniając płynne wyjmowanie z formy. Na przykład, w rowku przelewowym można ustawić popychacz, aby ułatwić wyjmowanie resztek materiału.
5. Wniosek
Rozsądne zarezerwowanie rowka przelewowego w odlewie ciśnieniowym uszczelki jest ważnym środkiem poprawiającym jakość produktów uszczelkowych, optymalizującym proces produkcyjny i obniżającym koszty produkcji. Ma oczywiste zalety konstrukcyjne w zakresie poprawy dokładności wymiarowej uszczelek, optymalizacji procesu napełniania stopionym metalem, zmniejszenia ilości złomu, poprawy jakości powierzchni i gęstości wewnętrznej uszczelek oraz poprawy możliwości dostosowania formy do procesu odlewania ciśnieniowego. Jednocześnie rowek przelewowy spełnia również ważne funkcje, takie jak zbieranie nadmiaru stopionego metalu i zanieczyszczeń, odprowadzanie gazu do wnęki, regulacja prędkości napełniania i ciśnienia roztopionego metalu, kompensacja skurczu roztopionego metalu i ochrona formy.
W rzeczywistym procesie projektowania formy uszczelki położenie, rozmiar i kształt rowka przelewowego należy określić zgodnie z charakterystyką strukturalną uszczelki, rodzajem stopionego metalu i parametrami procesu odlewania ciśnieniowego, a także powinien być ściśle skoordynowany z innymi konstrukcjami formy, aby w pełni spełnić swoją rolę. Dzięki ciągłemu rozwojowi technologii odlewania ciśnieniowego konstrukcja rowka przelewowego będzie bardziej naukowa i rozsądna, co zapewni silniejsze wsparcie dla wysokiej jakości produkcji części uszczelek i będzie sprzyjać rozwojowi przemysłu produkcji uszczelek.
