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球铁分享,看美国工程师怎样改善铸件质量和内核设计
发布时间:
2016-04-29 00:00
来源:
美国铸钢协会、全球铸造联盟
约翰迪尔加入尼桑铸造(坎塔布里亚,位于西班牙)这个庞大的球墨铸铁家族,已经有些年了。今天要解决的铸造是一个关键组成部分用于履带式液压驱动列车,这仍然属于土木工程机械。
“T239237”系统是一个传输系统的一部分由约翰迪尔在赫塔菲,接近马德里。这是工厂的核心产品,是一种日产坎塔布里亚的关键铸件生产这个项目。
铸造(239237T)也被称为“眼泪”,由于它的形状,是臭名昭著的铸造中,主要是因为之前与孔隙度相关的问题。即使有一个“批准让步”,许多铸件仍然拒绝由于孔隙度显示在加工过程中,因为这会大大降低生产率和为客户服务的效率。多年来许多试图解决气孔问题,与变化的控制和供给系统。这些最初的尝试通常是失败的,此次铸造的实验开始不辜负它的名字——“撕裂”。
在基本条款,铸造的问题是由于制图方面,相对较高的重量和材料规范(数次500- 7)。
铸件几何(图1 & 2)突出重要截面厚度的变化,产生两种不同的冷却和凝固卷。这让内圈完全孤立,难以改善,导致总孔隙度的缺陷。
孔隙缺陷总是位于铸造的中心部分,如图3和4所示。
铸造与几个工艺参数进行了试验,消除存在的问题:
· 化学分析
· 浇注温度
· 调整冶金
· 供料系统修改
以上完全解决了这一问题,所以工厂决定使用一个寒冷的内面铸造、缺陷转移到一个更可接受的位置。
不同的设计方法进行了研究,其目的在于将发冷铸件的内在和外在部分,探讨影响冷却。 (图5、6)
甚至使用发冷、所需的质量标准不能持续,最终加工后的废料水平近2.5%——这仍然是无法接受的,由于加工废料的高成本。
另一个问题与制冷机的使用是如何消除铸造后内核过冷。最初,铸造必须使用手动系统去除寒冷,见图7。这种做法是昂贵和困难的,从安全角度来说也不满意。随后,液压机使用(图8),这提高了安全方面但创建一组不同的问题的风险标记下的铸件表面深度加工余量。即使应用涂层发冷,小缺陷发生给了缺陷铸件的加工区域。
生产铸造发冷也是一个问题,这些必须内部和在许多情况下是不可能重视它们。
2009年约翰迪尔提出改变铸件的设计。 这是一个小型铸件的几何形状的变化,但所需的时间不符的过程,提出了为与一个机会建立一个日产的新方法的建议。
日产坎塔布里亚之间建立了一个联合项目,为西班牙,目的是解决现有的收缩问题,提高铸件的质量和一致性。
工作开始凝固,模具充填研究使用MAGMASOFT?。有两个明确的目标:
1. 消除使用发冷
2.评估的使用高度放热FEEDEX现货供料器(现在可以应用由于铸件设计修改)
选择的选项是饲料的外部轮廓铸造KALMINEX* 2000 zp 9/12 K套管;同时使用FEEDEXVSK770/33 MH套筒(模数4.2厘米)给内部铸造的一部分。这种喂给了铸造几个优点的结合,高产量,改善成型性能和一个非常小的接触面积与铸造(导致后续减少铸件清理时间)。
除了改善喂养系统设计、核心制造30%的铬铁矿砂在型芯砂混合改善在凝固过程中温度梯度。因此,核心是疲软的过冷,减少过热效应在中央铸造的一部分。 (图9和图10)
基于MAGMASOFT模拟预测,它是决定生产的一系列测试铸件来确认是否收缩问题得到解决。
测试的结果,从一开始,非常有前途的技术,内部缺陷的铸件完全明显和清晰(图11)。
这个项目的结果非常令人满意的日产铸造和客户约翰迪尔。日产的一个重要和昂贵的废问题已经解决,随着缺陷后才发现最终的加工过程。重要的是,这个问题一直没有解决整体铸造成本的增加。使用FEEDEX K点喂养技术已经大大改善了铸件产量,降低铸件清理成本,消除了传统发冷的必要性。与废料百分比现在运行在一个非常低的水平,这个项目展示了伙伴关系日产坎塔布里亚的有效性,为西班牙。
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