6. مقدمة تفصيلية لعملية صب القالب الدائم -3
تصميم من نوع المعدن
بعد رسم عملية الصب، يمكن تنفيذ تصميم القالب المعدني. يتضمن محتوى التصميم بشكل أساسي تحديد الهيكل والحجم والنواة ونظام العادم وآلية القذف للقالب المعدني. يجب أن يكون القالب المعدني المصمم بسيطًا في البنية، ومريحًا في المعالجة، ومعقولًا في اختيار المواد، وآمنًا وموثوقًا به.
1. الشكل الهيكلي من النوع المعدني
يعتمد هيكل نوع المعدن على شكل وحجم الصب وعدد وجوه الفصل ونوع السبائك وحجم الإنتاج. من خلال موضع الوجه المكتوب، يكون للهيكل المعدني الأشكال التالية: 1. نوع المعدن الكلي، الوجه غير المتنافر الخالي من الشكل، الهيكل بسيط، ولكنه مناسب فقط للصب البسيط والوجه غير المتنافر؛ نوع المعدن الفاصل الأفقي، وهو مناسب للصب على شكل عجلة رقيقة الجدران. 3. نوع المعدن الفاصل الرأسي، هذا النوع من المعدن سهل فتح منفذ البوابة ونظام العادم، نوع الفتح والإغلاق مريح، ويسهل تحقيق الإنتاج الميكانيكي؛ نوع المعدن الفاصل المتكامل: يتكون من وجهين أو أكثر للفصل، أو حتى الكتل الحية، ويستخدم بشكل عام في إنتاج الصب المعقد. سهل التشغيل، يستخدم على نطاق واسع في الإنتاج.
يعتمد هيكل القالب المعدني على شكل الصب والحجم وعدد أسطح الفصل ونوع السبائك ودفعة الإنتاج. اعتمادًا على مكان سطح الفصل، يمكن أن يتخذ الهيكل المعدني الأشكال التالية:
- القالب المعدني بالكامل ليس له سطح فاصل وبنية بسيطة، ولكنه مناسب فقط للصب ذو الشكل البسيط وعدم وجود سطح فاصل
- قالب معدني للتقسيم الأفقي لصب العجلات ذات الجدار الرقيق.
- قالب معدني للتقسيم الرأسي، سهل الفتح والإغلاق، وسهل تحقيق الإنتاج الميكانيكي؛ يستخدم بشكل أساسي لإنتاج المسبوكات الصغيرة البسيطة
- قالب فصل معدني متكامل: يتكون من سطحين أو أكثر للفصل، وحتى الكتل الحية، ويُستخدم بشكل شائع في إنتاج المسبوكات المعقدة. سهل التشغيل، ويستخدم على نطاق واسع في الإنتاج.
2. تصميم الجسم المعدني
الجسم الرئيسي للقالب المعدني هو الجزء الذي يشكل تجويف القالب لتشكيل شكل الصب. يرتبط الهيكل الرئيسي بحجم الصب وموضع الصب في القالب وسطح الفصل ونوع السبائك. في التصميم، يجب أن يكون التجويف دقيقًا في الحجم وسهل إعداد نظام البوابة ونظام العادم وسهل صب القالب ولديه قوة وصلابة كافية.
3. تصميم قلب معدني
اعتمادًا على تعقيد الصب ونوع السبائك، يمكن استخدام نوى من مواد مختلفة. بشكل عام، عند صب الأجزاء المعقدة ذات الجدران الرقيقة أو السبائك ذات نقطة الانصهار العالية (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ والحديد الزهر)، يتم استخدام نوى الرمل، وفي صب السبائك القابلة للانصهار (مثل الألومنيوم وسبائك المغنيسيوم)، يتم استخدام نوى المعدن في الغالب. يمكن أيضًا استخدام نوى الرمل ونوى المعدن في نفس الصب.
4. عادم معدني
في تصميم القالب المعدني يجب أن تكون هناك مرافق للعادم، والعادم بالطرق التالية:
- قم بإخراج الهواء عن طريق إزالة الفراغ الموجود بين سطح الفصل أو سطح الجمع للجزء الموجود في التجويف.
- افتح فتحة تهوية. أي في السطح الفاصل أو أجزاء التجويف من السطح المشترك، أو سطح القلب أو سطح القاذف لعمل فتحة عادم.
- قم بضبط فتحات التهوية. عادة ما يتم ترتيب فتحة العادم في الجزء الأعلى من القالب المعدني.
- سدادة العادم هي معدات العادم الشائعة من النوع المعدني
5. تصميم آلية الصب بالقذف
الجزء المقعر المحدب من تجويف القالب المعدني سيعيق انكماش الصب، وستكون هناك مقاومة عندما يخرج الصب من القالب. في تصميم آلية القاذف، يجب الانتباه إلى النقاط التالية لمنع تلف الجزء العلوي من الصب، أي لمنع تشوه الصب من الجزء العلوي أو من حفر القاذف على سطح الصب؛ لمنع قضيب القاذف من الالتصاق، أولاً وقبل كل شيء، يجب أن تكون الخلوص بين قضيب القاذف وفتحة قضيب القاذف مناسبًا. إذا كانت الفجوة كبيرة جدًا بحيث يسهل حفرها في المعدن، فقد تتسبب الفجوة الصغيرة جدًا في ظاهرة الالتصاق. أظهرت التجربة أن مستوى d 4 / DC4 هو الأفضل
6. آلية تحديد المواقع والتوجيه والقفل للنوع المعدني
عندما يكون النوع المعدني مغلقًا، يلزم أن يكون وضع النصفين دقيقًا، وعادةً ما يتم استخدام طريقتين، وهما وضع دبوس الوضع ووضع "التوقف". بالنسبة للفصل العلوي والسفلي، عندما يكون سطح الفصل مستديرًا، يمكن اعتماد وضع "التوقف"، بينما بالنسبة لسطح الفصل المستطيل، يتم استخدام دبابيس الوضع في الغالب. يجب وضع دبوس الوضع في محيط سطح الفصل. عندما يكون حجم القالب المعدني كبيرًا ووزنه كبيرًا، يجب أن يكون من السهل فتح القالب وإغلاقه.
7. اختيار المقاطع المعدنية
من تحليل أسباب فشل القالب المعدني، يمكن ملاحظة أنه يجب القضاء على المتطلبات التالية لتصنيع مواد القالب المعدني: مقاومة جيدة للحرارة والتوصيل الحراري، وعدم التشوه وعدم التلف عند التسخين المتكرر، وقوة معينة، وصلابة ومقاومة للتآكل، وقابلية جيدة للتصنيع.
الحديد الزهر هو المادة الأكثر استخدامًا في قوالب المعادن. أداء المعالجة جيد، ورخيص، ويمكن تصنيعه في المصنع العام، وهو مقاوم للحرارة، ومقاوم للتآكل، وهو مادة معدنية أكثر ملاءمة. يتم استخدام الفولاذ الكربوني والمنخفض السبائك فقط عندما تكون هناك حاجة إلى متطلبات عالية.
وقد لوحظ في الخارج أن سبائك الألومنيوم تستخدم في صنع قالب معدني، ويمكن أن يتم أنودة سطح قالب الألومنيوم، ويتم الحصول على طبقة من فيلم أكسيد مكون من Al2O3 وAl2O3 H2o، والذي يتميز بنقطة انصهار عالية وصلابة ومقاومة للحرارة ومقاومة للتآكل. وقد تم الإبلاغ عن أن قالب الألومنيوم هذا، إذا تم تبريده بالماء، يمكن استخدامه ليس فقط لصب الألومنيوم والنحاس ولكن أيضًا لصب الحديد.