Stenknusningsmaskiner anvendes i vid udstrækning i mange afdelinger såsom miner, smeltning, byggematerialer, motorveje, jernbaner, vandbeskyttelse og kemisk industri. Med udviklingen af verdensøkonomien, genoplivningen af minedrift og andre grundlæggende industrier, efterspørgslen og stigningen i knusere bliver kundernes krav til produktkvalitet og ydeevne højere og højere. Som en vigtig storstøbningsstøbning i minedrift har hovedrammen en kompleks struktur, lille og ensartet vægtykkelse sammenlignet med øvre beslag, øvre beslag og mellembeslag. Det er vanskeligt at realisere rækkefølgen af sammenstøbning af støbegods på grund af de strukturelle egenskaber. Under produktionen er defekterne ved deformation, krympeporøsitet og svindhulrum relativt fremtrædende. Efter magnetisk partikelinspektion viser de magnetiske mærker ud over standarden, at det ikke kun påvirker produktets kvalitet, øger omkostningerne, men også påvirker leveringstiden. I dette papir bruges den numeriske simuleringsteknologi til størkningsprocessen til at optimere støbeprocessen, sikre den sekventielle størkning af støbegods og tilførselseffekten af smeltet stål, til sidst løse svindhulrummet og krympeporøsitetsdefekterne i hovedrammen, forbedre kvaliteten af hovedrammen og sikre batchstabil levering af sådanne produkter.
Grundlæggende parametre og tekniske krav til kegleknuser hovedramme
Vi fremstiller bare en MP800 kegleknuser hovedramme til vores kunder, så vi vælger denne del som et eksempel.
MP800 kegleknus hovedramme er meget stor, størrelse: 3727 * 2436 (mm), vægt: 35.3 t, materiale: J03006
J03006 Kemisk sammensætning | |||||||
C | Si | Mn | S | P | Ni | Cr | Mo |
0.25-0.35 | 0.2-1.0 | 0.7-0.75 | ≤ 0.04 | ≤ 0.04 | ≤ 0.5 | ≤ 0.25 | ≤ 0.2 |
Produktionsprocessen med kegleknuser hovedramme
1.I henhold til analysen af støbestrukturen bestemmes skilleplanen for støbning. Bæltets mindste vægtykkelse og den nedre store flange er designet som skilleflader, som vist i følgende figur:
2. Fodringsmetoden er designet i henhold til støbningssekvensens størkning. Fra strukturanalysen er der store hot spots ved de øvre og nedre flanger, og det er vanskeligt at realisere den sekventielle størkning i samme retning. Derfor er det kolde jern designet fra det midterste bælte, og fodringsstigrøret er designet ved de øvre og nedre flanger.
3. Bundhældesystemet til hældning vedtages til hældningstilstand, det vil sige, at det flydende stål føres til bunden af støbningen gennem gran og krydsgran og derefter injiceres i formhulrummet fra bunden ved den indvendige port.
Kegleknuser hovedramme støbning del problemer og analyse
Kegleknuser Hovedramme Støbeproblemer
I den faktiske produktion bruges den indledende proces til modellering og hældning. Der blev fundet en stor mængde svind ved bæltet, og støbthårdheden ved det mellemliggende akselhul opfyldte ikke de tekniske krav, som vist i figuren:
Analyse af problemer
I processen med støbning af køling fra hældningstemperatur til stuetemperatur er der tre indbyrdes forbundne krympningstrin: væskekrympning, størkningskrympning og fast krympning. Ifølge størkningsteorien er volumenkrympningen mellem væske-faste faselinier det vigtigste trin til dannelse af krympekavitet og krympeporøsitet. Store og koncentrerede huller kaldes svindhulrum, mens små og spredte huller kaldes svindhulrum. Når væsketilførselskanalen er uhindret, og dendrit ikke danner en netværksstruktur, viser volumenkrympningen et koncentreret svindhulrum og er placeret i den øverste del af støbningens flydende enhed; mens når dendrit danner en ramme, blokeres makrofodringskanalen, og volumenkrympningen af den flydende del omgivet af dendritpartitionen viser en krympeporøsitet. Krympeporøsitet er en kompleks proces, der ikke kun er relateret til legeringsegenskaber og temperatur, men også relateret til dendriters størrelsesegenskaber og deres strukturelle morfologi, væksthastighed, eksternt tryk og andre faktorer
Fra et makroskopisk synspunkt anses det for, at vægtykkelsen af bæltet på mp800-hovedrammen er relativt ensartet, og tilførselsstigrøret ved procesdesign er indstillet på de øvre og nedre flangebehandlingsflader. Der er intet metaltilskud ved støbebåndet, og der dannes ikke en god kileformet fødekanal, hvilket resulterer i utilstrækkelig lodret endelig tilførselsafstand af stigrøret, og støbevægens centrum ser ud til at blive krympet under størkningsprocessen.
Fra størkningssynet begynder volumenet af smeltet stål at trække sig sammen med temperaturfaldet efter hældning af hovedrammen. Når støbningen er i flydende tilstand, er der ingen dendritdannelse i det flydende metal, tilførselskanalen til støbningen er blokeret, og det flydende metal har god fluiditet. Når væsken krymper, kan det smeltede stål i stigrøret tilføres fuldt ud. Med det yderligere fald i temperaturen kommer støbningen ind i den flydende-faste overgangszone. På dette tidspunkt forekommer den største størkningskrympning, og væskemængden ændres meget. Fodring af støbning afhænger hovedsageligt af tre tilstande: massefodring, dendritfodring og eksplosiv påfyldning. På det senere stadie af størkning begyndte et stort antal dendriter at dannes med udviklede dendriter, forbundne dendritarme og et stort antal netværksstrukturer dannet mellem dendriter. På dette tidspunkt udvikles dendritarmen, som ikke er let at blive beskadiget af væsketrykforskellen. Samtidig er hovedrammestrukturen her den ensartede vægtykkelse, og størkningsprocessen sker fra top til bund på samme tid. Et stort antal dendritforbindelser forhindrer tilførsel af stigrørsvæske til dette sted, og "eksplosiv påfyldning" vil ikke forekomme. Fodervæsken flyder mellem dendritter med stor modstand, hvilket grundlæggende er siv, så væsken mellem dendritter ikke kan få den ydre foder og til sidst producerer krympeporøsitet. Fra dette synspunkt kan stigrøret ikke øges i den efterfølgende procesforbedring.
Støbningens hårdhed ved skafthullet kan ikke opfylde de tekniske krav, primært fordi hårdheden af andre dele af stykket ikke er høj, kun hårdheden af denne del er høj.
Kegleknuser Hovedramme Forbedring af svind
- Bæltet på mp800-hovedrammen er for langt væk fra den øverste stigerør, og stigerørens fodringsgradient er ikke nok. Gennem modulberegning øges procesgodtgørelsen, øges fodringskanalen, så fødekanalen er senere end størkning af hot spot, så støbningen kan opnå sekventiel størkning. Efter forbedring tilføjes procesgodtgørelse mellem stigrør og varm samling, så krympeporøsitet kan undgås fuldstændigt.
- Forøg stigrørets effektive fodringsafstand. Generelt er stigningsstørrelsens effektive fodringsafstand L = R + e (lineal: stigerørs fodringsområde, e: slutområde). Der er to måder at øge stigrørens fodringsafstand, dvs. at øge stigrørets koldt jern. Imidlertid er det i produktionen undertiden fundet, at krympning opstår, når afstanden mellem de to stigrør er tæt på stigrøret F. Dette skyldes den termiske interferens mellem de to stigrør og forlængelsen af størkningstiden. Det er også muligt, at de to stigrør strømmer gennem hinanden og får de to stigrør og stigrøret til at størkne synkront. I det senere stadium opstår svind, når der ikke er fodring. Derfor indstilles det kolde jern i procesmodifikationen mellem de øvre og nedre flangestigninger, og det kolde jern placeres i den mindste vægtykkelse for at øge slutarealet.
- Gennem lokal varmebehandling kan hårdheden af støbningen på dette sted opfylde de tekniske krav.
Gennem forbedringen havde Qiming Machinery støbt MP800 kegleknuser hovedramme af høj kvalitet til vores kunder.