Les machines de concassage de pierre sont largement utilisées dans de nombreux départements tels que les mines, la fonte, les matériaux de construction, les autoroutes, les chemins de fer, la conservation de l'eau et l'industrie chimique. Avec le développement de l'économie mondiale, la renaissance de l'industrie minière et d'autres industries de base, la demande et l'augmentation des concasseurs, les exigences des clients en matière de qualité et de performance des produits sont de plus en plus élevées. En tant que moulage à grande échelle important dans les machines minières, le cadre principal a une structure complexe, une épaisseur de paroi petite et uniforme par rapport au support supérieur, au support supérieur et au support central. Il est difficile de réaliser la séquence de congélation des pièces moulées en raison des caractéristiques structurelles. Lors de la production, les défauts de déformation, de porosité de retrait et de cavité de retrait sont relativement importants. Après inspection des particules magnétiques, les marques magnétiques au-delà de la norme montrent que cela affecte non seulement la qualité du produit, augmente le coût, mais affecte également le délai de livraison. Dans cet article, la technologie de simulation numérique du processus de solidification est utilisée pour optimiser le processus de coulée, assurer la solidification séquentielle des pièces moulées et l'effet d'alimentation de l'acier fondu, enfin résoudre la cavité de retrait et les défauts de porosité de retrait du cadre principal, améliorer la qualité du châssis principal, et assurer l'approvisionnement stable par lots de ces produits.
Paramètres de base et exigences techniques de châssis principal de concasseur à cône
Nous fabriquons juste un châssis principal de concasseur à cône MP800 pour nos clients, nous choisissons donc cette pièce comme exemple.
Le châssis principal du concasseur à cône MP800 est très grand, taille: 3727 * 2436 (mm), poids: 35.3 t, matériau: J03006
J03006 Composition chimique | |||||||
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 |
Le processus de production du châssis principal du concasseur à cône
1.Selon l'analyse de la structure de coulée, le plan de séparation de la coulée est déterminé. L'épaisseur de paroi minimale de la courroie et la grande bride inférieure sont conçues comme des surfaces de joint, comme illustré dans la figure suivante:
2. La voie d'alimentation est conçue selon la manière de solidification de séquence de coulée. D'après l'analyse structurelle, il existe de grands points chauds au niveau des brides supérieure et inférieure, et il est difficile de réaliser la solidification séquentielle dans la même direction. Par conséquent, le fer à repasser froid est conçu à partir de la courroie médiane et la colonne montante d'alimentation est conçue au niveau des brides supérieure et inférieure.
3. Le système de coulée de retour inférieur est adopté pour le mode de coulée, c'est-à-dire que l'acier liquide est conduit vers le bas de la coulée à travers la carotte et la carotte croisée, puis injecté dans la cavité du moule depuis le bas par la porte intérieure.
Problèmes et analyse des pièces de moulage du châssis principal du concasseur à cône
Problèmes de pièces de moulage du châssis principal du concasseur à cône
Dans la production réelle, le processus initial est utilisé pour la modélisation et le coulage. Une grande quantité de retrait a été constatée au niveau de la courroie et la dureté de la pièce moulée au niveau du trou d'arbre intermédiaire ne répondait pas aux exigences techniques, comme le montre la figure:
Analyse des problèmes
Dans le processus de refroidissement de coulée de la température de coulée à la température ambiante, il y a trois étapes de retrait interdépendantes: retrait liquide, retrait de solidification et retrait solide. Selon la théorie de la solidification, le retrait volumique entre les lignes de phase liquide-solide est l'étape principale de formation de la cavité de retrait et de la porosité de retrait. Les trous grands et concentrés sont appelés cavités de retrait, tandis que les trous petits et dispersés sont appelés cavités de retrait. Lorsque le canal d'alimentation en liquide n'est pas obstrué et que la dendrite ne forme pas une structure de réseau, le retrait de volume présente une cavité de retrait concentrée et est situé dans la partie supérieure de l'unité fluide de la pièce coulée; tandis que lorsque la dendrite forme une ossature, le canal d'alimentation macro est bloqué, et le retrait de volume de la partie liquide entourée par la cloison de dendrite montre une porosité de retrait. La porosité de retrait est un processus complexe, qui n'est pas seulement lié aux propriétés de l'alliage et à la température, mais également aux caractéristiques de taille des dendrites et à leur morphologie structurelle, vitesse de croissance, pression externe et autres facteurs
Du point de vue macroscopique, on considère que l'épaisseur de paroi de la courroie du cadre principal mp800 est relativement uniforme et que la colonne montante d'alimentation de la conception de processus est placée au niveau des surfaces de traitement de bride supérieure et inférieure. Il n'y a pas de subvention métallique au niveau de la courroie de coulée, et un bon canal d'alimentation en forme de coin n'est pas formé, ce qui entraîne une distance d'alimentation finie verticale insuffisante de la colonne montante, et le centre de la paroi de coulée semble se rétrécir pendant le processus de solidification.
Du point de vue de la solidification, le volume d'acier fondu commence à se contracter avec la diminution de la température après le coulage du cadre principal. Lorsque la pièce moulée est à l'état liquide, il n'y a pas de formation de dendrite dans le métal liquide, le canal d'alimentation de la pièce moulée est débloqué et le métal liquide a une bonne fluidité. Lorsque le liquide rétrécit, l'acier fondu dans la colonne montante peut être entièrement alimenté. Avec la diminution supplémentaire de la température, la pièce moulée entre dans la zone de transition liquide-solide. A ce moment, le principal retrait de solidification se produit et le volume de liquide change considérablement. L'alimentation de la coulée dépend principalement de trois modes: alimentation en masse, alimentation en dendrite et remplissage explosif. Au stade ultérieur de la solidification, un grand nombre de dendrites ont commencé à se former, avec des dendrites développées, des bras de dendrites connectés et un grand nombre de structures de réseau formées entre les dendrites. A ce moment, le bras de dendrite est développé, ce qui n'est pas facile à endommager par la différence de pression du liquide. Dans le même temps, la structure principale du cadre est ici l'épaisseur de paroi uniforme et le processus de solidification se produit de haut en bas en même temps. Un grand nombre de connexions de dendrite entravent l'alimentation du liquide de la colonne montante à cet endroit et un «remplissage explosif» ne se produira pas. Le fluide d'alimentation s'écoule entre les dendrites avec une grande résistance, qui est essentiellement une infiltration, de sorte que le fluide entre les dendrites ne peut pas obtenir l'alimentation externe et finalement produire une porosité de retrait. De ce point de vue, la colonne montante ne peut pas être augmentée lors de l'amélioration ultérieure du processus.
La dureté de la pièce moulée au niveau du trou d'arbre ne peut pas répondre aux exigences techniques, principalement parce que la dureté des autres parties de la pièce n'est pas élevée, seule la dureté de cette pièce est élevée.
Amélioration du rétrécissement du châssis principal du concasseur à cône
- La courroie du cadre principal mp800 est trop éloignée de la colonne montante supérieure et la pente d'alimentation de la colonne montante n'est pas suffisante. Grâce au calcul du module, augmentez la tolérance de processus, augmentez le canal d'alimentation, de sorte que le canal d'alimentation soit plus tardif que la solidification du point chaud, de sorte que la coulée puisse réaliser une solidification séquentielle. Après amélioration, une tolérance de processus est ajoutée entre la colonne montante et le joint chaud, de sorte que la porosité de retrait peut être complètement évitée.
- Augmentez la distance d'alimentation effective de la colonne montante. En général, la distance d'alimentation effective de la colonne montante est L = R + e (règle: zone d'alimentation de la colonne montante, e: zone d'extrémité). Il existe deux façons d'augmenter la distance d'alimentation de la colonne montante, c'est-à-dire d'augmenter la place de la colonne montante en fer froid. Cependant, en production, on constate parfois qu'un retrait se produit lorsque la distance entre les deux colonnes montantes est proche de la colonne montante F. Ceci est dû à l'interférence thermique des deux colonnes montantes et à l'allongement du temps de solidification. Il est également possible que les deux colonnes montantes se croisent et fassent solidifier les deux colonnes montantes et la colonne montante de manière synchrone. Au stade ultérieur, le rétrécissement se produit lorsqu'il n'y a pas d'alimentation. Par conséquent, dans la modification du processus, le fer froid est placé entre les colonnes montantes de bride supérieure et inférieure, et le fer froid est placé à l'épaisseur de paroi minimale pour augmenter la zone d'extrémité.
- Grâce à un traitement thermique local, la dureté de la pièce moulée à cet endroit peut répondre aux exigences techniques.
Grâce à l'amélioration, Qiming Machinery avait coulé un cadre principal de concasseur à cône MP800 de haute qualité pour nos clients.