Камнедробильное оборудование широко используется во многих областях, таких как шахты, металлургия, производство строительных материалов, автомагистрали, железные дороги, водное хозяйство и химическая промышленность. С развитием мировой экономики, возрождением горнодобывающей и других базовых отраслей промышленности, спросом и ростом дробилок, требования клиентов к качеству продукции и производительности становятся все выше и выше. Как важная крупномасштабная отливка в горном оборудовании, основная рама имеет сложную конструкцию, небольшую и одинаковую толщину стенок по сравнению с верхним кронштейном, верхним кронштейном и средним кронштейном. Реализовать последовательность застывания отливок сложно из-за конструктивных особенностей. В процессе производства относительно заметны дефекты деформации, усадочная пористость и усадочные полости. После магнитопорошкового контроля наличие сверхнормативных магнитных меток показывает, что они не только влияют на качество продукта, увеличивают стоимость, но и влияют на время доставки. В этой статье технология численного моделирования процесса затвердевания используется для оптимизации процесса литья, обеспечения последовательного затвердевания отливок и подачи расплавленной стали, окончательного устранения усадочной полости и дефектов усадочной пористости основной рамы, повышения качества основной рамы, и обеспечить стабильную поставку партии такой продукции.
Основные параметры и технические требования основная рама конусной дробилки
Мы просто производим основную раму конусной дробилки MP800 для наших клиентов, поэтому мы выбрали эту деталь в качестве примера.
Основная рама конусной дробилки MP800 очень большая, размер: 3727 * 2436 (мм), вес: 35.3 т, материал: J03006
J03006 Химический состав | |||||||
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 |
Процесс производства основной рамы конусной дробилки
1.По результатам анализа конструкции отливки определяется разделительный план отливки. Минимальная толщина стенки ремня и нижнего большого фланца выполнены как разделяющие поверхности, как показано на следующем рисунке:
2. Подача спроектирована в соответствии со способом затвердевания последовательности литья. Согласно структурному анализу, есть большие горячие точки на верхнем и нижнем фланцах, и трудно реализовать последовательное затвердевание в одном и том же направлении. Таким образом, холодный утюг сконструирован из средней ленты, а подающий стояк - на верхнем и нижнем фланцах.
3. Для режима разливки принята нижняя возвратная система разливки, то есть жидкая сталь направляется на дно отливки через литник и поперечный литник, а затем впрыскивается в полость формы снизу через внутренний затвор.
Проблемы и анализ отливок основной рамы конусной дробилки
Проблемы с отливкой основной рамы конусной дробилки
В реальном производстве первоначальный процесс используется для моделирования и заливки. На ремне была обнаружена большая усадка, а твердость отливки в отверстии промежуточного вала не соответствовала техническим требованиям, как показано на рисунке:
Анализ проблем
В процессе охлаждения отливки от температуры заливки до комнатной температуры существует три взаимосвязанных этапа усадки: жидкая усадка, усадка при затвердевании и усадка твердого тела. Согласно теории затвердевания, объемная усадка между линиями жидкость-твердая фаза является основной стадией образования усадочной полости и усадочной пористости. Большие и концентрированные отверстия называются усадочными полостями, а мелкие и рассредоточенные отверстия - усадочными полостями. Когда канал подачи жидкости свободен и дендрит не образует сетчатую структуру, объемная усадка показывает концентрированную усадочную полость и располагается в верхней части текучей части отливки; в то время как, когда дендрит образует каркас, канал подачи макросов блокируется, а объемная усадка жидкой части, окруженной дендритной перегородкой, показывает усадочную пористость. Усадочная пористость - это сложный процесс, который зависит не только от свойств сплава и температуры, но также от размерных характеристик дендритов и их структурной морфологии, скорости роста, внешнего давления и других факторов.
С макроскопической точки зрения считается, что толщина стенки ремня основной рамы mp800 является относительно однородной, а подающий стояк технологической конструкции установлен на верхней и нижней рабочих поверхностях фланца. На литейной ленте нет металлических субсидий, и не формируется хороший подающий канал в форме клина, что приводит к недостаточному конечному вертикальному расстоянию подачи стояка, а в центре стенки отливки появляется усадка в процессе затвердевания.
С точки зрения затвердевания, объем жидкой стали начинает сокращаться с понижением температуры после заливки основного каркаса. Когда отливка находится в жидком состоянии, в жидком металле не происходит образования дендритов, канал подачи отливки не заблокирован, и жидкий металл имеет хорошую текучесть. Когда жидкость сжимается, расплавленная сталь в стояке может быть полностью подана. При дальнейшем понижении температуры отливка попадает в переходную зону жидкость-твердое тело. В это время происходит основная усадка при затвердевании, и объем жидкости сильно изменяется. Подача отливки в основном зависит от трех режимов: подачи массы, подачи дендритов и заполнения взрывчаткой. На более поздней стадии затвердевания начало формироваться большое количество дендритов с развитыми дендритами, соединенными дендритными рукавами и большим количеством сетевых структур, сформированных между дендритами. В это время развивается дендритное плечо, которое нелегко повредить из-за разницы давлений жидкости. В то же время основная каркасная конструкция здесь - это равномерная толщина стенок, и процесс затвердевания происходит одновременно сверху вниз. Большое количество дендритных соединений препятствует подаче в это место стояковой жидкости, и «взрывного заполнения» не произойдет. Питающая жидкость протекает между дендритами с большим сопротивлением, которое в основном является просачиванием, поэтому жидкость между дендритами не может получать внешнее питание и в конечном итоге создает усадочную пористость. С этой точки зрения стояк не может быть увеличен при последующем улучшении процесса.
Твердость отливки в отверстии вала не может соответствовать техническим требованиям, в основном потому, что твердость других частей детали невысока, только твердость этой детали высокая.
Улучшение усадки основной рамы конусной дробилки
- Ремень основной рамы mp800 расположен слишком далеко от верхнего стояка, и уклон подачи стояка недостаточен. Посредством расчета модуля увеличьте допуск на процесс, увеличьте канал подачи, чтобы канал подачи находился позже, чем затвердевание горячей точки, чтобы отливка могла достичь последовательного затвердевания. После улучшения между стояком и горячим стыком добавляется технологический припуск, чтобы полностью избежать усадочной пористости.
- Увеличьте эффективное расстояние подачи подступенка. В общем, эффективное расстояние кормления стояка составляет L = R + e (линейка: площадь кормления стояка, e: конечная площадь). Есть два способа увеличить дальность подачи стояка, т.е. увеличить место подачи холодного утюга. Однако при производстве иногда обнаруживается, что усадка возникает, когда расстояние между двумя стояками близко к стояку F. Это происходит из-за теплового взаимодействия двух стояков и увеличения времени затвердевания. Также возможно, что два стояка протекают друг через друга и заставляют два стояка и стояк затвердевать синхронно. На более позднем этапе усадка происходит при отсутствии кормления. Следовательно, при модификации процесса холодный чугун устанавливается между верхним и нижним фланцевыми стояками, а холодный чугун размещается с минимальной толщиной стенки для увеличения концевой поверхности.
- Благодаря местной термообработке твердость отливки в этом месте может соответствовать техническим требованиям.
Благодаря усовершенствованию, Qiming Machinery произвела отливку высококачественной основной рамы конусной дробилки MP800 для наших клиентов.