lavorazione cnc · 2021年11月6日 0

Technologia i trudności w analizie korpusu skorupy odlewniczej

Przeanalizowano i porównano charakterystykę 4 rodzajów procesów wytwarzania powłok powszechnie stosowanych w krajowym przemyśle odlewania precyzyjnego. Z porównania jakości odlewów precyzyjnych wynika, że ​​powłoka ze szkła wodnego jest gorsza, a następnie powłoka kompozytowa, powłoka z wosku krzemionkowego o niskiej temperaturze i powłoka z wosku krzemionkowego o średniej temperaturze. Z porównania kosztów produkcji powłoki, powłoka ze szkła wodnego jest najniższa, a powłoka woskowa o średniej temperaturze zol krzemionkowy jest najwyższa. Zaproponowano środki usprawniające dla tych czterech procesów wytwarzania muszli.

Obecnie w produkcji krajowych odlewów precyzyjnych szeroko stosowane są następujące 4 rodzaje procesów wytwarzania skorup:

  • A. Powłoka ze szkła wodnego
  • B. Skorupa kompozytowa
  • C. Powłoka typu zol krzemionkowy (wosk niskotemperaturowy);
  • D. Powłoka typu Silica sol (wosk średniotemperaturowy). Wszystkie pierwsze 3 schematy wykorzystują wosk niskotemperaturowy (formę).

1. Powłoka ze szkła wodnego

Proces ten ma prawie 50-letnią historię produkcji w Chinach, a liczba jego producentów nadal stanowi ponad 75% chińskich producentów odlewów precyzyjnych. Dzięki nieustannym wysiłkom kolegów z branży odlewów precyzyjnych przez pół wieku, zastosowanie i badania technologii powłoki ze szkła wodnego osiągnęły bardzo wysoki poziom.

Z biegiem lat, w związku z ulepszaniem materiału ogniotrwałego skorupy warstwy spodniej oraz popularyzacją i zastosowaniem nowych utwardzaczy, wytrzymałość skorupy ze szkła wodnego uległa podwojeniu. Jakość powierzchni, dokładność wymiarowa i wydajność odlewów uległy znacznej poprawie i nadal zajmują duży udział w rynku, zastępując zagraniczne odlewy piaskowe na eksport partiami.

Niski koszt, najkrótszy cykl produkcyjny, doskonała skuteczność ostrzału i wysoka przepuszczalność powietrza to wciąż zalety, którym nie może dorównać żadna inna technologia pocisków. Jednak jakość odlewów, w tym chropowatość powierzchni, liczba wad, dokładność wymiarowa, wydajność, szybkość naprawy itp., są gorsze niż w pozostałych trzech procesach (patrz Tabela 1).

2. Skorupa kompozytowa

W celu przezwyciężenia wad wspomnianych powyżej skorup ze szkła wodnego, wiele fabryk stosuje obecnie skorupy z zolu cyrkonowego i mulitowo-krzemionkowego jako pierwszą i drugą warstwę. Tylna warstwa nadal wykorzystuje oryginalną technologię powłoki ze szkła wodnego. Jest to ulepszone rozwiązanie, które łączy doskonałą jakość powierzchni powłoki z żelu krzemionkowego z zaletami niskiego kosztu i krótkiego czasu cyklu szkła wodnego. W porównaniu z powłoką ze szkła wodnego, jakość powierzchni odlewów została znacznie poprawiona, chropowatość powierzchni jest zmniejszona, wady powierzchni są zmniejszone, a szybkość naprawy jest zmniejszona. Może być stosowany do stali wysokostopowych, takich jak stal nierdzewna i stal żaroodporna. Cykl produkcyjny jest znacznie krótszy niż w przypadku niskotemperaturowej powłoki z wosku krzemionkowego, która jest podobna do powłoki ze szkła wodnego (tabela 1).

3. Powłoka z krzemionki (wosk niskotemperaturowy)

Proces ten jest zgodny z warunkami krajowymi i ma większą zdolność adaptacji i przewagę (w porównaniu z woskiem średniotemperaturowym) przy odlewaniu powyżej 1kg, zwłaszcza dużych i średnich odlewów powyżej 5kg.

Ogólnie rzecz biorąc, wymagania jakościowe dla średnich i dużych odlewów, zwłaszcza wymagania dotyczące chropowatości powierzchni, dokładności wymiarowej oraz tolerancji kształtu i położenia, nie są zbyt wysokie. Nie jest konieczne stosowanie wosku o wysokiej temperaturze topnienia i średniej temperatury. Wosk średniotemperaturowy wymaga wysokiego ciśnienia (powyżej 6-7 MPa) lub ciekłego wosku ciśnieniowego, co wymaga dużych inwestycji w sprzęt. Grube i duże formy woskowe o średniej temperaturze są łatwe do obkurczania, deformowania i są drogie. Formowanie woskowe w niskiej temperaturze jest łatwe, a sprzęt prosty, a chropowatość powierzchni formy woskowej nie różni się zbytnio.

Proces ten jest bardziej stabilny niż skorupa kompozytowa, zwłaszcza dokładność wymiarowa odlewów. Ponieważ nie ma szkła wodnego, powłoka ma dobrą wydajność w wysokich temperaturach, a powłoka ma wysoką przepuszczalność powietrza i dużą odporność na pełzanie po wypaleniu w temperaturze 1000-1200 ℃ (tabela 4) Może być stosowana do części cienkościennych oraz małych i średnich części wielkogabarytowych o skomplikowanych konstrukcjach, a także części wielkogabarytowych o wadze 50-100kg, takie jak pompy wodne, wirniki, płaszcze kierunkowe, korpusy pomp, kula zawór ciała zawór płyty itp. W przypadku cienkościennych małych lub średnich elementów lub dużych elementów można użyć osłony wideł lub osłon do podnoszenia bezpośrednio przed piecem i uzyskać wysoką wydajność.

4. Powłoka z krzemionki (wosk średniotemperaturowy)

Jest to uniwersalny na całym świecie proces produkcji odlewów precyzyjnych. Charakteryzuje się najwyższą jakością odlewów i najniższym wskaźnikiem naprawy. Jest szczególnie odpowiedni dla małych i średnich przedsiębiorstw o ​​wysokich wymaganiach dotyczących chropowatości powierzchni (Ra0.8-3.2) i wysokiej dokładności wymiarowej (poziom CT3-CT5). Kawałki, bardzo małe kawałki (2-1000g). Jednak ze względu na ograniczenia sprzętowe i kosztowe rzadko stosuje się go w średnich i dużych kawałkach (5-100kg).

Zgodnie z charakterystyką strukturalną i trudnościami obróbki odlewanych części skorupy, proces jest analizowany, zgrubny i drobny punkt odniesienia są prawidłowo wybierane, naddatek na obróbkę jest rozsądnie rozłożony, problemy obróbki płaszczyzny i otworu wewnętrznego są rozwiązywane, a części są ostatecznie kwalifikowane.

Odlewane części skorupy mają złożone kształty, wiele powiązanych wymiarów i wysoką precyzję. Bardzo ważny jest dobór standardów obróbki. Mechanizm działania określonego rodzaju produktu jest zainstalowany w oddzielnej powłoce. Oddzielna powłoka jest pokazana na rysunku 1. Składa się z pocisków nr 1, nr 2 i nr 3. 

Skorupa nr 2 znajduje się w pozycji środkowej, która pełni rolę połączenia górnej i dolnej. Na górze znajduje się pocisk nr 1, a na dole pocisk nr 3, który jest wyposażony w szereg ważnych części, takich jak wałs. Widać, że obudowa nr 2 jest częścią odniesienia podczas montażu, a jej dokładność obróbki będzie miała bezpośredni wpływ na dokładność montażu napędu.

Technologia i trudności w analizie korpusu skorupy odlewniczej

1. Wymagania techniczne dotyczące części

Półfabrykaty pocisków nr 1, nr 2 i nr 3 są odlewami piaskowymi, materiałem jest stop aluminium ZL116 (T5), a klasa dokładności odlewania to CT9 (HB 6103-2004).

Obudowa nr 2 jest pokazana na rysunku 2. W celu zapewnienia ścisłego dopasowania do opraw nr 1 i 3, obie strony A i B muszą mieć dobrą dokładność wymiarową (±0.1 mm), tolerancję geometryczną (płaskość 0.05 mm) i jakość powierzchni (wartość chropowatości powierzchni Ra= 1.6 μm). Jednocześnie, aby zapewnić relację położenia po montażu, po obu stronach A i B stawiane są również dość wysokie wymagania dotyczące otworów pozycjonujących. 

Dokładność wymiarowa podziałki otworu wynosi ± 0.05 mm, dokładność wymiarowa średnicy otworu wynosi H8, a wartość chropowatości powierzchni Ra = 1.6 μm. W przypadku otworów niepozycjonujących, takich jak ogólne otwory montażowe i otwory gwintowane, dokładność wymiarowa również osiągnęła ± 0.1 mm.

Technologia i trudności w analizie korpusu skorupy odlewniczej

Ponadto, aby zapewnić prawidłowe zamontowanie położenia wału, bardzo ważna jest również obróbka otworu C. Dokładność obróbki otworu wpłynie bezpośrednio na pozycję montażową wału w nim i na to, czy wał może się elastycznie obracać. 

Poprzez powyższą analizę, wychodząc od wymagań montażowych i użytkowania, obróbka mechaniczna tej części obejmuje głównie dwa aspekty: jeden to obróbka powierzchni A i B oraz otworów pozycjonujących i otworów montażowych na nich; drugi to obróbka otworów C.

2. Wybór dobrych benchmarków

Precyzyjny punkt odniesienia odnosi się do obróbki w kilku pierwszych procedurach, aby przygotować się do pozycjonowania i mocowania do kolejnych procedur. W późniejszej obróbce służy jako punkt odniesienia do obróbki innych części. Jeśli chodzi o tę część, wybór strony A jako punktu odniesienia dokładności wynika głównie z następujących rozważań. 1) 

Powierzchnia A i dwa otwory pozycjonujące na niej są powierzchnią podstawy montażowej (odniesienie do projektu), co może sprawić, że proces będzie zbiegał się z odniesieniem do projektu, będzie zgodny z zasadą “nakładania się odniesienia”, może zmniejszyć konwersję rozmiaru i uniknąć przyczyna spowodowana błędem niezgodności referencji. 2) W późniejszej obróbce powierzchnia A jest wielokrotnie używana jako odniesienie pozycjonowania do obróbki innych powierzchni, co jest zgodne z zasadą „standardowej jednorodności”, co jest wygodne dla zapewnienia wzajemnej dokładności położenia między obrabianymi powierzchniami i uniknięcia błąd spowodowany konwersją referencyjną i uproszczenie projektu osprzętu i prac produkcyjnych. 3) Powierzchnia A ma prosty kształt, jest łatwa do zaciśnięcia, łatwa w obróbce i łatwa do uzyskania wysokiej dokładności powierzchni; ma duży obszar podparcia, który może zapewnić dobre pozycjonowanie i mocowanie do późniejszej obróbki.

Powodem, dla którego powierzchni B nie można użyć jako precyzyjnego punktu odniesienia jest to, że powierzchnia jest nachylona (kąt z powierzchnią A wynosi 26°) i nie ma odpowiedniego punktu odniesienia obróbki, więc nie jest łatwo ją zamocować.

3. Wybór przybliżonego wzorca

Zgrubny punkt odniesienia to powierzchnia pozycjonowania używana podczas obróbki dokładnego punktu odniesienia. Powinien być w stanie zapewnić, że naddatek na obróbkę każdej powierzchni obróbki jest równomierny w późniejszej obróbce, a wał i inne części zainstalowane w płaszczu i ściana wewnętrzna płaszcza mają wystarczającą powierzchnię. Prześwit oraz mocne i niezawodne wymagania dotyczące pozycjonowania i mocowania. Zależność położenia między powierzchniami części i otworami pokazano na rysunku 3, a wymiary konstrukcyjne części pokazano na rysunku 4. 

Wybierz powierzchnię D (dwa wierzchołki łuku) i powierzchnię E jako zgrubne odniesienie. Ponieważ linia środkowa łuku R20mm jest teoretycznie osią otworu C, czyli osią tylnej osi po zamontowaniu, wszystko powinno być zrównane z osią, więc tutaj należy umieścić zgrubny punkt odniesienia do obróbki, czyli wymiar 20 w kierunku Z na rysunku 4 +0.4/-0.2 mm. 

Ponadto odległość od powierzchni E do osi wynosi 21.5±0.2 mm (wymiar w kierunku X na rysunku 4). Aby bezpośrednio zapewnić ten rozmiar, powierzchnia E może być używana tylko jako zgrubne odniesienie. Kierunek Y wymaga symetrii środka.

Technologia i trudności w analizie korpusu skorupy odlewniczej

Precyzja precyzyjnej obróbki referencyjnej wpływa bezpośrednio na dalszą obróbkę, co jest związane z tym, czy cała część może być obrobiona płynnie. Ten krok jest bardzo krytyczny i ważny. Dlatego konieczne jest dokładne rozważenie przed przetwarzaniem, aby zapobiec nieodwracalnym stratom spowodowanym błędami wykrytymi po rozpoczęciu przetwarzania. Po zakończeniu precyzyjnej obróbki powierzchni bazowej części, na które będzie to miało wpływ, pokazano na rysunku 5.

Technologia i trudności w analizie korpusu skorupy odlewniczej

Jeśli strona A zostanie przetworzona za dużo, wymiary 3 i 4 zmniejszą się, a nawet w 4 mogą wystąpić przecieki; jeśli strona A nie zostanie wystarczająco obrobiona, w kolejnej obróbce wymiary 1 i 2 zostaną wyłączone. Mały, nie spełni wymagań projektowych. W rzeczywistej obróbce, ponieważ półfabrykat ma wiele niepewnych czynników, a rozmiar jest niestabilny, jak określić rozmiar strony A? Jak bardziej kompleksowo rozważyć rozmiar strony A? 

Przed rozpoczęciem obróbki zorganizuj proces trasowania montera, aby narysować linię odniesienia na rysunku 4 i jednocześnie narysuj cztery linie 1, 2, 3 i 4 na rysunku 5, aby sprawdzić, czy ich rozkład marginesów jest rozsądny. A rozmiar obróbki strony A można dostosować do rzeczywistego rozmiaru odlewu, aby jednocześnie spełnić wymagania dotyczące naddatków 1, 2, 3 i 4. Poprzez klasyfikację, znajdź podobieństwo, a na koniec określ wielkość obróbki strony A i przygotuj się do późniejszej obróbki. Punkt odniesienia w obróbce jest zgodny z punktem odniesienia dla znakowania montera, tak więc dopóki monter może znakować części, powinien być w stanie przetwarzać kwalifikowane produkty, a naddatek na obróbkę półfabrykatu jest wystarczający. Sprzęt do obróbki skrawaniem to centrum frezarskie CNC. 

Po przetworzeniu powierzchni A otwory na powierzchni A są również wykonywane razem. Jedno zaciskanie może zapewnić prostopadłość każdego otworu do powierzchni A, a także zapewnić, że otwory znajdują się między sobą. Jednocześnie należy przygotować się do mocowania i pozycjonowania do późniejszej obróbki. W kolejnej obróbce płaszczyzna odniesienia i otwór odniesienia obrobiony w tym kroku będą wykorzystywane wielokrotnie, a metodą pozycjonowania są „dwa kołki z jednej strony”, tak jest np. w przypadku obróbki powierzchni B na rysunku 2a . W obróbce otworów, z wyjątkiem dwóch otworów pozycjonujących o dokładności H8, które należy najpierw wywiercić, a następnie rozwiercić, pozostałe otwory montażowe należy wywiercić tylko w celu spełnienia wymagań dotyczących wielkości i dokładności.

5. Obróbka otworów

Po wykonaniu precyzyjnego punktu odniesienia, otworu pozycjonującego i otworu montażowego można wykonać otwór C. Ponieważ otwór C to miejsce, w którym montowany jest wał, położenie i kształt otworu są stosunkowo wysokie. Aby zapewnić integralność i dokładność otworu, nie można go przetwarzać osobno, ale musi być przetwarzany jako całość po złożeniu skorupy nr 2 i skorupy nr 1. Stan zmontowany jest pokazany na rysunku 8. W trakcie wykańczania otworu, ponieważ na panewce nr 2 nie ma miejsca na zaciskanie i pozycjonowanie, punkt odniesienia pozycjonowania zostaje przełączony na panewkę nr 1. 

Przyjmując powierzchnie występów 1 i 2 jako powierzchnię bazową i pozycjonując za pomocą dwóch otworów pozycjonujących na występie 1, ta „jednostronna dwupinowa” metoda pozycjonowania może niezawodnie i bezpiecznie spełnić wymagania dotyczące rozmiaru. Sprzęt do obróbki to tokarka C6150A. Ponieważ nie ma specjalnego oprzyrządowania, montaż armatura są używane zamiast tego. Uchwyt montażowy do obróbki otworów pokazano na rysunku 7. Rozmiar otworu C wynosi φ22+0.045/0mm. Aby zapewnić dokładność samego otworu, obróbkę należy podzielić na obróbkę zgrubną i wykańczającą, a podczas wykańczania wytaczanie do wymiaru projektowego. Aby zapewnić, że otwory na obu końcach są współosiowe, otwór musi zostać obrobiony w jednym mocowaniu.

Wielkość pozycjonowania otworu jest gwarantowana przez uchwyt montażowy. Poprzez przebieg testowy regulacja uchwytu może dobrze zapewnić rozmiar pozycjonowania otworu. Ponieważ precyzyjny punkt odniesienia został przetworzony, nie ma problemów z pozycjonowaniem i mocowaniem w późniejszej obróbce, a obróbkę pozostałych części można łatwo rozwiązać.

6. Uwagi końcowe

Głównym celem obróbki powłoki nr 2 jest precyzyjny punkt odniesienia i otwór wrzeciona. W przypadku obróbki dokładnego punktu odniesienia, o ile zostanie wybrany prawidłowy zgrubny punkt odniesienia, można zagwarantować jakość obróbki; w przypadku obróbki otworu wrzeciona dokładność wymiarową i wymiary pozycjonowania są gwarantowane głównie przez narzędzie i uchwyt montażowy. Prawidłowo dobrany punkt odniesienia zgrubny i punkt odniesienia dokładny na początku obróbki zapewnia dużą wygodę późniejszej obróbki, upraszcza proces obróbki, skraca czas mocowania, poprawia wydajność pracy i zapewnia jakość obróbki. 

Podczas obróbki w pełni wykorzystaj istniejące, wysoce precyzyjne obrabiarki CNC firmy, aby osiągnąć koncentrację procesów, lepiej zapewnić względną dokładność wymiarową i tolerancje geometryczne każdej powierzchni i otworu w części oraz zmniejszyć liczbę razy i pomoc przy instalacji obrabiany przedmiot. Czas, zmniejszenie ilości i nakładu pracy detalu pomiędzy obrabiarkami, skrócenie cyklu produkcyjnego. 

Poprzez właściwą obróbkę udowadnia się, że metoda obróbki jest poprawna, wykonalna i efektywna. Jednak nadal istnieją pewne problemy z obróbką precyzyjnych wzorców. Ze względu na niestabilność półfabrykatu odlewniczego jakość powierzchni odlewu ma pewne wady, nierówności, zwłaszcza na niektórych krytycznych powierzchniach, które mają być użyte do pozycjonowania, czyli na szorstkim punkcie odniesienia wymienionym w tekście. Na przykład powierzchnia D użyta do pozycjonowania na rys. 3 oczywiście ma wystające punkty, co powoduje niedokładność pozycjonowania dokładnej obróbki referencyjnej. W rzeczywistej obróbce najpierw wypoleruj wysoki punkt, aby płynnie przejść przez powierzchnię D, i użyj metody trasowania każdego elementu montera, aby podzielić naddatek na obróbkę i sprawdzić, czy rozkład naddatku jest rozsądny. 

Ta metoda obróbki nadaje się do jednoczęściowej produkcji małoseryjnej, ale nie nadaje się do produkcji masowej. W produkcji masowej należy stosować specjalne oprzyrządowanie w celu poprawy wydajności produkcji, co wymaga spójności odlewów. Dlatego w przyszłej produkcji, jeśli jakość odlewów będzie lepsza, obróbka będzie gładsza, a wydajność produkcji wyższa. Otrzyma jeszcze większą poprawę. Ponadto w przypadku obróbki otworu wrzeciona, jeśli istnieje specjalne mocowanie tokarki, wydajność obróbki również zostanie znacznie poprawiona.

Link do tego artykułu: Technologia i trudności w analizie korpusu skorupy odlewniczej

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Technologia i trudności w analizie korpusu skorupy odlewniczejPTJ® zapewnia pełen zakres niestandardowej precyzji obróbka cnc Chiny usługi.Certyfikat ISO 9001:2015 i AS-9100. Szybka precyzja w 3, 4 i 5 osiach Obróbka CNC usługi w tym frezowanie, metalowa blacha zgodnie ze specyfikacją klienta, możliwość obróbki części metalowych i plastikowych z tolerancją +/- 0.005 mm. Usługi dodatkowe obejmują szlifowanie CNC i konwencjonalne, cięcie laserowe,wiercenie,odlewanie, blacha i cechowanie.Zapewnienie prototypów, pełnych serii produkcyjnych, wsparcia technicznego i pełnej kontroli.Służy motoryzacyjnyAerospace, forma i oprawa, oświetlenie led,medyczny,rower i konsument elektronika branże. Dostawa na czas.Opowiedz nam trochę o budżecie Twojego projektu i przewidywanym czasie realizacji. Opracujemy z tobą strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą ci osiągnąć swój cel, zapraszamy do kontaktu z nami ( [email protected] ) bezpośrednio do nowego projektu.