Η θέση έκχυσης μιας χύτευσης αναφέρεται στην κατάσταση και τον προσανατολισμό της χύτευσης μέσα στο καλούπι κατά τη διάρκεια της έκχυσης. Επηρεάζει άμεσα τη δομή των εργαλείων (όπως τα σχέδια και τα κιβώτια πυρήνων) και τις διαδικασίες για λειτουργίες όπως η ρύθμιση του πυρήνα, το κλείσιμο του καλουπιού και ο καθαρισμός, και μπορεί επίσης να επηρεάσει την επακόλουθη μηχανική κατεργασία. Η θέση έκχυσης μπορεί να διαφέρει από τη θέση καλουπώματος (κλείσιμο) και τη θέση ψύξης της χύτευσης. Η οριζόντια έκχυση, η κατακόρυφη έκχυση και η κεκλιμένη έκχυση δεν αντιπροσωπεύουν την ίδια τη θέση έκχυσης, αλλά υποδεικνύουν μόνο τον χωρικό προσανατολισμό της γραμμής διαχωρισμού κατά τη διάρκεια της έκχυσης.
Η θέση έκχυσης καθορίζεται γενικά μετά την επιλογή της μεθόδου χύτευσης. Θα πρέπει να εξετάζεται διεξοδικά σε συνδυασμό με το μέγεθος της χύτευσης, τα δομικά χαρακτηριστικά, τις ιδιότητες του κράματος, την παρτίδα παραγωγής και τις συνθήκες παραγωγής της επιχείρησης. Τα προτεινόμενα σχέδια διεργασίας θα πρέπει να αναλυθούν και να συγκριθούν για να επιλεγεί η κατάλληλη θέση έκχυσης. Μια σωστή θέση έκχυσης θα πρέπει να διασφαλίζει την παραγωγή ηχητικών χυτών ενώ διευκολύνει τις εργασίες χύτευσης, κατασκευής πυρήνων και καθαρισμού. Οι γενικές αρχές για τον προσδιορισμό της θέσης έκχυσης είναι οι εξής:
(1) Τα κρίσιμα τμήματα πρέπει να τοποθετούνται στο κάτω μέρος.
Κατά τη διάρκεια της έκχυσης, ακαθαρσίες όπως αέρια, σκωρίες και σωματίδια άμμου τείνουν να επιπλέουν προς τα πάνω. Κατά συνέπεια, το πάνω μέρος ενός χυτού είναι επιρρεπές σε ελαττώματα όπως το πορώδες αερίου, τα εγκλείσματα σκωρίας και τα εγκλείσματα άμμου, που σημαίνει ότι η πιθανότητα ελαττωμάτων χύτευσης είναι σημαντικά υψηλότερη στο επάνω μέρος από ότι στο κάτω μέρος. Επιπλέον, κατά τη στερεοποίηση, το κάτω μέρος της χύτευσης επωφελείται από τη στατική πίεση του λιωμένου μετάλλου πάνω και τροφοδοτείται, με αποτέλεσμα μια πιο πυκνή δομή. Επομένως, κρίσιμα τμήματα ενός χυτού πρέπει να τοποθετούνται στο κάτω μέρος όποτε είναι δυνατόν. Για παράδειγμα, η επιφάνεια σιδηροτροχιάς οδήγησης μιας κλίνης εργαλειομηχανών είναι μια κρίσιμη επιφάνεια που πρέπει να είναι απαλλαγμένη από ελαττώματα όπως τρύπες άμμου, πορώδες αερίου, εγκλείσματα σκωρίας, ρωγμές και πορώδες συρρίκνωσης και απαιτεί μια πυκνή, ομοιόμορφη δομή με εγγυημένη σκληρότητα. Αν και το τμήμα της ράγας οδηγού είναι σχετικά παχύ και μεγάλο, για μια κλίνη εργαλειομηχανών από γκρι χυτοσίδηρο, η βέλτιστη θέση έκχυσης είναι η τοποθέτηση της επιφάνειας της ράγας οδηγού στραμμένη προς τα κάτω στο κάτω μέρος.
(2) Σημαντικές επιφάνειες κατεργασίας πρέπει να είναι στραμμένες προς τα κάτω ή να τοποθετούνται στο πλάι.
Καθώς το πάνω μέρος μιας χύτευσης είναι επιρρεπές σε ελαττώματα όπως πορώδες αερίου, εγκλείσματα σκωρίας και εγκλείσματα άμμου, η κάτω επιφάνεια ή οι κάθετες πλευρικές επιφάνειες έχουν μικρότερη πιθανότητα τέτοιων ελαττωμάτων. Επομένως, σημαντικές επιφάνειες ενός καλουπιού πρέπει να είναι στραμμένες προς τα κάτω ή να τοποθετούνται στο πλάι. Όταν μια επιφάνεια κατεργασίας πρέπει να τοποθετηθεί στραμμένη προς τα πάνω, το περιθώριο κατεργασίας θα πρέπει να αυξηθεί κατάλληλα για να διασφαλιστεί ότι δεν θα παραμείνουν ελαττώματα μετά την κατεργασία.
Για κυλινδρικά χυτά όπως τύμπανα γερανού και ρολά, η σημαντική επιφάνεια είναι η εξωτερική κυλινδρική επιφάνεια, η οποία απαιτεί ομοιόμορφη δομή και απαλλαγμένη από ελαττώματα μετά την κατεργασία. Η βέλτιστη θέση έκχυσης για αυτά είναι να έχει η εξωτερική κυλινδρική επιφάνεια σε κατακόρυφο προσανατολισμό. Για τα γρανάζια, η επιφάνεια του δοντιού είναι η κύρια επιφάνεια εργασίας και πρέπει να είναι στραμμένη προς τα κάτω για να διασφαλιστεί μια πυκνή δομή και να αποφευχθούν ελαττώματα χύτευσης.
(3) Οι μεγάλες επίπεδες επιφάνειες πρέπει να βλέπουν προς τα κάτω ή να έχουν κλίση.
Όταν χύνεται ένα καλούπι με μεγάλη επίπεδη επιφάνεια, το λιωμένο μέταλλο ανεβαίνει αργά μέσα στην κοιλότητα του καλουπιού. Αυτή η παρατεταμένη έκθεση σε ακτινοβολούμενη θερμότητα μπορεί να προκαλέσει πτώση άμμου από το καλούπι, οδηγώντας σε ελαττώματα όπως εγκλείσματα άμμου, τρύπες άμμου και πορώδες αερίου στην επίπεδη επιφάνεια. Ως εκ τούτου, οι μεγάλες επίπεδες επιφάνειες των χυτών πρέπει ιδανικά να είναι στραμμένες προς τα κάτω. Για μεγάλες πλάκες-όπως χύτευση, μπορεί να υιοθετηθεί κεκλιμένη έκχυση. Αυτό βοηθά στη συγκέντρωση της ροής του τετηγμένου μετάλλου κατά τη διάρκεια της πλήρωσης, αυξάνει την ταχύτητα ανόδου του επιπέδου του λιωμένου μετάλλου και βοηθά στην αποφυγή ελαττωμάτων όπως κρούστες άμμου και εγκλείσματα. Κατά τη διάρκεια της κεκλιμένης έκχυσης, η τιμή H (η διαφορά ύψους) γενικά ελέγχεται εντός της περιοχής 200-400 mm, ανάλογα με το μέγεθος της φιάλης.
(4) Εξασφαλίστε επαρκή χωρητικότητα πλήρωσης καλουπιού για τη χύτευση.
Τα λεπτά-τμήματα ενός χυτού τοιχώματος προσφέρουν μεγαλύτερη αντίσταση στη ροή, ψύχονται πιο γρήγορα και έχουν μικρότερη ικανότητα πλήρωσης. Αυτά τα λεπτά τμήματα θα πρέπει να τοποθετηθούν στο κάτω μέρος του καλουπιού, στο πλάι ή κάτω από την είσοδο για να αποφευχθούν ελαττώματα όπως λανθασμένη λειτουργία και κρύο κλείσιμο, όπως στα ακραία καλύμματα του κινητήρα και στους στροφαλοθαλάμους.
(5) Ευνοήστε την επιδιωκόμενη ακολουθία στερεοποίησης.
Η θέση έκχυσης πρέπει να ευνοεί την επιθυμητή αλληλουχία στερεοποίησης. Για προϊόντα χύτευσης από κράματα με υψηλή συρρίκνωση στερεοποίησης ή με ανομοιόμορφα πάχη τοιχωμάτων επιρρεπή σε κοιλότητες συρρίκνωσης και πορώδες, η επιλογή της θέσης έκχυσης πρέπει να δίνει προτεραιότητα στην επίτευξη κατευθυντικής στερεοποίησης. Τα παχύτερα τμήματα της χύτευσης θα πρέπει κατά προτίμηση να βρίσκονται στην κορυφή ή στο πλάι για να διευκολύνεται η τοποθέτηση ανυψωτικών για τροφοδοσία. Για παράδειγμα, τα παχύτερα τμήματα μιας κυλινδροκεφαλής τοποθετούνται στο επάνω μέρος για να επιτρέπεται η τοποθέτηση του ανυψωτήρα, επιτρέποντας κατευθυντική στερεοποίηση από κάτω προς τα πάνω.
(6) Διευκολύνετε την τοποθέτηση του πυρήνα, τη σταθερή υποστήριξη και την ευκολία στη ρύθμιση του πυρήνα, το κλείσιμο του καλουπιού και την επιθεώρηση.
Η θέση έκχυσης θα πρέπει να διευκολύνει την τοποθέτηση και τη σταθερή στήριξη των πυρήνων άμμου, διασφαλίζοντας ομαλό αερισμό. Οι κρεμαστοί πυρήνες (πυρήνες που υποστηρίζονται από το κάλυμμα), τα συγκροτήματα πυρήνων που κρέμονται ή οι πυρήνες με πρόβολο θα πρέπει να αποφεύγονται όσο το δυνατόν περισσότερο. Οι κρεμαστοί πυρήνες μπορεί να προκαλέσουν κατάρρευση ή αστοχία της άμμου του καλουπιού κατά το κλείσιμο και την έκχυση του καλουπιού. Η τοποθέτηση κρεμαστών συγκροτημάτων πυρήνα στο κάλυμμα είναι λειτουργικά άβολη. Οι πρόβολοι πυρήνες είναι ασταθείς και επιρρεπείς σε μετατόπιση λόγω των δυνάμεων άνωσης του λιωμένου μετάλλου κατά την πλήρωση, οδηγώντας σε ανακρίβειες σχήματος. Επομένως, θα πρέπει να αποφεύγονται. Επιπλέον, η επιλογή της θέσης έκχυσης θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την ευκολία της ρύθμισης του πυρήνα, του κλεισίματος του καλουπιού και της επιθεώρησης.
(7) Προσπαθήστε να κάνετε τη θέση κλεισίματος του καλουπιού, τη θέση έκχυσης και τη θέση ψύξης χύτευσης συνεπή.
Η αναστροφή του καλουπιού δεν είναι μόνο-εντατική, αλλά μπορεί επίσης να προκαλέσει εύκολα μετατόπιση πυρήνα, πτώση άμμου, εξάντληση-και άλλα ελαττώματα. Επομένως, κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού της διαδικασίας, η θέση κλεισίματος του καλουπιού, η θέση έκχυσης και η θέση ψύξης χύτευσης θα πρέπει ιδανικά να είναι συνεπείς για να αποφευχθεί η αναστροφή του καλουπιού μετά το κλείσιμο ή την έκχυση. Μερικές φορές, για τη διευκόλυνση του καλουπώματος, υιοθετείται μια μέθοδος όπως "καλούπι οριζόντια, χύστε κάθετα". Για παράδειγμα, όταν παράγονται οζώδεις σιδερένιοι στροφαλοφόροι άξονες, το καλούπι μπορεί να τοποθετηθεί κατακόρυφα μετά την έκχυση, έτσι ώστε ο ανυψωτήρας να βρίσκεται στην κορυφή για να βοηθήσει την τροφοδοσία. Ή "πλάθετε οριζόντια, χύστε με κλίση", όπως κεκλιμένη έκχυση για χυτές πλάκες. Όταν η θέση έκχυσης δεν συνάδει με τη θέση κλεισίματος (ή τη θέση ψύξης), αυτό θα πρέπει να υποδεικνύεται ξεκάθαρα στο σχέδιο της διαδικασίας χύτευσης.
Τα παραπάνω είναι γενικές αρχές για τον προσδιορισμό της θέσης έκχυσης. Συχνά, όλες αυτές οι αρχές δεν μπορούν να ικανοποιηθούν ή να ενσωματωθούν ταυτόχρονα σε ένα μόνο casting. Μερικές φορές, αυτές οι αρχές μπορεί ακόμη και να συγκρούονται μεταξύ τους κατά την εφαρμογή για το ίδιο casting. Αυτό απαιτεί από τον σχεδιαστή της διαδικασίας να προσδιορίσει ευέλικτα τη θέση έκχυσης με βάση τα δομικά χαρακτηριστικά, τις ποιοτικές απαιτήσεις και τις συνθήκες παραγωγής του χυτού, προκειμένου να διευκολυνθούν οι διαδικασίες παραγωγής, να αποφευχθούν ή να ελαχιστοποιηθούν τα ελαττώματα χύτευσης και να διασφαλιστεί η ποιότητα χύτευσης.
