Quando designing a sow mold, it is necessary to combine the thermodynamic properties of metal casting, the service life of the mold, and the quality requirements of the ingot, é necessário combinar as propriedades termodinâmicas de metal casting, a vida útil do molde, e os requisitos de qualidade do ingote,e focar nos seguintes parâmetros de processo:
一. Tamanho da cavidade e parâmetros estruturais
•Cavity volume and size: It is necessary to match the weight (usually hundreds to several tons) and shape (such as rectangle,Trapezoide) do ingote alvo para garantir que a profundidade e a largura da cavidade correspondam ao volume do metal fundido para evitar o moldagem de ingotes incompleta ou desperdiçada devido ao desvio dimensional.
•Cavity slope (draft slope): para facilitar o demolding, a parede lateral da cavidade precisa de ser concebida com uma certa inclinação (normalmente 0,5°-2°).e muito grande uma inclinação pode afetar a precisão dimensional do ingote.
• Processamento de filé e borda: o fundo e os cantos da cavidade precisam ser arredondados (R angle) para reduzir a concentração de stress e evitar rachaduras no molde devido a choque térmico;Prevenir o encolhimento ou o fechamento a frio nos cantos do bloco.
二Parâmetros térmicos e de arrefecimento
•Design de espessura da parede: A espessura da parede do molde precisa ser calculada com base no ponto de fusão do metal de fundição (como o alumínio, cerca de 660°C, copper about 1083℃) and heat capacity to ensure that it can withstand the thermal shock of high-temperature molten metal and control the heat dissipation rate through reasonable wall thickness (too thick will cool too slowly, demasiado fina será fácil de deformar).
•Layout do sistema de refrigeração: se for utilizado refrigeração forçada (como refrigeração por água), é necessário conceber a posição, o diâmetro e o espaçamento do canal de refrigeração. The channel needs to avoid the stress concentration area of the cavity and keep a reasonable distance from the cavity surface (usually ≥50mm) to ensure uniform cooling of the ingot and reduce defects such as shrinkage cavities and cracks.
•Compensação de expansão térmica: Considering the solidification shrinkage rate of the molten metal (such as the shrinkage rate of aluminum is about 1.3%-2%) e o coefficiente de expansão térmica do próprio molde, compensação de reserva no design de tamanho da cavidade para evitar desvio de tamanho do ingote ou bloqueio do molde.
三. Parâmetros de fluxo e de enchimento de líquido metálico
•Gate and runner design: The gate position should avoid the metal liquid directly impacting the bottom of the cavity (to prevent splashing and oxidation) •Gate and runner design: The gate position should avoid the metal liquid directly impacting the bottom of the cavity (to prevent splashing and oxidation)e a secção transversal do corredor deve corresponder à taxa de fluxo do líquido metálico para garantir uma velocidade de enchimento uniforme (geralmente controlada a 0.5-1.5 m/s) e reduzir os rolos e poros de escória.
• Estrutura de ventilação: conceber escotilhas de ventilação (largura 0,1-0,3 mm, profundidade 0,5-1 mm) no topo ou canto da cavidade para evitar encapsulamento de ar e poros quando o líquido metálico estiver cheio,e evitar o enchimento incompleto devido à pressão do gás.
四Parâmetros de desempenho mecânico
• Força e rigidez do molde: De acordo com o peso do ingote (como 500 kg-5 toneladas) e a pressão estática do metal fundido (fórmula de cálculo:pressão = densidade × altura × aceleração da gravidade do metal fundido), selecionar o material apropriado (como aço fundido, ferro ductilo) e desenhar a estrutura de costelas de reforço para evitar que o molde deforma ou quebre.
•Mold release mechanism matching: If mechanical or hydraulic mold release is used, it is necessary to reserve the installation space of the mold release device (such as the ejector hole,a posição do cilindro hidráulico) para garantir que a força de liberação do molde (normalmente 1.5-2 vezes o peso do ingote) atua uniformemente no fundo do ingote para evitar danos ao ingote ou molde.
五Parâmetros de material e tratamento de superfície
•Material thermal fatigue resistance: For the cyclic process of repeated heating (such as aluminum liquid 660°C) and cooling of molten metal,Selecionar materiais com condutividade térmica moderada (como aço fundido, condutividade térmica de cerca de 40-50 W/ ((m・K)) e força de fadiga térmica elevada para reduzir o cracking térmico.
•Processos de tratamento de superfície: melhorar a resistência ao desgaste da superfície e o desempenho anti-adhesivo do alumínio através de nitruração (dureza até 50-60HRC), peening ou revestimento (como revestimento cerâmico),Reduzir a resistência ao demoulding, e reduzir a erosão e o desgaste da superfície do molde por metal fundido.
Estes parâmetros precisam de ser compreensivamente optimizados em combinação com as características de metais de fundição específicos (alumínio, cobre, zinco, etc.),Eficiência de produção (como o número de moedas de moagem por hora) e padrões de qualidade (como os requisitos de detecção de falhas internas para lingotes), e, em última análise, atingir o objetivo de longa vida de molde e alta qualidade ingota.
Email: cast@ebcastings.com
Por favor verifique seu email!
