Детали для литья в песчаные формы: процесс, материалы, допуски и рекомендации по покупке

Попросите три литейных завода указать один и тот же корпус клапана весом 30 кг, и вы часто получите три разные цены, три разных обещания допуска и три разных предположения о припуске на механическую обработку. Это не небрежность; это происходит потому, что «литье в песчаные формы» охватывает несколько формовочных систем с очень разными возможностями. Краткий ответ для покупателей таков: детали, отлитые в песчаные формы, обычно являются наиболее экономичным способом получения прочных металлических компонентов среднего и большого размера в малых и средних объемах при условии, что система формования, класс допуска и план контроля соответствуют детали с самого начала.

Экономика объясняет, почему. Стоимость изготовления песчаной формы составляет долю металлической матрицы, для этого процесса можно использовать практически любой литейный сплав, а практический потолок размеров измеряется в тоннах, а не в килограммах. Компромиссами являются более жесткие допуски при литье и более шероховатая поверхность, что достигается за счет припусков на обработку и четкой спецификации.

Что считается деталью, отлитой в песчаные формы?

Деталь, отлитая в песчаные формы, представляет собой любую металлическую деталь, полученную путем заливки расплавленного металла в форму из уплотненного, связанного песка, сформированного вокруг многоразового шаблона. Сердечники, представляющие собой песчаные формы, помещенные внутрь полости, создают внутренние проходы и полости, поэтому процесс хорошо справляется со сложными задачами: корпуса клапанов с путями потока, корпуса двигателей с охлаждающими камерами, трубные соединения с внутренними отверстиями и корпуса редукторов с ребристыми стенками.

Выбор сплавов широк: серый и ковкий чугун, углеродистые и низколегированные стали, нержавеющая сталь, алюминий и медные сплавы, такие как латунь и бронза. Готовые компоненты варьируются от нескольких сотен граммов до многих тонн. Две характеристики определяют литой продукт. Точность размеров обычно находится в пределах классов точности литья от CT9 до CT13 по ISO 8062, в зависимости от формовочной системы и размера детали, а поверхность имеет текстуру формовочного песка. Поэтому уплотнительные поверхности, отверстия и поверхности фланцев требуют припусков на обработку, рассчитанных на этапе чертежа и обработанных резкой.

Как процесс формирует деталь и ее стоимость

Последовательность легко соблюдать: построить шаблон, сформировать вокруг него половинки формы, установить любые стержни, собрать форму, залить, остудить, вытряхнуть, затем отрезать литники и стояки и очистить отливку. С коммерческой точки зрения важно то, где фактически решаются вопросы качества и стоимости. Качество рисунка и дизайн линий разъема задают основу для точности размеров. Створка и подъем определяют, будет ли металл прочно затвердевать или сохранит усадочную пористость. Скорость охлаждения влияет на зернистую структуру и, в случае стальных отливок, на необходимость термической обработки. Каждый дополнительный стержень, ужесточенный допуск или обработанная поверхность увеличивает стоимость где-то в цепочке, поэтому чертежи, проверенные инженером-литейщиком, часто оказываются дешевле, а не дороже.

Подробное описание изготовления выкроек, формовки, заливки и выбивки см. в этом пошаговом объяснении как работает литье в песчаные формы и какие детали оно производит .

Формовочные системы: почему литье в песчаные формы — это не один процесс

Когда поставщик предлагает детали, отлитые в песчаные формы, цена и достижимая точность во многом зависят от системы формования, стоящей за цифрой. Зеленый песок, связанный с глиной и водой, является рабочей лошадкой в ​​промышленности: быстрый, многоразовый и дешевый на форму, который подходит для более простых деталей в больших количествах. Силикат натрия, часто называемый песком из жидкого стекла, затвердевает, образуя твердую форму со стабильными размерами и широко используется для стальных отливок. Фуран и другие пески из необожженной смолы химически отверждаются при комнатной температуре, хорошо держат форму и улучшают качество отделки более крупных и сложных отливок. Облицовочный песок, связанный силиказолем, дополнительно очищает поверхность формы и уменьшает припуск, остающийся для механической обработки.

Отсюда следует практическое правило: чем более требовательны к геометрии или допускам, тем большее значение имеет система формования. Литейный завод, на котором работает несколько систем, может сопоставить метод с деталью вместо того, чтобы принудительно выполнять каждую работу через одну линию, и об этой гибкости стоит спросить, прежде чем сравнивать предложения.

Где детали, отлитые в песчаные формы, зарабатывают себе на жизнь

Компоненты клапана и управления жидкостью

Оборудование, работающее под давлением, является естественным. Детали клапанов из легированной стали, отлитые в песчаную форму, такие как корпуса, крышки и затворы, выходят из формы с большим запасом и обрабатываются на станках с ЧПУ на уплотнительных поверхностях и поверхностях фланцев, где сохранение давления и контроль утечек имеют наибольшее значение. Отливка несет нагрузку; обработка обеспечивает точность.

Детали клапана для литья в песок из легированной стали Корпуса клапанов, крышки и затворы, отлитые из песка, с уплотнительными и фланцевыми поверхностями, обработанными на станке с ЧПУ, сочетают в себе прочность отливки с точностью обработки, необходимой для удержания давления и контроля утечек. Посмотреть продукт →

Общее машиностроение и трансмиссия

Цилиндры, детали двигателей, крышки подшипников, валы с фланцами и корпуса коробок передач, отлитые в песчаную форму, используют преимущества свободы процесса в отношении толщины стенок и габаритных размеров, а механическая обработка приводит к допуску отверстий и торцов. Здесь также окупаются собственные механическая обработка и нанесение покрытий, поскольку при обращении между отдельными поставщиками часто теряются допуски и время выполнения заказа.

Обработка цилиндра для литья в песок Гидравлические цилиндры, отлитые из песка, обработанные на собственном производстве, обеспечивают допуск отверстий и торцов, обеспечивая гибкость в толщине и размере стенок для двигателей, коробок передач и тяжелого оборудования. Посмотреть продукт →

Морское, строительное и сельскохозяйственное оборудование

Стальные отливки в песчаные формы для судового оборудования, деталей трубных соединений, компонентов мотоциклов и деталей сельскохозяйственной техники завершают список: области применения, требующие прочности, защитных покрытий и надежных механических свойств больше, чем косметическая отделка. Для тяжелого оборудования та же логика распространяется на изнашиваемые детали и монтажные компоненты.

Литье стали в песчаные формы для морского оборудования Отливки из прочной стали в песчаные формы для морского оборудования и деталей трубных соединений, подходящие для применений, требующих защитных покрытий и надежных механических свойств, а не косметической отделки. Посмотреть продукт →

Как правило, если деталь изготовлена из железа, тяжелее нескольких килограммов или требуется в объемах, которые не оправдывают использование жесткой оснастки, литье в песчаные формы заслуживает первого предложения.

Чем литье в песчаные формы отличается от литья под давлением и литья по выплавляемым моделям

Первый вывод: выбирайте литье в песчаные формы по размеру, ферросплавам и низким и средним объемам; выбирайте литье под давлением для тонкостенных деталей из цветных металлов в больших объемах; и выбирайте литье по выплавляемым моделям, когда жесткие допуски и мелкие детали оправдывают более высокую цену за штуку. Ни один из трех не является лучшим в целом, поскольку они решают разные проблемы.

При литье под давлением используется постоянная стальная матрица, поэтому оснастка стоит дорого, но стоимость детали резко падает при увеличении объема; он в основном ограничен алюминиевыми, цинковыми и медными сплавами, а также размерами деталей, подходящими для машины. Литье по выплавляемым моделям позволяет получить детали почти чистой формы с мелкими деталями, но процесс воска и керамики стоит дороже за штуку. Литье в песчаные формы находится в противоположном углу: минимальные инвестиции в оснастку, практически неограниченный выбор сплавов и широкий диапазон размеров с меньшей точностью литья, которую механическая обработка восстанавливает на функциональных поверхностях. Многие программы снабжения используют все три одновременно: литье в песчаные формы для рам, корпусов и корпусов клапанов, литье по выплавляемым моделям — для сложных мелких компонентов, а литье под давлением — для крупносерийного алюминиевого оборудования.

Что необходимо подтвердить перед подписанием заказа на литье в песчаные формы

Разница между гладким заказом и проблемным обычно проявляется в спецификации, а не в металле. Прежде чем заключать договор с поставщиком, определите следующее:

1. Класс допуска и припуск на обработку. Назовите стандарт, например ISO 8062, класс допуска на чертеже и отметьте, какие поверхности обработаны, чтобы цены были действительно сопоставимы.
2. Формовочная система и связующее. Спросите, подразумевается ли в цитате зеленый песок, силикат натрия, смола или кварцевый песок; выбор меняет как цену, так и достижимую отделку.
3. Проверка материала. Укажите стандарт сплава, потребуйте механический испытательный образец для каждой плавки и запросите отчет о химическом составе.
4. Объем проверки. Согласуйте контроль размеров и визуальные критерии, а также магнитопорошковый или ультразвуковой контроль для зон, удерживающих давление или критических с точки зрения безопасности.
5. Объем после кастинга. Укажите, кто выполняет термообработку, механическую обработку, нанесение покрытий и покраску, а также какие документы, такие как отчеты о размерах и сертификаты на материалы, отправляются вместе с товарами.
6. Одобрение первой статьи. Образец, утвержденный по чертежу, предотвращает большинство споров на более поздних этапах изготовления партии.

Работа с поставщиком литья в песчаные формы по индивидуальному заказу

Литье в песчаные формы вознаграждает поставщиков, которые рассматривают его как процесс, который необходимо спроектировать, а не просто отлить, и признаки легко обнаружить: поставщик спрашивает о рабочей нагрузке и условиях эксплуатации детали, предлагает систему формования вместо того, чтобы ждать, пока ее назовут, и называет механическую обработку и покрытие как часть одного и того же плана. С 2003 года компания Ningbo Hansheng Machinery Parts Co., Ltd. также работает как Нинбо Ифэй машиностроительная компания, ООО , поставляет отливки и поковки на заказ с завода площадью 5000 квадратных метров в Нинбо, Китай, работающего в соответствии с системой обеспечения качества ISO 9001, при этом механическая обработка, термообработка и нанесение поверхностного покрытия выполняются собственными силами, а большая часть продукции экспортируется в Европу и Северную Америку.

Если вы покупаете детали, отлитые в песчаные формы, наиболее эффективной отправной точкой является чертеж с четко обозначенными допусками, количествами и деталями применения. Опытный поставщик ответит рекомендуемой системой формования, планом обработки и ценой, которую вы можете сравнить построчно, и именно в этом сравнении достигается реальная экономия.