内部チャネル、空洞、中空セクションは、さまざまな製品によく見られる特徴です。機械部品、エンジンブロックから油圧マニホールドまで。となると、砂型鋳造部品、これらの特性の実装が成功するかどうかは、コアの使用に大きく依存します。ソリッドツールだけでは作成できない空隙を生成するために、注ぐ前に中子が金型に挿入されます。この記事の目的は、コアの動作、入手可能なさまざまな種類、およびメーカーが正確で欠陥のない内部形状を製造するのに役立つ設計要素を調査することです。
中子はどのようにして砂型鋳造コンポーネントの内部通路を作成しますか?
コアの基本機能
溶融金属が金型キャビティに射出される前に、中子が金型キャビティ内に配置されます。コアは、一般的に砂とバインダーから作成されるプレハブ形状です。金属の固化と型の除去に続いて、コア材料が抽出され、その結果、中空のトンネルまたはキャビティが形成されます。この方法を使用すると、砂型鋳造コンポーネントに、大量の材料損失を引き起こすことなく、機械加工だけでは製造するのが難しい複雑な内部要素を含めることができます。
中子の配置と金型の組み立て
正確な内部形状を実現するには、コアが金型内に正しく配置されていることを確認することが不可欠です。コア プリントは、金型の一致する溝に位置するコアの延長部であり、コアを安定させるためによく使用されます。コアプリントはコアプリントとも呼ばれます。技術者は、組み立てプロセス中にコアが中心に位置し、安定していることを確認する責任があります。これは、わずかなずれでも完成した砂型鋳造コンポーネントの壁厚が不均一になり、コンポーネントの構造的完全性が危険にさらされる可能性があるためです。
複雑な内部形状の実現
コアのおかげで、コンポーネントを通る曲線または分岐した経路をたどる冷却チャネルや流体導管などの洗練された内部通路を作成することが可能であり、そのような通路の製造が可能になります。ファウンドリは非常に複雑な内部アーキテクチャを構築する能力を持っています。これは、注入前に多数のコア部品を組み合わせることによって実現されます。この容量の結果、コアは特に重要です。砂型鋳造部品で使用されています。流体取り扱い装置産業用および自動車エンジン部品.
複雑な内部形状にはどのような種類のコアが使用されますか?
グリーンサンドコア
生砂で構成される中子は、型自体に使用されるものと同じ湿った砂の混合物を使用して製造されます。これにより、より単純な内部形状に対して費用対効果の高い代替手段が提供されます。-生砂中子は、費用対効果が高いとはいえ、多くの場合、細長い通路や複雑な形状に必要な強度が不足しています。-寸法精度の要件が一般的に低い砂型鋳造コンポーネントでは、単純な内部空洞に対して最も効果的に機能します。
乾燥した砂とシェルコア
焼成プロセスを通じて、乾燥した砂の中子は強度と硬度が向上し、より複雑またはより広い内部溝に使用できるようになります。樹脂でコーティングされた砂を加熱したパターンに塗布し、乾燥させることによって作成されるシェルコアは、施工時に優れた寸法精度ときれいな表面仕上げを実現します。砂型鋳造コンポーネントに、生砂だけで安全に処理できるよりも細かい公差やより洗練された内部溝形状が必要な場合、多くの場合、両方のアプローチが最善の策として選択されます。
化学結合コア
高強度と優れた寸法安定性を得るために、現代の鋳物工場では通常、コールド ボックスやノーベーク システムなどの方法で硬化された化学結合砂中子が使用されています。{0}{1}これらのコアは、よりきれいな内面を生成することに加えて、溶融金属の圧力を受けた場合でもその形状を効果的に維持することができます。化学結合コアの使用により、砂型鋳造部品大規模な生産工程を通じて一定の内部形状を実現できるため、高レベルのパフォーマンスを必要とするアプリケーションにとって有益です。
砂型鋳造におけるコアの強度、通気性、寸法安定性
コアの強度と折りたたみ性のバランスをとる
中子は、注湯プロセス中の溶融金属の圧力に耐えられるほど頑丈であると同時に、シェイクアウトプロセス中に鋳物に損傷を与えることなく容易に破壊できるほど十分に折りたためる必要があります。このバランスを達成するには、砂の粒子サイズ、結合剤の種類、および養生技術を慎重に選択する必要があります。砂型鋳造コンポーネントに関しては、適切に設計された中子を使用することで、寸法精度を維持しながら、固化プロセス後に損傷なくきれいに取り外すことができます。-
コアからのガス排出の管理
溶融金属がコア表面に接触すると、バインダーからガスが発生します。鋳造品の内部に気孔が閉じ込められるのを防ぐために、これらのガスは効果的に排出できる必要があります。これらのガスの安全な放出は、コアプリントに接続された小さなチューブの使用を含む通気口の正しい位置によって可能になります。砂型鋳造コンポーネント内では、不適切な通気が内部故障の典型的な原因となります。したがって、これはコア設計プロセス全体で考慮すべき重要な要素です。
熱下での寸法安定性の維持
コアが溶融金属に囲まれている場合、コアは大量の熱応力にさらされます。この露光中に発生する寸法変化は、内部チャネルの精度の程度に直接影響します。コアが適切に硬化され、高品質のバインダーが使用されていれば、このような状況でもコアの形状を維持することが可能です。あらゆる内部キャビティの周囲の壁厚を一定にするために、精密な製品を製造するメーカーは、砂型鋳造部品安定しており、十分な硬化が見られるコアに依存します。
中子を簡単に取り外せるように砂型鋳造コンポーネントをどのように設計すべきですか?
適切なコア印刷サポートの設計
鋳造後のコアの除去を制限せずに堅牢なサポートを提供するには、コア プリントが適切なサイズであることを確認することが不可欠です。注ぐプロセス中に、プリントのサイズが小さすぎるとコアの移動が発生する可能性がありますが、プリントが大きすぎると金型の組み立てがより困難になる可能性があります。砂型鋳造用のコンポーネントを設計するエンジニアは、鋳込みプロセス中にコアが正しい位置に留まり、同時にコンポーネントが冷えた後に簡単に取り出せることを保証するために、これらのパラメータのバランスを注意深く調整する必要があります。
砂除去のためのアクセスの計画
固化プロセスが完了したら、内部溝に残った中子砂を除去する必要があります。これは、多くの場合、振動、水噴射、または機械的撹拌を使用して行われます。この洗浄手順がすべての内部表面と接触できるように、十分なアクセス ポートまたはルートの形状を提供するのは設計者の責任です。適切な計画がないと、砂型鋳造で作られたコンポーネントにはコア材料が閉じ込められたままになる可能性があり、機能通路に障害や汚染が生じる可能性があります。
ジオメトリを簡素化してコアの複雑さを軽減する
可能な限り、内部通路の形状を小さくすると、必要なコア部品の量が減り、その結果、組み立て上の問題が発生する可能性が減ります。鋭く分岐したネットワークはコアの作成とクリーニングがより困難ですが、直線または緩やかにカーブしたルートの場合は、コアの作成とクリーニングが簡単なことがよくあります。エンジニアが経験豊富なファウンドリパートナーと協力すると、多くの場合、開発の初期段階で設計を変更できます。これにより、砂型鋳造コンポーネントがより簡単に製造できるコア構成で機能的性能を達成できるようになります。
結論
コアは引き続き、砂型鋳造部品複雑な内部通路を持っているもの。このプロセスが成功するかどうかは、コアのタイプ、通気、および取り外しの設計を正しく選択できるかどうかにかかっています。二十年以上の歳月を経て、中国維隆は 2001 年に設立され、ISO 9001:2015 規格の認定を受けており、世界中の企業、特に自動車および産業分野の企業に技術および品質管理の専門知識を提供してきました。内部通路のデザインを実現する準備はできていますか?ただいまから議論を始めさせていただきます。
よくある質問
砂型鋳造における中子の目的は何ですか?
中子は、外側の型だけでは形成できない内部空洞または通路を鋳物内に作成します。
なぜコアには適切な通気が必要なのでしょうか?
通気により、注入中に発生したガスが逃げることができ、鋳造内部の表面に多孔が閉じ込められるのを防ぎます。
プロジェクトに使用するコア タイプは何によって決まりますか?
要因には、通路の複雑さ、必要な寸法精度、部品のサイズ、予想される生産量などが含まれます。
鋳造完了後、中子砂はどのように除去されますか?
振動、水噴射、機械的シェイクアウトなどの技術を使用して、内部通路から残留砂を除去します。
複雑な分岐内部形状をコアで実現できますか?
はい、複数のコアセクションを組み立てることにより、鋳造工場は複雑な分岐や湾曲した内部通路を製造できます。
砂型鋳造コンポーネントについて専門家のサポートを受ける
プロジェクトで正確な内部通路が必要な場合は、中国維隆のエンジニアリング チームは、AutoCAD、Pro{0}}Engineering、SolidWorks を使用して、信頼性の高い砂型鋳造コンポーネントの設計と製造を支援します。{0}世界中の自動車および産業の顧客にサービスを提供してきた 20 年の経験により、当社は複雑な形状を正しく作成するために何が必要かを理解しています。お問い合わせ先metal@welongpost.com要件について話し合って開始してください。
参考文献
1. 米国鋳造協会 (AFS)、砂型鋳造中子製造ハンドブック、AFS 技術出版物。
2. ASM インターナショナル、ASM ハンドブック、第 15 巻: 鋳造、ASM インターナショナル出版物。
3. Beeley, P.、Foundry Technology、Butterworth-Heinemann.
4. Campbell, J.、完全な鋳造ハンドブック: 金属鋳造プロセス、技術、設計、バターワース-ハイネマン。
5. 国際標準化機構、ISO 9001:2015 品質マネジメントシステム要件。
6. 自動車技術者協会 (SAE International)、内部冷却通路の砂型鋳造設計ガイドライン。
