Спиральная шестерня из титанового сплава, литье по выплавляемым моделям

Проектирование и изготовление пресс-форм. На основе проектных чертежей косозубого колеса используйте программное обеспечение-системы автоматизированного проектирования (САПР) для выполнения 3D-моделирования пресс-формы. Учитывая такие факторы, как степень усадки титановых сплавов в процессе литья, в размеры модели следует внести соответствующие корректировки. Затем для обработки формы используются станки с ЧПУ и другое оборудование, а точность формы напрямую влияет на качество восковой формы. Поэтому необходимо следить за тем, чтобы точность размеров и гладкость поверхности формы соответствовали предъявляемым требованиям.

Инъекция воска: выберите подходящий восковой материал, который обычно требует хорошей текучести, термической стабильности и низкой скорости усадки. После нагрева и плавления воскового материала введите его в форму с помощью литьевой машины. В процессе впрыска необходимо контролировать такие параметры, как давление впрыска, температура и время, чтобы обеспечить полное формование и точность размеров восковой формы. После завершения инъекции подождите, пока восковая форма остынет и затвердеет, прежде чем вынимать ее из формы.

Комбинация восковых моделей. Чтобы повысить эффективность литья, несколько восковых моделей обычно объединяют вместе, образуя группу восковых моделей. Используйте специальное сварочное оборудование для приваривания одной восковой формы к таким аксессуарам, как литники и стояки, образуя полную сборку восковой формы. В процессе сборки необходимо обеспечить точное взаимное расположение и прочное соединение восковых форм.

Поверхностный слой покрытия: погрузите восковую форму в сборе в специально разработанное покрытие, которое обычно состоит из огнеупорных материалов (таких как порошок циркона), связующих веществ (таких как жидкое стекло или кремнезем) и добавок. Равномерно нанесите покрытие на поверхность восковой формы, образуя тонкий и однородный поверхностный слой. Затем насыпьте на поверхностный слой слой мелкого песка, чтобы повысить его шероховатость и прочность.

Многослойное покрытие и сушка: повторите процесс нанесения покрытия и шлифования, последовательно нанесите несколько слоев покрытия заднего слоя и отшлифуйте поверхностный слой, а затем высушите каждый слой покрытия после покрытия, чтобы удалить влагу из покрытия и обеспечить прочность и воздухопроницаемость оболочки. Процесс сушки может осуществляться путем естественной сушки или сушки горячим воздухом, а время и температура сушки должны разумно регулироваться в зависимости от характеристик покрытия и условий окружающей среды.

Депарафинизация: поместите подготовленную оболочку в оборудование для депарафинизации, нагрейте ее, чтобы расплавить восковую форму, и дайте ей вытечь из оболочки. Существуют различные методы депарафинизации, такие как депарафинизация паром, депарафинизация горячей водой и микроволновая депарафинизация. Депарафинизация паром — наиболее часто используемый метод, который включает помещение оболочки в паровой котел под высоким-давлением и использование пара высокой температуры для плавления восковой формы. Восковая жидкость вытекает через отверстия в нижней части скорлупы. Процесс депарафинизации должен гарантировать, что восковая форма полностью расплавится и будет удалена, чтобы избежать влияния остатков воска на качество отливки.

Обжиг скорлупы: После депарафинизации скорлупу необходимо обжарить для дальнейшего повышения ее прочности и огнестойкости, а также удаления из скорлупы остаточной влаги и органических примесей. Поместите скорлупу в печь для обжига и нагрейте ее по определенной кривой нагрева. Температура обжарки обычно составляет 900-1100 градусов, а время обжарки определяется на основе таких факторов, как толщина и материал оболочки. Обожженная оболочка должна обладать достаточной прочностью и воздухопроницаемостью, чтобы обеспечить плавное протекание последующего процесса отливки.

Плавление титановых сплавов. Из-за высокой химической активности титановых сплавов они склонны вступать в реакцию с такими элементами, как кислород, азот и водород в воздухе. Поэтому плавку титановых сплавов необходимо проводить в вакууме или среде, защищенной инертным газом. Обычное плавильное оборудование включает вакуумные дуговые печи с расходуемым материалом, вакуумные индукционные печи и т. д. Точно взвесьте сырье титанового сплава в соответствии с требованиями формулы и поместите его в плавильную печь для плавки. В процессе плавки необходимо строго контролировать такие параметры, как температура плавления, время и атмосфера печи, чтобы обеспечить однородный состав и стабильное качество титанового сплава.

Разливка: после того, как титановый сплав расплавлен до необходимой температуры и состава, расплавленная жидкость титанового сплава быстро выливается в предварительно нагретую оболочку с помощью разливочного оборудования, такого как ковш. Процесс заливки должен быть быстрым и плавным, не допуская разбрызгивания и окисления расплавленного металла. В то же время необходимо контролировать скорость и температуру заливки, чтобы обеспечить возможность заполнения металлической жидкостью полости оболочки и избежать таких дефектов, как холодная изоляция и недостаточная заливка.

Очистка оболочки: после того, как отливка остынет и затвердеет, удалите оболочку с помощью вибрационного оборудования или ручных инструментов. Будьте осторожны во время очистки корпуса, чтобы не повредить поверхность отливки.

Резка литников и стояков: используйте режущее оборудование, чтобы отрезать лишние детали, такие как литники и стояки, на отливке. После резки поверхность резки следует отполировать, чтобы она стала гладкой и ровной.

Термическая обработка. Чтобы улучшить микроструктуру и характеристики косозубых шестерен из титанового сплава, необходимо провести термическую обработку отливок. Обычные процессы термообработки включают отжиг, закалку, отпуск и т. д. Выберите соответствующие параметры процесса термообработки в зависимости от состава и требований к использованию титановых сплавов для улучшения прочности, твердости, ударной вязкости и усталостных характеристик зубчатых колес.

Механическая обработка и обработка поверхности: Механическая обработка отливок, прошедших термическую обработку, например точение, фрезерование, шлифование и т. д., для достижения необходимой точности размеров и шероховатости поверхности в конструкции. Затем, в соответствии с потребностями, поверхность шестерни обрабатывается, например, азотированием, твердым хромированием и т. д., чтобы улучшить износостойкость и коррозионную стойкость шестерни.

Проверка качества: Проведите комплексную проверку качества готовой косозубой шестерни, включая проверку точности размеров, точности формы, качества поверхности, металлографической структуры, механических свойств и других аспектов. Используйте координатно-измерительные приборы, металлографические микроскопы, твердомеры и другое оборудование для испытаний, чтобы убедиться в соответствии качества зубчатых колес нормам проектирования и требованиям эксплуатации.

Трудности при плавке и разливке титановых сплавов. Титановые сплавы обладают высокой химической активностью и склонны вступать в реакцию с такими элементами, как кислород, азот и водород, из окружающей среды во время процесса плавки и разливки, что приводит к таким дефектам, как пористость и включения в отливках. Между тем титановые сплавы имеют высокую температуру плавления, а процессы плавки и разливки требуют специального оборудования и контроля процесса.

Сложность контроля качества оболочек форм: качество оболочек форм напрямую влияет на качество отливок, поэтому необходимо строго контролировать прочность, воздухопроницаемость, термическую стабильность и другие свойства оболочек форм. В процессе нанесения покрытия и обжига легко столкнуться с такими проблемами, как растрескивание и расслоение оболочки, которые влияют на целостность оболочки и качество отливки.

Высокая стоимость: сами материалы из титановых сплавов дороги, а инвестиции в оборудование и производственный цикл технологии литья по выплавляемым моделям велики, что приводит к высоким затратам на производство спиральных шестерен.

Внедрение технологии плавки и разливки с защитой от вакуума или инертного газа. В процессе плавки и разливки используется такое оборудование, как вакуумные индукционные печи и вакуумные печи с плавящейся дугой, чтобы откачать печь или заполнить ее инертным газом (например, аргоном), изолировать воздух и предотвратить реакцию титановых сплавов с такими элементами, как кислород, азот и водород. В то же время оптимизация параметров процесса плавки и разливки, контроль температуры, времени и скорости и т. д. позволяют снизить возникновение дефектов литья.

Оптимизируйте процесс изготовления оболочки: выберите подходящие огнеупорные материалы и связующие, оптимизируйте формулу покрытия и процесс навешивания, а также улучшите прочность и воздухопроницаемость оболочки. В процессе обжарки строго контролируйте скорость нагрева и температуру обжарки, чтобы избежать таких проблем, как растрескивание и расслоение скорлупы. Усилить контроль качества в процессе производства корпусов, оперативно выявлять и решать проблемы.

Меры по контролю затрат: Сократите использование материалов из титановых сплавов за счет оптимизации конструкции и процессов. Повысьте эффективность производства, сократите производственные циклы и сократите затраты на оборудование и рабочую силу. В то же время установите долгосрочные-отношения стабильного сотрудничества с поставщиками материалов и стремитесь к более выгодным ценам на материалы.

Литье по выплавляемым моделям из титанового сплава спиральных шестерен — это передовой производственный процесс, позволяющий производить высоко-производительные и-точные спиральные шестерни. Хотя в производственном процессе существуют некоторые проблемы, благодаря постоянным технологическим инновациям и оптимизации процесса преимущества этого процесса могут быть полностью использованы для удовлетворения потребностей различных отраслей промышленности в косозубых передачах.