Trong quá trình đúc trọng lực hợp kim nhôm, thiết bị và khuôn mẫu là hai mặt của cùng một vấn đề. Hiệu suất tối đa của máy đúc trọng lực phụ thuộc phần lớn vào tính hợp lý trong thiết kế và sử dụng khuôn mẫu. Ngược lại, một khuôn mẫu được thiết kế tốt đòi hỏi thiết bị phải cung cấp các điều kiện vận hành phù hợp ở các khía cạnh như tốc độ quay và kiểm soát nhiệt độ.

Công ty TNHH Máy móc Quanzhou Jingda, một nhà sản xuất hàng đầu với hơn hai mươi năm kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị đúc, đã nhận thấy trong kinh nghiệm lâu năm cung cấp các giải pháp đúc rằng nhiều vấn đề trong việc hiệu chỉnh quy trình không bắt nguồn từ chính thiết bị, mà từ sự phối hợp không tốt giữa khuôn và thiết bị. Sau đây là một số kinh nghiệm thực tiễn từ các khía cạnh thiết kế khuôn, khớp thông số quy trình, chuyển đổi nhiều sản phẩm và phối hợp hàng ngày.

Thiết kế hệ thống dẫn phôi: Đảm bảo phôi nhôm đi vào khoang khuôn một cách trơn tru.

Thiết kế hệ thống dẫn liệu quyết định cách thức và tốc độ nhôm nóng chảy đi vào khoang khuôn, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm đúc. Trong phương pháp đúc trọng lực, nhôm nóng chảy dựa vào trọng lực của chính nó để dần dần lấp đầy khoang khuôn thông qua cốc rót, ống dẫn chính, đường dẫn phụ và cửa dẫn liệu. Hình dạng, tỷ lệ và hướng của hệ thống này cần phải hài hòa với đặc tính vận hành của máy đúc trọng lực.

Mối quan hệ giữa vị trí của cốc dẫn liệu và tâm lật. Khuôn được cố định trên bàn làm việc của máy đúc và quay quanh trục lật. Nếu cốc dẫn liệu được đặt quá xa tâm lật, sự dao động bề mặt của nhôm nóng chảy bên trong cốc dẫn liệu sẽ tăng lên trong quá trình lật, làm tăng nguy cơ bọt khí. Trong quá trình thiết kế khuôn, cốc dẫn liệu nên được đặt càng gần trục lật càng tốt để tạo điều kiện cho dòng chảy nhôm được trơn tru.

Hình dạng mặt cắt ngang của ống dẫn nhôm. Ống dẫn nhôm hình tròn hoặc hình elip giúp nhôm nóng chảy chảy dọc theo thành ống tốt hơn so với mặt cắt ngang hình vuông, giảm hiện tượng bọt khí. Ngoài ra, một rãnh đệm ở đáy ống dẫn nhôm có thể hấp thụ năng lượng va chạm của nhôm nóng chảy rơi xuống, giảm sự nhiễu loạn.

Sự phối hợp giữa hướng của cửa rót và quá trình lật khuôn. Hướng mà cửa rót dẫn nhôm nóng chảy vào khoang khuôn cần phải phù hợp với góc nghiêng của khoang khuôn trong quá trình lật khuôn. Trong quá trình lật khuôn từng phần, vị trí điểm của khoang khuôn sẽ dịch chuyển ở các góc khác nhau. Lý tưởng nhất là cửa rót nên được đặt ở vị trí thấp hơn trong khoang khuôn trong giai đoạn đầu của quá trình lật khuôn, cho phép nhôm nóng chảy chảy vào từ đáy thay vì chảy vào từ vị trí cao, do đó giảm hiện tượng bắn tóe và bọt khí.

Điều chỉnh thông số nghiêng: Thiết lập đường cong tốc độ dựa trên cấu trúc khuôn.

Tốc độ nghiêng điều chỉnh theo từng đoạn là một chức năng quan trọng của máy đúc trọng lực, nhưng cần điều chỉnh đường cong tốc độ hợp lý tùy thuộc vào từng khuôn cụ thể. Không có thông số nào áp dụng được cho tất cả các khuôn, chỉ có các thông số được kiểm chứng cho từng khuôn cụ thể.

Thiết lập tốc độ ở giai đoạn ban đầu: Khi cốc rót được nghiêng và nhôm nóng chảy bắt đầu chảy vào cốc rót, tốc độ nên chậm. Tốc độ ban đầu quá nhanh sẽ khiến nhôm nóng chảy rung lắc mạnh bên trong cốc rót, làm không khí lọt vào và tăng nguy cơ rỗ khí bên trong vật đúc. Thông thường, nên bắt đầu với tốc độ nghiêng ban đầu thấp hơn, quan sát độ mịn của dòng nhôm nóng chảy chảy vào cốc rót, và dần dần tìm ra tốc độ thích hợp.

Điều chỉnh tốc độ trong giai đoạn đổ đầy chính: Sau khi nhôm nóng chảy đi vào khoang khuôn qua cửa rót, tốc độ nghiêng có thể được tăng dần. Tuy nhiên, điểm tăng tốc cần được xác định dựa trên sự thay đổi thể tích của khoang khuôn. Đối với những vị trí mà tiết diện khoang khuôn tăng đột ngột, việc tăng tốc quá mức có thể dẫn đến lượng nhôm nóng chảy không đủ để đổ đầy, gây ra hiện tượng đóng nguội. Quan sát các dấu vết đổ đầy của sản phẩm đúc thử có thể giúp suy ra thời điểm tăng tốc có phù hợp hay không.

Kiểm soát giảm tốc ở giai đoạn cuối Khi nhôm nóng chảy lấp đầy đến đỉnh khoang và các phần thành mỏng, tốc độ quay cần được giảm xuống một lần nữa. Các phần này có tiết diện nhỏ và nguội nhanh; việc lấp đầy không hoàn toàn có thể dễ dàng dẫn đến việc bị hở mối hàn hoặc đóng nguội. Việc giảm tốc ở giai đoạn cuối cần được phối hợp với thiết kế thông hơi của khoang – nếu việc thông hơi không đầy đủ, ngay cả với tốc độ quay phù hợp, khí dư sẽ cản trở quá trình lấp đầy.

Điều chỉnh nhiệt độ khuôn: Cân bằng giữa gia nhiệt sơ bộ và làm mát

Nhiệt độ khuôn là một biến số cần được kiểm soát chính xác trong quá trình đúc trọng lực. Sự phân bố nhiệt độ không đồng đều ảnh hưởng trực tiếp đến trình tự đông đặc và mật độ bên trong của vật đúc.

Lựa chọn nhiệt độ làm nóng sơ bộ. Trước khi bắt đầu sản xuất, khuôn cần được làm nóng sơ bộ đến nhiệt độ hoạt động. Nhiệt độ này thường được xác định dựa trên vật liệu đúc và độ dày thành khuôn. Trong quá trình đúc hợp kim nhôm, nhiệt độ làm nóng sơ bộ khuôn thường nằm trong khoảng từ 150℃ đến 300℃. Các sản phẩm đúc có thành mỏng hơn cần nhiệt độ khuôn cao hơn để làm chậm quá trình nguội của nhôm nóng chảy; các sản phẩm đúc có thành dày hơn có thể có nhiệt độ thấp hơn để cho phép quá trình siêu làm lạnh đủ trong quá trình đông đặc.

Tính đồng nhất nhiệt độ của khuôn nhiều khoang: Nếu khuôn có nhiều khoang, nhiệt độ của mỗi khoang có thể khác nhau, với các khoang càng xa bộ phận gia nhiệt càng có xu hướng lạnh hơn. Sự chênh lệch nhiệt độ này có thể dẫn đến chất lượng không nhất quán ở các chi tiết riêng lẻ trong cùng một lô đúc. Trong giai đoạn vận hành thử, nên sử dụng đồng hồ đo nhiệt độ để đo nhiệt độ hoạt động của mỗi khoang. Nếu phát hiện sự chênh lệch nhiệt độ đáng kể, có thể bổ sung thêm gia nhiệt phụ cho các khu vực lạnh hơn, hoặc điều chỉnh bố trí gia nhiệt.

Quản lý tản nhiệt trong sản xuất liên tục. Khi nhôm nóng chảy được rót liên tục vào khuôn, nhiệt độ khuôn tăng dần. Nhiệt độ quá cao làm chậm quá trình đông đặc của vật đúc, dẫn đến cấu trúc hạt bên trong thô ráp và có thể gây dính và mài mòn sớm bề mặt khuôn. Thiết kế các kênh dẫn nước làm mát hoặc kênh dẫn khí làm mát phù hợp bên trong khuôn, và phối hợp với hệ thống điều khiển nhiệt độ của máy đúc trọng lực để tự động điều chỉnh lưu lượng môi chất làm mát, giúp duy trì nhiệt độ khuôn trong phạm vi tương đối ổn định.

Thay đổi khuôn nhanh chóng cho sản xuất nhiều loại sản phẩm. Nhiều xưởng đúc vừa và nhỏ phải đối mặt với mô hình sản xuất nhiều loại sản phẩm, theo lô nhỏ, đòi hỏi phải thay đổi khuôn thường xuyên trên cùng một máy đúc trọng lực. Hiệu quả thay đổi khuôn ảnh hưởng trực tiếp đến việc sử dụng thiết bị và tốc độ giao hàng.

Giao diện khuôn được tiêu chuẩn hóa. Nếu khuôn cho các sản phẩm khác nhau sử dụng đế lắp và phương pháp định vị thống nhất, việc thay đổi khuôn chỉ cần nới lỏng các bu lông khóa, nhấc khuôn cũ ra và lắp khuôn mới vào, loại bỏ nhu cầu điều chỉnh vị trí và góc độ nhiều lần. Một số xưởng đúc chỉ định kích thước đế lắp và vị trí lỗ định vị cho nhà cung cấp khuôn khi mua khuôn, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả thay đổi khuôn sau này.

Lưu trữ và truy xuất thông số. Các đường cong tốc độ nghiêng, nhiệt độ làm nóng khuôn trước, thông số làm mát, v.v., tương ứng với các sản phẩm khác nhau, được lưu trữ dưới dạng các công thức độc lập sau khi gỡ lỗi. Chúng có thể được truy xuất chỉ bằng một cú nhấp chuột sau khi thay khuôn, tránh việc phải gỡ lỗi lặp lại mỗi lần. Hệ thống điều khiển máy đúc trọng lực của Zhongzhou Intelligent Equipment hỗ trợ lưu trữ nhiều công thức thông số. Người vận hành chỉ cần chọn số sản phẩm tương ứng sau khi thay khuôn, và thiết bị sẽ tự động tải các thông số đã thiết lập.

Công tác chuẩn bị trước khi thay khuôn. Trước khi lắp đặt khuôn mới, các bước làm sạch sơ bộ, làm nóng sơ bộ và bôi chất tách khuôn được thực hiện, giúp giảm thời gian ngừng hoạt động của thiết bị. Việc đặt các dụng cụ và thiết bị nâng hạ cần thiết ở những vị trí cố định gần thiết bị cũng giúp cải thiện hiệu quả thay khuôn.

Phối hợp với quá trình tạo cốt lõi

Trong một quy trình đúc hoàn chỉnh, phần đầu của máy đúc trọng lực là làm lõi, và phần cuối là loại bỏ cát và làm sạch. Sự phù hợp về thời gian chu kỳ và kích thước giữa các thiết bị ảnh hưởng đến hiệu quả tổng thể của dây chuyền.

Sự ăn khớp giữa lõi cát và khuôn. Sau khi lõi cát được đưa vào khuôn, nó cần tạo thành một khoảng không có độ dày thành đồng nhất với khoang khuôn. Nếu kích thước lõi cát quá lớn hoặc quá nhỏ, độ dày thành của sản phẩm đúc sẽ bị sai lệch. Độ chính xác về kích thước của lõi cát được sản xuất bởi máy làm lõi ảnh hưởng trực tiếp đến việc các chi tiết đúc có đáp ứng yêu cầu bản vẽ hay không. Việc sử dụng máy bắn lõi và máy đúc trọng lực từ cùng một nhà sản xuất cho phép xem xét sự ăn khớp giữa kích thước lõi cát và kích thước kẹp khuôn trong giai đoạn lựa chọn thiết bị.

Là nhà sản xuất cung cấp cả máy đúc trọng lực và máy bắn lõi, Jingda Machinery, khi lập kế hoạch dây chuyền sản xuất cho khách hàng, bắt đầu từ quy trình tổng thể của dây chuyền, phối hợp công suất và thông số kỹ thuật của từng thiết bị để giảm thiểu thời gian chạy thử trong quá trình gỡ lỗi tại chỗ sau này.

Kết luận: Việc gỡ lỗi quy trình máy đúc trọng lực là một nhiệm vụ tích hợp dần khả năng của thiết bị, đặc điểm khuôn và kinh nghiệm của nhân viên. Thiết kế hệ thống dẫn liệu, thiết lập đường cong tham số lật, kiểm soát phân bố nhiệt độ khuôn, nâng cao hiệu quả chuyển đổi nhiều sản phẩm và phối hợp với các quy trình thượng nguồn và hạ nguồn—những yếu tố này cùng nhau quyết định chất lượng đúc và hiệu quả sản xuất.

Là một nhà sản xuất hàng đầu với nhiều thập kỷ kinh nghiệm trong lĩnh vực thiết bị đúc, Jingda Machinery sẵn sàng hợp tác với các xưởng đúc để tìm ra các phương pháp khả thi nhằm cải thiện hiệu suất thiết bị từ góc độ gỡ lỗi quy trình và khả năng tương thích khuôn mẫu.

Để biết thêm thông tin về công nghệ đúc trọng lực hoặc để thảo luận về nhu cầu gỡ lỗi tại chỗ của bạn, vui lòng liên hệ với nhóm của chúng tôi.

www.jingdamachine.com | Whatsapp/Wechat +86 13338560015