Литье в песчаные формы — наиболее широко используемый и экономически эффективный процесс литья в насосной промышленности, применяемый в основном для производства корпусов насосов средних и больших размеров, крышек насосов, корпусов подшипников и других относительно прочных или крупногабаритных компонентов из чугуна или стали.
Что касается характеристик компонентов насосов, то конкретные области применения литья в песчаные формы следующие:
1. Применимые сценарии и компоненты
Основные компоненты: корпус насоса (спиральный корпус), крышка насоса, опора (корпус подшипника), большое рабочее колесо (обычно диаметром 500 мм).
Применяемые материалы: серый чугун (HT200/250), высокопрочный чугун (QT400/500), углеродистая сталь и низколегированная сталь. Для компонентов насосов из нержавеющей стали также широко используется литье в песчаные формы, но к огнеупорным свойствам формовочного песка предъявляются более высокие требования.
Партийность и размер: Подходит для единичных изделий, от небольших до крупных партий, особенно идеально подходит для корпусов насосов больших размеров (DN500 и выше).
2. Распространенные виды литья в песчаные формы
Литье в песчаные формы из глины:
Наиболее традиционный метод, автоматизированные формовочные машины (например, линии формования в песчаных формах), является высокоэффективным.
Подходит для массового производства корпусов насосов для чистой воды малых и средних размеров, отличается низкой стоимостью, но средней точностью литья (CT10-12) и относительно шероховатой поверхностью.
Самотвердеющая смола для литья в песчаные формы (фенольная/фурановая смола):
Наиболее распространенный метод литья в песчаные формы в насосной промышленности, в частности, литье в ямки или ручное литье.
Преимущества: высокая прочность, хорошая точность размеров (CT9-11), отличная способность к деформации, возможность создания сложных литниковых систем или спиральных каналов, а также легкость модификации.
Обычно используется для производства отдельных изделий, небольших партий или корпусов крупных насосов.
3. Ключевые технические аспекты литья в песчаные формы компонентов насосов
Выбор линии разъема: Корпус насоса обычно разъемается вдоль оси или поверхности фланца. Для сложных корпусов спиральных насосов может потребоваться многогнездное литье (три или более) или использование многочисленных стержней (песчаных стержней) для формирования внутренних каналов потока.
Производство песчаных кернов:
Внутренние каналы для потока, отверстия во входных/выходных фланцах и посадочные места уплотнительных колец обычно формируются с помощью песчаных стержней.
Для литья рабочих колес в песчаные формы обычно требуется высокоточный песчаный стержень для формирования каналов между лопатками (что часто встречается в больших литых стальных рабочих колесах).
Система литников: Корпус насоса в основном является компонентом, несущим давление, и система литников должна быть спроектирована рационально (например, нижняя или ступенчатая литниковая система), чтобы предотвратить вымывание песка и попадание шлака, обеспечить плавное заполнение полости формы расплавленным металлом и минимизировать риск утечки во время гидростатических испытаний.
4. Анализ преимуществ и недостатков
Преимущества:
Исключительно высокая гибкость: практически не ограничена формой, размером и весом детали.
Низкая стоимость: формы (деревянные или алюминиевые) недорогие, а формовочные материалы (песок) доступны по цене и подлежат переработке.
Диапазон применимости материалов широк: можно использовать как чугун, так и литую сталь.
Недостатки:
Более низкая точность: более высокие допуски по размерам, припуски на механическую обработку обычно составляют 3–8 мм, что приводит к меньшему расходу материала по сравнению с прецизионным литьем.
Качество поверхности среднее: для очистки требуется последующая дробеструйная обработка, так как шероховатость не соответствует требованиям для прямого прохождения потока.
Трудоемкость: Ручная формовка по-прежнему составляет значительную долю и в значительной степени зависит от технической квалификации рабочих.
Краткое описание: Если компоненты вашего насоса представляют собой крупногабаритные чугунные/литые стальные конструкционные детали или изготавливаются небольшими партиями с чрезвычайно низкими затратами на пресс-формы, то наиболее распространенным выбором является литье в песчаные формы с использованием смолы. Для небольших чугунных деталей в крупномасштабном производстве будет выбрана автоматизированная линия мокрого песчаного литья.