Seinämien risteyskohdat

Transkriptio

1 CAE DS Painevalukappaleen suunnielu Seinämien riseyskohda Sefan Fredriksson - SweCas Käännös: Pekka Savolainen ja Tuula Höök - Tampereen eknillinen yliopiso Riseyskoha muodosuu kun kaksi kappaleen seinämää ai seinämä ja ripa kohaava. Kuisumavikojen välämiseksi on ärkeää suunniella nämä kohda oikein. Riseyskohia on erilaisia: T, L, X ja Y yyppisiä leikkauksia, joisa T- muoo on usein paras. Kuva. Erilaisia seinämien riseyskohia. Mikäli kappaleessa on kohia joihin valuiskun kolmannen vaiheen aikana ei voida lisää sulaa, muodosuu niihin yypillisesi kuisumavikoja ja huokoisuua. Painevalussa valuiskun kolmannen vaiheen arkoiuksena on vähenää ää huokoisuua. Kokillivalussa sama vaikuus on muoiin ehävillä syöökuvuilla. Joskus on mahdoona välää suunnielemasa kappaleeseen paksuja kohia. Silloin kappaleen äydellinen uudelleensuunnielu voi olla hyvä rakaisu. On myöskin mahdollisa suunniella kappaleeseen ylimääräinen syöökanava. Ylimääräinen syöökanava on kappaleessa ai muoissa sen ympärillä oleva osa, jonka arkoiuksena on valuiskun aikana syöää sulaa paksumpaan osaan kappalea. Mikäli komponenin rakenne on monimukainen ja seinämäpaksuus on epäasainen, vaikuaa kyseinen koha myös jäähymisen aikaiseen kuisumaan. Paksumma seinämä jähmeyvä ohuia myöhemmin ja saaava aiheuaa kappaleeseen sisäisiä jänniyksiä. Jänniykse voiva johaa kappaleen halkeamiseen. Kuva. Vasemmanpuoleinen kappale on esimerkki kuisumien ja halkeilun kannala huonosa suunnielusa. Oikeanpuoleinen kappale edusaa sen sijaan parempaa suunnielua. Seinämien riseyskohda -

2 CAE DS High Pressure Die Casing Design Halkeamien ja huokoisuuden välämiseksi kappale ulee suunniella sien, eä seinämäpaksuus pysyy vakiona, jolloin kappaleeseen ei muodosu kuumia kohia. Joissakin apauksissa kappaleeseen voi muodosua halkeamia ja sisäisiä jänniyksiä vaikka siinä onkin asainen seinämäpaksuus. Näin käy eriyisesi reikiä sisälävissä kappaleissa, koska keerna kuumenee muua muoia voimakkaammin. Kuva 3. Yäpuolella esiey geomeria ova yypillisesi aliia kuumarepeilylle, koska niissä on keernoilla valmiseuja reikiä, joka vaikuava valukuisumaan. Kappaleen seinämien riseyskohda ja pyörisyssäee on suunnielava huolella, joa väleään kuumien kohien muodosuminen. Ihanneapauksessa kappale on ermisesi neuraali eli kappale jähmeyy asaisesi joka puolela. Seinämänpaksuuksien on olava ieyssä suheessa oisiinsa. Jos yksi riseävien seinämien paksuuksisa on puole oisen seinämän paksuudesa, on kyseessä ermisesi neuraali poikkileikkaus. Jos yksi seinämisä on paksuudelaan kolmasosa muihin verrauna muodosaa se jäähdyyselemenin, joka siirää jähmeymiskeskiöä poispäin riseyskohdan keskelä = = 0.5 = 0.3 Kuva 4. Esimerkki riseyskohdan vaikuuksesa jähmeymiskuisumiseen. Seinämien paksuussuhde riippuu poikkileikkauksen yypisä. T- leikkaukse ova suunnielun kannala usein parhaia. Secions -

3 CAE DS High Pressure Die Casing Design L- riseys R = R = R + ; R = Jos = ; R = 0 R = T, 5T Jos > R = + ; R = 0 + R 3 Jos ( ) T-riseys R =, 5 missä: = pienin seinämäpaksuus. T-riseys on parhaalla mahdollisella avalla muooilu, kun se on seinämäpaksuudelaan yhenäinen, mua yleensä se johaa korkeampiin yökalu ja muoikusannuksiin. X-mallisia riseyskohia ulisi välää mahdollisimman paljon, koska niihin muodosuu voimakas lämpökeskiymä. X-riseykse voidaan suunniella kahena T-riseyksenä. Kahden T-riseyksen seinämien välisen eäisyyden ulisi olla vähinään kolme keraa seinämänpaksuus. Myös Y-riseys voidaan usein muunaa parempaan T-muooon. Secions - 3

4 CAE DS High Pressure Die Casing Design X-riseys θ θ =90 R = = θ =45 R = 0,7; =, 5 θ =30 R = 0,5; =, 5 R X-riseyksiä ulisi mahdollisuuksien mukaan välää niiden sisälle muodosuvan kuuman kohdan vuoksi. X-riseykse voidaan suunniella uudelleen seuraavan sivun kuvassa esieyn esimerkin mukaisesi. Riseys voidaan muuaa kahdeksi T- riseykseksi. Y-riseys R θ θ =90 R = = θ =45 R = 0,7; =, 5 θ =30 R = 0,5; =, 5 Secions - 4

5 CAE DS High Pressure Die Casing Design L Kuva 6. X-riseyksesä kaheen T-riseykseen. L> 3 Y-riseykse voidaan myös muuaa T-riseyksiksi. On olemassa ieyjä krieerejä joia uudelleensuunnielun on äyeävä. Seinämien eäisyyden on esimerkiksi olava vähinään kaksi keraa seinämävahvuus. a R R3 R = R = ; R = 3 ; a ; 3 Kuva 7. Muooilu Y-riseyksesä T-muooon. Secions - 5

6 CAE DS High Pressure Die Casing Design Säde ja reiä Jokaisella kappaleella ulisi olla nurkissa sopivan kokoise pyörisyssäee. Kuva 8. Välä eräviä reunoja ja kulmia R Säde liian suuri, nurkkaan voi muodosua kuisumahuokosia. Suosielava säde ai pyörisyksen muoo. R =, 5 Säde liian lyhy, murumien riski kasvaa. Kuva 9. Ohjeia nurkkapyörisyksen muooiluun. Seinämien yhymäkoha ei saa olla kulmalaan erävä, sillä se voi johaa valamisen aikana kuumarepeilyyn, sekä muoin murumiseen. Pyörisys ei myöskään saa olla liian suuri, koska kappaleeseen muodosuu silloin massiivisia vyöhykkeiä, joka jäähyvä hiaasi. Valukappale ulisi suunniella amhdollisimman helpoksi valaa. Pienimpien pyörisyssäeiden ulisi olla vähinään mm. Tämän kokoluokan pyörisyssäde vähenää virauksen urbulenssia muoipesän sisällä. Turbulenssi voi aiheuaa kappaleeseen kaasuhuokoisuua ja oksidisulkeumia. Reiä ova ongelmallisia muoin äyymisen kannala. Suurisäeise ja muodolaan pyöreä reiä esävä repeilyä ja urbulenisa muoin äyymisä. Secions - 6