无惧挑战

不寻常的目标需要创新的解决方案。有必要跳出舒适圈,进入崭新的创新领域。这也是解决许多问题的唯一方法。

斯洛文尼亚最大的铸造厂LIVAR需要攻克一个不太寻常的项目。该铸造厂接到了一个制造球墨铸铁件的订单。为了能够成型特殊的几何结构,铸铁厂决定首先在一个芯盒中生产一部分砂芯,然后在填充第二个芯盒时,将该砂芯插入到第二个芯盒中。

未完全填充的砂芯

未完全填充的砂芯

在生产的第一批砂芯中,靠近插入砂芯附近的型腔没有完全填充。手工增加排气以及额外的砂粒流动通道都无法改善现有缺陷。

气压和砂芯密度的结果

气压和砂芯密度的结果

作为MAGMASOFT®的用户,LIVAR对于射芯模拟的功能非常熟悉,于是联系了MAGMA在斯洛文尼亚的代理公司EXOTERM-IT。这样,MAGMA C+M投入使用,用来调查并解决该问题。

第一个模拟是用标准砂粒数据进行的。但在实际缺陷区域,模拟结果显示砂芯密度很高。为此,决定先对砂粒数据和射芯参数进行调整。首先,在MAGMA C+M中确定了虚拟试验设计,共测试了36种使用不同性质的砂粒的设计,并将关键区域的模拟结果同实际进行了比较。主效果图显示了不同砂粒数据和工艺条件对砂芯密度的影响, 由此决定了LIVAR优化工艺的数据。

 

 

根据不同的砂粒数据和工艺条件,计算出的砂芯密度

根据不同的砂粒数据和工艺条件,计算出的砂芯密度

在调整了砂粒的数据后,就可以分析并系统性地调查所观察到的砂芯缺陷的原因。

有了模拟结果的帮助,LIVAR了解到关键区域附近的气压差太小,无法将砂粒运送到内置砂芯表面,砂粒需要流经关键区域上方的狭窄通道,并在通道内经过紧实后不再发生转移。

芯盒排气分布工艺的虚拟试验设计

芯盒排气分布工艺的虚拟试验设计

为了确保砂粒充分填充关键区域,应封闭部分芯盒排气来增大压力差。为此,LIVAR开展了其他一些虚拟试验设计,将芯盒两侧的排气(从距离关键区域最远处开始)同时自动关闭。

计算出的不同设计方案中评估区域的砂芯密度

计算出的不同设计方案中评估区域的砂芯密度

在MAGMA C+M评估界面,分析两个目标:砂芯关键区域的最小和平均砂芯密度。在六个方案设计中,方案四的结果最好。经过分析后,共关闭了四个排气,压差因此大幅增大。这种情况下,可将砂粒全部运送到关键区域。

计算出的优化方案中的砂芯密度

计算出的优化方案中的砂芯密度

该方案用于正式生产后效果非常明显,砂芯质量合格。让人欣慰的是,尽管在验证初期困难重重,但是虚拟试验方法非常可行, LIVAR完全能够满足客户的需求。

成品砂芯

成品砂芯

关于 LIVAR铸造厂

LIVAR是斯洛文尼亚规模最大的铸造厂之一,现有员工超过750人, 主要生产高品质的灰口铸铁和球墨铸铁件。铸造厂内设有自己的模具和机加工车间。技术部配有最先进的铸造工具,包括MAGMASOFT®。厂内应用的多种控制系统可全程监控铸造工艺,实现全面质控。