Il piano di controllo per la produzione di tubi di colata centrifuga con diametro diverso

Creare un piano di controllo per tubi di colata centrifuga con diversi diametri a due estremità richiede ingegneria di precisione e un controllo di processo meticoloso. Il seguito è un piano di controllo strutturato che copre la progettazione, la fusione, la lavorazione e i passaggi di garanzia della qualità:

1. Fase di prefusione

Controllo del Design

Obiettivo: garantire che il design dello stampo corrisponde alle dimensioni e ai profili richiesti.

Passaggi:

Modellazione 1. CAD: crea un modello CAD dettagliato del tubo con le dimensioni specifiche a ciascuna estremità.

2. Analisi degli elementi finiti (FEA): simula il processo di colata per identificare problemi di potenziale come il flusso di metalli irregolari o le velocità di raffreddamento.

3. Mold Design:

Utilizzare stampi precisi con diametri interni variabili.

Inserire un angolo di tiraggio per garantire un flusso di metallo liscio.

Controllo chiave:

Tolleranza dimensionali per ogni estremità.

Transizioni lisce tra le sezioni per prevenire le tensioni di stress.

Preparazione del materiale

Obiettivo: preparare la composizione della lega e garantire l'uniformità.

Passaggi:

1. Ispezionare e certifica le materie prime.

2. Sciogliere la lega in un forno a induzione o ad arco elettrico.

3. Conduci l'analisi chimica per garantire che la composizione della lega soddisfa i requisiti.

4. Metallo fuso Degas per eliminare impurità e gas.

Controllo chiave:

Composizione chimica (spettrometria).

Temperatura del metallo fuso prima di versare.

2. Fase di fusione

Configurazione dello stampo

Obiettivo: preparare lo stampo per colata precisa.

Passaggi:

1. Preriscaldare lo stampo per prevenire gli urti termici.

2. Applica un rivestimento ceramico o refrattario uniforme per facilitare il flusso di metallo liscio e prevenire l'incollaggio.

3. Fissare lo stampo nella macchina per colata con un allineamento preciso.

Controllo chiave:

Temperatura stampo (termometro a infrarossi).

Finitura superficiale dello spessore dello stampo e del rivestimento.

Versamento e rotazione

Obiettivo: raggiungere il flusso e la distribuzione di metalli uniformi pur con i vari diametri.

Passaggi:

1. Versare il metallo fuso a un tasso controllato per prevenire le inondazioni.

2. Regolare la velocità di rotazione dello stampo dinamicamente:

Rotazione più rapida per la sezione del diametro inferiore.

Rotazione più lenta come il metallo raggiunge il diametro maggiore.

3. Monitora il flusso di metallo per garantire una transizione liscia tra le sezioni.

Controllo chiave:

Velocità di rotazione (monitoraggio RPM).

Tasso di versamento e temperatura.

Raffreddamento e solidificazione

Obiettivo: prevenire crepe o restringimento irregolare durante la solidificazione.

Passaggi:

1. Utilizzare il raffreddamento controllato per evitare sfumature termiche.

2. Garantire la solidificazione direzionale:

Inizia dall'estremità del diametro più piccolo verso l'estremità più grande.

3. Applicare il raffreddamento ad acqua o ad aria in modo uniforme e graduale.

Controllo chiave:

Tasso di raffreddamento (monitor con termocoppie).

Avanzamento della solidificazione utilizzando sensori in tempo reale.

3. Fase Post-fusione

Lavorazione e finitura

Obiettivo: raggiungere dimensioni precise e finitura superficiale.

Passaggi:

1. Macchina il tubo alle dimensioni finali utilizzando torni CNC.

2. Eseguire operazioni di finitura come levigatura e lucidatura per superfici interne ed esterne.

3. Mantenere la concentricità tra le due estremità.

Controllo chiave:

Precisione dimensionale (pinze, micrometri o CMM).

Rugosità superficiale utilizzando profilometri.

Trattamento termico

Obiettivo: alleviare lo stress residuo e migliorare le proprietà meccaniche.

Passaggi:

1. Conduci la ricottura o la normalizzazione antistress in base al materiale.

2. Per alcune leghe, applica il trattamento e l'invecchiamento della soluzione.

Controllo chiave:

Ciclo di trattamento termico (temperatura e durata).

Ispezione della microstruttura (metallografia).

4. Garanzia di qualità

Test Non distruttivo (NDT)

Obiettivo: garantire che il tubo sia privo di difetti interni o superficiali.

Passaggi:

1. Eseguire test ad ultrasuoni per rilevare crepe o vuoti interni.

2. Utilizzare l'ispezione di particelle penetranti o magnetiche per difetti superficiali.

Controllo chiave:

Risultati del test ad ultrasuoni (rilevamento di difetti).

Ispezione visiva per imperfezioni superficiali.

Verifica dimensionale e del profilo

Obiettivo: garantire che il tubo soddisfa le specifiche del design, diametri particolarmente variabili.

Passaggi:

1. Misura i diametri interni ed esterni su entrambe le estremità utilizzando una macchina di misurazione delle coordinate (CMM).

2. Verifica la regione di transizione per la morbidezza aConformità nd al design.

Controllo chiave:

Diametro e spessore della parete su entrambe le estremità.

Precisione del profilo conico o di transizione.

Test meccanico

Obiettivo: verifica resistenza, tenacità e duttilità.

Passaggi:

1. Eseguire prove di trazione per garantire la resa e la massima resistenza.

2. Condotto il test di durezza lungo il tubo per garantire l'uniforme.

Controllo chiave:

Le proprietà meccaniche soddisfano gli standard richiesti.

5. Automazione e monitoraggio dei processi

Utilizzare controller logici programmabili (PLCs) a:

Controllo dinamico della velocità di rotazione dello stampo.

Monitor tasso di colata e temperatura.

Regolare i processi di raffreddamento.

Installa sensori in tempo reale per:

Monitoraggio della temperatura e della solidificazione.

Allineamento e rotazione dello stampo.

6. Documenti e Feedback

Mantenere i registri di processo dettagliati, tra cui:

Informazioni sul lotto del materiale.

Parametri di processo (temperatura, velocità, velocità di raffreddamento).

Risultati di ispezione e test.

Analizza i difetti e migliora continuamente il processo in base al feedback.