Разработка новой литниковой системы для отливки «Гильза цилиндра» тепловозного дизеля Д 100
Математическое компьютерное моделирование базовой литниковой системы отливки «Гильза цилиндра», анализ её достоинств и недостатков. Разработка нового варианта литниковой системы. Элементы, позволяющие стабилизировать по скорости течение металла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.05.2018 |
| Размер файла | 6,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Разработка новой литниковой системы для отливки «Гильза цилиндра» тепловозного дизеля Д 100
Д.С. Краснятов
Размещено на http://www.allbest.ru/
Необходимость разработки новых литниковых систем для отливки «Гильза цилиндра» вызвана дефектами, возникающими в процессе её изготовления. Такими дефектами являются песчаные и газовые раковины.
На рис. 1 показаны места образования дефектов. Согласно статистическим данным, собранным за 2007 г., дефекты усадочного происхождения составляют 33% от общего объёма брака, а песчаные раковины - 23 %.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Математическое компьютерное моделирование проводилось в среде LVMFLOW. Программный пакет LVMFLOW - система компьютерного моделирования тепловых и гидродинамических процессов литья. Ядром пакета базируется на уравнениях тепломассопереноса.
На рис. 2 представлена компьютерная модель куста отливки «Гильза цилиндра», собранного по базовой технологии (вторая отливка куста условно не показана).
Анализируя конструкцию литниковой системы, можно предположить, что ввиду отсутствия элементов литниковой системы, позволяющих стабилизировать по скорости течение металла, может происходить размытие элементов формы, образующих литниковую систему, что, в свою очередь, может являться причиной образования песчаных раковин.
С целью стабилизации потока в процессе заливки формы принято решение о корректировке формы литникового хода. В результате преобразований получена форма литникового хода, представленного на рис. 3.
а)б)
Рис. 3. Куст, собранный по предложенной технологии (компьютерная модель; вторая отливка куста условно не показана): а - внешний вид куста; б - увеличенное изображение литникового хода
а) б)
Рис. 4. Скорость течения металла: а - базовая технология; б - предлагаемая технология
Очевидно, что в процессе заливки с базовой литниковой системой (рис. 4а) происходит разрыв потоков металла из питателей, в результате чего наблюдаются всплески. Также может происходить размыв формы, захват газов формы и замешивание в металл и как следствие образование газовых раковин. Предлагаемая литниковая система (рис. 4б) обеспечивает равномерное непрерывное заполнение формы металлом, что позволяет минимизировать указанные ранее литейные дефекты.
На рис. 5 показано движение расплава металла по литниковой системе с указанием векторов.
Анализируя рис. 5а, можно сделать вывод, что в месте перехода от линейного участка питателя к кольцевому при использовании литниковой системы, построенной по базовой технологии, наблюдается размыв формы и как следствие захват формовочной (стержневой) смеси потоком металла. Предлагаемая литниковая система (рис. 5б) позволяет уменьшить удар потока металла о форму и тем самым минимизировать вероятность образования засоров и песчаных раковин.
Базовая литниковая система не обеспечивает равномерного распределения температур в процессе заполнения формы (рис. 6а) и, следовательно, необходимого направления хода кристаллизации. Предлагаемая литниковая система позволяет создать все условия для равномерного заполнения формы металлом, что обеспечивает равномерность распределения температур (рис. 6б). Данный параметр обеспечивает наиболее равномерную и направленную кристаллизацию.
а) б)
Рис. 5. Скорость течения металла по литниковой системе (векторное представление): а - базовая технология; б - предлагаемая технология
а) б)
Рис. 6. Распределение температур при заливке: а - базовая технология; б - предлагаемая технология
Распределение усадочных дефектов отливки «Гильза цилиндра» при использовании базовой литниковой системы приведено на рис. 7. Предполагаемой причиной образования большого количества дефектов является неравномерное течение кристаллизации из-за неравномерного распределения температур. В результате такого неравномерного распределения температур могут образовываться замкнутые или плохо питаемые тепловые узлы отливки (при кристаллизации в этих местах появляется усадка).
При использовании доработанной литниковой системы наблюдается распределение усадочных дефектов, показанное на рис. 8 (очевидно преимущество по сравнению с базовым вариантом).
а) б)
Рис. 7. Распределение усадочных дефектов отливки «Гильза цилиндра» (базовая технология): а - объёмное представление; б - рентгеновское представление
а) б)
Рис. 8. Распределение усадочных дефектов отливки «Гильза цилиндра» (предлагаемая технология): а - объёмное представление; б - рентгеновское представление
Использование предлагаемой литниковой системы позволяет обеспечить следующее:
ламинарное течение металла в литниковой системе, минимизирующее размыв формы;
непрерывное, постоянное во времени течение металла из питателей и как следствие непрерывное равномерное заполнение металлом формы;
направленную кристаллизацию отливки;
уменьшение величины усадочных дефектов.
В результате применения разработанной литниковой системы предполагается снижение литейного брака по таким дефектам, как засоры, песчаные раковины, а также по усадочным дефектам.
литниковый отливка гильза цилиндр
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Исследование технико-производственных аспектов процесса изготовления отливки. Выбор марки сплава. Оценка технологичности детали. Чертеж отливки и разработка конструкции модели. Состав формовочной и стержневой смеси. Расчет элементов литниковой системы.
курсовая работа [226,1 K], добавлен 25.01.2010Анализ конструкции детали и технических условий на деталь и отливку. Выбор способа изготовления отливки, ее положения в период заливки и затвердевания. Разработка конструкции и расчет литниковой системы. Определение габаритов опок, контроль качества.
контрольная работа [166,2 K], добавлен 12.10.2014Технико-экономическое обоснование выбора технологического процесса. Анализ шихты, литниковой системы с помощью MathCad. Расчет веса груза, времени затвердевания и охлаждения отливки. Автоматизация оформления конструкторской и технологической документации.
курсовая работа [103,0 K], добавлен 11.01.2016Разработка технологического процесса изготовления чугунной отливки литьем в песчано-глинистые формы. Характеристика материала, эскиз детали и технологичность конструкции. Выбор способа формовки и ее разновидности. Конструкция и расчет литниковой системы.
курсовая работа [252,6 K], добавлен 08.09.2014Эксплуатационное назначение отливки. Выбор метода изготовления детали. Определение плоскости разъема модели, припусков на механическую обработку. Выбор опок и модельных плит. Расчет литниковой системы. Разработка технологии сборки и заливки форм.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.11.2013Химический состав сплава АК9. Анализ возможных способов получения отливки. Описание технологических литейных указаний. Разработка конструкции модельно-литниковой оснастки и технологических этапов производства отливки. Материал деталей пресс-формы.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 08.01.2014Анализ технологичности конструкции детали "Шкив 525-32600 003 002". Расчет шихты и веса груза. Выбор литниковой системы. Расчет продолжительности затвердевания и охлаждения отливки. Автоматизация оформления конструкционной и технической документации.
курсовая работа [404,5 K], добавлен 24.11.2013Технические требования к литым деталям, разработка чертежа отливки и назначение припусков на механическую обработку. Проектирование литниковой системы и песчаной формы. Выбор состава формовочной и стержневой смеси. Процесс вакуумно-пленочной формовки.
контрольная работа [299,0 K], добавлен 15.03.2012Анализ изготовления отливки. Выбор и обоснование способа и метода изготовления литейной формы. Разработка технологической оснастки. Установление параметров заливки литейной формы. Расчет литниковой системы и технология плавки. Контроль качества отливок.
курсовая работа [252,8 K], добавлен 02.11.2011Техническо-экономическое обоснование выбора технологического процесса отливки детали "шкив". Выбор формовочных и стержневых смесей. Выбор плавильного агрегата и расчет шихты. Расчет литниковой системы. Очистка и обрубка отливок. Карта литейного процесса.
курсовая работа [61,2 K], добавлен 14.05.2013Общая характеристика литой детали. Анализ технологичности изготовления отливки "Рычаг". Определение норм точности и величины припусков. Расчет литниковой системы, выпоров, прибылей. Выбор опок. Выбор положения отливки в форме и назначение поверхности.
курсовая работа [510,8 K], добавлен 17.02.2012Анализ технологичности изделия. Выбор ее положения в форме, расчет литниковой системы, припусков на механическую обработку и усадку. Выбор оптимальной формы и размеры опок. Разработка технологии сборки и заливки форм, охлаждения, выбивки отливок.
курсовая работа [602,6 K], добавлен 06.04.2015Выбор конструкции литниковой системы и положения отливки "Шкив тормозной" в форме. Проведение расчета размеров эллиптической прибыли, времени заполнения формы и параметров стопорного ковша и площадей поперечных сечений элементов литниковых систем.
курсовая работа [525,5 K], добавлен 19.04.2012Составление чертежа и эскиза детали "Стакан". Определение припусков на механическую обработку отливки. Правила выполнения чертежа отливки с элементами литниковой системы. Составление технологического маршрута механической обработки данной детали.
курсовая работа [784,5 K], добавлен 08.06.2015Материал отливки и его свойства. Состав формовочной смеси для мелких отливок. Припуски на механическую обработку. Конструирование литейной оснастки. Конструирование элементов литниковой системы. Изготовление форм, стержней, финишная обработка отливок.
курсовая работа [65,2 K], добавлен 21.10.2013Служебное назначение гильзы цилиндра и условия ее работы в двигателе. Основные дефекты гильзы цилиндра дизеля ЯМЗ-236 и способы их устранения. Восстановление внутренней поверхности. Методика нормирования хонингованных работ, необходимое оборудование.
курсовая работа [394,4 K], добавлен 03.07.2011Выбор способа литья и его обоснование. Определение поверхности разъема песчано-глинистой формы, припусков на механическую обработку, размера опок. Расчет литниковой системы. Разработка технологии сборки, плавки и заливки форм. Контроль качества отливок.
курсовая работа [124,7 K], добавлен 12.10.2014Технологический процесс изготовления крышки редуктора литьем. Выбор способа формовки и положения отливки в форме, разработка чертежей. Расчет литниковой системы; выбор опоки. Определение режимов предварительной и окончательной термической обработки.
курсовая работа [262,0 K], добавлен 24.04.2014Характеристика детали "Ступица". Химический состав и механические свойства стали. Выбор технологического процесса и обоснование принятого способа литья. Определение непроливных элементов, норм точности и величины припусков. Расчет литниковой системы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 19.01.2011Технологический процесс получения отливки "корпус". Технико-экономические показатели проектируемого литейного цеха. Конструкция кокильной машины. Расчет литниковой системы. Технологические и производственные процессы по участкам и отделениям цеха.
дипломная работа [915,8 K], добавлен 08.01.2012
