Застосування комп’ютерно-інтегрованного проєктування для нетехнологічних виливків шахтного обладнання

Шрифт:
309

https://doi.org/10.15407/pmach2019.03.018
Met. litʹe Ukr., 2019, Tom 310-311, №3-4, с.18-24

О.І. Пономаренко1, д-р техн. наук, проф., проф. кафедри ливарного виробництва, e-mail: 21ponomarenko@gmail.com, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3043-4497;
О.П. Косенко2, фахівець з розробки та впровадження технологічних процесів, e-mail: olegkossenko@gmail.com;
М.В. Швець1, викладач-стажист, e-mail: shvecjr@gmail.com;
С.Д. Євтушенко1, студент
1 - Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, Україна
2 - АТ «Харківський машинобудівний завод «Світло шахтаря», Харків, Україна

УДК 621.74

Анотація:

У даній роботі показано можливість застосування комп’ютерно-інтегрованого проектування для отримання нетехнологічних виливків високої якості для шахтного устаткування. Використання CAD/CAE програм відкриває нові можливості для інженерів-технологів і конструкторів, значно скорочується час на розробку технологічних процесів і виготовлення оснастки. Це дозволяє заощадити витрати сплаву за рахунок прогнозування появи місць дислокації дефектів, зменшити брак виливків, а також дає можливість перевірки деталі на різні види навантажень на міцність на її віртуальній моделі.

Нетехнологічний виливок «Направляючий» було представлено в 3D системі за допомогою програм SolidWorks і LVMFlow. Виливок має вигляд перевернутого табурета з чотирма ніжками. Це зумовило появу у виливку великої кількості тонких і товстих стінок, які чергуються. У місцях переходів було встановлено галтелі. Для ліквідації у внутрішніх кутах виливка скупчення газоусадкової пористості було запропоновано збільшити товщину ніжок. Виливок має велику висоту. Щоб витримати гідростатичний напір металу, що заливається, було запропоновано використовувати піщаносмоляну суміш.

Для ліквідації гарячих тріщин у виливку, при кристалізації в місцях сполучення кришки з ніжками було прийнято рішення встановити спеціальні стяжки між ніжками. Таке технологічне рішення усунуло появу тріщин у виливку. Установка екзотермічних прибутків дозволила збільшити ефективність роботи литниково-живильної системи за рахунок екзотермічної реакції при контакті розплаву з елементом і газовим тиском в прибутку; знизити брак стосовно дефектів усадкового характеру; зменшити металоємність прибутку (до 40 %) і технологічні припуски на механічну обробку прибуткових місць з 15–20 мм до 4–5 мм; дало можливість установки прибутків на будь-якій поверхні без порушення конфігурації виливку. Розроблений технологічний процес запроваджено на одному з ливарних підприємств України.

Ключові слова:

Направляючий, формувальна суміш, ливарна форма, модельний комплект, LVMFlow, SolidWorks, комп’ютерно-інтегроване проектування, газоусадкова пористість, тріщина.

Перелік посилань:

  1. Алехин В.И., Акимов О.В., Марченко П.А. Компьютерное моделирование процессов при производстве литых деталей двигателя. Литейное производство. 2010. № 9. С. 31–33.
  2. Алехин В.И., Белогуб А.В., Марченко А.П., Акимов О.В. Компьютерно-интегрированное моделирование литейных процессов в автомобильных поршнях на основе конструкторско-технологической методики проектирования деталей ДВС. Двигатели внутреннего сгорания. 2009. № 2. С. 101–104.
  3. Илларионов И.Е., Васин Ю.П. Формовочные материалы и смеси. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1992. 223 с.
  4. Титов Н.Д., Степанов Ю.А. Технологии литейного производства. М.: Машиностроение, 1974. 472 с.
  5. Кулаков Б.А. и др. Технология изготовления литейных форм: учеб. пособие к лабораторным и практическим занятиям. Челябинск: ЮУрГУ, 1998. 96 с.
  6. Власов А.Ф., Васильев П.В. Справочник конструктора модельной оснастки. М.: Машиностроение, 1980. 125 с.
  7. Василевский П.Ф. Технология стального литья. М.: Машиностроение, 1974. 408 с.
  8. Могилев В.К., Лев О.И. Справочник литейщика. М.: Машиностроение, 1988. 272 с.