Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка"

Разработана технология изготовления отливки «Плашка» массой 0,08 кг из сплава АК9 методом литья под давлением. Было выбрано положение отливки в пресс-форме, тип литниково-питающей системы и расчитаны основные конструктивные параметры. Для моделирования процессов получения отливки методом литья под д...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2015
Автори:	Абдулов, А.Р., Приходько, О.В., Лапченко, А.В., Душеба, А.К.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2015
Назва видання:	Процессы литья
Теми:	Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160426
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка" / А.Р. Абдулов, О.В. Приходько, А.В. Лапченко, А.К. Душеба // Процессы литья. — 2015. — № 1. — С. 54-58. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-160426
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1604262019-11-06T01:25:58Z Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка" Абдулов, А.Р. Приходько, О.В. Лапченко, А.В. Душеба, А.К. Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Разработана технология изготовления отливки «Плашка» массой 0,08 кг из сплава АК9 методом литья под давлением. Было выбрано положение отливки в пресс-форме, тип литниково-питающей системы и расчитаны основные конструктивные параметры. Для моделирования процессов получения отливки методом литья под давлением использовали программу LVMFlowCV "High-pressure Die-casting". Результаты моделирования демонстрируют качественное согласование с результатами полученными на производстве. Розроблено технологію виготовлення виливка «Плашка» масою 0,08 кг, який виготовляється з алюмінієвого сплаву АК9 методом лиття під тиском. Було обрано положення виливка у пресформі, тип ливниково-живильної системи та розраховані її основні конструктивні параметри. Для моделювання процесів отримання виливка методом лиття під тиском використали програму LVMFlowCV "High-pressure Die-casting". Результати моделювання демонструють якісну згоду з результатами, які були отримані на виробництві. The technology of casting «Screw die» production by pressure die casting was developed in this paper. The position in the casting mold and the type of gating system was chosen, and their basic design parameters are calculated. the program LVMFlowCV "High-pressure Die-casting" was used to model processes of casting molding. The simulation results shows a qualitative agreement with the results obtained in manufacturing. 2015 Article Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка" / А.Р. Абдулов, О.В. Приходько, А.В. Лапченко, А.К. Душеба // Процессы литья. — 2015. — № 1. — С. 54-58. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0235-5884 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160426 621.74.043+519.876.5 ru Процессы литья Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
spellingShingle	Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Абдулов, А.Р. Приходько, О.В. Лапченко, А.В. Душеба, А.К. Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка" Процессы литья
description	Разработана технология изготовления отливки «Плашка» массой 0,08 кг из сплава АК9 методом литья под давлением. Было выбрано положение отливки в пресс-форме, тип литниково-питающей системы и расчитаны основные конструктивные параметры. Для моделирования процессов получения отливки методом литья под давлением использовали программу LVMFlowCV "High-pressure Die-casting". Результаты моделирования демонстрируют качественное согласование с результатами полученными на производстве.
format	Article
author	Абдулов, А.Р. Приходько, О.В. Лапченко, А.В. Душеба, А.К.
author_facet	Абдулов, А.Р. Приходько, О.В. Лапченко, А.В. Душеба, А.К.
author_sort	Абдулов, А.Р.
title	Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка"
title_short	Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка"
title_full	Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка"
title_fullStr	Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка"
title_full_unstemmed	Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка"
title_sort	mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "плашка"
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160426
citation_txt	Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка" / А.Р. Абдулов, О.В. Приходько, А.В. Лапченко, А.К. Душеба // Процессы литья. — 2015. — № 1. — С. 54-58. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
series	Процессы литья
work_keys_str_mv	AT abdulovar modelirovanieprocessalitʹâpoddavleniemnaprimereizgotovleniâotlivkiplaška AT prihodʹkoov modelirovanieprocessalitʹâpoddavleniemnaprimereizgotovleniâotlivkiplaška AT lapčenkoav modelirovanieprocessalitʹâpoddavleniemnaprimereizgotovleniâotlivkiplaška AT dušebaak modelirovanieprocessalitʹâpoddavleniemnaprimereizgotovleniâotlivkiplaška
first_indexed	2025-07-14T13:04:14Z
last_indexed	2025-07-14T13:04:14Z
_version_	1837627610265288704
fulltext	54 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 1 (109) Проблемы автоматизации, механизации и комПьютеризации Процессов литья УДк 621.74.043+519.876.5 а. р. абдулов, о. в. Приходько, а. в. лапченко, а. к. Душеба Донбасская государственная машиностроительная академия, Краматорск моДелирование Процесса литья ПоД Давлением на Примере изГотовления отливки «ПлаШка» Разработана технология изготовления отливки «Плашка» массой 0,08 кг из сплава АК9 методом литья под давлением. Было выбрано положение отливки в пресс-форме, тип лит- никово-питающей системы и расчитаны основные конструктивные параметры. Для моде- лирования процессов получения отливки методом литья под давлением использовали про- грамму LVMFlowCV "High-pressure Die-casting". Результаты моделирования демонстрируют качественное согласование с результатами полученными на производстве. Ключевые слова: отливка, литье под давлением, литниково-питающая система, модели- рование, пресс-форма. Розроблено технологію виготовлення виливка «Плашка» масою 0,08 кг, який виготовляється з алюмінієвого сплаву АК9 методом лиття під тиском. Було обрано положення виливка у прес- формі, тип ливниково-живильної системи та розраховані її основні конструктивні параметри. Для моделювання процесів отримання виливка методом лиття під тиском використали про- граму LVMFlowCV "High-pressure Die-casting". Результати моделювання демонструють якісну згоду з результатами, які були отримані на виробництві. Ключові слова: виливок, виливання під тиском. ливниково-живильна система, моделювання, прес-форма. The technology of casting «Screw die» production by pressure die casting was developed in this paper. The position in the casting mold and the type of gating system was chosen, and their basic design parameters are calculated. The program LVMFlowCV "High-pressure Die-casting" was used to model processes of casting molding. The simulation results shows a qualitative agreement with the results obtained in manufacturing. Keywords: casting, pressure die casting, gating system, simulation, press-mold. Введение Сущность метода литья под давлением (ЛПД) заключается в том, что в метал- лическую пресс-форму жидкий сплав подается с высокой скоростью под вы- соким давлением (20-100 МПа). Применение этого метода целесообразно при из- готовлении сложных тонкостенных отливок преимущественно из цветных сплавов ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 1 (109) 55 Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья массой от нескольких граммов до десятков килограммов в условиях крупносерий- ного производства. Преимуществами данного вида литья являются высокие про- изводительность процесса и размерная точность готового изделия, низкая ше- роховатость поверхности, более плотная структура и отсутствие необходимости в значительных затратах на финишную обработку готовых изделий [1]. Для ЛПД используются машины с горизонтальной и вертикальной камерами прессования, процесс работы которых легко поддается автоматизации, что способствует их ши- рокому внедрению. Разработка технологии получения изделий методом ЛПД состоит из следующих этапов. В первую очередь определяется положение отливки в пресс-форме и вы- бирается плоскость ее разъема. Вместе с определением мест подвода расплава разрабатываются конструкции литниковой и вентиляционных систем, при необ- ходимости назначаются припуски на механическую обработку, допуски и уклоны. Следующим шагом является проектирование конструкции пресс-формы. В виду высокой стоимости оснастки для изготовления литых деталей методом ЛПД, про- цессы разработки технологии и конструирования пресс-формы являются достаточно трудоемкими и, в тоже время, важными и ответственными этапами. Для проверки корректности и выявления недостатков разработанной технологии изготовления отливок могут быть использованы современные CAD/CAE-системы, позволяющие исследовать процессы заполнения пресс-формы металлом, кристаллизации и ох- лаждения отливок в пресс-форме [2]. Целью настоящей работы стало исследование возможностей CAD/CAE-систем при проектировании технологии получения отливок ЛПД. Разработка технологии изготовления отливки «Плашка» В качестве объекта для исследования была выбрана деталь «Плашка» (рис. 1). Изделие применяется в болтовых натяжных зажимах крепежной арматуры линий электропередач. Для снижения магнитных потерь на зажимах плашки изготавли- ваются из алюминиевого сплава АК9. Провод вкладывается в корпус зажима и за- крепляется болтами. Масса изделия 0,08 кг. Учитывая конструкцию детали «Плашка», крупносерийный характер производства и требования, предъявляемые к данной детали в процессе эксплуатации, отливка может быть изготовлена методом ЛПД. На начальном этапе разработки технологии изготовления отливки методом литья под давлением было выбрано положение отливки в пресс-форме. Оно вы- биралось таким образом, чтобы после затвердевания жидкого металла и разъема пресс-формы отливка оставалась в ее подвижной части и извлекалась с помощью толкателей. Кроме этого, выбранное положение должно обеспечивать рациональный подвод металла в каналы литниковой системы и в рабочую полость. На конструкцию литниковой системы и способ подвода металла в пресс-форму оказывает влияние тип литейной машины. Для получения отливки «Плашка», к которой не предъявля- ются повышенные требования к механическим свойствам и в связи с отсутствием специфических условий работы готового изделия (высокое давление, повышенная Рис. 1. Чертеж детали «Плашка» (а) и ее объемное изображе- ние (б) а б 56 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 1 (109) Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья температура, морская вода и т. д.), можно остановиться на машинах с горизонталь- ной холодной камерой прессования. Важным преимуществом использования таких машин является сокращенный путь расплава в литниковой системе, что приводит к увеличению технологического выхода годного. Самым распространенным типом литниковой системы для получения отливок в машинах с горизонтальной камерой прессования является боковая литниковая система. В своей конструкции она пред- усматривает наличие коллектора, который подводит жидкий металл к отливкам. Кроме этого, в пресс-форме располагаются вентиляционные каналы, соединяю- щиеся с отливкой через промывник. На рис. 2 показан чертеж детали с разработанными элементами литейной тех- нологии с учетом специфики ЛПД. Моделирование литейных процессов при получении отливки «Плашка» Для моделирования процессов заливки жидкого металла в литейную форму исполь- зуются различные программные продукты, такие как Magmasoft, LVMFlowCV, Procast [3, 5], имеющие свои преимущества и недостат- ки. Данные программы позволяют оценить адекватность разработанной технологии, а также вносить необходимые изменения на этапе проектирования. Выше перечислен- ные программные продукты предусматри- вают возможности моделирования как про- цессов гравитационной, то есть свободной заливки жидкого металла в формы, так и процессов принудительной заливки жидкого металла − литье под низким и высоким дав лением, центробежное литье, литье выжи- манием и т. д. Весь процесс моделирования состоял из нескольких этапов. На первом этапе было получено трехмерное изображение отливки с нанесенными элементами лит- никово-питающей системы. В настоящей работе для этих целей были использованы возможности программы КОМПАС 3D V.15. В дальнейшем, на построенной геоме- трической модели изделия была отработана литейная технология путем модели- рования процесса заполнения формы жидким металлом в программе LVMFlowCV “High-pressure Die-casting” [4]. Программа состоит из нескольких модулей. В модуле «3D импорт» геометрическая модель будущей отливки с литниковой системой пре- образовывалась во внутренний формат программы. В модуле "Начальные условия" создавалась разностная сетка в расчетной области и была задана толщина стенок пресс-форм. В этом же модуле задавались расположение литниковой точки, через которую будет наполняться камера прессования жидким металлом перед запрес- совкой поршнем, и давление прессования. В данном процессе рабочее давление прессового поршня принималось равным 450 Бар [1]. Далее в модуле “Полная за- дача” были определены параметры заливки. Интерфейс окна “Параметры заливки”, где вводились технологические параметры процесса литья под давлением, пред- ставлен на рис. 3. После введения всех необходимых параметров был смоделирован процесс формирования отливки. Результаты моделирования процесса формирования отливки в пресс-форме по- зволяют провести предварительный анализ разработанной технологии по целому ряду параметров и выявить возможные дефекты отливки, возникающие в процес- се заливки, кристаллизации и охлаждения жидкого металла, такие как усадочные раковины, ликвации, напряжения и деформации. По результатам анализа можно сделать выводы о корректности разработанной технологии. Рис. 2. Технология изготовления отливки «Плашка» методом ЛПД ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 1 (109) 57 Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Из рис. 4 видно, что дефекты усадочного и газового происхождения в отливке не наблюдаются [5], все отливки пролились и параметры процесса заливки металла в полость формы были заданы верно. Для того, чтобы окончательно убедиться в правильности разработанной тех- нологии и корректности результатов моделирования, необходимо их сравнить с результатами, полученными в реальном производстве. Рис. 3. Интерфейс рабочего окна "Параметры заливки" Рис. 4. Результаты моделирования про- цесса заливки и затвердевания отливки «Плашка» 58 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 1 (109) Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья На кафедре технологии и оборудования литейного производства Донбасской госу- дарственной машиностроительной академии производились партии отливок из алюминие- вых сплавов на машине с горизонтальной хо- лодной камерой прессования модели 711А07. Рабочие характеристики машины представ- лены в [6]. Одной из отливок, получаемых на машине, была отливка «Плашка» (рис. 1). Как видно из рис. 5, качество изготовленных по представленной выше технологии, отливок было достаточно высоким. Вся последующая обработка сводилась к отделению литников и зачистке боковых поверхностей отливок на шлифовальных станках. Основные параметры изготовления отливок литьем под давлением аналогичны тем, которые принимались для моделирования. Сравнивая результаты моделирования (рис. 4) с экспериментальными результатами (рис. 5) следует отметить, что программа LVMFlowCV “High-pressure Die-casting” позволяет достаточно точно моделировать процессы получения отливок. Таким об- разом, данная программа может быть использована на предприятиях для отладки и корректировки технологии получения изделий методом ЛПД. выводы Таким образом, в ходе выполненной работы на примере отливки «Плашка» были исследованы возможности моделирования процесса получения отливки способом литья под высоким давлением с применением программы LVMFlowCV “High-pressure Die-casting”. Полученные результаты моделирования демонстрируют качественное совпадение с результатами, полученными в реальных условиях производства от- ливок, что позволяет сделать выводы о целесообразности использования инстру- ментария программы LVMFlowCV “High-pressure Die-casting” при моделировании процессов ЛПД. 1. Гини Э. Ч. Технология литейного производства : Специальные виды литья : учебник / Э. Ч. Гини, А. М. Зарубин, В. А. Рыбкин. – М.: Академия, 2007. – 352 с. 2. Приходько О. В., Линник И. Е., Абдулов А. Р. Разработка литейной технологии: от рабочего чертежа к моделированию процессов в форме // Восточно-европейский журнал передо- вых технологий. – 2013. – № 6/1(66). – С. 44-47. 3. Акимов, О. В. Современные программные и аппаратные средства в литейном производ- стве // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2004. № 6 (12). – С. 21-36. 4. http://wp_lvm.mkmsoft.ru/ 5. Разработка технологии изготовления отливки литьем под давлением / В. Н. Кузьмич, Д. А. Мойсейчик // Литье и металлургия: научно-производственный журнал. – 2012. – № 3. (67). – С. 237-241. 6. Сафронов В. Я. Оборудование литейных цехов. Справочник. – М.: Машиностроение, 1985. – 320 с. Поступила 24.11.2014 Рис. 5. Блок отливок с литниковой систе- мой, извлеченный из пресс-формы после затвердевания и охлаждения

Mоделирование процесса литья под давлением на примере изготовления отливки "Плашка"

Репозитарії

Схожі ресурси