Разработка и исследование способа литья по газифицируемым моделям с локальным регулируемым отводом продуктов деструкции Касперович, Галина Васильевна

Введение к работе

Актуальності, гтооолеш. Способ литья по гвзифишіруешм моделям (ЛГШ является оді-:ш из наиболее перспективных процессов современного литейного производства, т.к.обеспечивает большую свободу проектирования отливок за счет снятия ограничений, накладываемых формой и стержнем по уклонам, рззъзмам, габаритам и т.п. Благодаря приложению вакуума к форме при заливке процесс нашел промышленное применение во всех индустриально развитых странах мира.

Однако наряду с большими возможностями процесс имеет существенные недостатки, из-за которых затрудняется получение отливок требуемого качества и возникают проблемы санитарно-гигиенического и экологического характера. Жесткие технологические требования по зе-ливке, .необходимость обшего длительного вакуумироЕатш формы требуют наличия сложного дорогостоящего оборудования, которое обеспечило бы нормальную заполняемость формы. Выделение в окружашую среду и в формовочный материал до 60 продуктов деструкции пенополи-стяроловых моделей и отсутствие малогабаритного и экономичного обо-' рудовакия для их нейтрализации определяют низкую экологическую чистоту процесса. А в результате проникновения продуктов деструкции в расплав в теле отливки возникают специфические дефекты.

^пдним из возможных путей решения этих проблем является принципиально новый подход к управлению процессом литья и локализованного вывода из литейной формы продуктов разложения пеномодели.

1'ольм ттсггеот/шионной работы является повышение качества :; снижение себестоимости отливок, получаемых по газифицируешм моде-ляі.і, и разработка эффективного способа улучшеїгая экологической чистоты процесса.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе решались следующие задачи:

1. Исследование условий создания системы локального регулируемого отвода продуктов деструкции из полости "модель-расплав".

2. Разработка газонепроницаемых противопригарных покрытий на пеномоделях, препятствующих проникновению продуктов деструкции в формовочный песок и повышающих качество отливки и поверхности литья.

3..Исследование и оптимизация параметров процесса формообразования ари ЛГМ и локально регулируемого давления газов.

4. Создание системы автоматического регулирования величиной давления газов в образующемся зазоре между расплавом и газифицируемой моделью в процессе заливки.,

5. Разработка технологического процесса ЯГА! с локальним регулируемым отводом продуктов деструкции, обеспечивающего получение

*

качественных отливок, снижение их себестоимости и экологическую чистоту процесса.

Автор зашишает следующие научные положения:

1. Система локального регулируемого давления и отвода продуктов деструкции при ЛГМ обеспечивает условия повышения качестве отливок и экологической чистоты процесса.

2. Сочетание газонепроницаемых покрытий газифицируемых моделей с газоотводными каналаьш создает основу схемы локализации парообразных продуктов деструкции в виде тяжелых углеводородов в фильтрах или отстойїшках и полное дожигание водорода и легких углеводородов до выхода в окруяаицую среду.

3. Аналитический расчет и результаты химического анализа продуктов деструкции определяют условия реализации конструкторско-технологического решения экологически чистого способа -ТО.!.

Научная новизна работа заключается в следующем:

1. Предложена принципиально новая схема регулирования давле
ния и локального отвода продуктов деструкции из формы при ЛГМ -

.. ДИВ-процесс.

2. Разработаны условия оптимизации давления паро- и газообразных продуктов деструкции в зазоре "заливаемый металл-деструги-;?уемая модель" и основы расчета газоотводяшей системы для полкой утилизации образующихся веществ.

3. Впервые обоснована целесообразность нанесения на пеномо-дели негазопроницаемых покрытий, которые в сочетании с системой газоотводных каналов повышают качество отливок и полностью исключают загрязнение песка и окружашей среда вредными веществами.

4. Предложена методика аналитического исследования температурных полей в .іюрме при ЛГМ для условий автоматического регулирования давления при заливке, что-обеспечивает вариационные вычис- ления температур для различных сплавов к конфигурации отливок.

Практической ценность результатов работы обусловлена тем, что новый способ литья, устройства для его осуществления и противопригарные покрытия прошли успешную апробацию на Одесском литейном заводе "Центролит" и опытном заводе ІШ0 НИИСЛ пря получении сложных отливок из серого и .высоколегированного чугуна, Разработан-і ный комплекс опытно-промышленных устройств прост в исполнении, для ишрокого промышленного внедрения ДИВ-процесса не требуется больших капитальных затрат и производственных площадей. Расчет экономической эффективности для условий^- Одесского литейного завода "Центролит^г показывает, что применение нового способа обеспечит по сравнению с литьем в вакуумируемые формы снижение единовременных затрат в ' 13,5 pas, текущих эксплуатационных расходов - в 5,5 раза. Годовой

экономический эффект"составляет более 300 тыс.руб.при выпуске 7000 т чугуна при общем упрошений процесса и значительном повышении экологической чистоты процесса (в ценах 1989-90 г.г ).

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на республиканских научно-технических конференциях "Пути повышения качества и экономичности литейных процессов" в Одессе (1988, 90, 92 г.г.). Всесоюзной молодежной конференции з Донецке (1991 г.), юбилейной научно-практической конференции НПО НИИСЛ в Одессе (1991 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ в каучнс--технических сборниках и получено 2 авторских свидетельства.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, списка литературных источіппсов и приложений. Расота изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 40 рисунков, 19 таблиц , список литературы из 104 наименовании.