Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка элементов комплексной системы автоматизированного проектирования технологических процессов литья, направленных на повышение качества отливок Суторьма, Игорь Иванович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Суторьма, Игорь Иванович. Разработка элементов комплексной системы автоматизированного проектирования технологических процессов литья, направленных на повышение качества отливок : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.16.04 / Белорус. политехн. акад..- Минск, 1997.- 18 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-4/1314-X

Введение к работе

Актуальность темы диссертации. В услопиях постоянно повышающихся требований к качеству отливок, сокращение сроков технологической подготовки производства и необходимость повышения уровня принимаемых проектных решений представляют собой одни из важнейших задач современною литейнс о производства и іесно связаны с экономическими показателями литейных цехов. Одним из наиболее -эффективных путей решения этих задач является использование комплексных систем автоматизированного проекгирования технологических процессов литья (САЛг' ТГШ). Однако в настоящее время имеется ряд нерешенных проблем теоретического и практического характера, связанных с разработкой комплексных САПР ТПЛ. В частности, на данный момент практичесіаі нет эффективных методик математического моделирсвания процесса заливки на основе уравнений неустановившегося движения расплавленного металла в каналах литейной формы, математического моделирования и оптимизации литниковых систем по критериям качества будущей отливки. Отсутствуют банки данных положительных технологических решений с надежными системами информационного поиска, которые бы учитывали многолетний опыт в проектировании технологических процессов литейного производства. Нет эффективного аппарата конструкторской и графической проработки элементов литейной ггхнолотии.

В связи с вышеизложенным актуальным является проведение исследований по изучению неустановившегося движения расплавленного металла в каналах литейной формы с целью разработки методик математического моделирования процесса заливки и оптимизации литниковых сие гем по критериям качества, а также разработка элементов комплексной САПР ТПЛ.

Связь работы с крупными научными программами. Настоящая работа выполнена в соответствии с Государственной научно - технической программой "Технологии", угеержденной Советом Министров РБ (№7 от 17.01.1996г. ), и в соответствии с планом научно - исследовательских программ Белорусской государственной политехнической академии: "Разработка ресурсосберегающих экологически чистых технологий получения высококачественных материалов и изделий из них, в том числе с использованием промышленных отходов предприятий Республики Беларусь" (ГБ-92-21/6, 1992-1995r j, "Разработка методики

и пакета прикладных программ для математического моделирования литниковых систем" (ГБ-96-21/1, 1996г.), "Разработка элементов комплексной системы автоматизированного проектирования технологических процессов литьл" (ГБ-97-73, 1997г.), а также в рамках хозяйственных договоров "Разработать и внедрить на заводах Республики Беларусь технологию изготовле: ая ответственных отливок из литейных сплавоа с использованием пенофильтров" Ха 1342/95 (Белорусская ассоциация литейщиков и металлургов), "Разработка комплексной САПР ТПЛ" №19-96 (Гомельский литейный завод "Центрслит").

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы заключалась в разработке комплексной системы автоматизированного проектирования технологических процессов литья, основными элементами которой являются модули математического моделирования процесса заполнения полостей литейных форм расплавленным металлом и оптимизации литниковых систем по критериям качества.

Для реализации поставленной цели были сформулированы и решены следующие задачи:

разработать методику математического моделирования процесса заполнения полости литейной формы расплавленным металлом на основе уравнений неустановившегося движения;

исследовать влияние инерционного напора от действия локальных сил инерции потока на процесс заливки литейных форм;

разработать методику математического моделирования и оптимизации литниковых систем на основе критериев качества отливок;

провести экспериментальные исследования по проверке адекватности разработанных методик физической сущности процессов и корректировке параметров соответствующих математических моделей;

сформировать банк данных положительных технологических решений и информационно-поисковый классификатор для станочных отливок из серого чугуна, получаемых в, разовых песчано-глинистых формах, а также разработать элементы автоматизированного проектирования литейной технологии;

внедрить и апробировать результаты работы в условиях действующего производства

Научная новизна работы. Работа содержит новые научно обоснованные теоретические и экспериментальные результаты в области литейной гидродинамики и математического моделирования процессов заполнения литейных форм расплавленным металлом, совокупность

которых имеет существенное значение для развития процессов автоматизированного проектирования и управления качеством продукции литейного производства. Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

  1. Разработана новая методика математического моделирования процесса послойного заполнения полости литейной формы расплавленным металлом на основе уравнений неустановившегося медленно меняющегося движения с учетом локальных сил инерции потока и гидравлического удара, возникающего в конце процесса заливки.

  2. Впервые теоретически и экспериментально показано влияние инерционного напора на процесс заливки литейных форм. Установлено, что величина инерционной составляющей зависит от конфигурации полости литейной формы и типа моделирующей жидкости. Размах амплитуды колебаний при гидравлическом ударе в значительной степени определяется величиной инерционной составляющей потока расплавленного металла. -

3. Получены новые экспериментальные данные, позволяющие
определит!, коэффициенты потерь при неустановившемся движении
расплава серого чугуна в местных сопротивлениях литниковых систем
и каналах песчано-глиниешх форм.

4 На основе анализа теоретических, экспериментальных и статистических данных предложена новая методика математического моде-лирования и оптимизации литниковых систем по криіериям качества

Практическая и экономическая значимость полученных результатов состоит в разработке:

- программного обеспечения элементов комплексной системы ав-
юмаинированното проектирования технологических процессов литья
для предприятий, специализирующихся на единичном и мелкосерий
ном производстве отливок из серого чугуна;

- оптимальных конструкция литниковых систем для ОТ Л ИРОК
корпус редуктора', "корпус насоса", "крышка" и "фланец", получае
мых ні серого чмуна при литье в песчано-глинистые формы для усло
вий Гомельского литейкою завода "Центролит"', что позволило иону-
41 ч. ютовой экономический эффект в раїмере 146 млн. руб.,

- программного обеспечения для расчета дроссельных литнико
вых систем и литниковых систем с пенофильграмп по специальному

.*

заказу Белорусской ассоциации литейщиков и металлургов для предприятий промышленности РБ.

В связи с вышеизложенным на защиту выносятся:

методика расчета процесса заполнения полости литейной формы расплавленным металлом на основе уравнений неустановившегося движения;

влияние инерционного напора от действия локальных сил инерции потока на процесс заливки литейных форм, а также зависимость инерционной составляющей от конфигурации отливки и моделирующей системы;

экспериментальные зависимости для определения коэффициентов потерь в местных сопротивлениях полостейлитейных форм и литниковых систем при неустановившемся движении расплава серого чугуна;

методика математического моделирования и оптимизации литниковых систем по критериям качества;

принципы разработки элементов комплексной системы автоматизированного проектирования технологических процессов литья.

Личный вклад соискателя в совместных работах, результаты ко-. торых вошли в диссертацию, заключается в следующем: автором лично разработаны методики математического моделирования процесса заполнения полости литейной формы расплавленным металлом, моделирования и оптимизации литниковых систем по критериям качества; получены все результаты численных и экспериментальных исследований, а также их математическая обработка; разработано программное обеспечение; выполнен анализ и обобщение полученных результатов. Совместные работы соискателя выполнены в соавторстве с научным руководителем диссертационной работы д т.н., профессором ДМ. Кукуем, которому принадлежит постановка цели и задач исследований.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях: "78 научно-техническая конференция 'преподавателей и сотрудников БГПА" (г.Минск, 1995), "Международная научно-техническая конференция, посвященная 75-летию БГПА" (г.Минск, 1996), "Современные проблемы машиноведения" (г.Гомель, 1996), "Ресурсо- и энергосберегающие технологии в промышленности" (г Одесса, 1996), "42 Intemationalen VVissenscJiafllichcn Kolloquium 11WK" (і .llmcnaii, 1997). а іакже па научно-технических семинара» кафедры

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 научных работ, из них: 2 стагьи в научно-технических журналах, 2 статьи в сборниках научных трудов; 3 статьи в информационных бюллетенях, распространяемых в стране и за рубежом; 1 тезис докладов, опубликованный за рубежом, а также 2 заключительных отчета о законченной НИР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введе-,, ния, общей характеристики работы, пяти глав (96 страниц машинописного текста), в которых 45 рисунков и 15 таблиц, пршюжешія (12 страниц), списка использованных источников (і 30 наименований).