Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ Литье р кокиль является прогрессивным, широко распространенным способом изготовления литых изделий из алюминиевых сплавов. В условиях роста конкуренции в промылленносг'и традиционные неоетоиатиакрованкие методы проектирования технологической подготовки производства новой номенклатуры изделий (а частности кокильных отливок) не способны удовлетворить резко возростаювде п&треОностк их потенциальных потребителей. Одним лз способов решения данной проблемы, является применение систем автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТГТ) литейного производство.
В настоящее время реввгазаится несколько направлении автоматизированного проектирования технологических процессов производства отливок. Один из наиболее универсальных методов проектирования на ЭВМ отливок основан на фивико-штецатичеекоы моделировании процессов их формирования. Такое моделирование щюиьведится в основном с использованием' численных, конечно-разностных методов. Этот метод автоматизированного проектирования дает болыаоя объем информации о кинетике еатвердеванкя и качестве отливку, но затрудняет пряше ревение ка ЭВМ оптимизационных технологических задач, эффектганое репейке оптими-зационных технологических задач возможно на основе поуздового метода расчета отливок. . На основе этого метода в МАТИ им. К. Э. Циолковского разраСютака методология, ориентированная на коцпыочурное проектирование и оптимизацию технологических процессов основных видов литья. Настоящая работа является частью исследований по создания этой методологии и направлена на решение задачи прузлового раочета затзердевания л питания отливок из алюминиевых сплавов в кокилях.
ЦЕЛЬ РАВОТ& Сокращение сроков и затрат на технологическую подготовку проиэводетва при кокильном литье алюминиевых сплавов и уменьшение металлоемкости отливок путем .расчетов на ЭВН оптимальных технологических средств управления затвердеванием отливки.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ИШЩЕ НАУЧНУЮ 1Ї0ШЗНУ И ШНССКШЕ НА ЗАЩИТУ:
-
Математические подели процессов теплообмене шдду отливкой к кокилем к ыекду элементами фасонной отливки из сплава с узким или широким интервалом кристаллизации.
-
Методика расчета эффективного коэффициента аккумуляции теплоты кокиля, учитывавшего наряду с его аккумулирующей способностью термическое сопротивление на границе отливки с кокилем (вавор, слой краски) и теплоотдачу с его наружной поверхности.
-
Ыэтодика расчета последовательности затвердевания отливок с учетом начального распределения температуры в расплаве после заполнения кокиля, стоков теплоты из массивных в тонкостенные элементы фасонной отливки, отвода теплоты от массива во внутренний стержень, в кокиль и от кокиля' в окружающую среду. Подученные в результате расчетного анализа выводы о влиянии числа и размеров элементов, сопряженных с массивом , внешнего угла кокиля и интервала кристаллизации сплава на время аатвердевания массива узла фасонной отливки.
4. Методика расчета на ЭВМ открытых и закрытых прибылей и
режимов литья в кокиль алюминиевых сплавов при'условии устра
нения в отливках усадочных дефектов и сокращения расхода ме
талла
Практическую ценность работы составляют прикладные прог-
рамы расчетов заполнения кокиля хадким металлом, вреіданк затвердевания массива трехмерного узла и других элементов фасон-вой отливки,- оптимальных размеров прибылей. 'Программы построены так, что могут быть испольвованы как программные модули в САПР ТП кокильного литья.
Результаты диссертационной работы проплч промшленное оп-роооваяие, используггся в производстве и в учебном процессе. Ожидаемый экономический эффект от внедрения прикладных программ на Балзшхи^ском дитейно-механическом оаводе ва счет сокращения расхода металла на одну отливку,составил 62С4 руб. (по ценам алюминия на март 1993 г.). АПРОБАЦИЯ PAD0TH.
Основные положения диссертации долоданы я сбсудденн па Зональной научно-технической конференции "разработка технологических процессов литья, проектированиэ оснастки и анализ ка-честза отливок с использованием ЭВМ", Рыбинск, 1S90 г.; V tes-дународной наушо-техничес>а>й конференции "Ериста;шшаация и компьютерные модедг. йайзск, 19S2 г. и Российских научно-технических конфзренцяях "%>вые материалы и технологии кшгаост-роения", Москва, 19Q2 и 1В93 г. г.
ПУБЛШШИ. -По материалам диссертации опубликовало б статей.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссерташюяяая работа состоят га введения, пяти глав, обпих выводов, списка вспольэуедай литературы и прилояения. Сбв?й объем диссертации составляет 168 страниц, включая 41 рисунок, 10 таблиц я список литературы из 122 наименования, приложений на 45 страниц.