Главная » Статьи, тех. документация » Моделирование литниковой системы кокильных корпусных отливок из сплава АК9ч

Моделирование литниковой системы кокильных корпусных отливок из сплава АК9ч

Авторы: П.И. Панышев1 , А.С. Леднев2 , К.В. Никитин1 , М.А. Яковлев3 , Д.Ф. Салахутдинов1

1 СамГТУ;

2 ООО «ПроМодель», г. Воронеж;

3 ОАО «Гидроавтоматика»

Основное направление деятельности ОАО «Гидроавтоматика», г. Самара, – производство агрегатов для пневматических, топливных и гидравлических систем общепромышленного, специального и авиационно-космического применения. Основу большинства изделий составляют корпусные литые детали сложной формы из сплавов АК9ч и АК7ч, к которым предъявляют повышенные требования по механическим свойствам и герметичности.

Для устранения зависимости от сторонних поставщиков отливок из этих сплавов на предприятии в 2009 г. был введен в эксплуатацию литейный цех площадью 1300 м2 с расчетной годовой мощностью, при односменной работе, до 300 т кокильных отливок.

Отливку корпус из сплава АК9ч для изделия типа жидкостно-маслянный теплообменник получают на ОАО «Гидроавтоматика» в кокиле. Сплав готовят в индукционной печи из чушкового силумина АК12оч, алюминия А7, магния Мг90. Марганец вводят в виде прессованных таблеток 20%Al–80%Mn. Возврат собственного производства в составе шихты – 40…50%. Дегазация – препаратом «Дегазал». Внутреннюю полость отливки оформляют стержнем из ХТС.

Расплав заливают в предварительно прогретый до 180…200°C кокиль при 680…690°C. В процессе литья не допускается перегрев кокиля > 300°C. Время: заполнения кокиля 30…35 с, затвердевания отливки в форме ~ 5 мин. К отливкам после механообработки предъявляют повышенные требования по герметичности при пневмо-испытаниях в водной среде.

При существующей конструкции литниковой системы (ЛС) до 50…70% отливок не выдерживали испытаний на герметичность. Исправимые дефекты устраняли пропиткой отливок. Такая ситуация существенно увеличивала трудоемкость и себестоимость литых изделий, и была поставлена задача – снизить брак отливок по негерметичности.

Для моделирования ЛС выбрали систему LVMFLow, которая имеет следующие преимущества перед существующими аналогами: большой спектр возможностей, простота в применении; отечественная разработка (русский интерфейс, отечественная база данных); благодаря используемому методу контрольных объемов высочайшая скорость моделирования (от 5 мин на 1 расчет). Кроме этого, большой опыт совместного сотрудничества кафедры «Литейные и высокоэффективные технологии» СамГТУ и ООО «ПроМодель» подтвердил эффективность применения системы LVMFlow для оптимизации литейных технологий.

На этапе I была создана математическая модель (ММ) отливки (рис. 1) и выполнен анализ существующей конструкции ЛС. Отливка – тонкостенная (отношение высоты отливки к толщине стенки > 50), цилиндрической формы. Следовательно, выбор ЛС вертикально-щелевого типа со змеевидным стояком 2 технологически оправдан. Для увеличения гидростатического напора литейная чаша 1 выполнена в виде самостоятельного конструктивного элемента, который монтируется на верхнюю плоскость кокиля.

Такая ЛС обеспечивает спокойный ввод расплава в форму, хорошую заполняемость форм тонкостенных отливок, задерживает неметаллические включения в колодце 3 и вертикальной щели 4, создает благоприятные условия для направленного затвердевания отливок снизу- вверх, обеспечивая подачу горячего расплава в верхние слои отливки и прибыли.

Подробнее » Моделирование литниковой системы кокильных корпусных отливок из сплава АК9ч

Яндекс.Метрика