Применение LVMFlow на ЗАО Механоремонтный комплекс г. Магнитогорск

Одним из направлений применения САМ ЛП LVMFlow является моделирование многотонных отливок самого различного назначения и конфигурации, на чем специализируются следующие предприятия: ООО «ОЗММ» (г. Старый Оскол), ЗАО «КМАРудоремонт» (г. Губкин), ООО «Завод по ремонту горного оборудования» (г. Железногорск), ОАО «ЭЗТМ» (г. Электросталь), ОАО «Волгоцеммаш» (г. Тольятти), ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», ЗАО «Механоремонтный комплекс» (г. Магнитогорск), «Новокраматорский машиностроительный завод» (г. Краматорск, Украина) и многие другие. Продукция этих предприятий отличается значительной массой и ее получение связано с большими затратами.

Применение САМ ЛП LVMFlow в ЗАО «Механоремонтный комплекс» началось в 2005 г. За два года использования этой программы группой молодых технологов проведено большое количество компьютерных расчетов, направленных на улучшение технологии получения отливок за счет выбора оптимального расположения отливки в форме и конструкции литниково-питающих систем, а также анализа гидродинамических и тепловых процессов, происходящих в форме. Это позволило в значительной мере снизить процент брака получаемых отливок и повысить их качество.

Один из вариантов использования САМ ЛП LVMFlow можно проследить на примере отливки «Крышка загрузочная», получаемой из стали 35Л (рис. 1).

Рис. 1. Отливка «Крышка загрузочная»

До внедрения программы моделирования литейных процессов LVMFlow отливка долгое время изготавливалась по технологии, показанной на рис. 2.

Рис. 2. Ранее используемая технология изготовления загрузочной крышки

При использовании прежней технологии изготовления отливки, после механической обработки в теле отливки выявлялись усадочные дефекты (рис. 3).

Рис. 3. Загрузочная крышка с усадочными дефектами

После приобретения LVMFlow было принято решение смоделировать существующий технологический процесс и проверить, покажет ли программа наличие усадочных дефектов именно в тех местах, где они и выявлялись после механической обработки. И программа с успехом справилась с этой задачей (рис. 4).

Рис. 4. «Крышка загрузочная» (ранее используемая технология)

Для исключения дефектов в теле отливки увеличили количество прибылей, перевернув отливку. Как видно на рис. 5, усадочных дефектов в теле отливки нет. По измененной технологии уже отлито две крышки, одна из которых была подвергнута механической обработке (рис. 6). После нее дефектов в теле отливки выявлено не было.

Рис. 5. «Крышка загрузочная» (измененная технология)

Рис. 6. Загрузочная крышка, изготовленная с применением измененной технологии

Компьютерное моделирование процесса кристаллизации отливки «Крышка загрузочная» с применением САМ ЛП LVMFlow позволило:

• выявить места появления и процесс формирования дефектов;
• отследить в реальном времени изменение температурно-фазовых полей процесса кристаллизации;
• получить распределение векторов скоростей, давлений;
• сформировать рекомендации по оптимизации ЛПС;
• получить данные о распределении потока жидкого металла и движении шлаковых частиц в отливке.

Таким образом, была обеспечена возможность в кратчайшие сроки провести оптимизацию литниково-питающей системы без доработки модельной оснастки, заливки и механической обработки детали, а продолжительность процесса отработки технологии получения годных отливок была сокращена в 6-10 раз.

Использование программы LVMFlow позволяет технологу-литейщику визуализировать процессы, происходящие при формировании отливки, оперативно внести изменения в технологию, оптимизировать литниково-питающую систему и обеспечить получение отливки с требуемой плотностью металла, работающей в условиях агрессивных сред и высоких давлений.

Илья Кривенков, инженер-технолог

Евгений Осипов, инженер-технолог

ЗАО «МРК», Магнитогорск

Владислав Турищев, ООО «ПроМодель»,