Компьютерное моделирование отливок ОАО КнААПО

1. Постановка задачи

С целью ознакомления с возможностями новой версии САМ ЛП LVMFlowCV, основанной на методе контролируемого объема, от ОАО «КнААПО» поступило задание на проведение компьютерного моделирования двух отливок. 3D-модели отливок были предоставлены технологами ОАО «КнААПО».

2. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАЛИВКИ И ЗАТВЕРДЕВАНИЯ

3D-модели отливок с ЛПС представлены на рисунках 1 и 2.

2.1 Технологические данные для моделирования

Исходные данные для компьютерного моделирования задавались согласно действующей технологии на ОАО «КнААПО»:

• метод литья – литье в песчаные формы;
• марка сплава – силумин АК8Л ГОСТ 1583-93;
• температура заливки металла – 710 ^оС;
• формовочная смесь – песчано-глинистая;
• материал стержня – песчаный, связующее жидкое стекло, отверждение продувкой СО₂;
• начальная температура формы – 20 ^оС;
• покраска:

• а) формы – нет;
• б) стержня – противопригарная краска (спирт + тальк);

• масса отливки с ЛПС:

• а) вариант 1 — 3.81 кг
• б) вариант 2 — 2.36 кг

• напор в мм:

• а) вариант 1 — 105,2 мм
• б) вариант 2 — 72,3 мм

• время заливки:

• а) вариант 1 — 3,6 сек
• б) вариант 2 — 2,8 сек

2.2 Моделирование процесса заливки и затвердевания в модуле

«Полная задача»

2.2.1 Моделирование отливки № 1

Так как при моделировании в модуле «Затвердевание» предполагается, что форма заполнена металлом мгновенно, то есть не учитывается разогрев формы в процессе заливки, то этот вид расчета является предварительным. Для получения более точных результатов был проведен расчет заливки и последующего затвердевания отливки в модуле «Полная задача».

Процесс заливки металла через определенные промежутки времени представлен на рисунках 3а – 3ж.

Процесс затвердевания показан на рисунках 4а – 4ж, усадочные дефекты – рисунках 5а – 5г.

Рисунок 3 — Процесс заливки отливки №1

Рисунок 4 — Процесс затвердевания отливки №1

Рисунок 5 — Усадочные дефекты отливки №1

2.2.2 Моделирование отливки № 2

Процесс заливки металла через определенные промежутки времени представлен на рисунках 6а – 6ж.

Процесс затвердевания показан на рисунках 7а – 7ж, усадочные дефекты – рисунках 8а – 8г.

Рисунок 6 – Процесс заливки отливки №2

Рисунок 7 – Процесс затвердевания отливки №2

Рисунок 8 – Усадочные дефекты в непрозрачном 3D-виде

3. ВЫВОДЫ

Таким образом, в результате проведенной работы:

1. С помощью модуля «Полная задача» в САМ ЛП LVMFlowCV удалось проследить заполнение формы металлом и динамику затвердевания.
2. Провели предварительную оценку применяемой на ОАО «КнААПО» технологии изготовления отливки (в телах отливок №1 и №2 наблюдаются усадочные дефекты).

Временные затраты на проведение моделирования представлены в таблице 1.

Таблица 1