МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК

В данной работе были исследованы ярусные литниковые системы Б.В. Рабиновича. В программе Flow 3Dпромоделированы варианты литниковых систем с поперечными сечениями элементов, которые предложил Б.В. Рабинович для отливки «головка блок цилиндров». На основе полученных результатов были сделаны выводы о работе данных литниковых систем.

Автор проводит  исследование влияния температуры нагрева расплава на механические и литейные свойства сплава АК12. В работе описывается эксперимент на выявления химического состава данного сплава (спектральный химический анализ), который показывает весомый процент содержания кремния в сплаве (10‑12).  Затрагивается такой вопрос, как изменение жидкотекучести сплава при различной температуре перегрева. Автор убедительно доказывает наличие дендритных зон в микроструктуре силумина, а также их уменьшения с увеличением температуры заливки. 

Автор детально рассчитывает литниковую систему для изготовления проб из сплава АК12 для испытаний на ударный изгиб и растяжение. Затрагивается такой вопрос, как описание  процесса заливки и обработки заготовок.

В работе были рассмотрены способы реализации гибридных технологий, которые совмещают аддитивные технологии и традиционные технологические методы. В основе исследований гибридных технологий рассмотрены патенты “отливка слитков, из двух и более различных расплавов, т.е. многослойное литье” (B22D7/02) и разделены на 7 групп.

Целью данной работы является анализ формовочных песков трех различных месторождений – Люберецкого, Балашейского и Миллеровского и оценка возможности их применения в составе сырых формовочных смесей для стального литья.

В работе проведено исследование формовочных песчано-глинистых смесей на основе бентонитовых и каолинитовых глин, применительно к производству чугунных отливок методом ручной формовки. Рекомендуется применять смеси с 4% бентонитовой глины марки П1Т1 для изготовления форм сложной конфигурации и смеси с 12% каолинитовой огнеупорной глины марки С1 –для форм простой конфигурации.

Данный анализ связан с тем, что в последнее время практически все фирмы, поставляющие на мировой рынок формовочные автоматы, представили варианты машин с применением уплотнения смеси нижним прессованием (прессованием модельной плитой) в дополнение к традиционно ими используемым процессам уплотнения прессованием многоплунжерной головкой. Представлены результаты экспериментального исследования процессов уплотнения формовочной смеси в полуформе модельной плитой с последующим прессованием многоплунжерной головкой с неуправляемой последовательностью включения плунжеров (пассивный способ) и с управляемой последовательностью работы плунжеров, что является новым исследованием комплексного прессового способа уплотнения смеси. Целенаправленное управление последовательностью включения плунжеров с учетом конфигурации расположения моделей на модельной плите показало дополнительные возможности повышения качества форм, требуемого для получения размерной точности формы и отливки, а также оптимальной газопроницаемости формы. путем управления значениями твердости рабочего отпечатка модели в форме.

Современная тенденция в литье под давлением – машины с двумя плитами. Чтобы идти в ногу со временем, было предложено спроектировать двухплитную машину литья под давлением с усилием запирания 250 тонн. Поскольку внутреннее конструктивное решение существующих машин не известно, были предложены свои конструкторские решения. Компьютерному моделированию подверглись варианты механизма запирания машины, оценена их работоспособность и корректность работы. В работе изложены результаты исследования жесткости подвижных плит таких машин.

При производстве качественных отливок важным вопросом является повышение ресурса работы пресс-формы, что позволит снизить затраты. Выход пресс-форм из эксплуатаци происходит из-за следующих дефектов: трещины и сетка разгара на формообразующих поверхностях, смятие в стыке вкладыш-вкладыш и стержень-вкладыш, изменение формы стержней, коробление, налипание и приваривание сплава на рабочие поверхности пресс-формы. Разрушение пресс-формы начинается с ее рабочей поверхности, так как она испытывает самые высокие температуры, деформации, напряжения и химические взаимодействия с жидким металлом. Применение смазок, химико-термической обработки, физико-химической обработки, специальных видов обработки, а также защитных покрытий для повышения стойкости пресс-форм обеспечивает увеличение длительности их работы.

Целью работы являлось, выяснить величину зоны питания торца ( ЗПТ), чтобы определить, где образовывается пористость в отливке.  Для вычисления зоны питания торца использовался критерий пористости, разработанный на кафедре «Литейные технологии» МГТУ им. Н.Э. Баумана. В вычислениях изменялась толщина отливок, которая существенно влияла на зону питания торца. Анализируя результаты вычислений, была установлена зависимость ЗПТ к толщине отливки.

С целью изучения характера изменения физико-механических и химических свойств формовочных смесей при термоциклировании и отработке методики определения долговечности была проведена серия экспериментов по комплексной оценке свойств формовочных смесей на различных типах связующих в процессе циклического нагрева. В ходе исследований производились измерения прочности при сжатии, разрыве, сколе во влажном состоянии, прочности в зоне конденсации влаги, фиксировались влажность, уплотняемость, насыпной вес, а также сорбционная способность и водородный показатель формовочных смесей.

В статье приведен литературный обзор методик расчета прибылей для стальных фасонных отливок: методы Й. Пржибыла, Р. Намюра и Я.И. Шкленника, П.Ф. Василевского, упрощенный метод УЗТМ и «Американская» методика. Сравнение методик расчета прибылей проводилось на примере 10 тепловых узлов, имеющих форму кольца. Сплав, для которого проводилось сравнение – сталь 12Х18Н9ТЛ. Приведено описание приложения, которое разработано автором статьи для упрощения расчета прибылей по 3 методикам.

В статье показаны пути перехода производства отливок их магниевых и алюминиевых сплавов на более выгодные методы получения оснастки для литья под низким давлением в песчаные формы. Исследованы свойства нескольких стержневых смесей и выявлены их достоинства и недостатки, влияющие на качество и себестоимость производимых изделий для авиационной промышленности. 

Тиксолитьё – один из способов придания нужной формы твердожидкому металлу. Метод тиксолитья объединяет в себе преимущества обычного литья (например, малые затраты и большая свобода моделирования) с преимуществами процесса ковки (отличные механические характеристики и хорошие возможности для дальнейшей обработки). В ходе выполнения работы были исследованы микроструктуры тиксозаготовок из сплавов АК5М и АК9, полученных в условиях процесса кристаллизации с электромагнитным перемешиванием расплава. Также проводилось моделирование процесса тиксолитья в программном комплексе ProCAST.

В работе проведен анализ применения в программах компьютерного моделирования критерия Нияма. Рассмотрены основные трудности применения данного критерия на реальных отливках. Проведен обзор методов контроля пористости.

В статье сообщается о способах изготовления изделий с аморфной структурой. Однако номенклатура выпускаемых в России изделий с аморфной структурой ограничена (лента, проволока, порошок). На сегодняшний день отсутствует технология изготовления фасонных отливок с аморфной структурой. В статье приведен способ, который позволяет достичь высоких скоростей охлаждения отливки. Способ основан на охлаждении за счет контакта горячей формы с массивным холодильником. Проведен расчет значения тепловой проводимости контакта в зависимости от контактного давления.

В статье рассматривается несколько возможных конфигураций литниковых систем для отливок типа «Стакан», в многогнездных пресс-формах, при литье алюминия.      С  помощью моделирования процесса заполнения в программном пакете «Flow3D» и анализа полученных результатов, были выявлены сильные и слабые стороны всех вариантов систем, которые позволили выявить наиболее удачную конфигурацию питающей системы.             Результирующий тип системы может быть использован как «стартовый», при проектировании пресс-форм для отливок такого же типа, что позволит значительно сократить время на проектирование.

В статье приведены исследования времени затвердевания отливки при изменении  размера расчетной ячейки , влияние толщины формы на характер затвердевания отливки, влияния глубины прогрева формы в зависимости от толщины стенки отливки, расчет прогрева полубесконечного тела с помощью программы Flow 3D. Расчеты проводились на отливке в виде плиты с размерами 200х200х30 мм. Материал - Сталь 20Л заливали в сырую песчано-глинистую форму. 

В статье рассматривается вопрос деформации деталей пресс-форм литья под давлением. Приведены требования к отливке, показаны возможные конструкции. Для расчета моделей был выбран модуль APM Studio программы APM WIN Machine 9.7, который представляет собой инструмент для подготовки трехмерной модели с последующим конечно-элементным анализом. С помощью модуля APM Studio можно создать поверхностную или твердотельную модели, задать материал, указать граничные условия и организовать конечно-элементную сетку.

В статье описываются современные тенденции, происходящие в сфере оборудования литья под давлением. В качестве последней тенденции выступает двухплитная машина литья под давлением. На примере обзора существующих действующих моделях машин и разработанной конструкции в МГТУ им. Н.Э.Баумана, показаны сильные и слабые стороны двухплитных машин литья под давлением, которые пытаются занять свою нишу в производстве.