Застосування комп’ютерно-інтегрованного проєктування для нетехнологічних виливків шахтного обладнання

Анотація

У даній роботі показано можливість застосування комп’ютерно-інтегрованого проектування для отримання нетехнологічних виливків високої якості для шахтного устаткування. Використання CAD/CAE програм відкриває нові можливості для інженерів-технологів і конструкторів, значно скорочується час на розробку технологічних процесів і виготовлення оснастки. Це дозволяє заощадити витрати сплаву за рахунок прогнозування появи місць дислокації дефектів, зменшити брак виливків, а також дає можливість перевірки деталі на різні види навантажень на міцність на її віртуальній моделі.

Нетехнологічний виливок «Направляючий» було представлено в 3D системі за допомогою програм SolidWorks і LVMFlow. Виливок має вигляд перевернутого табурета з чотирма ніжками. Це зумовило появу у виливку великої кількості тонких і товстих стінок, які чергуються. У місцях переходів було встановлено галтелі. Для ліквідації у внутрішніх кутах виливка скупчення газоусадкової пористості було запропоновано збільшити товщину ніжок. Виливок має велику висоту. Щоб витримати гідростатичний напір металу, що заливається, було запропоновано використовувати піщаносмоляну суміш.

Для ліквідації гарячих тріщин у виливку, при кристалізації в місцях сполучення кришки з ніжками було прийнято рішення встановити спеціальні стяжки між ніжками. Таке технологічне рішення усунуло появу тріщин у виливку. Установка екзотермічних прибутків дозволила збільшити ефективність роботи литниково-живильної системи за рахунок екзотермічної реакції при контакті розплаву з елементом і газовим тиском в прибутку; знизити брак стосовно дефектів усадкового характеру; зменшити металоємність прибутку (до 40 %) і технологічні припуски на механічну обробку прибуткових місць з 15–20 мм до 4–5 мм; дало можливість установки прибутків на будь-якій поверхні без порушення конфігурації виливку.

Розроблений технологічний процес запроваджено на одному з ливарних підприємств України.