Разработка методик расчета исполняемых размеров дождевой и верхней литниковых систем для алюминиевых сплавов

• Автор: Федулова, Юлия Сергеевна
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 228 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА (АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ)
1.1 Классификация литниковых систем для получения отливок из алюминиевых сплавов
1.2 Закономерности процесса заполнения полостей литейных форм тонкостенных отливок из алюминиевых сплавов при гравитационной заливке
1.3 Образование дефектов в отливке па стадии заполнения полости формы
и их критериальная оценка
1.4 Методы расчета исполняемых размеров литниковых систем, основанные на заполняемое полости литейной формы расплавом
1.5 Проблемы оптимизации процесса заполнения полостей форм расплавом
1.6 Закономерности процесса заполнения полости литейной формы расплавом при подводе сверху
1.7 Существующие методики расчета дождевых литниковых систем
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1 Используемые материалы
2.2 Физическое моделирование процесса истечения расплава из отверстий дождевой литниковой системы
2.3 Метод измерения температур
2.4 Методика радиационного контроля
2.5 Методика определения наличия оксидных включений в отливках
2.6 Математическая обработка результатов экспериментов
ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СИЛЫ УДАРА СТРУИ АЛЮМИНИЕВОГО РАСПЛАВА НА ВЕРОЯТНОСТЬ ОБРАЗОВАНИЯ ДЕФЕКТА «ГАЗОВАЯ
ПОРИСТОСТЬ» В ОТЛИВКЕ
3.1 Гидромоделирование процесса течения расплава в дождевой

литниковой системе
3.2 Изучение влияния характера течения струи расплава и параметров заливки на качество алюминиевых отливок, полученных с применением дождевой литниковой системы
3.3 Определение силы удара падающей струи алюминиевого расплава
3.4 Оценка возможности применения дождевого подвода расплава с точки
зрения окисляемости алюминиевых сплавов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ СКОРОСТИ ЗАПОЛНЕНИЯ ПОЛОСТИ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ АЛЮМИНИЕВЫМИ СПЛАВАМИ ПРИ ДОЖДЕВОМ ПОДВОДЕ
МЕТАЛЛА
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАЛИВКИ АЛЮМИНИЕВОГО РАСПЛАВА ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ОТЛИВОК С
ПРИМЕНЕНИЕМ ДОЖДЕВОЙ ЛИТНИКОВОЙ СИСТЕМЫ
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ
ГЛАВА 6. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК РАСЧЕТА ИСПОЛНЯЕМЫХ РАЗМЕРОВ ДОЖДЕВЫХ И ВЕРХНИХ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ ДЛЯ ЛИТЬЯ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ
6.1 Математическая модель процесса истечения алюминиевых сплавов в дождевой литниковой системе
6.2 Методика расчета исполняемых размеров дождевой литниковой системы для получения отливок из алюминиевых сплавов
6.3 Оценка адекватности разработанной методики расчета исполняемых размеров дождевой литниковой системы для отливок из алюминиевых сплавов
6.4 Разработка методики расчета исполняемых размеров верхней
литниковой системы для алюминиевых сплавов
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Расчет дождевой литниковой системы для отливки
«Крышка»
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Расчет верхней литниковой системы для отливки
«Крышка коробки реверса»
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Программа расчета исполняемых размеров дождевой и
верхней литниковых систем для алюминиевых сплавов
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Акты проведения промышленных опробований и использования в учебном процессе результатов диссертационной работы

«Полигон» - система компьютерного ЗО-моделирования литейных процессов, построенная по модульному принципу. Возможности программы: моделирование гидродинамических процессов при заливке, тепловых процессов при затвердевании, образования пористости и усадочных раковин.
Для прогнозирования структуры, механических свойств, ликвации, размыва формы, пригара программа формирует различные критериев качества. Расчет процесса заполнения полостей форм расплавом ведется с применением модели движения двухфазной жидкости. В основе моделирования заложен метод конечных элементов. В трехмерных процессах помимо прямого используется итерационный метод расчета, что сокращает продолжительность в 10 раз и сокращает объемы оперативной памяти. Это позволяет вести расчет отливок различной сложности на персональном компьютере.
«1У^та8о1Ъ> - САМ-программа, моделирующая различные литейные процессы с применением метода конечных разностей.
Возможности программы: заполнение расплавом полости литейной формы, кристаллизация отливки и охлаждение, изменение геометрии и технологических параметров процессов для обеспечения получения отливки без дефектов.
«РгоСаэЬ) - профессиональная, наиболее точная и многофункциональная система компьютерного ЗО-моделирования с применением метода конечных элементов. С помощью программу имеется возможность моделировать течение расплава в полости литейной формы с учетом преждевременного затвердевания, определение расположения зон местных перегревов и дефектов усадочного происхождения, формирование микроструктуры отливок.
Программа используется для моделирования процессов литья в песчаную и металлическую формы, под высоким и низким давлением, по выжигаемым и выплавляемым моделям, литья монокристаллов.
Одной из проблем, встречающихся при применении систем с конечноэлементными генераторами сетки, является подготовка геометрии системы для моделирования литейных процессов, что вызвано некоторыми недостатками алгоритмов и трудоемкостью процесса построения и расчета.