Разработка системы управления процессом литья с коррекцией технологических параметров на этапах заполнения формы и наложения давления на кристаллизующийся металл

• Автор: Щелоков, Михаил Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 235 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Г ЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ

ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ТИПА АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЕС.

1.1. Современное состояние вопроса автоматизации производства

заготовок автомобильных колес . . . . .

1.2. Анализ возможностей управления параметрами технологии

производства заготовок литьем с наложением давления .

1.3. Техникоэкономическое обоснование автоматизации

производства отливок сложной конфигурации .

1.4. Выводы .

ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ЗАПОЛНЕНИЯ И ТЕПЛОВЫХ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ОТЛИВКИ ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ГИДРОПРИВОДОМ.
2.1. Анализ технологического процесса производства заготовок
автомобильных колес, постановка цели и задач моделирования
2.2. Разработка математических моделей
2.2.1. Моделирование процесса заполнения формы . .
2.2.2. Моделирование процесса охлаждения отливки . .
2.2.3. Моделирование исполнительного гидропривода . .
2.3. Анализ результатов математического моделирования .
2.4. Выводы .
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ И СОЗДАНИЕ
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО КОМПЛЕКСА.
3.1. Анализ путей повышения качества заготовок .
3.2. Разработка методики проведения экспериментальных
исследований
3.3. Технологическое оборудование и оснастка . . .
3.4. Исполнительные устройства и механизмы . . .
3.5. Информационноизмерительная система . . . .
3.6. Система управления на базе ПК . . . . .
3.7. Алгоритмическое и программное обеспечение . . .
3.8. Выводы . . . . . . . . .
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ТИПА АВТОМОБИЛЬНЫХ КОЛЕС
4.1. Постановка планируемых экспериментов . . . .
4.2. Анализ полученных результатов и выявление общих закономерностей заполнения форм и поведения металла при наложении давления . . . . . . .
4.3. Стабилизация параметров процесса, соответствие свойств отливок предъявляемым требованиям . . . .
4.4. Выводы . . . . . . . . .
ГЛАВА 5. СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГ О КОМПЛЕКСА И АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВОК НА ЭТАПАХ ЗАПОЛНЕНИЯ ФОРМ И НАЛОЖЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА
КРИСТАЛЛИЗУЮЩИЙСЯ МЕТАЛЛ . . . .
5.1. Специальные требования к технологическому оборудованию
5.2. Разработка системы управления процессом, алгоритмов обработки информации и коррекции параметров технологии.
5.3. Создание гибкого автоматизированного производства отливок сложной конфигурации литьем с наложением давления .
5.4. Выводы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ЛИТЕРАТУРА


Диски из алюминиевых сплавов обладают высокой коррозионной стойкостью, что является следствием способности алюминия образовывать на поверхности защитную оксидную пленку, препятствующую его разрушению, но ухудшающую товарный вид, потому диски из алюминиевых сплавов требуют надежной защиты поверхности. Современные производители используют для этой цели прочные многослойные лакокрасочные покрытия. Основным недостатком литых дисков является невозможность восстановления после деформации. При этом, если от недостатков литых алюминиевых дисков - появления трещин и разрушения после удара - всемирно известным западным производителям удается уйти (сейчас при сертификации продукции обязательным условием является сохранение целостности диска) и современные диски не лопаются, а сминаются, однако это плюс только с точки зрения безопасности - для дальнейшего же использования они все равно становятся непригодными. Вообще же, алюминиевые литые диски, как никакие другие, имеют большой разброс, как по своим характеристикам, так и по цене. Диски известных западных производителей отличаются наиболее сбалансированными сплавами, обеспечивающими их высокую динамику хода, меньший вес и достаточно высокую ударную прочность (но вместе с тем и довольно большую цену), чего нельзя сказать про турецкие диски. К&К" (Красноярск), "Виком", и др. Данным дискам присущи все основные достоинства литых алюминиевых дисков, причем в большей степени. Однако они не нашли широкого применения в силу очень низкой коррозионной стойкости. Требования к защите поверхности таких дисков настолько велики, что их покрывают специальными красками и лаками, стойкими к влиянию любых внешних факторов. Кроме того, использование стальных пружин для крепления балансировочных грузиков также способствует образованию электрохимической пары "сталь - магний", способной разрушить тело диска. Изготавливаются методом горячей штамповки из алюминиевых или магниевых сплавов с последующей гермо- и механической обработкой, при этом обеспечивается очень высокая прочность и жесткость конструкции, высокая коррозионная стойкость []. Алюминиевые кованые диски, в отличие от литых, не нуждаются в дополнительной защите поверхности. При ударе кованый диск не лопается, а мнется и на нем не образуется трещин. Эти колеса примерно в 1,5 - 2 раза легче стальных. Поскольку литейные раковины на них отсутствуют, то допускается установка бескамерных шин. Основной недостаток кованых дисков - их высокая цена, а также ограниченные возможности по дизайну. Однако в последнее время в специализированных магазинах появились кованые алюминиевые диски российских производителей, имеющие достаточно конкурентоспособную цену. Разборные колеса появились на рынке как продукт найденного компромисса между высокой прочностью колеса и его привлекательным внешним видом. Разборное колесо состоит из кованого обода (высокая прочность) и литого диска (привлекательный внешний вид). Между собой они крепятся некоторым количеством болтов. Головки этих болтов и придают колесу необычный вид. На рис. Т от фирмы ВВЯ показана конструкция разборного колеса [4]. Рис. Разборное колесо модели ОТ фирмы ВВ8: в сборе (слева), разнесенный вид (справа). Модель вТ имеет следующие характеристики показательные для разборного колеса: это 3-х составной диск ; эксклюзивный дизайн, яркий внешний вид полированной поверхности; кованый центр и открытые титановые болты; плавные линии края обода, изготовленного из кованого сплава; обод, окрашен специальным лаком, предотвращающий скольжение шины на ободе; высокая ремонтопригодность. Главное преимущество разборных колес - вес, они намного легче цельных такого же размера, но и стоят в среднем вдвое дороже. Современное производство автомобильных дисков не обходится без автоматизации и подчиняется ее общим тенденциям в машиностроении. Автоматизация обеспечивает стабильность качества, повышение эффективности производства и является нижним уровнем АСУ ТП [5, 6, ]. Сущность задачи автоматизации процессов литья состоит в управлении технологическими параметрами процесса, определяющими качество. Для решения этой задачи необходимо располагать надежной и достоверной информацией о закономерностях влияния параметров технологического процесса на качество отливок, т.