Автоматизация диагностики и устранения дефектов усадочного происхождения в отливках из железоуглеродистых сплавов

• Автор: Куликов, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ПОДХОДОВ К

IПЮЕКТИРОВАНИЮ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ

1.1. Описание объекта проектирования.

1.2. Описание процесса проектирования технологии изготовления отливки.

1.2.1. Общие этапы проектирования технологии изготовления отливки.

1.2.2. Этапы проектирования температурного режима литья.

1.2.3. Этапы проектирования литниковопитающей системы.

1.3. Методы диагностики дефектов.

1.4. Обзор количественных методов анализа температурного режима литья.

1.4.1. Краткое описание методов анализа температурного режима

в литейной форме.
1.4.2. Характеристики методов анализа температурного режима в литейной форме.
1.4.3. Вывод по обзору.
1.5. Обзор автоматизированных систем проектирования технологии изготовления отливок.
1.6. Выводы. Формулировка целей и задач работы. ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ МЕТОДА ДИАГНОСТИКИ И
УСТРАНЕНИЯ УСАДОЧНЫХ ДЕФЕКТОВ
2.1. Определение нового метода диагностики и устранения усадочных дефектов.
2.2. Определение способа диагностики и устранения усадочных дефектов.
2.2.1. Идентификация усадочных дефектов отливок.
2.2.2. Определение причин возникновения усадочных дефектов отливок.
2.2.3. Определение способов ликвидации усадочных дефектов отливок.
2.3. Вывод уточненной математической модели температурного режима литейной формы.
2.4. Определение способа проектирования литниковопитающей системы.
2.5. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ КОМПЛЕКСА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК из ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ ДАЛЕЕ КОМПЛЕКС
3.1. Предпосылки создания комплекса.
3.2. Обобщенный алгоритм проектирования технологии изготовления отливок.
3.3. Архитектура комплекса.
3.4. Алгоритм функционирования комплекса.
3.5. Заключение по главе 3.
ГЛАВА 4. ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ УСАДОЧНЫХ ДЕФЕКТОВ
4.1. Определение процедур проектирования технологии на основе метода диагностики и устранения дефектов усадочного характера.
4.2. Архитектура САПР диагностики и устранения усадочных дефектов.
4.3. Описание алгоритма автоматизации количественного анализа температурного режима литья.
4.4. Пример использования САПР технологии изготовления отливки для диагностики и устранения усадочных дефектов в отливках из железоуглеродистых сплавов.
4.5. Основные результаты и выводы. ГЛАВА 5. ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА
ДИАГНОСТИКИ И УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ УСАДОЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ НА ЗАВОДАХ РОССИИ
5.1. Пример использования метода диагностики и устранения дефектов усадочного происхождения.
5.2. Экономический эффект использования результатов работы
в практической деятельности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Разработан метод устранения усадочных дефектов, позволяющий идентифицировать дефекты, определять причины их возникновения и выбирать способы их ликвидации. Разработан алгоритм поддержки проектирования технологии изготовления отливок из железоуглеродистых сплавов, учитывающий температурный режим процесса затвердевания отливки, позволивший автоматизировать метод устранения усадочных дефектов. Уточнена математическая модель определения изотермы кристаллизации, позволившая определять толщину стенок затвердевшего металл в любой точке сечения отливки с учетом реальной конфигурации отливки в течение всего процесса затвердевания металла в литейной форме. Разработаны способы проектирования литниковопитающей системы с учетом рекомендаций, полученных при моделировании процесса затвердевания отливки, которые способствуют ликвидации усадочных дефектов. Практическая ценность. Предложенные модели и алгоритмы реализованы в автоматизированной системе поддержки проектирования технологии изготовления отливок из железоуглеродистых сплавов с учетом температурного режима литья. Создана тестовая база знаний проектирования технологий изготовления отливок, проверенная на практике анализа дефектов отливок, вошедших в разработанную автоматизированную систему Атлас литейных дефектов 1, 0. Реализация работы. Пензадизельмаш и ООО Воронежский сталелитейный завод. Применение АС позволило устранить дефекты усадочного характера и повысить эффективность литейного производства , 0. Апробация работы. Интеллектуальные системы. Интеллектуальные САПР. Дивноморск, г. Системные проблемы надежности качества информационных и электронных технологий в инновационных проектах АСОНИКА г. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ, в том числе 3 публикации в изданиях из перечня ведущих научных журналов ВАК, 3 свидетельства о регистрации программ для ЭВМ, 3 тезиса докладов конференций. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и одного приложения. Общий объем диссертации 3 страницы, в том числе рисунков, 3 таблицы, список литературы содержит 4 наименования. Благодарности. Автор выражает благодарность научному консультанту к. САПР и ПК ВолгГТУ Воронину Юрию Федоровичу за помощь в выполнении диссертационной работы и научнометодическую поддержку. ГЛАВА 1. Литьем или литейным производством называют метод производства, при котором изготовляют фасонные заготовки деталей путем заливки расплавленного металла в заранее приготовленную литейную форму, полость которой имеет конфигурацию заготовки детали. После затвердевания и охлаждения металла в форме получают отливкузаготовку детали. Основной задачей литейного производства является изготовление литейных сплавов отливок, имеющих разнообразную конфигурацию с максимальным приближением их формы и размеров к форме и размерам детали при литье невозможно получить отливку, форма и размеры которой соответствует форме и размерам детали. Инструментом литейного производства является литейная форма приспособление, образующее рабочую полость, при запивке которой расплавленным металлом и после охлаждения получают отливку. Несмотря на тысячелетнее существование технологий изготовления отливок, до настоящего времени остается актуальной проблема выяснения причин возникновения дефектов литых изделий и методов их устранения. Анализ литейных предприятий показывает, что производство отливок терпит значительные убытки от брака литья. Если по официальным отчетам брак литья составляет от предъявленного, то фактическая дефектность отливок доходит до и выше. В результате такого количества брака, литейные предприятия России терпят многомиллиардные убытки. Последовательность производства отливок рассмотрим на примере литья в песчаные формы. Этот способ изучается в учебных мастерских. В процессе исследования предметной области была построена Диаграмма потока данных при проектировании технологии изготовления отливок, представленная на рис. Допуск припусм. ОСС Мл О т о и. Скорость залиекм. Рис.