Разработка и освоение методик автоматизированного проектирования технологии и оснастки для оболочковых форм

• Автор: Потапов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 158 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Особенности технологии и оснастки при литье в оболочковые

1.2. Особенности автоматизации проектирования металлической модельной оснастки для изготовления оболочковых форм

1.3. Анализ литературных источников по короблению и деформации оболочковых форм

ГЛАВА2. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОБОЛОЧКОВОГО ЛИТЬЯ.

2.1. Особенности разработки технологии литьяв оболочковые формы и частные задачи расчета параметров процесса с использованием

2.1.1. Технологичность деталей при литье в оболочковые формы

2.1.2. Этапы разработки технологии на отливку с использованием ПЭВМ

2.1.3. Автоматизированный расчет литниковой системы.

2.2. Автоматизированный расчет процессов происходящих в отливке
в процессе охлаждения затвердевания отливки
2.2.1. Выбор способа и температуры заливки оболочковой формы
Выводы.
ГЛАВ АЗ. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНАСТКИ ДЛЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ.
3.1. Конструктивные особенности металлической модельной оснастки для оболочковых форм
3.2. Конструирование моделей оригинальных элементов оснастки
3.3. Типовые элементы модельной оснастки.
3.4. Стандартные элементы модельной оснастки.
3.5. Компоновочные решения и схемы расположения элементов оснастки
на модельной плите при ее автоматизированном проектировании
3.6. Методика и порядок автоматизированного проектирования металлической литейной оснастки для оболочковых форм
3.6.1. Использование методики автоматизированнот проектирования с целью получения рационального раскроя площади поверхности модельной плиты для оболочковых форм.
3.6.1.1. Раскрой с моделями одной конфигурации и одних сометричсских размеров
3.6.1.2. Раскрой с моделями одной конфигурации и разных геометрических размеров
3.6.1.3. Раскрой с моделями разной конфигурации и разных геометрических размеров
ГЛАВА4. АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ ПРИ ЗАЛИВКЕ ИХ МЕТАЛЛОМ.
4.1. Особенности температурных полей и напряженно деформационного состояния оболочковых форм.
4.2. Напряжения и деформации в оболочковых формах, обусловленные температурными факторами.
4.2.1. Тепловое взаимодействие отливки и оболочковой формы.
4.2.2. Анализ температурных напряжений, возникающих в процессе заливки охлаждения системы отливка оболочковая форма.
4.3. Напряжения в оболочковых формах от гидромеханического действия расплава жидкого металла.
4.4. Напряжения и деформации в оболочковых формах от совместного действия температурных и гидромеханических напряжений.
4.4.1. Расчет напряжений и деформаций от совместного действия температурных и гидромеханических напряжений.
4.4.2. Автоматизированный расчет напряженнодеформационного состояния оболочковой формы
4.5. Расчет толщины оболочковой формы и назначение дополнительных конструктивно технологических решений
ГЛАВА 5. ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТОДИК АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ОСНАСТКИ ДЛЯ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ
5.1. Экономический и социальный аспект автоматизации проектирования технологии и оснастки для оболочковых форм
5.2. Практическая реализация методик автоматизированного проектирования технологии и оснастки для оболочковых форм
5.3. Пут и перспективы повышения технико экономической эффективности САПР оболочковых форм.
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение


Автоматизированный расчет оптимальной толщины оболочковых форм, а также других конструктивно технологаческих параметров ребер жесткости. Технологический процесс изготовления оболочковых форм имеет некоторые особенности . Модельную плиту вместе с расположенными на ее поверхности моделями и элементами литниковой системы устанавливают на штифтах и прикрепляют двумя быстродействующими зажимами к поворотному столу машины для изготовления оболочковых полуформ. Затем модельную плиту обдувают сжатым воздухом, покрывают разделительным составом, передают в нагревательную печь, где и выдерживают до заданной температуры С. Далее печь отводится в исходное положение, а модельная плита поворачивается и соединяется с бункером, содержащим песчано смоляную смесь. Бункер поворачивается на 0. Бункер вместе с модельной плитой и образовавшейся на ней полутвердой оболочкой поворачивается в исходное положение. Излишек смеси ссыпается в бункер. Бункер автоматически освобождается от модельной плиты и затем опускается. Модельная плита с полутвердой оболочкой поворачивается на 0 и затем накрывается печью для окончательного твердения оболочки. После окончательного твердения оболочки нагревательная печь отводится в сторону, бункер поднимается до уровня плиты толкателей и приводит их в движение при помощи штифтового или рамочного механизма. Затем бункер возвращается в исходное положение, а модельная плита обдувается воздухом и покрывается разделительным составом для повторного цикла. Для приготовления оболочковых полуформ используется также рамочный способ, но значительно реже. Металлическая модельная оснастка для оболочковых форм по сравнению с другими видами оснастки является одной из наиболее трудоемкой для проектирования. Она используется как в массовом, так и в крупносерийном и серийном производстве. Основными причинами этого являются ее высокая долговечность, прочность и точность. Любой тип представляет собой техническую систему деталей оснастки, каждая из которых, в зависимости от типа оснастки, несет определенную функциональную нагрузку в ходе реализации технологического процесса. Модельная оснастка, используемая для изготовления оболочковых форм, имеет ряд специфических особенностей, присущих лишь только этому способу изготовления литейных форм и стержней . Она изготавливается преимущественно из стали или чугуна, что связано с условиями ее нагрева до 0. Другая ее особенность связана с тем, что оболочковая форма или стержень формируются на первой стадии за счет передачи тепла от нагретой оснастки к песчаносмоляной смеси. В конструктивном оформлении модельных плит предусматриваются специальные устройства типа фиксаторов для получения на полуформах фиксирующих выступов и впадин, а также возможны специальные устройства в виде клеевых замков для склеивания лолуформ. Для изготовления оболочковых полуформ используется специальный сборочный модельный узел, состоящий из отдельных элементов рис. I . К типовым элементам модельной оснастки для оболочковых форм относятся модельные плиты, опорные плиты, плиты толкателей, толкатели, фиксаторы, элементы литниковой системы. Также к типовым элемегам модельной оснастки можно отнести модели, типизированные по геметрии формы на модели типа Плита, Брус, Кронштейн, Цилиндр и т. Типизация вышеназванных элементов заключается в геометрическом подобии их форм при различных типоразмерах. К стандартным элементам модельной оснастки относятся в основном элементы крепежа отдельных ее деталей болты, штифты, пружины, гайки, шайбы, винты, размеры и конструкция которых регламентированы ГОСТ или СТП. Также к стандартным элементам могут относится плиты, толкатели, элементы литниковой системы, сели их параметры регламентированы СТП . К оригинальным элементам модельной оснастки относится формообразующая внешняя поверхность модели, реже модельной плиты. Типовые . Плита молельная. Плита толкателей. Плита опорная. Толкатель. Фиктяюр. Нни специальный. Стояк. Шлакоуловитель. Питатель. Стан. Виш короткий. Впит длинный. Шайба пружинная. Гайка. Штифт. ОрИГННЯЛЫ ЫГ . Модель типа Кронштейн. Рис.