Технология производства отливок в формах с расплавляемой оснасткой

• Автор: Воронцов, Алексей Петрович
• Шифр специальности: 05.16.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 154 с.

1. Состояние вопроса

1.1. Математические модели затвердевания отливок

1.2. Применение расплавляемой оснастки при литье

в кокиль

1.3. Технология плавки металла для валков

1.4. Сортопрокатные валки

1.4.1. Классификация прокатных валков

1.5. Цели и задачи работы

2. Математическая модель затвердевания отливки в форме с расплавляемой облицовкой

2.1. Постановка задачи и методы ее решения.

2.1.1. Постановка задачи.

2.2. Конечностно разностная аппроксимация
уравнения теплопроводности.
2.3. Конечностно разностная аппроксимация
граничных условий
2.4. Заключение
2.5. Алгоритм решения задачи, описание программ
на языке 7.
2.5.1. Алгоритм решения задачи.
2.5.2. Блок схема программы
2.5.3. Заключение
3. Математическое моделирование процесса заливки и затвердевания в форме с расплавляемой вставкой
3.1. Численный эксперимент
3.2. Результаты расчетов
4. Технология плавки чугуна и производства отливок
4.1. Плавка
4.2. Технология заливки валков в
песчаноглинистую форму
4.3. Исследование износа валков исполнения СГ1ХН
4.4. Технология изготовления валка с легкоплавкими кольцами
4.5. Технология заливки валков.
4.6. Технология производства кокиля в формах с расплавляемой облицовкой.
4.6.1. Исследование формирования структуры чугунных отливок в зоне контакта с расплавляемой вставкой
4.6.2. Производство кокиля секции декоративной решетки.
4.7. Производство литого инструмента.
4.7.1. Производство литых вставок для штампов рымболтов.
5. Выводы
6. Литература
Введение


Каждая отдельная часть в сечении была сектором, а вместе они составляли цилиндрический стержень. Толщина алюминиевых вставок была значительно меньше чем стальных. При затвердевании отливки алюминий вставок постепенно расплавлялся, и стальные части стержня легко извлекались из отливки. Недостатком данной конструкции была сложность сборки стержня, скрепления его частей перед установкой в форму. В работе , приведена конструкция стержня с расплавляемой центральной частью. На цилиндрическую сердцевину, выполненную из алюминия, намотана стальная лента. Недостаток данной конструкции состоит в том, что достаточно тонкая лента легко прогревается на поверхности и возможно ее частичное оплавление и сваривание с металлом отливки. Анализ отечественных информационных материалов последних лет свидетельствует о значительном увеличении количества публикаций, посвященных проблеме использования металлических стержней в виде расплавляемых элементов литейной оснастки . Основная информация по технологии использования расплавляемых металлических стержней содержится в описаниях отечественных изобретений, защищенных авторскими свидетельствами. Так, например, в работе Л. Я. Садогурского описывается конструкция расплавляемого стержня. Сущность данной технологии сводится к следующему. Стержень для образования полости изготавливается составным частично из легкоплавкого и частично тугоплавкого сплава или цельным из легкоплавкого сплава. Легкоплавкая часть стержня подбирается таким образом, чтобы она не плавилась до образования корочки застывшего металла с внутренней стороны отливки при дальнейшем застывании отливки легкоплавкая часть стержня расплавляется и перегревается до некоторой заданной температуры, зависящей от свойства сплава, из которого изготовлен стержень. Применение комбинированного стержня осложнено процессом его изготовления. Вопервых, тугоплавкая сердцевина требует специального оборудования для ее производства и обработки. Вовторых, процесс присоединения нап л явления легкоплавкого металла слишком трудоемок. Втретьих, если в процессе затвердевания отливки упустить момент и не извлечь стержень тогда, когда его легкоплавкая часть находится в жидком состоянии, дальнейшая операция по удалению стержня может вызвать разрушение отливки или это будет вовсе не возможно. Ю.А. Караник предлагает расплавляемый многослойный стержень из сплавов алюминия с различной температурой плавления слоев . Такое послойное выполнение стержня производится методом центробежного литья и обусловлено необходимостью предотвращения преждевременного подплавления стержня при литье черных металлов. Анодирование рабочей поверхности алюминиевого стержня является слабой защитой от размывов, поэтому в составе сплава стержня должны содержаться элементы с высокой температурой плавления типа никеля, ванадия, марганца и др. Последние за счет центробежных сил сосредоточиваются на поверхностном слое стержня и предохраняют его рабочую поверхность от оплавления во время заливки. Основным недостатком данного стержня является сложность процесса его изготовления. Необходимо иметь несколько расплавов алюминия с различными химическими составами для получения многослойного стержня, что также усложняет процесс его производства. Представляет интерес использование выплавляемого металлического стержня, устанавливаемого в разовую модель. Такое решение повышает точность форм и повышает производительность при изготовлении, что достигается путем заключения разового металлического стержня в модель из пеноиолистирола либо более легкоплавкого относительно материала формы и стержня. Модель после заливки металла в форму выгорает и образует полость, оформляющую наружный контур отливки, при этом стержень, оформляющий внутренний контур отливки, подогревается за счет тепла материала формы. Применение пенополистирола требует соблюдения условий охраны труда в первую очередь, так же в настоящее время возможны затруднения с получением гранулированного полимера для производства выплавляемой части формы. Применение данной технологии резко увеличивает стоимость продукции.