ВВЕДЕНИЕ 4
1 Обзор и анализ методов проектирования технологических процессов и конструкции литейных форм для изделий из чугуна в массовом производстве
5
1.1 Классификация типов изделий автомобилестроения из чугуна,
получаемых литьем в песчаные формы 5
1.2 Традиционные методы изготовления изделий из чугуна литьем в
песчаные формы 8
1.3 Анализ программных продуктов разработки технологии и конструкции 18
1.4. Выводы 24
2 Разработка технологии литья в песчаные форму детали типа «Кронштейн крепления заднего тормоза» 26
2.1 Классификация отливок и назначение припусков на механическую
обработку 26
2.2 Разработка электронной модели и чертежа отливки 36
2.3. Описание технологии литья 38
2.3.1 Подготовка и состав шихты для плавления 38
2.3.2. Режим нагрева и технология заливки 39
2.3.3 Состав формовочной смеси 42
2.3.4 Конструкция литейной оснастки 45
2.4 Выводы 47
3 Моделирование процесса литья из чугуна детали «Суппорт» 48
3.1 Разработка электронной модели литниковой системы 48
3.2 Создание сетки конечных элементов 53
3.3 Задание начальных и граничных условий 56
3.4 Моделирование заполнения и кристаллизации 58
3.5 Анализ процесса литья по стадиям процесса 60
3.6 Разработка мероприятий по совершенствованию технологии 64
3.7 Выводы 70
4 Разработка и параметризация литьевой формы для изготовления детали
типа «Суппорт» из чугуна 71
4.1 Анализ алгоритмов конструирования чугунолитейной оснастки 71
4.2 Разработка электронной типовой сборки формы 75
4.3 Создание банка данных параметризованных типовых элементов формы 80
4.4 Описание процедуры ускоренного проектирования литьевых форм в
САПР 94
4.5 Выводы 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 98
Литье в песчано-глинистые формы дает возможность получать отливки различных размеров и конфигураций при малых сроках подготовки производства, поэтому до 80% отливок из чугуна получают литьем в песчано-глинистые формы. Низкая стоимость материалов литейных форм и большая производительность автоматических формовочных линий (от 240 форм в час (опочная формовка) и до 500 форм в час (безопочная формовка)), делает этот способ экономически целесообразным при массовом и серийном производстве.
При массовом производстве даже низкий уровень брака, влечет за собой большие потери для предприятия. Поэтому комплексная разработка технологии литья и проектирования оснастки является актуальной для массового производства.
Целью работы является создание методики проектирования оснастки на базе стандартных элементов оснастки, которая позволит повысить качество и скорость проектирования. В работе приведена разработка технологического процесса получения отливки и метод проектирования чугунолитейной оснастки. В диссертации проведен системный анализ существующих алгоритмов и баз данных типовых конструкций чугунолитейной оснастки. Для анализа качества проектирования оснастки применяется метод конечных элементов.
Техническая новизна в работе представлена разработкой типовой параметризованной модели литниковой системы для литья изделия «Кронштейн крепления заднего тормоза».
1. Разработана технологии литья в песчаную форму детали «Кронштейн крепления заднего тормоза». Рассмотрены типы литеных форм, материалы формовочных смесей. Определен материал отливки и его характеристики, согласно которым подобраны параметры заливки.
2. Проведено моделирование процесса литья в песчаную форму детали «Кронштейн крепления заднего тормоза». Промоделировано три варианта «куста» литниковой системы. На основании результатов подобрана оптимальная конфигурация литниковой системы сочетающая качество получаемых отливок и экономию металла.
3. Установлены технологические параметры рациональных размеров литьевой формы. Описан процесс проектирования оснастки и её элементов.
4. Создана база типовых элементов литьевой оснастки на основе параметрической электронной модели литьевой формы.
5. Описана методика создания ассоциативной электронной модели оснастки для получения детали «Кронштейн крепления заднего тормоза» с использованием базы типовых элементов.
1. Митрофанов С.П., Научная организация серийного производства - М.: Машиностроение. - 1970. - 768 с.
2. Вегман Е.Ф., Металлургия чугуна - Москва -3-изд., переработанное и дополненное. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004 - 774 с.
3. Михайлов А.М. и др., Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1987. - 256с.
4. Рыжиков А.А., Технологические основы литейного производства: Учеб. пособие. - М.: Машгиз, 1962. - 527 с.
5. Рихтер Р., Конструирование технологичных отливок. - М.:
Машиностроение, 1968. - 254 с.
6. 53464 - 2009. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку.
7. Емельянова А.П., Технология литейной формы.: Учебник для техникумов цветной металлургии. - М.: Машиностроение, 1986. - 224 с.
8. Гиршович Н.Г., Справочник по чугунному литью. - Л.:
Машиностроение, 1978 - 758 с.
9. Титов Н.Д., Степанов Ю.А. Технология литейного производства.: Учебник для машиностроительных техникумов. - М.: Машиностроение, 1978. - 432 с.
10. Скарбинский М. Конструирование отливок. - М.;Л.: ГНТИ
Ленингр. отд. Машгиза, 1961. - 575 с.
11. Обзор продукта CATIA-V5 за 2018 год [Электронный ресурс] - URL:https://bourabai.ru/cm/catia.htm
12. Гончаров П. С., Ельцов М. Ю., Коршиков С. Б., Лаптев И. В., Осиюк В. А. NX для конструктора-машиностроителя. — M.: ИД ДМК Пресс, 2010. — 504 с.
13. Обзор продукта КОМПАСС 3-Д версии 2018 года [Электронный ресурс] - URL:https:ZZascon.ru/products/7Zreview/
14. Моделирование в LVMFlow - затвердевание стальной отливки в песчано-глинистой форме [Электронный ресурс] / О. М. Огородникова // Учебно-исследовательская работа студентов. Компьютерный практикум. Практическая работа. - Екатеринбург, УГТУ-УПИ, 2009. - 31 с. - Режим доступа:http: Z/cae. ustu.ru/download/lvm 1 .pdf
15. Пример оптимизации технологии и моделирование литья в программном комплексе SOLIDCast [Електронный ресурс] // Файл презентации Microsoft PowerPoint. - Екатеринбург, Делкам-Урал. - 16 с. - Режим доступа: http://www.iengineer.ru/sites/default/files/OptimizeExample.ppt
17. Adli Bahari, Roger Lewis and Tom Slatter. Hardness characterisation
of grey cast iron and its tribological performance in a contact lubricated with soybean oil., 2008. - 25 c. - Режим доступа:
http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0954406216675895
18. H. Kambayashi, Y. Kurokawa. H. Miyake. Observation of Defects in
Cast Iron Castings by Surface Analysis., 2010. - 49 c. - Режим доступа:
https://ru.scribd.com/document/369179281/Observation-of-Defects-in-Cast-Iron- Castings-by-Surface-Analysis
19. H. Kambayashi, Y. Kurokawa. H. Miyake. Orange peel defect., 2015. - 15 c. - Режим доступа: https://ru.scribd.com/document/369179281/Observation- of-Defects-in-Cast-Iron-Castings-by-Surface-Analysis
20. Muhammad Azhar Ali Khan and Anwar Khalil Sheikh. Simulation tools in enhancing metalcasting productivity and quality, 2010. - 19 c. - Режим доступа:http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0954405416640183
21. K.D. Carlson, S. Ou and C. Beckerman: Metall. Mater. Trans. B,
2005, vol. 36B pp. 843-56, Режим доступа:
https://ru.scribd.com/document/369179281/ Metall-Mater-Trans
22. ГОСТ 7293-85. Чугун с шаровидным графитом для отливок.
23. И1200.37.101.0070-2015 Технологическая
приготовление формовочной смеси для АФЛ в ЧЛП МТП.
24. РД 37.002.0475-86 Нормирование расхода материалов в литейном производстве предприятий автомобильной промышленности
25. ГОСТ 4832-95 Чугун литейный технические условия
26. ГОСТ 2.052-2006. Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения.
27. С. Г. Лихоузов, А. Н. Чичко, В. Ф. Соболев, Т. В. Матюшинец, О. А. Сачек, О. И. Чичко, О методе системного анализа литниковых систем на основе данных моделирования пространственных изображений температур расплава // Белорусский национальный технический университет, г. Минск, Беларусь, 1990. - 294 с.
28. Справочник технолога-машиностроителя: В 2-х т. / Под ред.А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - Т. 1. - М.: Маиностроение,1985. - 656 с. Т. 2. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.
29. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Дпуски размеров, массы и припуски на механиескую обработку.
30. ГОСТ 3212-92. Комплекты модельные. Уклоны формовочные, стержневые знаки, допуски размеров.
31. ГОСТ 3.1125-88. Правила графического выполненя элементов литейных форм и отливок.