Тема: Исследование влияния формовочных смесей на структуру и свойства литой заготовки

Литейное производство является уникальным способом получения заготовок для изготовления деталей. Можно получать отливки массой от нескольких граммов до сотни тонн из различных сплавов: черных (чугун и сталь), цветных на основе алюминия, меди, цинка, олова, также из тугоплавких металлов и сплавов на основе молибдена, вольфрама, ниобия. В разных видах машин и оборудования большинство деталей (по массе) изготавливают литьем. Доля литых деталей в кузнечном и прессовом оборудовании может достигать от 70 до 90 %, в механообрабатывающих станках до 80 %, в текстильных машинах до 60 %, в автомобилях и тракторах до 50 %. На долю отливок приходится от 20 до 25 % себестоимости трудоемкости изготовления машин. В настоящее время известно более 100 различных способов литья. Наиболее широкое применение нашли такие способы производства отливок, как кокильное литье, литье по выплавляемым моделям, литье под давлением, центробежное литье, электрошлаковое литье, литье под регулируемым давлением и т. д. Однако основную массу отливок из черных металлов (чугун, сталь) получают в разовых песчаных формах. По прогнозам развития литейного производства песчаные формы сохранят свое доминирующее положение в будущем. Это наиболее универсальный и дешевый способ получения отливок.
Существуют четыре фактора, которые сыграют важную роль в будущем и будут характеризовать успех литейных производств на рынке до 2020 года.
Этими факторами являются: материалы, технология, окружающая среда и люди.
Общий объем производства отливок будет расти вследствие роста экономики всех стран, однако произойдут изменения соотношений в использовании литейных сплавов. Спрос на серый чугун будет стабильный, а на отливки из высокопрочного чугуна и алюминиевых сплавов увеличится.
Небольшие литейные производства, занятые в производстве специализированной продукции, сохранятся в бизнесе и будут неплохо себя чувствовать. Средние по размеру литейные производства, разбросанные по всему миру, буду приобретаться крупными производствами. Эта тенденция усилится в результате увеличения расходов, связанных с охраной окружающей среды, потреблением исходных материалов и ценовым давлением со стороны больших заказчиков отливок. Наблюдается тенденция в развитии литейных предприятии в направлении выпуска большего количества специфических литых деталей с целью занятия свободных ниш на рынке.
Как противодействие ценовому давлению делается упор на снижение затрат, повышение качества отливок и максимальное удовлетворение требований по предоставлению дополнительно услуг, включая проектирование отливок и механическую обработку.
Внедрение компьютеризации в литейной отрасли будет расти. Отображение на экране компьютера наладки оборудования и изменений технологии будет выполняться через Интернет. Использование компьютерных программ для осуществления проектирования технологии получения отливок будет расширяться. Тестирование качества проекта станет нормой, а не исключением.
Конкурентные преимущества перейдут к тем производителям отливок, которые способны обеспечить наиболее точную форму (с учетом механической обработки) литых деталей, изготовленных из наиболее легких, прочных материалов. Литейный бизнес будет ощущать большую конкуренцию со стороны материалов-заменителей, отвечающих требованиям производства и обладающих способностями принимать сложную форму для изделия (пластмассы, армированные пластмассы, композиционные материалы и др.).
Математическое моделирование, как составная часть быстрого проектирования высококачественной продукции, займет ведущее место и в управлении всеми литейными процессами. Литейные процессы в будущем гарантированно станут более экологически чистыми. Более полно будут использоваться отходы производства, что благоприятно скажется на окружающей среде. Защита окружающей среды должна рассматриваться в качестве обязательного долга.
Будущие производственные процессы потребуют значительно более квалифицированных технических кадров для работы на современном оборудовании. В выигрыше будут те литейные предприятия, которые смогут вовлечь своих сотрудников в общекомандный стиль работы. Успех предприятия будет зависеть от знаний и ответственности в работе каждого сотрудника.
Литейной отрасли необходимо опередить предстоящую угрозу глобальной конкуренции и использовать свои знания для совершенствования производственных процессов.
Купить

Анализ технической информации показал, что песчано-глинистые формовочные смеси самые популярные в литейном производстве, а роторные смесители наиболее перспективный вид смесеприготовительного оборудования, так как имеют ряд существенных преимуществ: высокую производительность, высокое качество приготавливаемой смеси, возможность приготовления различных типов формовочных и стержневых смесей. Однако неизвестно, как влияет на качество отливки формовочная смесь, приготовленная в роторном смесителе, в отличие от смеси, приготовленной в катковом смесителе.
Разработана конструкция лабораторного роторного смесителя на базе смешивающих бегунов модели 018М для проведения экспериментальных исследований. Исследования показали следующие результаты:
• определены оптимальные параметры процесса приготовления песчано­глинистой смеси на роторном смесителе;
• литейная форма, изготовленная из формовочной смеси роторного смесителя имеет более высокую плотность, равномерно распределенную по объему формы;
• поверхность отливки, полученной в смеси из роторного смесителя имеет 2-3 класс шероховатости по ГОСТ 2789 - 73, а поверхность отливки в смеси смешивающих бегунов - 1 - 2 класс;
• отклонения размеров отливки, полученной в формовочной смеси из смешивающих бегунов составило 0,9 %, а в роторном смесителе 0,5 %;
• в структуре сплава отливки из смеси роторного смесителя зерна имеют более округлую и однородную форму, при этом равномернее распределены по объему отливки. Это положительно сказывается на механических свойствах отливки;
• твердость сплава отливки из формовочной смеси роторного смесителя больше (HRB 42), чем из смеси смешивающих бегунов (HRB 38), что обеспечит лучшие эксплуатационные свойства.
Купить