Розробка технології лиття в кокіль виливка «Корпус НШ100» з забезпеченням регулювання теплового режиму кокіля

Loading...
Thumbnail Image

Date

2023-12

Authors

Кортак Олександр Георгійович
Kortak Oleksandr

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

ЦНТУ

Abstract

Вибрано ливарне обладнання та описано роботу ливарного цеху. Розроблено технологію лиття в кокіль виливка «Корпус НШ100». Досліджено можливість регулювання теплового режиму кокіля на основі компютерного моделювання потоку повітря в каналах центрального стержня. Актуальність роботи полягає у розробці технології лиття в кокіль виливка «Корпус НШ100» з використанням сучасного високопродуктивного ливарного обладнання . На основі к омп’ютерн ого дослідження потоку повітря в каналах центрального стержня розроблено нову конструкцію стержня, яка забезпечує регульоване повітряне охолодження кокіля . Оцінка ефективності охолодження розробленої конструкції кокіля показала, що при використанні повітряного охолодження центрального стержня охолоджуючим повітрям при макси мальній його витраті відводиться до 45,8 % теплоти. Таким чином, розроблена конструкція охолоджуваного центрального стержня дозволяє підвищити продуктивність процесу лиття, підвищити якість литва за рахунок покращення структури та механічних властивостей виливка, а також підвищити ресурс кокіля. The casting equipment is selected and the work of the foundry is described. The technology of casting the "Hull NS100" casting in a kokil was developed. It was investigated the possibility of regulating the thermal regime of the pickle on the basis of computer modeling of air flow in the channels of the central core. The relevance of the work is to develop a casting technology in a kokil casting "Housing NS100" using modern high-performance casting equipment. Based on a computer study of the air flow in the channels of the central core, a new core design was developed that provides adjustable air cooling of the pans. Evaluation of the efficiency of cooling efficiency of the developed design of the cockle showed that when using air cooling of the central core with cooling air at at its maximum flow rate, up to 45.8 % of heat is removed. Thus, the developed design of the cooled central core allows increase the productivity of the casting process, improve the quality of the casting by improving the structure and mechanical properties of the casting, as well as increasing the service life of the coil.

Description

Актуальність роботи. Незважаючи на поважний вік, який налічує понад 7000 років, ливарне виробництво залишається основним постачальником заготовок деталей для машинобудування та інших галузей промисловості. Алюмінієве литво завдяки своїм відомим перевагам займає суттєву частку від загальної маси виливків. Алюмінієві сплави мають високу питому міцність, малу густину, пластичність, відносно не дорогі і доступні, добре зварюються, піддаються механічній обробці, мають гарн і ливарні властивості та стійкі до корозії. Виливки з алюмінієвих сплавів отримують практично усіма способами лиття, але найпоширенішими є спеціальні способи лиття, а саме, лиття в металеві форми кокілі. Лиття в кокіль дозволяє отримувати якісні виливки заданої конфігурації з достатньо високою розмірною точністю і мінімальними припусками на механічну обробку. Технологічний процес лиття в кокіль характеризується високою продуктивністю, економічністю, малою трудомісткістю, високим ступенем механізації і автоматизації. Основним недоліком технології лиття в кокіль є висока теплоакумулююча здатність форми, яка вимагає підігрівання форми на початку процесу лиття і її охолодження в процесі подальшої роботи, коли форма розігріта. Якщо форму в процесі розливки не охолоджувати, то час затвердівання виливка значно збільшується. Це призводить до погіршення структури металу і, як наслідок, до зменшення його механічних властивостей. Крім того, локальні перегрівання форми призводять до утворення у виливку дефектів усадкового характер у усадкових раковин і пористості. Також, суттєве перегрівання форми призводить до виникнення термічних напружень і зменшує ресурс кокіля. Тому дослідження, спрямовані на забезпечення регулювання теплового режиму кокіля є актуальними. Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є розробк а технології лиття в кокіль виливка «Корпус НШ100» з забезпеченням регулювання теплового режиму кокіля. Поставлена мета досягнута шляхом вирішення таких задач: – виб ір обладнання для виготовлення виливків та опис робот и ливарного цеху; – розроб ка технологі ї лиття в кокіль виливка «Корпус НШ100»; – досліджен ня можлив о ст і регулювання теплового режиму кокіля на основі комп’ютерного моделювання потоку повітря в каналах центрального стержня; – конструювання центрального стержня кокіля , як ий забезпечує регульоване повітряне охолодження форми. Об’єкт дослідження: технологічний процес лиття в кокіль алюмінієвих сплавів. Предмет дослідження: регулювання теплового режиму кокіля шляхом охолодження центрального стержня стисненим повітрям. Практичне значення: запропоновано нову конструкцію центрального стержня, як ий забезпечує регульоване повітряне охолодження кокіля за допомогою пневматичної системи цеху. Особистий внесок: розроблено технологі ю лиття в кокіль виливка «Корпус НШ100» , обґрунтовано необхідність охолодження центрального стержня, розроблено конструкцію охолоджуваного стержня та на основі комп’ютерного моделювання потоку повітря підтверджено можливості регулювання теплового режиму кокіля.

Keywords

виливок, кокіль, охолодження, теплообмін, casting, mold, cooling, heat exchangeat

Citation

Кортак, О. Г. Розробка технології лиття в кокіль виливка «Корпус НШ100» з забезпеченням регулювання теплового режиму кокіля : кваліфікаційна магістерська робота : спец. 131 «Прикладна механіка» / наук. кер. С. В. Конончук ; Центральноукраїн. нац. техн. ун-т. - Кропивницький : ЦНТУ, 2023. – 74 с.

Collections