- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса 8
- •2 Исследовательская часть 37
- •3 Разработка технологии производства литой заготовки биметаллического пресс-поршня и ее опробования в условиях действующего производства 69
- •Введение
- •1 Информационно-аналитический обзор состояния вопроса
- •Литье под давлением на машинах литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.1.1 Технология литья под давлением алюминиевых сплавов
- •1.1.2 Технологическая оснастка для литья под давлением алюминиевых сплавов
- •1.1.3 Машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.2 Поршневая пара машины литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования
- •1.2.1 Варианты конструкции поршневой пары
- •1.2.2 Способы производства заготовок деталей поршневой пары
- •1.2.3 Особенности эксплуатации поршневой пары
- •1.3. Проблема эксплуатационной стойкости поршневой пары машины лпд и опыт ее решения
- •1.3.1 Эксплуатационная стойкость поршневой пары
- •1.3.2 Основные методы повышения эксплуатационной стойкости поршневой пары
- •1.4 Ключевые характеристики работы
- •2 Исследовательская часть
- •2.1 Условия эксплуатации поршневой пары: тепловой, механический и триботехнический аспекты
- •2.1.1 Тепловой аспект
- •2.1.2 Механический аспект
- •2.1.3 Триботехнический аспект
- •2.2 Разработка вариантов конструкции биметаллического пресс – поршня
- •2.2.1 Базовый вариант конструкции пресс – поршня
- •2.2.2 Вариант конструкции биметаллического пресс – поршня №1
- •2.2.3 Вариант конструкции биметаллического пресс – поршня №2
- •2.3 Сравнительная оценка поршневой пары, выполненной по новым и базовому вариантам
- •2.3.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2
- •2.3.1.1 Расчеты для базовой конструкции пресс-поршня
- •2.3.1.2 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №1
- •2.3.1.3 Расчеты для конструкции биметаллического пресс-поршня №2
- •2.3.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1 и №2
- •2.3.2.1 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №1
- •2.3.2.2 Расчет варианта замены латуни на бронзу и конструкции биметаллического пресс-поршня №2
- •2.3.3 Сравнительная оценка
- •2.4 Выбор технологии производства литой заготовки биметаллического пресс-поршня
- •2.5 Защита технологического решения
- •2.6 Выводы по главе 2
- •3 Разработка технологии производства литой заготовки биметаллического пресс-поршня и ее опробования в условиях действующего производства
- •3.1 Литейный сплав и его характеристика
- •3.2 Плавильный агрегат
- •3.2.1 Общие сведения
- •3.2.2 Футеровка печи
- •3.3 Расчет шихты, требования к компонентам шихты, их подготовка
- •3.4 Технология плавки
- •3.5 Конструирование отливки
- •3.5.1 Оценка технологичности детали и меры ее повышения для получения литой заготовки
- •3.5.2 Выбор способа литья, определение количества отливок в металлической форме
- •3.5.3 Выбор положения отливки в кокиле и поверхности разъема кокиля и модели.
- •3.6 Определение припусков на механическую обработку, литейных баз, баз механической обработки
- •3.7 Определение конфигурации и количества стержней, их крепление, фиксация, вентиляция и армирование.
- •3.8 Литниково-питающей системы кокиля
- •3.8.1 Расчет времени заливки кокиля
- •3.8.2 Определение тепловых узлов, конструирование и расчет прибылей.
- •3.8.3 Выбор литниковой системы, назначение и конструкции ее элементов, определение мест подвода расплава к полости кокиля
- •Параметры литниковой системы
- •3.8.3.2 Расчет выхода годного литья для спроектированной технологии
- •3.9 Изготовления кокиля
- •Латунная оболочка(латунная рубашка),
- •Стержень (базовый пресс-поршень)
- •3.10 Стержень для литья в кокиль
- •3.13 Компьютерного моделирование заполнения полости литейной формы на отливке «Пресс-поршень» с помощью программного пакета lvmFlow
- •Список использованных источников
3.7 Определение конфигурации и количества стержней, их крепление, фиксация, вентиляция и армирование.
Литейными стержнями называют элементы литейной формы, изготавливаемые отдельно от полуформ по специальной оснастке и предназначенные для получения в отливке отверстий и полостей.
Литейный стержень отливки «Пресс-поршней», предусматривающая использование выработавшего свой ресурс стального пресс-поршня в качестве основы, которая устанавливается в кокиль, выполняя функцию литейного стержня, и заливается расплавом латуни ЛМцСКА. В соответствии с этим в кокиль устанавливается один стержень и фиксируется в поддоне кокиля.
Рисунок 3.7 – Эскиз стального стержня
(базовый пресс-поршень выработавший
свой эксплуатационный ресурс)
для отливки биметаллического пресс-поршня
3.8 Литниково-питающей системы кокиля
3.8.1 Расчет времени заливки кокиля
В кокиль используется открытая заливка расплава. Часто используют в кокилях вертикальную литниковую систему (рисунок 3.8). Вертикальная литниковая система имеет питатели, расположенные в вертикальной плоскости разъема литниковой формы по положению при заливке. Такая литниковая система обеспечить направленное затвердевание отливки снизу вверх [31].
Рисунок 3.8 — Кокиль
вертикальной литниковой системой
Рисунок 3.9 — Разрез подвода
металла к отливке
Для расчета литниковой чаши используем метод Гуляева. Для этого необходимо решить уравнение:
Рассчитаем массу
литниковой чаши
кг:
, (3.3)
где
плотность жидкого металла, кг/см3.
По формуле (3.4) получим:
.
где Vлч. = 309,8 объем литниковой чаши, м3;
Рассчитываем массу
заливаемого металла
,
кг:
, (3.4)
где
количество
отливок в форме, шт.;
масса отливки, кг;
масса, приходящаяся
на прибыльную часть, кг;
По формуле (3.4) получим:
.
Вычислим время
заполнения литейной формы
с:
, (3.5)
где
эмпирический безразмерный коэффициент,
учитывающий толщину стенок отливки;
δ – средняя толщина стенки, мм.
По формуле (3.5) получим:
.
Проверяем время заливки по скорости заполнения металла в форме.
Для этого определяем
скорость подъема металла в форме
,
мм/с:
, (3.6)
где
высота отливки, мм.
По формуле (3.6) получим:
Значение скорости принимаем 30,5 мм/с и время заполнения металлом формы принимаем 5 с.
3.8.2 Определение тепловых узлов, конструирование и расчет прибылей.
Тепловой (горячий) узел – скопление металла в отливке. Отливка имеет равномерное направленное затвердевание, что исключает образование в отливки теплого узла.
Учитывая сплав и особенности конфигурации отливки, установка внутренних и наружных холодильников будет исключена.
3.8.3 Выбор литниковой системы, назначение и конструкции ее элементов, определение мест подвода расплава к полости кокиля
Подвод в кокиль расплава для отливки «Пресс-поршень» используется верхняя открытая литниковая система.
Верхняя открытая заливка – система подачи жидкого расплава в полость литейной формы сверху [31].
Рисунок 3.10 — Разрез подвода
металла к отливке
