Визначення впливу конструкції надлишків на параметри усадкових раковин у стальних виливках типу «Корпус» при литті в разові піщані форми
DOI:
https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.310424Ключові слова:
стальні фасонні виливки, надлишок, усадкова раковина, конструкторсько-технологічні рішенняАнотація
Об’єктом дослідження у роботі є технологія виготовлення фасонних виливків типу «корпус» із середньовуглецевої сталі в разових піщаних формах.
Існуюча проблема полягає в тому, що конструкція виливку та ливарної оснастки суттєво впливають на формування внутрішніх дефектів у виливках. Особливо це стосується стальних виливків, технологія яких складніша за технологію чавунних виливків через значно гірші ливарні властивості сталі.
Для визначення впливу розташування надлишків на стальних виливках типу «корпус» на формування усадкових раковин застосовувалося комп’ютерне моделювання, в процесі якого було проведено 5 комп’ютерних експериментів за різних розмірів та геометрії надлишків.
За результатами моделювання встановлено, що при деяких технологічних варіантах існує ризик проникнення усадкової раковини в тіло виливку. Використання циліндричного надлишку прямокутного перерізу з галтелями забезпечує повне поглинання усадкової раковини в місці встановлення надлишку. Використання надлишку круглого перерізу в місці установки не гарантує поглинання усадкової раковини. Визначальним чинником, що впливає на коефіцієнт приросту глибини усадкової раковини, є об’єм надлишку. Цей вплив може бути описаний функціональною залежністю логарифмічного типу із коефіцієнтом детермінації R2=0.82.
Визначено, що відношення діаметра прибутку до її висоти не впливає на коефіцієнт приросту глибини усадкової раковини. Отримана функціональна залежність дозволяє встановити об’єм надлишку, який забезпечує мінімум коефіцієнта приросту за одночасного недопущення перевищення витрати металу.
Представлене дослідження буде корисним для машинобудівних підприємств, що мають в своїй структурі ливарні цеха, де виготовляють фасонні виливки в разових піщаних формах.
Посилання
- Demin, D. (2018). Investigation of structural cast iron hardness for castings of automobile industry on the basis of construction and analysis of regression equation in the factor space «carbon (C) – carbon equivalent (Ceq)». Technology Audit and Production Reserves, 3 (1 (41)), 29–36. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2018.109097
- Demin, D. (2017). Synthesis of nomogram for the calculation of suboptimal chemical composition of the structural cast iron on the basis of the parametric description of the ultimate strength response surface. ScienceRise, 8, 36–45. https://doi.org/10.15587/2313-8416.2017.109175
- Domin, D. (2013). Artificial orthogonalization in searching of optimal control of technological processes under uncertainty conditions. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (65)), 45–53. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18452
- Domin, D. (2013). Adaptive modeling in problems of optimal control search termovremennoy cast iron. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (4 (66)), 31–37. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.19453
- Jiang, H., Zhang, X., Tao, C., Ai, S., Wang, Y., He, J., Yang, H., Yang, D. (2024). Casting defect region segmentation method based on dual-channel encoding–fusion decoding network. Expert Systems with Applications, 247, 123254. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.123254
- Yousef, N., Parmar, C., Sata, A. (2022). Intelligent inspection of surface defects in metal castings using machine learning. Materials Today: Proceedings, 67, 517–522. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.06.474
- Li, N., Wu, Q., Jiang, A., Zong, N., Wu, X., Kang, J., Jing, T. (2023). Numerical research of gas-related defects for gray cast iron during sand casting. Materials Letters, 340, 134177. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2023.134177
- Ponomarenko, O. I., Trenev, N. S. (2013). Computer modeling of crystallization processes as a reserve of improving the quality of pistons of ICE. Technology Audit and Production Reserves, 6 (2 (14)), 36–40. https://doi.org/10.15587/2312-8372.2013.19529
- Patil, M. A., Patil, S. D., Yadav, P. H., Desai, A. A. (2023). Methoding and Defect Minimization of Center Plate Casting by Auto-CASTX1 Software. Materials Today: Proceedings, 77, 662–672. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2022.11.286
- Li, Y., Liu, J., Zhang, Q., Huang, W. (2021). Casting defects and microstructure distribution characteristics of aluminum alloy cylinder head with complex structure. Materials Today Communications, 27, 102416. https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2021.102416
- Li, Y., Liu, J., Zhong, G., Huang, W., Zou, R. (2021). Analysis of a diesel engine cylinder head failure caused by casting porosity defects. Engineering Failure Analysis, 127, 105498. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2021.105498
- Hodbe, G. A., Shinde, B. R. (2018). Design And Simulation Of LM 25 Sand Casting For Defect Minimization. Materials Today: Proceedings, 5 (2), 4489–4497. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.12.018
- Frolova, L. (2023). Search procedure for optimal design and technological solutions to ensure dimensional and geometric accuracy of castings. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (69)), 18–25. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2023.271860
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Pavlo Penziev, Liliia Frolova, Vitalii Lysenkov, Yevhen Lavryk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
