Введение к работе
Актуальность, ,теш. Іитейное производство является основной заготовительной базой машиностроения. При этом 705? отливок полу-їают уплотнением в песчано-глинистых формах. И хотя процессы формообразования получают в последние годы довольно большое развитие [комбинированные, прессово-встряхивагощне, пвскодувяопрассовые, мпульсные и др.), - проблемы уплотнения форм и по сей дань оста-зтся актуальной. Наибольшее развитие получили такие процессы, как зоздушно-шпульсный, процесс продувки смеси в опоке перед уплотне-таем потоком сжатого воздуха с последующей допрвссовкой, но все se продолжается совершенствование этих процессов и поиск новых. Эти троцессы дают высокое качество уплотнения, но вместе с тем они энергоемки, особенно процесс уплотнения продувкой сгатшл воздухом (Сэйатсу-процесс).
Анализ патентных зарубежных материалов показывает наметившую-зя тенденцию к отходу от применения сжатого воздуха, как среды, непосредственно воздействующую на формовочную смесь в процессе уплотнения. Это, например, подтверждается применением фирмой ВМ (ФРГ) процесса динамического уплотнения многоялуняерной головкой з высокоскоростным приводом (процесс -IDv/nO-puEs), где расход зжатого воздуха в десятки раз меньше, чем у воздушно-импульсных установках той же фирмы.
Другой, не менее важной проблемой для нынешнего положения зтраны в условиях рыночной экономики - создание таких процессов їзготовления форм, которые позволили бы с наименьший затратами лодернизировать действующие формовочные машины (встряхивавдио, ггрессовые), при обеспечении высокого качества уплотнения, а также Зыли бы экономически выгодные и экологически безвредные.
указанные обстоятельства подчеркивают актуальность избранной темы исследования, ее значение для теории и практики литейного
производства.
Пдль работы. Целью настоящей диссертационной работы является исследование и разработка нового прессово-ударного уплотнения пес-чано-глинистых форм и конструкций формовочных машин, способных обеспечить высокое качество форм и отливок при низких энергозатратах и удовлетворяющих требованиям экологии.
-
Выполнить теоретический анализ напряденно-деформированногс состояния прессово-ударного процесса уплотнения с применением ЭВМ.
-
Экспериментальное исследование налряженно-дефорыированногс состояния и выбор конструктивно-технологических параметров устаноз ки прессово-ударного процесса уплотнения.
-
Создание инженерной методики расчета конструктивных параметров пневмоударного механизма нового процесса.
-
Разработать техническое задание и рабочие чертежи на опытно-промышленный образец формовочной машины прессово-ударного мето;
Метопы исследования. В работе использованы методы теоретического анализа напряженно-деформированного состояния литейной формы при прессово-ударном методе. Экспериментальные методы исследованю позволявдие определить влияние конструктивно-технологических параметров на прочность, плотность, поверхностную твердость, упругост] и газопроницаемость формовочной смеси и самой формы при уплотненш прессово-ударным методом.
ручная, новизна работы.
1. Преддояен прессово-ударный способ уплотнения шсчано-гли-
щсгых форм, отличающийся существенной новизной (патент РФ
Я 2033291).
2. Разработана методика математического моделирования напря
женно-деформированного состояния формы при уплотнении новым спосо
бом, на основе которой получена топография распределения плотност:
по объему формы.
-
Установлен эффект поверхностного упрочнения слоя смеси на границе с моделью и модельной плитой (слой "наклепа") и предложен механизмего образования.
-
Рззработана инженерная методика расчета пневмоударного устройства, спроектирована и изготовлена конструкция полупромышленного образца (решение выдачи патента РФ J4 94-013584/02 от 21.09.94г.).
Практическая Двнндсть_р,абдты.
-
Разработана программа для расчета на ЭВМ напряженно-деформированного состояния и выбора технологических параметров процесса.
-
Доказана возможность применения способа для уплотнения форм из смесей различного состава и различной сложности модельного комшшкта.
-
Предложена схема и методика проектирования пневмоударного механизма.
-
Разработаны практические рекомендации по улучшению существующей технологии формовки мелких и средних тракторных отливок типа "стакан подшипника", обеспечивающую более высокое качество этлибки, тем самым повышение выхода годного.
Реализация результатов работы. Па основании результатов работы разработаны, рассчитаны, спроектированы и изготовлены:
а) лабораторная прессово-ударная установка с размерами опок
200x300x180 мм;
б) полупромышленная прессово-ударная установка с размерами
)шк $ 400x250 мм, на базе формовочной машины модели 9І27ІБ.
Разработана и спроектирована промышленная полуавтоматическая формовочная машина "ВСТІ-КОМБИ" челночного типа, размерами опок 300x1200x350 мм для отливки "изложница" разливочных машин Ерма-ювского завода ферросплавов (г.Аксу).
Выдано техническое задание на проектирование и изготовление формовочной машины црессово-ударного уплотнения, на базе формовое ной машины модели 703, размерами опок 600x800x200 мм Павлодарское тракторному заводу.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на региональных научно-технических конференциях: " Наук и новая технология в развитии Павлоцар-Экибастузского региона"; г.Павлодар, 1993г.; "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении", г.Рубцовск, 1994г.; "Прогрессивные технологические процессы в машиностроении", г.Караганда, 1993 г.
Основные положения работы обсуждались на научных семинарах кафедры "Литейное производство" МАСИ, на кафедре "Машины и технология литейного производства" Карагандинского политехнического института, на кафедре ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ и литейного произволе те Павлодарского Государственного Университета; на Технических Советах Ермавовского завода ферросплавов и Павлодарского тракторного завода.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 статей, 6 тезисов и докладов и получен патент РФ и авторское свидетельство СССР и I положительное решение патента РФ.
об^ем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Она содержит 100 страниц машинописного текста, 39 рисунков, 4 таблиц, список литературы из 73 наименований и приложения на 4 страницах.