Совершенствование технологии получения художественного литья методом вакуумно-пленочной формовки Муинов, Абдурахман Муинович

Введение к работе

Актуальность теин. ДальнеЛпий росг машиностроения, в том числе одной из его отраслей - литейного производства - может быть достигнут лишь при широком внедрении новых прогрессивных технологий, в частности метода вакуумно-пленочной формовки /ВПФ/. Метод является новым и весьма перспективным направлением получения разнообразных изделий.

Для получения: художественного литья наиболее актуальным, экономически мобильным является способ ВпФ, позволяющий получать точные и тонкостенные отливки из черных и цветных сплавов. Главньм преимуществом этого способа является быстрое воспроизведение сложной конфигурации отливки с высокой чистотой поверхности и точними размеряли. Как в отечественной, так и в зарубежной литературе до сего времени отсутствует разработанная технология получения художествен;) ;х отливок методом ВЬФ.

В работе исследованы особенности технологии получения художественного литья. Доказана перспективность направления получения художественного литья и ряда отливок для машиностроения методом В1$.

Цель работы. Исследование возможностей вакуумно-пленочной формовки применительно к получению художественных отливок

В связи с этим в задачи работы входило:

1. Изучение принципиальных преимуществ и отличии ВШ от традиционных методов литья.

2. Исследование термических условий формирования отливок и расчеты их температурных полей при вакуумно-пленочном способе.

.3. исследование жидкотекучести металла в ВП форме.

4. Исследование пограничного слоя ВІІ формы после ее заливки жидким металлом.

5. Сравнение поверхностей художественных отливок, полученных методом ВШ и другими способами, возможность улучшения качества поверхности"'.

6. Определение зависимости степени уплотнения литейной формы

от времени вибрации и величины вакуума, их влияние на чистоту поверхности.

7. Исследование основных свойств синтетической пленки, используемой для получения отливок, в том числе и художественных.

8. Установление математической зависимости между геометрическими размерами и прочностью ВН формы в зависимости от степени ваку-умироввния.

9. Исследование динаміки литерного производства Узбекистана и выработка рекомендации по внецреиию Вій и других прогрессивных I

способов литейного производства в практику цехов республики. Научная новизна. Изложены особенности технологии получения художественных отливок методом ВШ. Разработана (Технология изготовления художественных отливок в конкретных условиях литейных предприятие. Ис-

'. следованы термические условия формирования отливок в ВИ форме.

. Проведены исследования термических условий формирования отливок в ВП форме с точки зрения их влияния на кидкотекучесть сплава. Расчеты затвердевания отливок в ЕІ1 форме, теплопередачи от металла в форму - произведены для условие Вій. Исследования по определению тепло-физических свойств ВІ1 формы выполнены с использованием мето'ов математического расчета. Предложен расчет геометрических параметров вакуумной формы и степени ее вакуумирования. При этом впервые в расчеты введена характеристика высоты формы (толщина слоя песка над отливкой). В результате проведенных исследований установлены наиболее опасные места в вакуумная форме, ііроведеньї исследования по моделированию литейных процессов на границе металл-вакуумная форма. Научно обоснованные критерии подобия позволяют моделировать гидравлические явления при течении жидкого металла с помощью холодных жидкостей в условиях, приближающихся к литейному производству.

Найдены значения коэффициентов гидравлического трения на границе жидкость-синтетическая пленка и жидкость-фшовочная смесь.

: Доказано, что жидкотекучесть металла в Вії формах значительно больше жидкотекучёсти в песчаных формах. Установлены зависимости степени

. уплотнения литейношюрмы от времени вибрации и величини ракуума. Определены основные параметры этилвинилацетатной пленки, провепены исследования по определению температур оптимального нагрева пленки, при которых пленка достигает пластичности и плотно покрывает поверхность художественной отливки.

Впервые проведено исследование динамики роста литерного производства Узбекистана и выработаны рекомендации по внедрению Ш2> и других

. современных способов в практику литейных цехов республики.

Основные положения, выносимые на защиту.

,; ; I. Вопросы совершенствования технологии получения художествен-

\ ного литья методом ЕШ. ,

;| , : 2.Исслвдо*ание теплофизических характеристик материалов, ис- '-_;| пользуемых при изгоіовлении художественных отливок методом ВШ, В--'^-

] еависймосяв от степени разрежения, ,

3. Вопросы затвердевания отливок в В1 форме и расчеты тепловых процессов для условий ВШ.

4. Моделирование литейных процессов на границе металл-литейная ВП форма.

5. Исследование качества поверхности отливок, полученных Bi'ffi и другими методами.

6. Установление математической зависимости геометрических размеров и прочности Ш формы от степени ее вакуушрования.

Практическая ценность исследования. Восстановление технологии изготовления художественных отливок древности наиболее экономичным и легковыполнимым способом, каким является метод ВП, имеет большое значение для увековечивания достижений материальной культуры народов. Проведенные исследования помогли восстановить методику изготовления художественных изделий, хранящихся в музеях V- частных коллекциях. Разработана технология получения художественных отливок в питейном цехе художественной мастерской Союза художников Узбекистана. Установка В№ с участием автора внепрена в литейных цехах Зухарского завода "Агропромремонт" и механического завода Производственного хлопчатобумажного объединения. Экономическая эффективность от внедрения В в литерных цехах республики составляет Е млн руб в год.

Апробация работы. Отдельные положения работы излагались и об-:уждались на первом всесоюзном семинаре по футурологии литейного производства в г.Киеве, ХХУІ Всесоюзной конференции литейщиков в '.Харькове, втором Всесоюзном съезде литейщиков в Ленинграде, на :еминаре Московского городского научно-технического общества обо-ганно? промышленности и Дома научно-технической пропаганды, двух узбекских Республиканских научно-технических конференциях в '.Ташкенте, на научно-техняческои конференции профессорско-препо-ідвательского состава юткенерно-фізического факультета Универси-?ета др.табы народов им.П.Лз-мукбн/и&кква/, ежегодных днях литейщи-са Узбекистана в г.Ташкенте, на. сежиахю кафедри "Теория и техно- югия литеГздых процессов" Ленинградского технического университе->а, на ежегодных научно-технических конЬэренциях профессорско-преподавательского состава Ташкентского политехнического инсти-ута им.А.Еируни и Бухарского технологического института пищевой і легко¹' промышленности.

Публикации. По результатам исследование издательством "Ма-

шиностроение" принято к изданию монография "Литые художественные изделия Узбекистана" объемом 25 леч.л._;опубликованы 2 брошюры и 40 статей во всесоюзных и республиканских изданиях, а также в изданиях АН УзССР и УССР.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы из 54 наи-' менований, изложена на ЗЄ7 стр.машинописного текста и содержит 141 рисунок, 2? таблиц и 6 приложений.