Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Общий раздел
Название:
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ. Моделирование процесса литья корпуса задвижки в системе ”SolidCAST”

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Общий раздел

Цена:
1 грн



Подробное описание:
  1. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ. Моделирование процесса литья корпуса задвижки в системе ”SolidCAST

 

Основной деталью дипломного проекта является крупногабаритная корпусная деталь ”Корпус задвижки”. Способ изготовления заготовки для этой детали является литье в песчано-глинястую форму. Так как на производстве существует трудность в изготовлении таких отливок. Существует относительно большой процент брака, низкий выход годного. Поэтому было принято решение  исследовательский раздел посвятить анализу действующей литниковой системы и разработке рациональной системы на основе программного продукта SolidCAST, которая позволит снизить трудности в изготовлении отливок. 

Так как доля отливок в общей массе ряда машин, например металлорежущих станков, паровых турбин, тракторов и т.д. превышает 50%,  поэтому  литейное производство является основной заготовительной базой современного машиностроения.

Широкое применение способа изготовления заготовок литьём объясняется тем, что литьем можно изготовлять заготовки сложной конфигурации, которые другими методами (ковкой, штамповкой, сваркой) получать более трудоемко, дорого или вообще невозможно.

Универсальность является основным достоинством литья. Масса заготовок изготовляемых литьём может варьироваться от нескольких граммов до десятков и даже сотен тонн, размеры заготовок также различны. Изготовляться они могут из самых разнообразных металлов и сплавов.

Также очень важным достоинством литья является возможность максимального приближения размеров получаемой отливки к размерам готовой детали в следствии чего значительно сокращаются отходы металла в стружку при механической обработке.

Отливки отвечающие требованиям эксплуатации обладают заданными механическими свойствами, а в некоторых случаях и специальными свойствами в интервале рабочих температур. Чтобы получить отливку с требующимися эксплуатационными свойствами необходимо выбирать надлежащий сплав и технологию.

Важнейшая задача литейного производства - сокращение потерь брака. Эта задача заключается в выявлении, анализе характера обнаруженных дефектов, определении причин возникновения, назначении и выполнении мероприятии по предотвращению дефектов.

Во время затвердевания отливки происходит ряд нежелательных процессов, которые могут вызвать образование усадочных полостей, так называемых усадочных раковин. Этот процесс называется усадкой. Отливки с усадочными раковинами в сечении в большинстве случаев непригодны для использования, поэтому при их изготовлении пытаются вывести усадочную раковину в дополнительный объем, называемый прибылью.

 

 

              

    Рис.5.1. Внешний вид                    Рис. 5.2. Расположение прибылей

      отливки с дефектом виде                            на литниковой модели

    усадочной раковины

 

Плотное строение отливки может быть обеспечено лишь при осуществлении притока жидкости из прибыли. Естественно, что сплав в ней должен затвердевать в последнюю очередь. Стремятся, чтобы на прибыли уходило как можно меньше сплава, и чтобы они действовали с должной эффективностью. Поэтому необходимо управлять температурными полями затвердевающей системы отливка-прибыль. В идеальном случае добавочный объем сплава полностью перемещается в затвердевающую отливку, причем на затвердевающей отливке никакого избытка металла не остается. На практике нельзя рассчитывать на идеальную величину прибыли.

Для уменьшения расхода металла целесообразно  применение тепловой защиты прибыли. Защита состоит из теплоизоляционной вставки, которая замедляет затвердевание прибыли с наружной стороны.

Рис. 5.3. Теплоизолирующая вставка

Рис. 5.4. Виды изотермических оболочек

Применение теплоизолирующих  вставок (обкладок) позволяет значительно повысить выход годного литья по сравнению с традиционными не утепленными прибылями.

 

Литниковая система

 

Фильтр

 

 

Рис. 5.5. Использование теплоизолирующих вставок и фильтров в литниковых моделях

 

Еще одной из немаловажных проблем литейного производства являются неметаллические включения, всегда присутствующие в расплавленном металле и вызывающие такие дефекты, как шлаковые и газовые раковины, газовую пористость, что снижает качество отливок и их механические свойства. Последующие операции по удалению дефектов заметно усложняют и удорожают процессы обработки отливок. Образование неметаллических включений вызвано перемешиванием шлака с металлом при его плавке, сливе в раздаточный ковш и заливке в литейную форму, прочими факторами.

Применение керамических фильтров типа ФКТ существенно снижает образование перечисленных дефектов. Материал фильтров – модифицированный карбид титана.

Рис. 5.6. Керамические фильтры

 

Фильтры ФКТ выдерживают температуру до 2000° С, не имеют ограничений по типу фильтруемых сплавов, что является их преимуществом по сравнению с фильтрами из традиционных видов керамики (кварц, корунд, окись циркония и др.). Кроме снижения количества твёрдых и жидких неметаллических включений, использование фильтров позволяет снизить содержание растворённого в металле кислорода и за счёт этого снизить газовую пористость отливок. Эта особенность присуща только данным фильтрам.

 

 

Анализ действующей технологии литья корпуса задвижки и разработка рекомендации по её совершенствованию на основе использования систем компьютерного моделирования.

 

Моделируемая технология: литьё в песчаные формы

Отливка: корпус задвижки

Материал: сталь ХМ25Л

Содержание работы

Цель – убедиться, что компьютерное моделирование позволяет спрогнозировать брак на этапе проектирования технологии и доработать технологию так, чтобы свести брак к нулю, либо до минимальных показателей.

Проведем анализ действующей технологии литья корпуса задвижки

1 Этап.

По известному чертежу заготовки создаем 3D модель

Рис. 5.7. 3D модель корпуса задвижки

 

2 Этап.

Создаем 3D модель исходной литниково-питающей системы, предоставленной специалистами предприятия

Рис. 5.8. Общий вид литниково-питающей системы

Результаты анализа существующей технологии

Расчетный параметр: плотность металла в отливке

Результаты, полученные в системе SOLIDCast после анализа предоставленной технологии, показали наличие брака в отливках (зоны неплотного металла).

Рис. 5.9. Зоны неплотного металла в отливке

Данный результат говорит о возможном возникновении пористости на центральном и боковых фланцах отливки.

Основные характеристики литниковой модели:

  1. Литье в песчано-глинистую форму
  2. Всего залитого металла: 1355,4 кг

3. Зона подачи расплава: 1,64 кг

4. Масса формовочной смеси: 2103,8 кг

  1. Выход годного при этом составил 51,6 %

Делаем вывод, что использования прибылей данной конфигурации для изготовления отливки корпуса задвижки неэффективно.

Проектирование литниковой системы с учетом анализа заводской технологии.

По результатам анализа существующей литниковой системы спроектируем новую систему. Для достижения наибольшего эффекта была изменена конфигурация прибылей, место их расположения и применены теплоизолирующие вставки

1 Этап.

Определение рационального расположенных прибылей.

 

Рис. 5.10. Наличие дефектных мест в отливке

2 Этап.

Проанализировав дефектные места в отливке, принимаем решение расположить прибыли на трех фланцах.

Шар имеет минимальную площадь, поэтому его теплоотдача минимальна. Следовательно, шар  является наиболее оптимальной геометрической фигурой.

Прибыли на трех фланцах принимаем в виде шара.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты анализа проектной технологии

Расчетный параметр: плотность металла в отливке

 

 

Рис. 5.11. Этап моделирования

3 Этап.

После анализа литниковой системы принимаем решение применить термоизоляционные вставки.

Рис. 5.12. Этап моделирования

 

4 Этап.

На следующем этапе принято решение установить прибыли на торец центрального фланца и на центр отливки.

Рис. 5.13. Общий вид проектной литниковой системы

 

Результаты анализа проектной технологии

Расчетный параметр: плотность металла в отливке

Рис. 5.14. Зоны неплотного металла в отливке.

Поскольку при данной литниковой системе дефектов в теле отливки не обнаружено, то принимаем решение оставить данную литниковую систему и принять ее за проектный вариант.

Основные характеристики литниковой модели:

1. Литье в песчано-глинистую форму

2. Всего залитого металла 840,1 кг

3. Зона подачи расплава: 1,64 кг

4. Масса формовочной смеси: 2512,8 кг

5. Масса термоизоляционных вставок 5,106 кг

6.Выход годного составил 80,3 %

В результате изменения конфигурации прибылей и применения теплоизолирующих вставок вся усадка расположилась в пределах прибылей.

Выход годного составил 80,3 %.

 

Рис. 5.15. Чертеж проектной литниковой системы

 

Расчет годового экономического эффекта предлагаемой технологии

Гэк=Оэк-Зобщ,                                                    (5.1)

где, Гэк- Годовой экономический эффект, руб.

Оэк- Общая экономия, руб.

Зобщ- Общие затраты, руб.

 

Оэк=Эз+Эээ,                                                      (5.2)

где, Эз- Экономия от разности затрат на основные материалы, руб.

Эээ- Экономия эл.эн., топлива, зарплаты, руб.

 

Зобщ= Звст+ Зпес,                                                 (5.3)

где, Звст- Затраты на вставки теплоизолирующие

Зпес- Затраты на формовочную смесь

 

Эз=(Зомф- Зомп)* Твып,                                           (5.4)

где, Зомф- Затраты на основной материал (с учетом ТЗР) при факт. ВГ, руб.

Зомп- Затраты на основной материал (с учетом ТЗР) при план. ВГ, руб.

Твып- Годовая программа выпуска, тн

 

Зомп=Мзавп* Зомф/Мзваф,                                      (5.5)

где, Мзавп- Металлозавалка при плановом выходе годного, тн

Мзваф- Металлозавалка при фактическом выходе годного, тн

 

Мзавп =Твып/Пвг*100,                                            (5.6)

Мзваф =Твып/Фвг*100,                                            (5.7)

где, Пвг- Планируемый выход годного, %

Фвг- Фактический выход годного, %

Твып=М*Т/1000,                                                  (5.8)

где, М- Вес отливки, кг

Т- Годовая программа выпуска, шт.

Эээ=(Зэ+Зт+Зп)*Эг,                                                (5.9)

где, Зэ- Затраты на электроэнергию, руб.

Зт- Затраты на топливо, руб.

Зп- Заработная плата ( с учетом доп. и соц. отчислений), руб.

Эг- Экономия годного литья, тн

 

Эг=Эж* Пвг/100,                                                 (5.10)

где, Эж- Экономия жидкого металла, тн

Эж=Мзваф – Мзавп,                                               (5.11)

 

Звст=Цвндс*Пвпг,                                                  (5.12)

где, Цвндс- Затраты на вставка теплоизол., цена без НДС, руб

Пвпг- Затраты на вставка теплоизол. потребность на годовую программу

 

Зпес=Цпндс*Ппгп,                                                  (5.13)

где, Цпндс-. Затраты на формовочную смесь ., цена без НДС, руб

Ппгп- Затраты на формовочную смесь потребность на годовую программу

 

Пвпг=Нв*Твып,                                                  (5.14)

где, Нв- Затраты на вставки теплоизолирующие, норма на 1 тн годного литья

 

Ппгп =Нп*Твып,                                                 (5.15)

где, Нп- Затраты на формовочную смесь, норма на 1 тн годного литья

Расчет ведется по программе  в MS Excel

Результаты сведены в таблицу  5.1

Таблица 5.1

Расчет годового экономического эффекта предлагаемой технологии

 

Исходные данные по отливке

Отливка

Корпус задвижки

Металл

ХМ25Л

Вес отливки, кг

710

Годовая программа выпуска, шт.

180

Фактический выход годного, %

51,6

Планируемый выход годного, %

80,3

Исходные данные для расчета экономии металла

Годовая программа выпуска, тн

127,8

Металлозавалка при факт. ВГ, тн

247,674

Металлозавалка при план. ВГ, тн

159,153

Экономия жидкого металла, тн

88,521

Экономия годного литья, тн

71,083

Исходные данные по затратам на производство 1 тн литья

Затраты на основной материал (с учетом ТЗР) при факт. ВГ, руб.

5 416,6

Затраты на эл.эн., руб.

2 293

Затраты на топливо, руб.

158

Заработная плата ( с учетом доп. и соц. отчислений), руб.

2 344,65

Затраты на основной материал (с учетом ТЗР) при план. ВГ, руб.

3 480,65

Расчет экономии металла в денежном выражении

Экономия от разности затрат на основные материалы, руб.

247413,83

Экономия эл.эн., топлива, зарплаты, руб.

340887,07

Общая экономия, руб.

588300,9

 

Затраты на вставка теплоизол

 

Цена без НДС, руб.

60,00

 

Норма на 1 тн годного литья

8,20

 

Потребность на годовую программу

1047,96

 

Затраты, руб.

62877,60

 

Затраты на формовочную смесь

 

Цена без НДС, руб.

30,00

 

Норма на 1 тн годного литья

16,40

 

Потребность на годовую программу

2095,92

 

Затраты, руб.

62877,60

 

Общие затраты, руб.

125755,20

 

 

 

Годовой экономический эффект, руб.

462545,7

 

При использовании систем компьютерного моделирования литейных процессов на ОАО «ИКАР» возможно существенное снижение затрат при производстве отливок за счет повышения выхода годного литья и снижения потерь от брака. Например, использование термоизолирующих вставок для снижения веса прибылей, керамических фильтров ФКТ для улавливания неметаллических включений в расплавленном металле, математических моделей процесса литья для осуществления вычислительных экспериментов, оптимизации параметров литейной технологии на компьютерной модели, а не на реальной отливке).

 




Комментарий:

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ. Моделирование процесса литья корпуса задвижки в системе ”SolidCAST”


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы