Совершенствование методики проектирования литниковых систем для отливок "Лопатка ГТД" на основе исследования процесса заполнения - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Совершенствование методики проектирования литниковых систем для отливок «Лопатка ГТД» на основе исследования процесса заполнения Работа выполнена на кафедре «Материаловедение, литье, сварка» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А. Защита состоится «22» ноября 2006 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П.А.В значительной мере решение проблемы повышения качества отливок типа «Лопатка» зависит от достоверности и эффективности методов проектирования технологических процессов литья, термической обработки, а также возможности создания систем автоматизированного проектирования. Так, на достаточно высоком уровне решены задачи затвердевания отливки в керамической форме, обеспечения качества форм и стержней, что явилось предпосылкой для создания пакетов прикладных программ, однако, некоторые вопросы остаются неразвитыми в достаточной степени. К таким проблемам можно отнести в первую очередь задачи выбора типа литниково-питающей системы (ЛПС), определения ее оптимальных размеров, параметров заливки и условий заполнения полости формы расплавом, обеспечивающих получение отливок с минимально возможным уровнем брака. Разработка программного обеспечения проектирования литниково-питающих систем для отливок «Лопатка», изготавливаемых методом литья по выплавляемым моделям из никелевых жаропрочных сплавов; Разработан пакет прикладных программ автоматизированного проектирования литниково-питающих систем, включающий решение технологических задач выбора типа литниково-питающих систем для отливок «Лопатка», определение полей скоростей и температур на фронте потока, оптимальных параметров заливки и размеров литниково-питающей системы.Физическое моделирование процесса заполнения полости формы расплавом проводили на специально сконструированной установке с применением прозрачных литейных форм, позволяющих в широких пределах изменять конфигурацию, размеры отливок, элементов литниковых систем и расход жидкости из ковша. Третья глава посвящена анализу причин возникновения брака отливок, возникающего на стадии заполнения полости формы расплавом с помощью методов гидромоделирования, изучению структуры и свойств отливок. С целью установления зависимости между размерами внутренней полости литейной формы, параметрами заливки и условиями течения расплава для оценки геометрических особенностей строения отливки было предложено использовать параметрические критерии. Из большого числа вариантов с учетом анализа большой партии различных отливок, изготавливаемых на различных предприятиях был выбран симплекс, равный отношению средней толщины пера лопатки к его длине (Кг), который, как показали эксперименты, достаточно адекватно описывает особенности отливки и процесса течения расплава в полости формы. В четвертой главе описана обобщенная методика процесса заполнения полости форм расплавом, которая включает в себя уравнения истечения расплава из ковша (1), изменения скорости фронта потока (2), и температуры фронта потока (3) и позволяет выбирать оптимальные параметры заливки, обеспечивающие минимальный уровень брака.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ