Моделирование процессов заполнения тонких каналов литейной формы при литье с кристаллизацией под давлением

Язык труда и переводы:
УДК:
621.74.043.2
Дата публикации:
19 мая 2022, 21:26
Категория:
Литейное и сварочное производство
Авторы
Безпалько Владимир Ильич
ОАО «Гидравлика»
Батышев Александр Иванович
Издательский дом «Литейное производство»
Аннотация:
Приведены результаты моделирования процессов заполнения тонких каналов литейной формы при литье с кристаллизацией под давлением. Компьютерное моделирование проводили с помощью программы LVMFlow. Была разработана пространственная модель отливки, аналогичной отливке-пробе для поршневого прессования. Были внесены геометрические параметры отливки и формы, материалы и коэффициенты теплопроводности формы и отливки. Данные распределения заполняемости формы по сечению отливки согласуются с результатами моделирования.
Ключевые слова:
моделирование, отливка, литье с кристаллизацией под давлением, заполняемость, алюминий А7
Основной текст труда

С помощью программы LVMFlow на примере поршневого прессования проведено компьютерное моделирование заполняемости тонких каналов формы. Для этого была разработана пространственная модель отливки (рисунок 1), аналогичной отливке-пробе для поршневого прессования.

При разработке программы были внесены геометрические параметры отливки и формы, материалы и коэффициенты теплопроводности формы и отливки (таблица 1), основные технологические параметры процесса: номинальное давление прессования рн = 100 МПа, температура расплава (А7) tмет = 760 °С; температура формы tф = 100 °С.

Рис. 1. Модель отливки-пробы для изучения заполняемости формы

Таблица 1. Теплофизические значения применяемых материалов

Материал

Теплопроводность, Вт/(м×К)

Теплоемкость, Дж/(кг×град)

Температура, °C

Алюминий (А7)*

238 / 124

1080 / 880

760 / 660

Сталь 35

60,6

1120

20

Примечание. В числителе — расплав алюминия А7, в знаменателе — твердый алюминий А7.* Удельная теплота плавления — 390 Дж/г

Установлено (рисунок 2), что максимальной величины заполняемость формы (содержание жидкой фазы) достигается в центре отливки-пробы, после чего она снижается в направлении от центра отливки-пробы к ее периферии [1, 2].

Экспериментальные данные распределения заполняемости формы по сечению отливки согласуются с результатами моделирования, где наибольшая величина заполняемости (содержание жидкой фазы) наблюдается в центре формы с постепенным снижением в направлении к стенке формы [3, 4].

Рисунок 2. Распределение заполняемости (жидкой фазы) в каналах формы при поршневой схеме прессования

Литература
  1. Батышев А.И. Кристаллизация металлов и сплавов под давлением. Москва, Металлургия, 1990, 144 с.
  2. Безпалько В.И. Литье с кристаллизацией под давлением силуминов. Москва, Изд-во МГОУ, 2011, 210 с.
  3. Батышев К.А., Безпалько В.И., Батышев А.И., Смолькин А.А. Изготовление герметичных отливок из силуминов. Литейное производство, 2012, № 1, с. 29–30.
  4. Батышев К.А. Литье с кристаллизацией под давлением. Москва, Изд-во МГОУ, 2009, 168 с.
Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.