Ваш браузер устарел и не обеспечивает полноценную и безопасную работу с сайтом.
Установите актуальную версию вашего браузера или одну из современных альтернатив.
В работе рассмотрен метод литья под регулируемым низким давлением, основанный на использовании перепада давления воздуха или газа для заполнения формы и кристаллизации расплава. Проанализированы преимущества и недостатки данного метода по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы и специальными методами литья в металлические формы, приведен ряд важных мер по охране труда, которые следует учитывать при разработке технологического процесса для серийной технологии с целью снижения профессиональных рисков. Проведен анализ заполнения формы как при постоянной или монотонно изменяющейся скорости потока в ламинарном, турбулентном и переходных режимах, так и при колебательном ее изменении.Отмечено, что колебательный характер изменения скорости отрицательно влияет на качество отливок, поэтому сделан ряд предложений по совершенствованию конструкции установки, режимов работы ее пневмосистемы, а также особенностей вентиляционной системы формы, которые должны способствовать гашению колебаний скорости.
Получены закономерности влияния объема рабочего пространства камеры печи, гидравлического сопротивления, площадей зеркала расплава в тигле и поперечного сечения металлопровода на колебания скорости заполнения формы расплавом.
Было также показано, что основная проблема состоит в том, что для получения качественных отливок необходимо заполнять форму сплошным потоком при скоростях, обеспечивающих последовательное заполнение формы, исключающее захват воздуха расплавом, образование в отливках газовых раковин, попадание в них оксидных плен и неметаллических включений. Однако неизбежное при этом уменьшение скорости потока, необходимое для сохранения его сплошности, сопряжено с возможностью преждевременного охлаждения и затвердевания расплава, т. е. с процессами, недопустимыми в период до полного заполнения формы. Поэтому, как и в других литейных процессах, при литье под низким давлением важно согласование гидравлических и тепловых режимов заполнения формы расплавом.
Исходя из проведенного анализа, была предложена математическая модель процесса заполнения формы расплавом с учетом геометрии отливки, размеров проходных сечений, режимов течения и динамических параметров жидкого расплава, параметров тепломассообмена, конструкции вентиляционной системы.
Решена задача обеспечения движения расплава в форме с необходимой технологической скоростью при получении отливок с переменной толщиной стенок по высоте. Математическое описание поведения такой системы включает в себя уравнение движения расплава переменной массы при заполнении формы, термодинамические уравнения, характеризующие изменение состояния газа переменной массы, входящего в установку, с учетом его прогрева [1–4].
Приведены результаты расчета отливки высотой 0,3 м, изготовленной из алюминиевого сплава, подтвержденные экспериментальными данными. Отмечено, что наиболее удовлетворительные результаты получаются при использовании систем с регулированием скорости нарастания давления в камере установки.
