ГК «ПЛМ Урал» провела тестовый расчет оптимизации технологии литья в ПО ProCAST
В рамках сотрудничества с АО «ЕВРАЗ НТМК» ГК «ПЛМ Урал» провела показательный расчет технологии литья в песчаные формы для отливки «Колесо» в программном комплексе ProCAST (ESI Group, Франция). Цель работы состояла в верификации результатов моделирования базовой технологии по усадочным дефектам и выявление возможных вариантов изменения технологии для улучшения качества отливки.
Отливка «Колесо» массой 1,3 тонны изготавливается из легированной стали 35ХН2МЛ методом литья в песчано-глинистые формы. Не смотря на достаточно массивные прибыли (выход годного в базовой технологии составляет 51%), расчет первоначальной технологи показал, что их объема недостаточно для эффективного питания обода и ступицы колеса, тепловые узлы смещены к отливке, из-за чего в этих местах возникают усадочные раковины. Согласно полученным результатам, эти дефекты будут вскрыты после обрезки прибылей, что потребует дополнительных операций по их исправлению.
Рис 1. Отображение отклонений графически на экране
Рис 2. Кристаллизация металла в форме – тепловые узлы в отливке, которые затвердевают последнюю очередь
Рис 3. Усадочные дефекты в отливке (базовая технология) – раковины остаются в ободе и ступице колеса
На основании полученных данных было принято решение увеличить высоту и уменьшить ширину боковых прибылей, что позволит увеличить время их затвердевания и повысить эффективность питания отливки. Также в ступице был добавлен технологический уклон для смещения раковины в обрабатываемую часть металла. В результате удалось значительно сократить количество усадочных дефектов в теле отливки, после механической обработки дефекты в ступице полностью устраняются, а в ободе остается только внутренняя небольшая пористость.
Рис 4. Усадочные раковины и пористость в отливке (оптимизированная технология) – в ободе значительно сокращено количество дефектов
В итоге, при незначительном уменьшении выхода годного отливки, удалось добиться существенных результатов по устранению усадочных дефектов за короткое время без дополнительных производственных затрат. Программный комплекс ProCAST рекомендован к внедрению на литейном производстве АО «ЕВРАЗ НТМК».