Пономаренко Г.М., Глебов С.М., Пирайнен В.Ю. (ЗАО «ЦНИИМ-Инвест»)
В работе делаются весьма спорные выводы о причинах возникновения горячих трещин в отливке «Рамы боковой» и возможности решения проблемы с трещинами и питанием, полного отказа от противоусадочных ребер и др. приемов только за счет изменения места подвода металла.
Допустимость усадочных дефектов во всем теле отливки без использования питающих элементов, кроме прибылей в области рессорного проема и других технологических приемов также остается под вопросом, особенно с введением более жестких нормативов на наличие и исправление литейных дефектов.
Статья может представлять интерес, т.к. описывает один из подходов к существенному изменению устоявшейся технологии формы отливки «рама».
Выполнение расчетов напряженно-деформируемого состояния в процессе кристаллизации для относительно сложных отливок пока редкость и любые публикации заслуживают внимания.
К сожалению, не приведено информации об используемом программном обеспечении (предположительно MAGMAsoft) и учете влияния на напряжения в отливке сопротивления формы и стержней (кроме температурных неоднородностей).
Возможно, авторы опубликуют результаты испытаний данной технологии и можно будет сделать выводы об адекватности моделирования как выводам разработчиков, так и реальным процессам формирования отливки.
Ниже приводятся некоторые ключевые и спорные выдержки из статьи:
…………..
При выборе места подвода металла в отливку предпочтения были отданы стенке нижнего короба рессорного проёма. Разработка конструкции и расчёт размеров элементов литниково-питающей системы (ЛПС) производились с учетом особенностей вакуумно-пленочной формовки, в частности, склонности к размывам при нарушении сплошности потока металла в литниковой системе.
…………..
… в области буксового проема (зона неразрушающего контроля Б по ТУ УВЗ-50—41-2002 ДТ) … формируются усадочные дефекты. Однако их количество и размеры удовлетворяют требованиям регламента (п.1.12 Технических условий). (!!!???)
…………..
Следует отметить, что характеру течения металла и последовательности заполнения формы, изготовленной вакуумно-пленочной формовкой, следует уделять особое внимание из-за возможного её обрушения при возникновении не заполненных металлом и не связанных с атмосферой полостей. Параметры спроектированной ЛПС позволяют заполнить форму в условиях постоянного доступа воздуха из атмосферы через выпоры, расположенные в самой верхней точке плиты рессорного проёма
…………..
В результате проведенных исследований с применением компьютерного моделирования было установлено, что основной причиной образования трещин является неравномерность температурных полей в отливке, а не затрудненная усадка, как это принято было считать. (!!!???)
…………..
Питание стенок отливки в области рессорного проема реализуется из двух открытых прибылей на термических узлах.
…………….
Расчетных параметров прочности, полученных по 4-й теории фон Мизеса вполне достаточно для заключения о невозможности формирования трещин в отливке. (!!!???)
……………….
Таким образом, в результате проведенных исследований с применением компьютерного моделирования разработан технологический процесс изготовления отливки “Рама боковая” вакуумно-пленочной формовкой, который позволяет изготавливать отливки в соответствие с требованиями ТУ УВЗ-50—41-2002 ДТ без применения дополнительных технологических приемов (наружных и внутренних холодильников, противоусадочных ребер и т.п.). (!!!???)
Отработка и внедрение данного технологического процесса осуществляется в условиях опытного участка ВПФ ООО “ВКМ-Сталь” г. Саранск.