Оптимизация расположения куста пеномоделей в контейнере по высоте

Статьи от автора: Михневич Е.И.

Морозов В.А.

В ЛГМ-технологии влияние вакуума не изучено, как и не изучено и распределение вакуумного поля во внутреннем объеме контейнера. К примеру, в технологии ВПФ советскими и японскими специалистами в свое время было проведено целый ряд исследований по распределению вакуума в опоке. По аналогии с вышеуказанными исследованиями проведено изучение распределения вакуумного поля в контейнере 1000х1000 мм в свету. На рис.1 показано семейство характеристик уровня вакуума от стенки контейнера к его середине при соответственно заданных значениях вакуума и целой пленке.

Рис. 1 – Распределение уровней вакуума по ладу контейнера

Рис. 2 – Распределение уровней вакуума в зависимости от целостности пленки

Из приведенного семейства характеристик видно, что в пределах рабочих режимов (0,3…0,6 кг/см²) уровень вакуума падает в два раза. А это зона установки куста пеномодели с литниково-питающей системой (ЛПС). В реальных условиях целостность пленки нарушается в процессе заливки формы жидким металлом. На рис. 2 показаны характеристики уровня вакуума в контейнере при сохраненной пленке после заливки; сохраненной на 80% и вообще без пленки при заданном уровне вакуума 0,7 кг/см². Из приведенных характеристик видно, что для двух первых случаев уровень вакуума падает в два раза в центре контейнера. Заливка без пленки имеет смысл в специальных случаях. Из приведенных характеристик на рис. 1 и рис. 2 можно определить минимальную глубину установки прибылей и литниковых ходов ЛПС куста пеномоделей. Как показали исследования, это зависит еще и от степени уплотнения песка в контейнере. А степень уплотнения песка определяется эффективностью работы вибростола. За точку отсчета минимальной глубины установки элементов ЛПС принята точка в центре контейнера с уровнем вакуума не менее 50% от заданного. На рис. 3 показана рекомендуемая минимальная глубина h для однотактных вибростолов типа КАМЕТ-ТАС, а на рис. 4 для двухтактных параметрических (модель 622) и опозитных (модель 8632) вибростолов. Для компенсации вышеуказанных провалов уровня вакуума в центре контейнера возникла необходимость в разработке специальных контейнеров 900-й серии, что позволило в ЛПС применить вакуумную мультипликацию жидкого металла в отливку при заливке и кристаллизации. Из опыта проведенных исследований рекомендуется производительность магистральной вакуумной системы выбирать из расчета 6 м3/мин на 1 м³ объема контейнера или 12 м³/мин на 1 тонну жидкой стали в контейнерах, находящихся под вакуумом в период заливки и кристаллизации металла. Время нахождения под вакуумом после окончания заливки составляет 1…3 мин. в зависимости от массы отливки. Вышеуказанные данные справедливы для контейнеров с металлоемкостью до 0,6 тонны жидкого металла.

Рис. 3 – Рекомендуемая верхняя точка установки ЛПС пеномодели для однотактных вибростолов

Рис. 4 – Рекомендуемая верхняя точка установки ЛПС пеномодели для двухтактных вибростолов

Целью вышеуказанных исследований было определение оптимального расположения куста пеномоделей в контейнере для реального производства и корректировка конструктива применяемых ранее контейнеров.

Опубликовано: ИТБ "Литье Украины", №01 (149) 2013 г.