Моделирование процесса виброударной обрубки точного литья по выплавляемым моделям

Инженерный журнал: наука и инновации

# 1·2018 1

УДК 621.01; 621.74 DOI 10.18698/2308-6033-2018-1-1723

Моделирование процесса виброударной обрубки

точного литья по выплавляемым моделям

Кыргызско-Российский Славянский университет имени Первого Президента

России Б.Н. Ельцина, Бишкек, 720000, Кыргызская Республика

Рассмотрено отделение отливок от центрального литникового стержня — стоя-

ка, что является одной из наиболее трудоемких операций при точном литье по

выплавляемым моделям. Как показывает практика, перспективным способом вы-

полнения этой операции признан виброударный, который позволяет не только по-

высить производительность при осуществлении этой операции, но и уменьшить

затраты времени и материальных средств на последующих операциях, а некото-

рые операции вовсе исключить. Для согласования характеристики ударной нагруз-

ки, обеспечивающей наилучшее отделение отливок — без повреждения центрального

стержня, с параметрами блока отливок необходимо разработать и проанализиро-

вать динамические процессы, протекающие в блоке отливок при ударе. Предложена

модель блока отливок в виде оснащенного стержня с распределенными параметрами.

Приведено математическое описание динамических процессов, протекающих в блоке,

и установлены зависимости усилия и напряжения в сечениях центрального стержня и

в питателях, соединяющих отливки с центральным стержнем, от различных факто-

ров. Полученные закономерности позволяют обоснованно подходить к проектирова-

нию блоков отливок и выбору параметров ударной нагрузки.

Ключевые слова:

точное литье, блок отливок, литниковый стержень, питатели,

отливки, модель, оснащенный стержень, удар, напряжения

Введение.

Одним из эффективных способов отделения отливок

от литниковых стержней при точном литье по выплавляемым моде-

лям является виброударный способ [1]. Его суть заключается в сле-

дующем. Литейный блок устанавливается на опору (рис. 1,

), и по

его центральному литниковому стержню

наносятся удары бойком

виброударного механизма с частотой 30…50 уд/с. Эксперименталь-

ные исследования [2] показали, что при каждом ударе в стержне ге-

нерируются продольные волны деформаций, которые перемещают

его сечения и возбуждают колебания (вибрации) отливок

, связан-

ных со стержнем питателями

При колебаниях в питателях возникают знакопеременные напря-

жения, приводящие к их малоцикловому разрушению и отделению

отливок от стержня. Для того чтобы разрушение питателя происхо-

дило у отливки, в этом месте делают концентратор напряжений в ви-

де надреза питателя. В зависимости от размеров и массы отливок в

одном блоке может быть расположено до 15 рядов, каждый из кото-

рых содержит до 12 отливок.