6.2. Совершенствование организации технологических процессов

6.2.1. Компьютеризация и автоматизация процесса

Проектирования отливок и изготовления оснастки

В силу сложности процессов, протекающих в затвердевающем металле, доводку литейной оснастки часто приходится производить дорогостоящим методом проб и ошибок на реальных отливках, при этом расходуются не только материалы, но и различные виды энергии.

Для снижения подобных затрат в настоящее время с успехом применяют современные достижения теории литейных процессов, реализованные в системах автоматизированного моделирования литейных процессов. Они позволяют провести отработку наиболее важных технологических параметров не на реальных отливках, а путём моделирования процессов: затвердевания, образования усадочных раковин и макропористости, формирования микропористости, развития деформаций в интервале затвердевания, гидродинамических и тепловых процессов при заливке.

Например, компьютерная система автоматизированного моделирования литейных процессов (САМЛП) «Полигон» позволяет провести отработку наиболее важных процессов на математических моделях, что позволяет значительно снизить материальные и энергетические затраты, время на проектирование и доводку технологии, увеличить производительность и качество труда технолога-литейщика.

Программа «LVM – Flow» позволяет автоматизировать рабочее место технолога-литейщика и снизить затраты времени на подготовку новых изделий.

В программе реализована приближенная математическая модель, описывающая процесс заполнения металлом формы, кинетику охлаждения (температура), кинетику кристаллизации (жидкая фаза), образование усадочных дефектов и графитизацию в чугунах. В системе организован банк теплофизических свойств материалов, а также диаграмм состояния сплавов. В банк материалов занесены наиболее часто применяемые формовочные материалы, огнеупоры, изоляционные материалы и металлы. Область применения распространяется на многие способы литья, а информация по сплавам классифицируется по основным литейным материалам.

Программа позволяет без натурных экспериментов (а значит и без затрат дополнительных средств) провести оптимизацию литниковой и других систем и, следовательно, избежать многих литейных дефектов, таких как неметаллические включения, недоливы, спаи, ужимины, газовые пузыри.

Процесс моделирования заполнения формы и кристаллизацию отливки с цветовой индикацией параметров процесса (температуры, жидкой фазы, скоростей, усадки и т.д.) можно наблюдать в двухмерном или трёхмерном представлении непосредственно в программе «LVM – Flow», а также в анимированных

avi-файлах или создавать цветные изображения.

Встроенная в программу база данных охватывает большинство имеющихся сплавов и материалов форм.

Помимо этого база данных предусматривает добавление любого материала, задавая его теплофизические характеристики, что позволяет использовать при моделировании уникальные материалы, применяющиеся на действующем предприятии.

Использование данных программ на литейных предприятиях России (в частности Воронежский механический завод (ВМЗ), ОАО «ТМП» г. Воронеж) позволил во много раз сократить затраты и энергию на получение качественных отливок. Таким образом, только совершенствуя организацию рабочего места инженера-технолога, можно достигать значительных сокращений расходов, энергии и других ресурсов.