CC BY
17МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Казнин А. А. Исследование режимов литья под давлением для обеспечения требуемых параметров качества отливок [Электронный ресурс] / А. А. Казнин, А. Ю. Шурыгин // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 1. ID 214
Казнин Александр Александрович
магистрант, Арзамасский Политехнический Институт (филиал) Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева), г. Арзамас, Нижегородская область sanekarz52@gmail. com
Шурыгин Алексей Юрьевич
кандидат технических наук, доцент, кафедра «Технология машиностроения», Арзамасский Политехнический Институт (филиал) Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева), г. Арзамас, Нижегородская область shurygin@apingtu. edu. т
УДК 621.74
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРЕБУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ОТЛИВОК
В статье рассматривается влияние режимов литья под давлением на параметры качества отливок. Материалом отливки являлся алюминиевый сплав. Процесс литья осуществлялся в двухместной пресс-форме. Исследовались путь и скорость поршня для каждого этапа заполнения формы. Оценивались следующие параметры качества отливок: наличие пор, раковин, неслитин, трещин и облоя по контуру. В результате проведенных исследований определены режимы литья, которые обеспечивают годность отливок по всем оцениваемым параметрам качества.
Ключевые слова: литье под давлением, режимы литья, пресс-форма, параметры качества отливки.
Процесс литья под давлением включает в себя быструю заливку расплавленного металла в специальную камеру прессования литейной машины и выталкивания его через литниковую систему в полость металлической пресс -формы под давлением [1]. Существуют следующие этапы заполнения формы:
1. первая фаза - плавное страгивание плунжера и сбор металла в пресс-камере;
2. первая быстрая фаза - длится до появления металла в литниковых каналах пресс-формы;
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Казнин А. А. Исследование режимов литья под давлением для обеспечения требуемых параметров качества отливок [Электронный ресурс] / А. А. Казнин, А. Ю. Шурыгин // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 1. ID 214
3. вторая фаза - заполнение формы металлом (впрыск);
4. мультипликация - подпрессовка при помощи газового мультипликатора. Каждый этап характеризуется своими рабочими режимами, к которым
относятся путь, пройденный поршнем, его скорость и создаваемое давление [2]. Правильно выбранные режимы литья обеспечивают отсутствие дефектов в заготовке.
В работе приведены результаты экспериментальных исследований, направленных на выбор режимов литья, обеспечивающих требуемые параметры качества отливок для детали «Фланцевая крышка подшипника» (рисунок 1). Материал отливки - алюминиевый сплав АК12М2.
Рис. 1. 3Б модель отливки
В качестве оборудования использовалась машина для литья под давлением модели TST 260. В качестве оснастки использовалась двухместная пресс-форма (рисунок 2).
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Казнин А. А. Исследование режимов литья под давлением для обеспечения требуемых параметров качества отливок [Электронный ресурс] / А. А. Казнин, А. Ю. Шурыгин // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 1. ID 214
Рис. 2. 3Б модель двухместной пресс-формы для литья под давлением
Заливка происходила при постоянной температуре 660°-680°С. Давление системы составило 80 бар. Исследуемые режимы литья приведены в таблице 1.
Таблица 1. Исследуемые режимы литья под давлением
Эксперимент, № Режимы литья Этапы заполнения формы
Первая фаза Первая быстрая фаза Вторая фаза Мультипликация
1 Путь поршня, мм - 20 150 220
Скорость, м/с 0,08 0,29 2,45 -
2 Путь поршня, мм - 15 150 205
Скорость, м/с 0,1 0,16 2,45 -
3 Путь поршня, мм - 18 130 250
Скорость, м/с 0,12 0,31 2,56 -
4 Путь поршня, мм - 30 120 250
Скорость, м/с 0,11 0,22 2,63 -
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Казнин А. А. Исследование режимов литья под давлением для обеспечения требуемых параметров качества отливок [Электронный ресурс] / А. А. Казнин, А. Ю. Шурыгин // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 1. ID 214
5 Путь поршня, мм - 25 140 270
Скорость, м/с 0,13 0,25 2,5 -
6 Путь поршня, мм - 18 120 275
Скорость, м/с 0,09 0,31 2,63 -
7 Путь поршня, мм - 30 140 255
Скорость, м/с 0,12 0,22 2,5 -
8 Путь поршня, мм - 25 150 260
Скорость, м/с 0,09 0,25 2,45 -
9 Путь поршня, мм - 20 150 2,45
Скорость, м/с 0,11 0,29 2,45 -
На рисунке 3 изображена отливка с литниковой системой детали «Фланцевая крышка подшипника».
Рис. 3. Отливка с литниковой системой
После получения опытной партии был произведен ультразвуковой контроль отливок на наличие пор, раковин и неслитин. Для данного контроля использовался ультразвуковой дефектоскоп «УСД-60ФР».
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Казнин А. А. Исследование режимов литья под давлением для обеспечения требуемых параметров качества отливок [Электронный ресурс] / А. А. Казнин, А. Ю. Шурыгин // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 1. ID 214
Рис. 4. Ультразвуковой контроль детали «Фланцевая крышка подшипника»
Параметры оценки годности отливок детали «Фланцевая крышка подшипника» приведены в таблице 2.
Таблица 2. Параметры оценки годности отливок
Эксперимент, Пористость Наличие Наличие Наличие Облой
№ от 0,1 до 0,2 мм раковин более 0,3 мм неслитин трещин по контуру
1 OK ШК OK OK OK
2 NOK ШК NOK NOK OK
3 NOK ШК OK OK OK
4 OK ок OK OK OK
5 OK ОК NOK OK NOK
6 NOK ОК OK OK NOK
7 OK ОК NOK OK OK
8 OK ШК OK OK NOK
9 NOK ОК OK OK NOK
Примечание. OK - соответствует техническим требованиям; NOK - не соответствует техническим требованиям.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Казнин А. А. Исследование режимов литья под давлением для обеспечения требуемых параметров качества отливок [Электронный ресурс] / А. А. Казнин, А. Ю. Шурыгин // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 1. ID 214
Анализ данных таблицы 2 показывает, что режимы литья, соответствующие эксперименту №2 4, обеспечивают годность отливок по всем оцениваемым параметрам качества.
В результате экспериментов были подобраны оптимальные режимы, которые позволили получить отливки, соответствующие техническим требованиям.
Список использованных источников
1. Литье под давлением / под ред. А.К. Белопухова. М. : Машиностроение, 1975. 400 с.
2. Белопухов А. К. Технологические режимы литья под давлением. М. : Машиностроение, 1985. 272 с.
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Казнин А. А. Исследование режимов литья под давлением для обеспечения требуемых параметров качества отливок [Электронный ресурс] / А. А. Казнин, А. Ю. Шурыгин // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 1. ID 214
Kaznin Alexander
master's degree student, training direction 15.04.05 "Design and technological support of machinery production", Arzamas Polytechnic Institute (branch of R. E. Alekseev Nizhny Novgorod state technical University), Arzamas, Nizhny Novgorod region
Shurygin Alexey
PhD in Technical Sciences, Associate Professor, Department Engineering Technology, Arzamas Polytechnic Institute (branch of R. E. Alekseev Nizhny Novgorod State Technical University), Arzamas, Nizhny Novgorod region
STUDY OF PRESSURE MOULDING MODES TO ENSURE THE REQUIRED CASTING QUALITY PARAMETERS
The article considers the influence of molding modes on the quality parameters of castings. The moulding material was aluminum alloy. The moulding process was carried out in a double mold. The path and speed of the plunger for each stage of form filling were studied. The following parameters of castings quality were evaluated: the presence ofpores, cold laps, cracks, and burr along the contour. As a result of the carried research, casting modes were determined that ensure the validity of castings for all estimated quality parameters.
Key words: pressure moulding, moulding modes, mold, casting quality parameters.
© АНО СНОЛД «Партнёр», 2020 © Казнин А. А., 2020 © Шурыгин А. Ю., 2020
Учредитель и издатель журнала:
Автономная некоммерческая организация содействие научно-образовательной и литературной деятельности «Партнёр» ОГРН 1161300050130 ИНН/КПП 1328012707/132801001
Адрес редакции:
430027, Республика Мордовия, г. Саранск, ул. Ульянова, д.22 Д, пом.1 тел./факс: (8342) 32-47-56; тел. общ.: +79271931888;
E-mail: [email protected]
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ www.srjournal.ru
Казнин А. А. Исследование режимов литья под давлением для обеспечения требуемых параметров качества отливок [Электронный ресурс] / А. А. Казнин, А. Ю. Шурыгин // Научное обозрение: электрон. журн. - 2020. - № 1. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). Систем. требования: Pentium III, процессор с тактовой частотой 800 Мгц; 128 Мб; 10 Мб; Windows XP/Vista/7/8/10; Acrobat 6 x.
ISSN: 2500-4212. Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 - 67083 от 15.09.2016 Научное обозрение. Раздел II. Наука и практика. 2020. № 1. ID 214
О журнале
S Журнал имеет государственную регистрацию СМИ и ему присвоен международный стандартный серийный номер ISSN.
S Материалы журнала включаются в библиографическую базу данных научных публикаций российских учёных Российский индекс научного цитирования (РИНЦ).
S Журнал является официальным изданием. Ссылки на него учитываются так же, как и на печатный труд.
S Редакция осуществляет рецензирование всех поступающих материалов, соответствующих тематике издания, с целью их экспертной оценки.
S Журнал выходит на компакт-дисках. Обязательный экземпляр каждого выпуска проходит регистрацию в Научно-техническом центре «Информрегистр».
S Журнал находится в свободном доступе в сети Интернет по адресу: www.srjournal.ru. Пользователи могут бесплатно читать, загружать, копировать, распространять, использовать в образовательном процессе все статьи.
Прием заявок на публикацию статей и текстов статей, оплата статей осуществляется через функционал Личного кабинета сайта издательства "Партнёр" (www.anopartner.ru) и не требует посещения офиса.
