«Арсеньевская Авиационная Компания «Прогресс» оптимизировла технологию производства отливки «Рама»

2021: Оптимизация технологии производства отливки «Рама»

Арсеньевская Авиационная Компания «Прогресс» усовершенствовала технологию производства отливки «Рама». Об этом 2 сентября 2021 года сообщила компания CSoft.

Применение СКМ ЛП «ПолигонСофт» при оптимизации технологии для отливки «Рама» позволило сократить вес литейного блока на 57%. Соотношение веса готовой отливки к весу всего блока поднято до 31,5%. Трудоемкость сборки литейной формы сократилась на 45%.

Отливки типа «Рама» изготавливают из сплава МЛ5пч по технологии литья в форму ХТС. Как правило, они представляют собой тонкостенную конструкцию со средней толщиной стенки 8-10 мм и многочисленными ребрами жесткости. Для питания тепловых узлов, формирующихся на стыках полок рамы и ребер жесткости, по периметру отливки устанавливают прибыли. Для продления эффекта питания каждая прибыль утеплена теплоизолирующей вставкой. В некоторых случаях между прибылями устанавливают холодильники.

Неудобство такой конструкции литниково-питающей системы (ЛПС) состоит в том, что прибыли устанавливаются на поверхности, которая по чертежу не имеет механической обработки. Несмотря на это, литейщики согласны на дополнительную операцию зачистки остатков прибылей, т.к. технология позволяет получать отливки без усадочной пористости и успешно проходить радиографический контроль. Кроме того, следует отметить низкий коэффициент выхода годных отливок (отношение веса отливки к весу литейного блока составляет всего 18-20%), трудоемкость сборки формы. Повышают себестоимость и дорогостоящие теплоизоляционные вставки, а также применение холодильников.Обзор российского рынка банковской цифровизации: импортозамещение, искусственный интеллект и собственные экосистемы 6.9 т

Для того чтобы получить бездефектную, устойчивую, а главное экономичную конструкцию блока для одной из отливок типа «Рама» была полностью изменена концепция литниковой системы. Вместо вертикальных утепленных цилиндрических прибылей разработана одна кольцевая боковая без утепления с сечением в виде трапеции. Прибыль проходит тепловые узлы отливки через щелевые питатели. Размеры прибыли и питателей, а также их количество подбирались с помощью моделирования технологии в СКМ ЛП «ПолигонСофт». В ходе решения задач концепцию центрального подвода расплава было решено оставить без изменений.

Анализ технологии в СКМ ЛП «ПолигонСофт» показал, что при такой системе питания в отливке не должно быть макро- и микропористости, поэтому было принято решение передать технологию на предприятие для изготовления опытной партии отливок.

Опытная партия успешно прошла радиографический контроль, но при этом в местах перехода питателей коллектора к телу рамы были обнаружены трещины. Причины их образования с помощью решателя напряжений «Гук» определило дополнительное моделирование в СКМ ЛП «ПолигонСофт». По причине неравномерного остывания литейного блока и затрудненной усадки в форме ХТС в местах образования трещин накапливались пластические деформации.

В результате дополнительной доработки конструкции литейного блока был изменен профиль коллекторов для подвода расплава, ширина, толщина и число питателей. В окончательном варианте 3D-модель литейного блока представлена на рис. 5а. Для сравнения рядом показан серийный вариант конструкции ЛПС.

Не всегда литейную технологию, используемую в серийном производстве, можно назвать оптимальной. В производство достаточно часто внедряют самую первую технологию, которая позволяет получить годные отливки, а затем она масштабируется. Связан этот факт прежде всего с временными ограничениями. Продукт «ПолигонСофт», разработанный ГК СSoft, – по сути симулятор литейного цеха, с его помощью можно за короткое время перебрать кучу разных вариантов и найти лучший по качеству и по стоимости. «ПолигонСофт» позволяет выбрать наилучшие технологические параметры и конструкцию литниково-питающей системы, что способствует снижению себестоимости производства конечного продукта, – подчеркнул заместитель руководителя отдела машиностроения, кандидат технических наук Алексей Монастырский.