НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o014.pdf (1207.05Кб)

УДК 621.74.04

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

В работе приведены способы, позволяющие устранить в отливках дефекты усадочного характера. К этим способам относятся, прежде всего, технологические напуски, прибыли и холодильники. Показано, что эти способы основаны на известном принципе питания, согласно которому вышележащие слои отливки являются прибылями для нижележащих слоев, что обеспечивает направленное затвердевание отливок.
В работе дано описание аддитивных технологий, которые позволяют решать задачи, недоступные для традиционных литейных технологий. Показано, что конфигурация отливки формируется последовательно, тонкими горизонтальными слоями.
Здесь реализуется другой принцип питания, который сформулирован так – каждый слой питает сам себя. Устранить усадочные дефекты в тонких горизонтальных слоях не представляет трудностей.
Однако высокие стоимости исходных материалов и оборудования, низкая производительность труда препятствуют широкому внедрению аддитивных технологий для производства отливок.
Одно из решений данной проблемы, которое предлагается на сегодняшний день – это создание гибридных производственных процессов, которые совмещают как аддитивные, так и традиционные технологии изготовления отливок.
Традиционные технологии изготовления отливок – это технологии макроуровня; аддитивные технологии – это микроуровень. Гибридные технологии занимают промежуточную позицию, их можно отнести к мезоуровню рассмотрения процессов, протекающих в жидком расплаве и литейной форме.
В работе показано, что одним из примеров гибридных технологий в литейном производстве могут служить способы литья, обеспечивающие послойное заполнение жидким расплавом литейной формы, и (или) послойное затвердевание залитого в форму жидкого расплава.
В работе приведен анализ некоторых патентов, относящихся к группе «отливка слитков, из двух и более различных расплавов, т.е. многослойное литье» (B22D7/02). Дан анализ патента, разработанного в МГТУ им. Н.Э. Баумана.
Основные выводы по работе.
   1.    В настоящее время создана база для успешного развития гибридных технологий в литейном производстве.
   2.    Гибридные технологии изготовления отливок позволяют в течение переходного периода (периода смены традиционных технологий) обеспечить новое качество отливок.

1. Белов В.Д., Пикунов М.В., Тен Э.Б., Соловьев В.П., Колтыгин А.В., Матвеев С.В., Сироткин С.А., Горбунов В.А., Лактионов С.В., Базлова Т.А., Коновалов А.Н., Фадеев А.В. Литейное производство / под ред. В.Д. Белова. 3-е изд., перер. и доп. М.: Изд. Дом МИСиС, 2015. 487 с.
2. Трухов А.П., Сорокин Ю.А., Ершов М.Ю., Благонравов В.П., Минаев А.А., Гини Э.Ч. Технология литейного производства: Литье в песчаные формы / под ред. А.П. Трухова. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 528 с.
3. Чуркин Б.С. Теория литейных процессов: Учебник. / под ред. Э.Б. Гофмана. Екатеринбург. Изд. РГППУ, 2006. 454 с.
4. Назаратин В.В. Технология изготовления стальных отливок ответственного назначения. М.: Машиностроение, 2006. 234 с.
5. Коротченко А. Ю., Тверской М. В., Хилков Д. Э.Методика расчета пористости при направленном затвердевании отливок // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 5. C.351-359. DOI:10.7463/0514.0709914
6. ВИАМ: конференция по аддитивным технологиям // Nano News Net: сайт о нанотехнологиях. Режим доступа: http://www.nanonewsnet.ru/articles/2015/viam-konferentsiya-po-additivnym-tekhnologiyam (дата обращения 19.01.2016).
7. Справка о развитии аддитивных производственных технологий в Великобритании. Режим доступа: http://prom.tularegion.ru/netcat_files/7645/9712/h_8ef5b02124b06204264e9a6a6ac00b0a (дата обращения 19.01.2016).
8. Тверской М.В., Хилков Д.Э. Анализ и классификация способов послойного заполнения литейной формы // Молодежный научно-технический вестник. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 3. Режим доступа: http://sntbul.bmstu.ru/doc/769090.html (дата обращения 24.12.2015).
9. Патон Б.Е., Прянишников ИС., Мовчан Б.A., Жучин В.Н., Топилин В.В., Перепелица И.В., Тихоновский А.Л., Курапов Ю.А., Мисюра Р.С., Кучеренко П.П. Установка для получения слитков металла: а.с. 302964 СССР. 1977. Бюл. №45. 4 с.
10. Вагстафф Р.Б. Ривз Э.У., Фентон У.Дж., Бурмэн Дж. Способ и устройство для последовательного литья металлов, имеющих близкие температурные интервалы кристаллизации: пат. 2497628 Российская Федерация. 2013.
11. Коротченко А.Ю. Способ гравитационного литья фасонных отливок: пат. 2444415 Российская Федерация. 2012. Бюл. №7. 5 с.