Розробка технології лиття та проектування  оснащення за допомогою CAD/CAE систем для автотранспортного виробництва

Бандура, Василь Олександрович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8933

Назва:	Розробка технології лиття та проектування оснащення за допомогою CAD/CAE систем для автотранспортного виробництва
Автори:	Тарандушка , Людмила Анатоліївна Бандура, Василь Олександрович
Дата публікації:	2022
Короткий огляд (реферат):	Об’єкт дослідження: процес проектування технології лиття та конструкції ливарного оснащення для виготовлення деталей автомобільного транспорту.Предмет дослідження: методи та засоби автоматизованого проектування (CAD) і інженерного аналізу (CAE) у розробці технологічних процесів лиття деталей із чавуну в піщані форми.Мета роботи: підвищення ефективності підготовки ливарного виробництва на автотранспортних підприємствах шляхом впровадження сучасних CAD/CAE систем для розробки технології лиття та проектування оснащення.Основні результати роботи:Аналітичний огляд: проведено класифікацію виробів із чавуну та аналіз традиційних методів виготовлення виливків у піщані форми.Інструментарій: виконано порівняльний аналіз сучасних програмних продуктів для проектування та моделювання ливарних процесів.Технологічна розробка: розроблено вдосконалену технологію лиття та конструкцію ливарного оснащення із застосуванням систем автоматизованого проектування, що дозволяє скоротити терміни підготовки виробництва та знизити ймовірність виникнення дефектів.Оптимізація: обґрунтовано переваги використання віртуального прототипування та моделювання для прогнозування якості виливків до початку фізичного виготовлення оснащення.Ключові слова: лиття, чавун, CAD/CAE системи, ливарне оснащення, піщані форми, автотранспортне виробництво, моделювання процесів, технологічне проектування.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу):	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8933
Розташовується у зібраннях:	274 Автомобільний транспорт (Автомобільний транспорт)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
Бандура.pdf Restricted Access		3.27 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
18006, м. Черкаси, бул. Шевченка, 460, тел./факс (0472) 71 00 92

ЗАТВЕРДЖУЮ
зав. кафедри автомобілів та
технологій їх експлуатації, доцент
______________ Л.А. Тарандушка
«___» __________________20__ р.

КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА МАГІСТРА
«РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ЛИТТЯ ТА ПРОЕКТУВАННЯ ОСНАЩЕННЯ
ЗА ДОПОМОГОЮ CAD/CAE СИСТЕМ ДЛЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО
ВИРОБНИЦТВА»
Рецензент:
Директор ПАТ «Черкаський Автобус» _________________ В.Г. Раабе
(посада) (підпис) (Ініціали, прізвище)

Керівник роботи:
завідувач кафедри АТЕ _______________ Л.А. Тарандушка
(посада) (підпис) (Ініціали, прізвище)
Виконавець:
студент 2 курсу, гр. мАВ-73 ______________
спеціальності 274 – Автомобільний
транспорт
_______________ В.О Бандура
(підпис) (Ініціали, прізвище)

2022
Зміст
ВСТУП .............................................................................................................................. 4
1 ОГЛЯД ТА АНАЛІЗ МЕТОДІВ ПРОЕКТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ
ПРОЦЕСІВ ТА КОНСТРУКЦІЇ ЛИВАРНИХ ФОРМ ДЛЯ ВИРОБІВ ІЗ ЧАВУНУ
В МАСОВОМУ ВИРОБНИЦТВІ .................................................................................. 5
1.1 Класифікація типів виробів із чавуну, одержуваних литтям у піщані форми . 5
1.2 Традиційні методи виготовлення виробів із чавуну литтям у піщані форми .. 8
1.3 Аналіз програмних продуктів розробки технології та конструкції оснащення
...................................................................................................................................... 16
1.4 Висновки до розділу 1 ......................................................................................... 22
2 РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ЛИТТЯ В ПІЩАНУ ФОРМУ ДЕТАЛІ ТИПУ
«КРОНШТЕЙН КРІПЛЕННЯ ЗАДНЬОГО ГАЛЬМА» ............................................ 23
2.1 Класифікація виливок та призначення припусків на механічну обробку ...... 23
2.2 Розробка електронної моделі та креслення виливки ........................................ 32
2.3 Опис технології лиття .......................................................................................... 33
2.3.1 Підготовка та склад шихти для плавлення .................................................. 33
2.3.2 Режим нагріву та технологія лиття .............................................................. 34
2.3.3 Склад формувальної суміші .......................................................................... 38
2.3.4 Конструкція ливарного оснащення .............................................................. 41
2.4 Висновки до розділу 2 ......................................................................................... 43
3 МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ЛИТТЯ З ЧАВУНУ ДЕТАЛІ «СУПОРТ» .......... 44
3.1 Розробка електронної моделі ливникової системи для деталі «Супорт» ....... 44
3.2 Створення сітки кінцевих елементів .................................................................. 48
3.3 Завдання початкових та граничних умов .......................................................... 51
3.4 Моделювання заповнення та кристалізації ....................................................... 53
3.5 Аналіз процесу лиття за стадіями процесу ........................................................ 55
3.6 Розробка заходів щодо вдосконалення технології............................................ 59
3.7 Висновки до розділу 3 ......................................................................................... 65
4 РОЗРОБКА ТА ПАРАМЕТРИЗАЦІЯ ЛИВАРНОЇ ФОРМИ ДЛЯ
ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ ТИПУ «СУПОРТ» З ЧАВУНУ ................................... 66
4.1 Аналіз алгоритмів конструювання чавуноливарного оснащення ................... 66
2

4.2 Розробка електронного типового складання форми ......................................... 69
4.3 Створення бази даних параметризованих типових елементів форми ............ 73
4.4 Опис процедури прискореного проектування ливарних форм в САПР ........ 84
4.5 Висновки до розділу 4 ......................................................................................... 86
ВИСНОВКИ ................................................................................................................... 87
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ .............................................................................. 88

3

ВСТУП

Лиття в піщано-глинисті форми дає можливість отримувати виливки різних
розмірів та конфігурацій при малих термінах підготовки виробництва, тому до
80% виливків з чавуну отримують литтям у піщано-глинисті форми. Низька
вартість матеріалів ливарних форм та велика продуктивність автоматичних
формувальних ліній (від 240 форм за годину (опочне формування) і до 500 форм
за годину (безопочне формування)), робить цей спосіб економічно доцільним при
масовому та серійному виробництві.
При масовому виробництві навіть низький рівень браку викликає великі
втрати підприємств. Тому комплексна розробка технології лиття та проектування
оснащення є актуальною для масового виробництва.
Метою роботи є створення методики проектування оснащення на базі
стандартних елементів оснащення, яке дозволить підвищити якість та швидкість
проектування. У роботі наведено розробку технологічного процесу отримання
виливки та метод проектування чавуноливарного оснащення. У магістерській
кваліфікаційній роботі проведено системний аналіз існуючих алгоритмів та баз
даних типових конструкцій чавуноливарного оснащення. Для аналізу якості
проектування оснащення застосовується метод кінцевих елементів.
Технічна новизна в роботі представлена типовою розробкою
параметризованої моделі ливникової системи для лиття виробу «Кронштейн
кріплення заднього гальма».

4

1 ОГЛЯД ТА АНАЛІЗ МЕТОДІВ ПРОЕКТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ
ПРОЦЕСІВ ТА КОНСТРУКЦІЇ ЛИВАРНИХ ФОРМ ДЛЯ ВИРОБІВ ІЗ
ЧАВУНУ В МАСОВОМУ ВИРОБНИЦТВІ

1.1 Класифікація типів виробів із чавуну, одержуваних литтям у піщані
форми

Лиття чавуну в піщані форми можна отримувати виливки різних розмірів і
форм. У автомобілебудуванні це основний спосіб отримання заготовок із чавуну.
За масою виливки поділяють на чотири групи: мілкі (максимальна маса
10 кг), середні (50 кг), великі (500 кг) та важкі(понад 500 кг) [5].
За ступенем складності виливки поділяють на шість різних груп.[6].
Для першої групи виливків характерними рисами є: невисокі підсилювальні
ребра, фланці, бурти, прямолінійні та гладкі поверхні утворюють тіло виливки.
Просту форму так само мають і внутрішні поверхні виливки. (рис. 1.1). До першої
групи можна віднести такі виливки: диски, муфти, рукоятки фланці, кришки,
маховики.

Рисунок 1.1 – Виливки першої групи складності
Друга група виливків представлена виробами, що поєднують циліндричні,
плоскі та криволінійні поверхні з наявністю бобишок, ребер, отворів та буртиків.
Поверхні, що утворюють внутрішні порожнини – прості. Порожнини
характеризуються вільними виходами назовні та простою формою.
5

Другу групу представляють такі виливки: вилки, прості корпуси, зубчасті
колеса, маховики зі спицями (рис.1.2).

Рисунок 1.2 – Виливки другої групи складності
Третя група виливок представлена виробами, що мають циліндричну або
коробчасту форму, яка поєднується з бобишками, фланцями та криволінійними
поверхнями. Так само характерні отвори та незначні заглиблення. Для внутрішніх
порожнин виливки характерно наявність заглиблень та виступів з невеликими по
висоті ребрами та бобишками. Порожнини зазвичай мають вільний вихід на
поверхню деталі, що виключають необхідність використання піщаних стрижнів.
Група представлена наступними виливками: різні корпуси, відповідні опису
групи, патрубки, шпинделі. (рис.1.3).

Рисунок 1.3 – Виливки третьої групи складності
Четверта група виливок представлена виробами, що мають переважно
закриту форму (рідше окремо відкриту). Зовнішні поверхні виливків мають
складну криволінійну форму, з наявністю заглиблень та виступів різної висоти.
Складна конфігурація виливок накладає певні обмеження на технічний процес.
Через складної форми внутрішніх порожнин, необхідне використання піщаних
стрижнів.
6

До цієї групи належать такі виливки: траверси, порожнини турбін, картери
складної форми, корпуси редукторів, станини пресів. (рис. 1.4).

Рисунок 1.4 – Виливки четвертої групи складності
П'ята група включає в себе виливки складної циліндричної або коробчастої
форми, з ребрами, що мають перетину під різними кутами, виступами та
поглибленнями, різної глибини. Внутрішні порожнини виливок мають складну,
переважно закриту форму, поганий вихід на поверхню виливки.
Характерними виливками для цієї групи виступають: корпуси повітродувки,
головки циліндрів, фундаментні рами, кришки циліндрів великих дизелів,
станиниметалообробних верстатів (рис. 1.5).

Рисунок 1.5 – Виливки п'ятої групи складності
Шоста група виливок представлена виливками, що мають виключно складні
форми, всі виливки закритого коробчастого або циліндричного типу. Як і в
виливках п'ятої групи мають місце перетину зовнішніх ребер, але на додаток до
них можуть знаходитися фланці та кронштейни. Внутрішні порожнини також, як і
зовнішні мають виключно складну форму, переважно із поганим виходом на
поверхню виливки.
До цієї групи належать такі виливки: деталі повітродувок, блоки циліндрів,
блок-картери, станини спеціальних металорізальних верстатів,
7

робочі колеса гідротурбін, складні корпуси (рис.1.6).

Рисунок 1.6 – Виливки шостої групи складності
1.2 Традиційні методи виготовлення виробів із чавуну литтям у піщані
форми

Ливарне виробництво – один із найраціональніших і універсальних способів
отримання заготовок та деталей у різних сфер виробництва. Наприклад, у
машинах та промисловому обладнанні частка литих деталей близько 50%, в
автомобілях приблизно 55%у металорізальних верстатах – 80% [1].
Засобом лиття можна отримувати заготовки та деталі різних форм і
габаритів. Залежно від способу лиття та процесу кристалізації заготовка набуває
унікальних характеристик.
Технологічним процесом лиття називають, одержання з металів і сплавів
шляхом заливання розплаву в порожнину форми. Під технологічним процесом
лиття розуміють спосіб одержання заготовок шляхом заливання розплаву в
робочу порожнину форми. В результаті охолодження та подальшої кристалізації
формується геометрія виливки, відповідна геометрії порожнини форми, в яку
подається розплавлений метал. Внутрішні порожнини, які неможливо виконати
робочою поверхнею форми, одержують за допомогою установки піщаних
стрижнів у форму перед заливкою. Після затвердіння та охолодження виливки
8

витягають із форми, відокремлюють від ливникової системи і вибивають від
піщаних стрижнів. Потім виливки відправляють у дробометну машину для
остаточної зачистки поверхонь, після чого загартовують.
Виливки з чавуну в масовому виробництві одержують двома основними
способами лиття: в кокіль і піщано-глиняні форми [3].
Кокільне лиття застосовується при масовому та серійному виробництві,
можливе отримання виливок різних конфігурацій від найпростіших до особливо
складних.
При литті металу в кокіль щільність виливок підвищується за рахунок більш
швидкого процесу кристалізації, а також основні механічні властивості вищі на
15-30% порівняно з литтям у піщані форми. Таким чином утворюється більш
дрібнозерниста структура, що підвищує щільність та пластичність металу
виливок. При лиття в кокіль точності виготовлення виливок підвищується, а,
отже, знижуються припуски на механічну обробку, за рахунок чого збільшується
вихід придатного металу до 75-95% [4].
До недоліків лиття чавуну в кокіль відносяться: підвищена трудомісткість
виготовлення оснащення; обмеження за складністю конструкції та товщини
стінок; схильність виливок до утворення тріщин [4].
Виходячи зі специфіки способу, застосування кокільного лиття має сенс для
отримання простих чавунних виливок, що не мають тонких ребер та не вимагають
значної механічної обробки. Оскільки інтенсивне охолодження кокілю, накладає
обмеження на отримання тонкостінних протяжних виливок. У чавунних виливках
даний фактор призводить до такого дефекту, як відбілювання [3].
Лиття чавуну в піщані форми - це один із найпоширеніших способів лиття, за
допомогою нього отримують близько 80% всіх виливок. Він підходить як для
масового та серійного, так і для дрібносерійного та одиничного виробництва [4].
Основними перевагами способу є дешевизна виробництва та найменша
тривалість освоєння виробництва у порівнянні з іншими способами лиття.
При реалізації лиття на піщані форми доводиться стикатися з наступними
проблемами: отримання виливок з високими вимогами до точності; вимоги
організації великих площ під виробничий майданчик; низький відсоток виходу
9

придатного металу, менше 60%; проблема отримання дрібних виливок; складність
отримання тонкостінних виливок [4].
Лиття чавуну в піщані форми є найбільш поширеним способом отримання
чавунних виливок. Він універсальний як з економічної, так і з практичної точки
зору і дозволяє отримувати виливки будь-яких конфігурацій за будь-яких типів
виробництва.
Ливарна піщана форма, виготовлена на автоматичній формувальній лінії
завжди складається з двох напівформ - верху та низу. Площина, якою проходить
розділення форми - називається площиною рознімання. Форми бувають з
вертикальною та горизонтальною площиною рознімання: вертикальна
використовується в рамочному формуванні, коли форма утворена виключно
масивом формувальної суміші; горизонтальна найбільш поширена і зустрічається
в рамочному формуванні, коли формувальна суміш обмежена стінками ящика
(опоки). Усередині форми знаходиться робоча порожнина, що отримується
відбитком оснащення, модельної плити низу та верху.
Рисунок 1.7 – Ливарні форми верху та низу
В отриману порожнину подають розплавлений метал. Необхідність
використання двох напівформ визначається, вимогою до формування суміші та
виключенням внутрішніх порожнин. Також елементи ливникової системи
розташовуються на різних рівнях і просто не можуть бути отримані
одностороннім формуванням [7].
Внутрішні порожнини у виливках отримують за допомогою піщаних
стрижнів. Піщані стрижні являють собою виріб повторюють своєю формою
внутрішню порожнину виливки. Їх виготовляють із спеціальних стрижневих
10

сумішей на основі піску. При масовому виробництві стрижні одержують у
стрижневих машинах, де пісок під тиском нагнітається в гарячу форму, після чого
спікається, знаходячи потрібну форму. Спікання відбувається за рахунок
температури та спеціальних хімічні добавки до суміші. Стрижні також є разовим
матеріалом і після затвердіння виливки вибиваються з неї. Для виробництва
складних виливок може вимагатися до кількох десятків стрижнів.
Для фіксації стрижнів у формі їх обладнають опорною частиною, званою
знаком. Знак служить для встановлення та центрування стрижня формі та не дає
йому зміститься при подачі розплаву у форму. Він являється продовженням
формотворчої частини стрижня, його розмір залежить від габаритів самого
стрижня та умов його встановлення. Головною умовою є фіксація стрижня у
формі. Знаки бувають горизонтальними та вертикальними, ухил на їх гранях
зазвичай становить близько 10-15 градусів, а між знаковими частинами стрижня
та формою завжди передбачається настановний зазор рівний 0,3-2 мм [7].
Коли розплав металу потрапляє у форму, починається її інтенсивний прогрів.
Так як форма складається з формувальної суміші, а так само, можливо наявність
піщаних стрижнів, всі складові цих елементів починають виділяти велику
кількість газів. Незважаючи на те, що форма газопроникна, цього недостатньо.
Для додаткового відведення газів створюють систему отворів показаних на рис.
1.8. Аналогічні наколи роблять і у піщаних стрижнях. При недостатньому
відведенні газів з форми, вони замикаються всередині порожнини, що
заповнюється металом, що призводить до появі газових порожнин [7].
11

Рисунок 1.8 – Піщано-глиниста форма з вентиляційними каналами [7]
1 – Вентиляційний канал
Піщано-глинисті форми транспортуються та ущільнюються в металевих
рамках, званих опоками. Опоки - це литі вироби одержувані з різних матеріалів,
залежно від розмірів та призначення вони можуть бути виготовлені зі сталі,
алюмінієвих сплавів, чавуну. Для відведення газів у бічних стінках опок
передбачені отвори. Для кращого утримання та ущільнення суміші, внутрішні
краї опок забезпечуються бортиками. Опоки великих розмірів мають ребра на
підставі, що запобігають обсипанню суміші і грають роль ребер жорсткості, що
надають опоку стійкість до навантажень. Для центрування та скріплення один з
одним опоки верху та низу мають спеціальні припливи та «вушка», через які вони
скріплюються між собою.
В одній ливарній формі може розташовуватися до кількох десятків виливок.
За такої конфігурації основною умовою є ідентичний підведення металу до
кожної виливки, а так само заливка повинна проводиться через загальну
ливникову систему. Основні прохідні перерізи по ходу рухи розплаву
розраховуються (рис.1.9) [8].
12

Рисунок 1.9 – Приклад ливникової системи з кількома виливками в опоку
1 – прибутки; 2-стояк; 3 – ливниковий канал; 4 – вихід із ливника; 5 – вхід у
шлаковловлювач; 6 - шлаковловлювач; 7 - вихід з шлаковловлювача; 8 – виливок;
9 – реакційні камери; Н, В – низ та верх форми [7].
Для правильної роботи ливникової системи необхідно витримувати певні
співвідношення прохідних перерізів стояка, шлаковловлювача, живильників.
Якщо площа поперечного перерізу стояка більша поперечного перерізу
шлаковловлювача, а шлаковловлювач більше живильника, ливникова система
називається закритою. Таке співвідношення розмірів прохідних перерізів
ливникової системи створює умови, що сприяють повного заповнення всіх
каналів розплавом. При такому пристрої системи - шлак і частинки формувальної
суміші, надходячи разом з металом, залишаються в шлаковловлювачі, не
потрапляючи в порожнину форми. При розрахунку закритої ливникової системи
виходять із наступного співвідношення прохідних перерізів:

13

��������:��ш: ��ст = 0,1: 1,1: 1,5 (1.1)
де:
�������� – мінімальний прохідний переріз;
��ш - перерізи шлаковловлювача;
��ст - перерізи стояка.
Також крім закритої ливникової системи, існують відкрита і комбінована
ливникові системи. Відкрита ливникова застосовується для легко окиснюваних
сплавів (алюміній, сталь та ін.), а також великих виливок. Особливістю відкритої
системи є встановлення в неї спеціальних фільтрів для шлаковидалення. Прохідні
перерізи в такій системі, на відміну від закритої, збільшуються в процесі руху
металу. Співвідношення прохідних перерізів:

��ст: ��ш: ��п = 1: 1,1: 1,25 (1.2)
де
��п - перерізи ливника.
Після заливання та кристалізації розплаву необхідно витягти «кущ», що
вийшов, з форми. Форма потрапляє на спеціальні вібраційні грати, завдяки дії
вібрації суміш, складових тіла форми, руйнується і провалюється крізь грати і
транспортною стрічкою відправляється назад до сумішо-підготовчих установок.
Крім суміші з виливки також частково видаляються піщані стрижні. Після того як
«кущ» очищений, його транспортують далі для фінішної обробки.
Під фінішною обробкою розуміють операції вибивання стрижнів, обрубки,
зачистки задирок, гострих кромок, термообробки, пробивки залитих отворів,
фарбування, механічної обробки, контроль та виправлення дефектів.
Обрубка – операція відокремлення елементів ливникової системи від тіла
виливки. Для сталей та чавунних сплавів застосовує метод видалення ливникової
системи за допомогою молотків. Для пластичних сплавів частіше застосовують
газові різаки, стрічкові чи дискові пилки.
Відокремлені від ливникової системи виливки необхідно зачистити від
пригорілої суміші і дрібних задирок, для цього їх від галтувальні барабани. Також
виливки очищають методом дробометної обробки. Крім цього іноді застосовують
14

вібраційну очистку, дробоструминну або піскоструминну обробку. Після
заливання можуть виникати незначні дефекти у вигляді проток, заток, задирок, які
усувають на операції зачистки. На зачищення виливки надходять після обрубки,
вибивання та дробометної обробки зачищаються на наждачних колах.
При обробці простих дрібних виливок піщані стрижні видаляються їх, на етапі
вибивання чи дробометної обробки. Стрижні зі складних дрібних та середніх за
масою виливок видаляють на пневматичних вібраційних машин (рис. 1.10) [9].

1 – упор, 2 – притискна планка, 3 – пружина, 4 – напрямні, 5 – штовхач, 6 –
вібратор, 7 – виливок
Рисунок 1.10 – Пневматичний вібраційний верстат для вибивання
стрижнів [9]
Для покращення фізико-механічних властивостей виливки виконують
загартування або термообробку. Залежно від сплаву з якого вона відлита
застосовують різні види термообробки. Для білого чавуну виконують відпал, з
подальшим отриманням ковкого чавуну. Для виливок зі сталі також застосовують
відпал та нормалізацію. Для виливок з алюмінію та магнієвих сплавів, так само,
як і для сталевих, застосовують відпал.
При виробництві заготовок неминуче виникає брак, який не впливає на
експлуатаційні характеристики заготовок, проте є неприйнятним. Наприклад,
поверхневі усадкові раковини або невеликі тріщини. Такі дефекти усувають за
15

допомогою електродугового або газового зварювання. Можливе застосування
металізації, пайки та просочення спеціальними складами.
Однією з найбільш відповідальних операцій фінішної обробки є контроль
якості виливок. Залежно від призначення, до виливок висуваються різні вимоги та
кожній вимозі відповідає особливий спосіб контролю. Для розмітки виливки та
перевірки її на відповідність кресленню та електронній моделі, її розрізають та
досліджують. Так само на зрізах можна побачити приховані дефекти такі як,
усадкові раковини та пористість. Неруйнівні методи дослідження включають
рентгенографію, ультразвук, метод проникаючих рідин. Самим простим методом
є первинний візуальний огляд, що дозволяє визначити видимі дефекти та якість
поверхні.
Для запобігання корозії поверхонь виливок, що працюють у складні умови
(вузли шасі автомобіля; станини; блоки циліндрів) заготівлі фарбують або
ґрунтують. Існує кілька методів фарбування заготовок: розпилення фарби
пневматичними пістолетами, занурення (заготівку занурюють у ванну з фарбою).

1.3 Аналіз програмних продуктів розробки технології та конструкції
оснащення

Програмне забезпечення використовується для створення електронних
моделей та макетів виробів, оснащення та технічних процесів лиття.
Для проектування виробів та оснащення можуть застосовуватись різні
САПР. До них належать насамперед «великі» системи САПР, такі як CATIA та
NX.
CATIA - CAD/CAM/CAE – система для розробки виробів та оснащення для
лиття та його моделювання на різних етапах життєвого циклу. CATIA працює на
основі ядра CNEXT, яке містить засоби як для опису процесів так і для опису
геометрії та її створення з можливістю збереження. Також можна
використовувати вигляди з бібліотек та баз даних корпоративних знань.
16

Програмний продукт CATIA призначений для наступних галузей
промисловості:
• Машинобудівної
• Автомобільної
• Електронної
• Широкого споживання
• Аерокосмічної
• Будівельної
• Суднобудівної
CATIA V5 (рис. 1.11) складається з платформ, які представляють собою
розділи програмних продуктів, що використовують різні рівні функціональності
та витрат для вирішення аналогічних завдань. Існує три платформи: Р1, Р2, і Р3.
Платформа Р1 - це набір засобів та модулів CAD/CAM – системи, яка є
частиною PLM середовища , яка в свою чергу має можливість доповнення
продуктами інших платформ для підвищення продуктивність. Така платформа є
відносно дешевим рішення для малих та середніх підприємств.
Платформа Р2 - це сучасніший варіант системи CAD/CAM/CAE, яка надає
можливість колективної розробки виробів із застосуванням всього спектра
модулів.
Платформа Р3 включає спеціалізовані модулі найвищої продуктивності.
Так само CATIA має області застосування (домени), вони включають в себе
модулі, що дозволяють вирішувати завдання, які виникають у процесі життєвого
циклу виробу. Виділяють сім таких областей:
1. Написання програм для верстатів з ЧПК;
2. Машинобудівне проектування;
3. Синтез виробів промисловості;
4. Розробка дизайну виробів;
5. Організація управління обміном даними та проектуванням;
6. Проектування різних комунікацій та систем;
7. Інженерний аналіз;
Переваги програмного продукту CATIA:
17

− Модуль дозволяє проводити кінематичний аналіз виробів та
складальних одиниць;
− Добре реалізований модуль поверхневого моделювання;
− Розширений модуль роботи з МКЕ;
− Зручність спільного проектування;
− Продумана система відображенні структури складання;
− Добре реалізований модуль роботи з листовим металом;
Недоліком даного продукту є погано реалізований модуль креслення [11].
Рисунок 1.11 – Символіка CATIA V5
NX 9.0 (рис. 1.12) є флагманською CAD/CAM/CAE - системою. Програма
використовує ядро геометричного моделювання Parasolid.
CAD модуль – призначена для розробки проектно-конструкторської
документації, а саме: моделювання деталей, збірок, креслень; аналіз; оптимізація
конструкції.
CAM модуль – набір додатків, що входять до цього модуль дає можливість
створення електронного макета виробу та його входжень, які в подальшому
будуть використовуватись на різних стадіях процесу підготовки виробництва.
18

Функціональність програм дає можливість автоматизувати процес
проектування виробу, а гнучка система асоціативності спростити внесення
коригувань у вироби.
CAE модуль – це набір засобів інженерного аналізу заснованих на
попередній і подальшої обробки, що підключається до інтерфейсу розрахункових
машин. Дані програми побудовані на базі геометричного ядра Parasolid та
використовують платформу NX CAD. Усі моделі, що завантажуються в цей
модуль мають асоціативний зв'язок із CAD модулем. При внесенні змін до
геометрію це також відобразиться у вже завантажених деталях. Така система
дозволяє вести підготовку виробництва виробу без відстеження останніх змін.
Перевагою програмного продукту NX є концепція асоціативності, яка
дозволяє пов'язати всі параметри моделі в різних модулях NX і керувати ними з
CAD модуля, зміни будуть проводиться у всіх модулях куди завантажено виріб.
Крім того, з геометричними об'єктами можна пов'язати будь-яку інформацію, яка
описує цей виріб [12].

Рисунок 1.12 – Завантажувальна сторінка NX9.0
До «середніх» систем, які знайшли застосування під час розробки виробів та
оснащення для лиття відноситься КОМПАС-3D. Це – система тривимірного
проектування, що поєднує в собі твердотільне та поверхневе моделювання. Цей
продукт використовує своє власне математичне ядро C3D та параметричні
технології.
19

Програмний продукт забезпечує проектування машинобудівних виробів будь-якої
складності та відповідно до найпередовіших технологій. Система має інструменти
для проектування збірок «згори донизу», а також за класичним методом «знизу
догори».
КОМПАС-3D включає:
- Можливість створення як 2D так і 3D моделей;
- модуль поверхневого моделювання;
- можливість колективної роботи над проектами, що включають у собі
велику кількість деталей;
- вузькоспеціалізовані функції, наприклад, для створення ливарних форм
(створення ливарних ухилів, порожнин за формою виробу та площин роз'єму);
- автоматична побудова розгорток у кресленнях;
- можливість створення стандартних бібліотек та елементів, заданих
користувачем;
- можливість експорту файлів у різні CAD/CAM/CAE системи [13].
Проектування ливарного оснащення вимагає, в основному, роботи з
твердотільним моделюванням. Подальше життя проекту пов'язане з
неодноразовим запровадженням правок та змін, що накладає вимогу
асоціативності для вузлів та елементів. Таким чином NX9.0 - програмний
продукт, що відповідає всім вище переліченим вимогам.
Він має зручний CAD модуль, що поєднує в собі твердотільне і поверхове
моделювання, на відміну від CATIA V5, а також систему асоціативних зв'язків,
що дозволяє прискорити проектування. Для комп'ютерного моделювання та
оптимізації технологічних процесів лиття та кристалізації і в даний час
застосовуються наступні програми: CAE LWMFlow, ProCAST, CastCAE,
SOLIDCast.
Відмінності цих програм полягають у аналізованих видах лиття,
використовуваних операційних системах, чисельних методів, одержуваних
результатів.
LVMFlow використовується для більшості видів ливарних процесів:
Лиття в кокіль;
20

Лиття під низьким тиском;
Лиття в землю;
Лиття під високим тиском;
Лиття по моделях, що виплавляються.
У програмі представлений база даних матеріалів форм і сплавів, можливістю
поповнення, що дозволяє отримати більш точний результат для будь-яких
матеріалів.
Обчислювальний процес програми заснований на МКО (методі
контрольованого обсягу), який дає можливість розрахувати:
- температурні коливання форми та виливки;
- процес заповнення форми металом;
- поле рідкої фази;
- потоки конвекції;
- швидкісні поля;
- поля тисків,
- деформацію виливки і напруги, що виникають у ній;
- ймовірність виникнення дефектів у виливку;
- ефективність роботи фільтруючих елементів;
- розробити технологію ЛПД;
- необхідний обсяг живильників;
- процес розподілу газів у формі під час заливання;
- можливість захоплення повітря при заповненні форми;
- знос форми; [14].
Система ProCAST на відміну від LWMFlow ґрунтується на методі кінцевих
елементів. Цей метод дозволяє точно описати геометрію виливки і форми
розрахункової моделі а також облік наступних процесів:
- металургійного
- теплового характеру
- напружено-деформованого
- кристалізаційного
21

У порівнянні з LWMFlow, ProCAST має більшу кількість моделюваних видів
лиття.
Система здатна розрахувати такі теплофізичні властивості сплаву, як:
густина; в'язкість; крива виділення твердої фази; теплопровідність; ентальпія.
А також механічні властивості сплаву: коефіцієнт лінійного розширення; модуль
Юнга; коефіцієнт Пуассона; межа текучості [15].
В результаті аналізу доступних програмних продуктів для моделювання
процесу лиття було обрано програму LWMFlow. Вона відповідає всім вимогам
ливарного виробництва має простий інтерфейс, дає достовірні результати
моделювання та має широкі можливості.
Використання пакету LWMFlow дозволяє знизити роль натурального
експерименту, виготовляти виливки вищої якості та складнішої конфігурації, що
дозволяє знизити витрати на підготовку виробництва.

1.4 Висновки до розділу 1

1) Встановлено основні типи, форми та геометрія виробів,одержуваних
литтям з чавуну в піщані форми.
2) Проведено аналіз структури ливарного оснащення для лиття чавуну в
піщано-глинисті форми.
3) Виконано огляд та обґрунтовано вибір програмного забезпечення для
проектування та моделювання лиття в піщані. Для проектування оснащення
використовується NX9.0, для моделювання процесу лиття LWMFlow.
4) Виявлено основні завдання магістерської кваліфікаційної роботи:
− Розробка технології лиття у піщану форму деталі.
− Розробка кронштейну кріплення заднього гальма.
− Розробка деталі «Супорт».
− Моделювання процесу лиття у піщану форму деталі.
− Розробка параметричної електронної моделі оснащення для лиття.
− Створення бази даних типових елементів ливарного оснащення.
22

2 РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ЛИТТЯ В ПІЩАНУ ФОРМУ ДЕТАЛІ ТИПУ
«КРОНШТЕЙН КРІПЛЕННЯ ЗАДНЬОГО ГАЛЬМА»

2.1 Класифікація виливок та призначення припусків на механічну
обробку

Для зниження витрат на освоєння та запуск виробництва нових деталей,
необхідно розробити оптимальний технічний процес, оцінити та оптимізувати
витрати праці, енергії та ресурсів. Класифікація виливка є основою розробки
технології.
Всю класифікацію виливок можна провести за трьома основними ознаками:
- конструктивна складність;
- технологічна складність;
- спеціальні умови.
Кожна ознака поділяється на фактори, а фактор на групи складності. Усього існує
6 груп складності, і для кожної з них визначено класифікаційні критерії.
Першою ознакою виступає конструктивна складність виливка, вона
поділяється 5 факторів, кожен з яких у свою чергу поділено на шість груп
складності (табл. 2.1).
Таблиця 2.1 - Фактори оцінки складності
Фактори оцінки конструктивної складності.
Складність Маса Максимальний Товщина Характеристика
поверхні габаритний стінок виступів та
розмір заглиблень

Для початку проводиться аналіз щодо складності поверхні.
Основними параметрами виступають:
- наявність у виливку внутрішніх порожнин складної форми, з вільним чи
закритим виходом на поверхню;
- наявність отворів заглиблень та виступів;
- наявність у виливку поверхонь мають складну конфігурацію;
23

Група складності визначається за принципом: чим складніше поверхня
виливки і що більше внутрішніх порожнин, то вище група.(табл. 2.2).
Таблиця 2.2 – Група складності виливки за складністю поверхні
1 2 3 4 5 6
Незначні Зовнішні Те саме, з Конфігурація Закриті Те саме, з
виступи та криволінійні наявністю закритої форми зі наявністю
поглиблення поверхні та внутрішніх форми складними тонких
прості порожнин порожнина ребер
внутрішні криволінійної ми,
порожнини форми наявність
каналів

Рисунок 2.1 – Оцінка складності поверхні
Проведено аналіз криволінійності поверхонь, з результатів якого слід, що
деталь відноситься до другої групи складності за типом поверхні, так як зовнішні
поверхні мають просту криволінійну форму.
Класифікація за масою проводиться за принципом: чим вища маса (кг), тим
складніше виливок (табл. 2.3).

24

Таблиця 2.3 - Група складності виливки по масі
1 2 3 4 5 6
<100 100-1000 1000-4000 4000-8000 8000-25000 >25000
Маса чавунних виливок, одержуваних литтям у піщані форми на виробництві
не перевищує 100 кг, тому всі вони відносяться до першої категорії складності за
масою.
З урахуванням щільності високоміцного чавуну ВЧ-50 7200 кг/м3, маса
деталі дорівнюють 1.2 кг (рис. 2.2).

Рисунок 2.2 – Класифікація залежно від маси виливки

При класифікації виливки за габаритними розмірами діє той ж принцип, що й
у класифікації за масою: чим виливок більший, тим він складніше (табл. 2.4). Як
правило, в умовах виробництва неможливо отримувати чавунні виливки з
максимальним розміром більше 720, оскільки розмір опок 800х700. Всі виливки
мають одну групу складності за габаритним розміром.
Таблиця 2.4 - Група складності за максимальним габаритним розміром
1 2 3 4 5 6
<1000 1000-1600 1600-3000 3000-4000 4000-6000 >6000
25

За допомогою функції «Розмір заготовки» у програмі NX "проектування
прес-форм" визначено габаритні розміри виливки, які склали "159,6 х 158,2 х
48,3" (рис. 2.3).

Рисунок 2.3 – Габарити виливки
При класифікації за товщиною стінки працює принцип: чим товщі стінка, тим
нижча група складності. (табл. 2.5).
Таблиця 2.5 – Група складності по товщині стінки
1 2 3 4 5 6
<1000 1000-1600 1600-3000 3000-4000 4000-6000 >6000
За допомогою функції аналізу NX "Перевірка товщини стінок" визначено
максимальну та середню товщину стінок (рис. 2.4).

Рисунок 2.4 – Аналіз товщини стінок
26

Середня товщина стінок склала 6.44 мм, що відносить деталь до 6 групи
складності за товщиною стінок.
Потім проводиться аналіз щодо складності заглиблень (табл. 2.6).
N – кількість виступів заглиблень та ребер присутніх у виливку;
h – висота заглиблень виступів та ребер.

Таблиця 2.6 - Група складності за характеристикою виступів та заглиблень
1 2 3 4 5 6
30<h<75 h>75
h<30 N<5 N<5 h>75 h>75 h>75
N<5 h<30 30<h<75 N=5-10 H=11-15 H>15
N>5 N<5

Рисунок 2.5 – Аналіз заглиблень
Виливка не має великої кількості заглиблень, а висота самого значного їх
дорівнює 7 мм, отже, деталь ставитися до першої групі за складністю та
характеристикою виступів та заглиблень (рис.2.5).
Класифікація виливок, одержуваних литтям у піщані форми технологічної
складності виготовлення Технологічна складність включає 4 фактори (табл. 2.7).

27

Таблиця 2.7 - Фактори оцінки технологічної складності
Фактори оцінки технологічної складності виливки
Кількість Види механічної Технічні Відповідальність
стрижнів або обробки вимоги призначення
вкладишів

Аналіз за кількістю піщаних стрижнів, що використовуються у виливках,
для створення внутрішніх порожнин та заглиблень. (табл. 2.8).
Таблиця 2.8 - Складність виливки за кількістю піщаних стрижнів
1 2 3 4 5 6
до 1 2-5 6-12 13-20 21-30 >30

У виливках відсутні заглиблення, які неможливо отримати без допомоги
піщаних стрижнів. Кількість стрижнів - 0, деталь відноситься до першої групи.
Складність виливки варіюються залежно від обсягу її подальшої механічної
обробки, кількості сторін з яких виливок обробляється і чистоти одержуваної
поверхні. (табл. 2.9).
Таблиця 2.9 - Складність виливки за кількістю та типом механічної обробки
1 Без обробки або до 10% поверхні (свердління)
2 Одна – дві сторони чи від 10 до 15% поверхні;
Rz-10-5; Ra-2.5-1.25
3 Із трьох сторін або від 15 до 20% поверхні;
Rz-5-2.5; Ra-1.25-0.63
4 З чотирьох сторін або від 20 до 25% поверхні;
Rz-2,5-0,63; Ra-0.63-0,16
5 З п'яти сторін або 25-30% поверхні
Ra-0,16-0,04.
6 З шести сторін або більше 30% поверхні Ra<0,04

28

Група складності з механічної обробки визначається за двома критеріям:
кількості сторін обробки та площі обробки, з урахуванням шорсткості поверхні.
Проведено аналіз за обома критеріями (рис. 2.6 та 2.7).
- За площею обробки:

Рисунок 2.6 – Площа обробки

Рисунок 2.7 – Загальна площа поверхні
29

Загальна площа поверхонь 41371 мм.
Площа обробки 15307 мм, тому площа обробки у %:

15307
∗ 100% = 37%
41371

Площа обробки відповідає групі складності 6, однак, крім площі
враховується і шорсткість поверхні. Кронштейн є вузлом шасі, його поверхні не
вимагають висококласної обробки, чистота поверхні не перевищує Rz20. Тому
слід звернутися до другому критерію.
- За кількістю сторін обробки:
Як видно з рисунків, заготовка оброблена з трьох сторін, а отже вона
відноситься до 3 групи складності з механічної обробки.
Однією з найважливіших ознак класифікації виливка є її група складності з
відповідальності призначення наведена у табл. 2.10.
Таблиця 2.10 – Складність виливки щодо відповідальності призначення
Група складності виливки
1 2 3 4 5 6
Загального Відповідального Особливо
призначення призначення відповідального
призначення

Досліджувана деталь, що отримується з виливка, є вузлом шасі, отже,
розраховується на міцність і піддається контролю за ударну в'язкість, відносне
подовження, межу плинності. Деталь працює при постійних динамічних
навантаженнях та її руйнування може загрожувати життю людей. Провівши
аналіз вимог до деталі, слідують віднести її до 6 групи складності.
У табл. 2.11 наведено фізичні, механічні та гідравлічні критерії, що
визначають складність виливки за відповідальність її призначення.

30

Таблиця 2.11 – Критерії, що висуваються до виливки
Група Ознаки, що визначають складність
складності
Висуваються вимоги щодо хімічного складу та фізико-
6 механічних властивостей. Особливі вимоги до суцільності та
однорідності виливки. Вимога непроникності виливки при
тиску від 0,6 до 3,0 МПа
Висуваються вимоги щодо хімічного складу та фізико-
5 механічних властивостей. Вимога непроникності виливки
при тиску від 0,6 до 3,0 МПа
4 Висуваються вимоги щодо фізико-механічних властивостей.
Вимога непроникності виливка при робочому тиску 0.6 МПа
3
2 Не пред'являються
1

Вимоги, що пред'являються до виливки, відповідають 6-ій групі складності
щодо відповідальності призначення.
Коли групи складності виливки, за всіма критеріями визначено, можна
вивести наведену групу складності. Методика її визначення досить проста у табл.
2.12 заноситься кількість факторів що належать кожній групі складності і
починаючи з шостої групи в бік першої переносяться значення з кожного стовпця
до попереднього. І коли в одному зі стовпців набереться кількість факторів, що
дорівнює 5, тоді даний стовпець буде відображати загальну групу складності
деталі.
Таблиця 2.12 – Наведена група складності виливки
Група складності 1 2 3 4 5 6
Число факторів, що входять до групи 4 1 1 - - 3
Дотримуючись методики розрахунку, три фактори з 6 шостої групи
переносяться у третю, та якщо з третьої вже 4 чинники у другу. Таким чином у
31

другій групі знаходиться 5 факторів і наведена група складності, згідно методики
– друга.

2.2 Розробка електронної моделі та креслення виливки

Заготовку кронштейна кріплення заднього гальма отримують литтям чавуну
ВЧ-50 ГОСТ 26358-84 в піщано-глинисті форми. До геометрії виливки
пред'являються певні вимоги:
- Наявність ливарних ухилів. Це необхідно для отримання якісного відбитка
у формувальній суміші, за відсутності ухилів суміш обсипається.
- Помірна товщина стінок. У потовщеннях можлива поява усадкових
раковин.
- Виливка не повинна мати гострих кутів або різких переходів від товстих
стінок до тонких. Плавні округлення створюють умови для більш рівномірного
охолодження виливки, зменшують залишкові напруження, що запобігає
коробленню та утворенню тріщин.
Приймаємо ухили та радіуси внутрішні – 3мм, зовнішні – 1.5. Ливарні ухили
- 5 ° [6].
У конфігурації виливки є 12 отворів, які одержують свердлінням і
центральний отвір, що одержується литтям, з наступною механічною обробкою.
Припуски на механічну обробку для зовнішніх та внутрішніх поверхонь
приймаємо 15-25 мм. Припуски наносяться на поверхні контакту майбутнього
виробу з іншими деталями, отвори з діаметром менше 30 мм видаляють, і надалі
отримують свердлінням.
Також на модель виливки наносяться геометрія підведення живильників.
Креслення виливки складається відповідно до ЕСТД ГОСТ 3.1125-88.
Математична модель виливки та креслення виливки виконані в системі
автоматизованого проектування NX9.0 на основі деталі «кронштейн кріплення
заднього гальма» (рис. 2.8)
32

Рисунок 2.8 – Модель виливки

2.3 Опис технології лиття

2.3.1 Підготовка та склад шихти для плавлення

Шихтою називається набір вихідних матеріалів у певному розрахунком
співвідношенні, підготовлених для переплаву і завантажуються в плавильний
агрегат на жолоб, у ківш або форму з метою отримання сплаву необхідного
хімічного складу та фізико-механічних властивостей.
До складу входять такі шихтові матеріали:
При виробництві чавунного лиття – доменні чавуни чушкові, вторинні чорні
метали, феросплави, модифікатори, розкислювачі.
До неметалічної частини шахти відносяться: флюсуючі (шлакоутворюючі),
неметалічні розкислювачі, карбюризатори, кокс.
Також у виробництві використовується повернення ливарного виробництва:
ливники, живильники, браковані виливки, сливи, скрап, метал, зібраний при
сепарації шлаку і формувальних сумішей.
Для виробництва виливки використовується ВЧ-50 ГОСТ 26358-84.
33

Високоміцні чавуни характеризуються наявністю кулястого граніту, що
утворюється у структурі виливки під час кристалізації. Перевага кулястого
графіту перед пластинчастим полягає в меншому ослабленні структури металу, а
отже, відбувається менше концентрації напруг. Для отримання кулястої структури
графіту розплав модифікують. До нього додають магній у різному вигляді, у
відсотковому співвідношенні 0,03 - 0,07 від загального обсягу розплаву. Також
можливе введення магнієвих легованих елементів з феросиліцієм і нікелем в
діапазоні 8 - 10%.
Таким чином у процесі кристалізації графік приймає кулясту форму замість
пластинчастої. Високоміцні чавуни мають властивості литих вуглецевих сталей,
зберігаючи при цьому переваги чавуну, такі як хороша оброблюваність, висока
зносостійкість, високі ливарні якості.
Для розкриття повних можливостей високоміцного чавуну його піддають
повному циклу термічної обробки. Після гарту підвищуються механічні
властивості виливки, а так само вона позбавляється внутрішніх напруг. Хімічний
склад високоміцного чавуну (ВЧ-50 ГОСТ 26358-84) представлений у табл. 2.13.
Таблиця 2.13 - Хімічний склад ВЧ-50 ГОСТ 26358-84
Вуглець Кремній Марганець Хром Фосфор Сірка Залізо
(С) (Si) (Mn) (Cr) (P) (S) (Fe)
3,20-3,70% 1,90-2,90% 0,30-0,70% 0,15% 0,10% 0,02% основа

2.3.2 Режим нагріву та технологія лиття

Завантаження шихти проводиться за допомогою постових кранів та
завантажувальних форм. Форма встановлюється у зоні роботи вагових
електронних пристроїв. Потім проводиться заповнення шихтовими матеріалами
за допомогою мостового крана з електромагнітною шайбою.
Заповнену шихтою форму переміщають у плавильне відділення після чого
завантажують у плавильну піч. Після розплавлення шихти необхідно виміряти
температуру рідкого металу при вимкненій печі. Вимірювання температури
34

проводять за допомогою термопари, занурюючи в розплав чавуну на глибину 100-
200 мм. При досягненні температури печі 1450-1500°С відбирають пічну пробу і
направляють в лабораторію для хімічного аналізу складу.
За результатами аналізу проводять коригування хімічного складу керуючись
вимогами табл. 2.14. При підвищеному вмісті сірки, вище 0,012%, необхідно
нанести новий шлак шляхом додавання негашеного вапна, концентрату ФК 65 і
шамотного бою у співвідношенні 1,2;1,0;1,0.
Таблиця 2.14 - Коригування хімічного складу за результатами аналізу
Необхідна Найменування Розрахункова кількість речовини, що
зміна у речовини, що вводиться, в кг, на наступну кількість
змісті вводиться розплаву, т.
елементів
1 20 25 44 50 18
Збільшення Графіт 1,2 24 30 53 60 22
вуглецю на подрібнений
0,1%
Збільшення Феросиліцій 1,5 29 36 65 73 26
кремнію на ФС75-3
0,1% Феросиліцій 2,5 50 63 110 125 45
ФС45-3
Збільшення Феромарганець 1,5 29 36 63 71 26
марганцю на ФМн78
0,1% Феромарганець 1,6 32 40 70 79 29
ФМн70Ф-3
Збільшення Прутки міді 1 20 25 44 50 18
міді на 0,1% марки ГЛ20Л
Зниження Стальні пакети 31 625 781 1375 1562 558
вуглецю на Феросиліцій 1,5 20 25 44 50 27
0,1% ФС45-3
Зниження Феросиліцій 1,3 26 33 57 65 23
кремнію на ФС75-3
0,1%
35

Закінчення таблиці 2.14
Стальні пакети 52 1036 1295 2280 2590 936
Графіт подрібне 2,3 46 57 100 114 41
ний

Після доведення хімічного складу та перед переливом розплаву чавуну в піч
очікування необхідно направити другу пробу в лабораторію. Потім розплав за
допомогою жолоба розливають у печі очікування, попередньо розігрів його до
температури 1570-1590 °С. Після зливу, дзеркало рідкого чавуну очищають від
шлаку, потім, щоб уникнути інтенсивного чаду вуглецю та окислення рідкого
чавуну, вводять шматки електродного бою масою не менше 10 кг.
Хімічний склад розплаву для лиття представлений у табл. 2.15.
Таблиця 2.15 - Хімічний склад розплаву
Хімічний елемент Позначення Зміст, %
Вуглець C 3,50-3,80
Кремній Si 1,7-2,0
Марганець Mn 0,4
Сірка S ≤ 0,014
Фосфор P ≤ 0,05
Хром Cr ≤ 0,07
Нікель Ni ≤ 1,50
Хімічний склад чавуну у печі очікування повинен відповідати таблиці 2.16.

Таблиця 2.16 – Хімічний склад чавуну
Виливка Вміст елементів, %

C Si Mn S P Cr Cu Ni Sn

36

Закінчення таблиці 2.16
Кронштейн 3,6- 1,9- 0,3- ≤0,012 ≤0,05 ≤0,07 ≤0,3 ≤1,5 ≤0,03
кріплення 3,8 2,0 0,4
заднього

гальма

правий/лівий

Щоб уникнути випаровування хімічних елементів, видача розплаву чавуну на
лінію заливки з печей очікування повинна здійснюватися не раніше ніж через
двадцять хвилин після переливу рідкого чавуну в піч очікування.
Для покращення структури та підвищення механічних властивостей
виконують модифікування чавуну сферодизуючими модифікаторами Elmag 5900,
TDAK 6A. Наважки модифікаторів збирають заздалегідь поліетиленові пакети по
15 кг, з допуском на відхилення маси ± 0,05 кг. Модифікатор вводиться в сухий
прогрітий ківш, у протилежний бік від носіння ковша, згідно зі схемою (рис.
2.10).

Рисунок 2.10 – Схема введення модифікатора
Після введення модифікатора, чашу наповнити рідким чавуном без
переривання струменя, контролюючи вагу металу в ковші за ваговим пристроєм.
Маса металу в ковші має бути 1100±20 кг.
37

Після заповнення ківш транспортується на формувально-заливальну лінію, де
з металу знімають плівку шлаку і вимірюють його температуру за допомогою
термопари. Температура має бути 1410-1430 С°. Після візуального огляду на
відповідність всім параметрам ківш встановлюють на лінію заливки і починають
заливку рідкого металу за формами. При заливанні форм, ливникову чашу
заливник повинен заливати максимально повним без переривання струменя та
доливу металу в чашу.
Перед заливкою в чашу кожної форми укладається по одному шматку
модифікатора ФС 75-3 масою 150-200 гр.

2.3.3 Склад формувальної суміші

Виливки з чавуну отримують у піщано-глинистих формах, матеріали
складової ці форми називається формувальною сумішшю. Формувальні суміші
бувають трьох видів:
Єдина суміш – застосовується на автоматичних лініях великих виробництв,
де недоцільно забезпечення поділу сумішей. Такі суміші мають у своєму складі
вогнетривкі складові, щоб забезпечити більш довгу. Чим вогнетривкіший
матеріал, тим нижче втрати активних включень при прожарюванні суміші, отже,
можливе додавання меншої кількості свіжих складових у кожному замісі.
Наповнювальна суміш - застосовується в парі з облицювальною сумішшю.
Використовується для заповнення залишку форми після ущільнення
облицювальної суміші. У складі наповнювальної суміші домінують відпрацьовані
матеріали, оскільки вимоги до якості та фізико-механічних властивостей нижчі.
Облицювальна суміш – використовується для створення поверхні форми, що
стикається з розплавом. Особливістю таких сумішей є підвищені фізико-механічні
властивості, а також у їх складі відсоток відпрацьованої суміші мінімальний.
Формувальна суміш готується в відцентрових змішувачах, шляхом
змішування води відпрацьованої суміші, свіжого бентоніту та піску, після чого
відвантажується в бункери формувальних машин. Склад замісу наведено у
табл.2.17.
38

Таблиця 2.17 - Склад одного замісу
Найменування матеріалу Склад формувальної суміші
Маса матеріалу на заміс, кг
% за масою
Пісок формувальний кварцовий 0,00-100,00
0,00-5,00
Бентопорошок активований 0,00-50,00
0,00-2,50
Концентрат або "Бентокарб-ВС" 0,00-50,00
0,00-2,50
Антипригарна добавка 0,00-6,00
0,00-0,30
1800-2000
Відпрацьована формувальна суміш 90,0-100,0
Вода виробнича До вологості в межах вимог у таблиці
2.15

Пісок формувальний кварцовий застосовується у вигляді суміші піску марок
1К2О202 та 3К2О3016 у співвідношенні 40/60%.
Бентокарб-ВС являє собою порошкоподібну суміш бентоніту марки П1Т1А і
спеціальних вуглецевмісних компонентів у співвідношенні 40/60%.
Використовується в ливарному виробництві як добавка у формувальну піщано-
глинисту суміш з метою надання міцності ливарним формам, запобігання пригару
та зменшення шорсткості поверхні чавунних виливок.
Відпрацьована формувальна суміш - це суміш, що пройшла цикл заливання і
вибивання. Перед тим як потрапити в змішувач повторно, суміш охолоджується і
зволожується в залежності від її температури та залишкової вологості, а також
проходить через магнітний сепаратор.
39

Різні характеристики суміші регулюються кількістю тієї чи інших
компонентів в її складі. Необхідні значення характеристик формувальної суміші
наведено у таблиці 2.18.
Таблиця 2.18 - Технологічні характеристики формувальної суміші
Найменування характеристики Кордони регулювання характеристик
Міцність при стисканні кгс/см2 1,00-1,90
Вологість формувальної суміші, 3,00-4,50
%
Газопроникність, од 90-190
Ущільнюваність, % 38±5
Втрати при прожарюванні, % 3,00-5,00

Загальна глиняна складова, % 9,0-18,0
Модуль дрібності (ММ), од. 58,0-70,0
Температура відпрацьованої ≤ 42
суміші, С°
Вологість відпрацьованої суміші, 1,00-2,00
%
Активний бентоніт, % -
Міцність у зоні конденсації Не менше 0,22
вологи, N/см2

Для збільшення міцності на стискування необхідно збільшити, а для
зниження зменшити кількість введення бентопорошка в змішувач. Для
стабілізації міцності на стиск потрібно постійно підтримувати максимальний
рівень відпрацьованої суміші в бункерах.
Вологість формувальної суміші регулюється кількістю води, що вводиться.
При зниженні газопроникності збільшують дозування свіжого
формувального піску більшої фракції.

40

2.3.4 Конструкція ливарного оснащення

Ливарне оснащення являє собою дві напівформи верху і низу, на яких
розташовуються моделі та елементи ливникової системи:
- Ливникова чаша: служить для первинного приймання металу, форма її така,
що запобігає розбризкуванню і сприяє його протіканню в стояк без захоплення
повітря;
- Стояк: вертикальний канал яким розплав подається в площину роз'єму
форми;
- Зумпф: сферичне заглиблення, розташоване під стояком. Служить для
запобігання розмиванню форми потоком розплаву та сприяє більш плав ній зміні
напряму течії потоку металу;
- Шлаковловлювач: служить для підведення металу до живильників.
Розташовується як правило в напівформі верху, що сприяє утриманню частинок
шлаку і небажаних включень, які спливають і утримуються в шлакоуловлювачі;
- живильники: призначені для подачі металу, безпосередньо, в тіло виливки;
- Випори: виконують роль газовідвідних каналів, щоб уникнути появи
дефектів як газових раковин (рис. 2.11) [7].

Рисунок 2.11 - Схема піщано-глинистої форми [8]
41

Відповідно до рис. 2.1: 1 – стрижень; 2 – нижня опока; 3 – штифт; 4 – верхня
опока; 5 - випар; 6 – канали; 7 - ливникова чаша; 8 – вертикальний стояк; 9 -
шлакоуловлювач; 10 - живильник
Важливою частиною ливникової системи, що визначає якість майбутнього
виливка, є живильник. Живильник - це порожнина у формі, що примикає до
найпроблемнішої частини виливки, яка служить для підживлення цих місць
гарячим металом. При кристалізації метал утискається в обсязі, що призводить до
утворення усадкових раковин. За наявності живильника, в процесі кристалізації,
ще рідкий метал із живильника підживлює тіло виливки, таким чином усадкова
раковина переміщується в живильник.
Так як розплав має велику щільність, при заливанні його у форму, на опоку
верху починає діяти гідродинамічний та гідростатичний тиск. Ці сили призводять
до того, що опока може піднятися, під напором металу, що заливається. Підйом
опоки може призвести до витікання розплаву за межі форми поверхні роз'єму і
зміни геометрії виливки. Для виключення такого ризику, на опоки укладають
вантаж, який у кілька разів перевищує масу металу, що заливається. При
масовому виробництві опоки мають спеціальні настановні місця під кріпильні
болти, скоби чи струбцини (рис. 2.12).

1 – опока; 2 - штир; 3 – втулка; 4 – болт; 5 – клин
Рисунок 2.12 – Скріплення опок штирем (а), штиром та клином (б), болтом
(в) [8]
42

2.4 Висновки до розділу 2

1. Виконано класифікацію виливки за дев'ятьма чинниками складності.
Виливку присвоєно другу наведену групу складності.
2. Розроблено електронну модель виливки та її креслення.
3. Складено опис технології лиття: склад шихти, методи модифікування
розплаву, контролю його хімічного складу та технологію заливання.
4. Визначено склад формувальної суміші для ливарної форми, технологію
приготування формувальних сумішей, методи контролю якості та контрольовані
параметри.
5. Визначено типову конструкцію ливарного оснащення, описано
призначення основних її елементі.

43

3 МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ЛИТТЯ З ЧАВУНУ ДЕТАЛІ «СУПОРТ»

3.1 Розробка електронної моделі ливникової системи для деталі
«Супорт»

Для процесу моделювання лиття деталі «Супорт» необхідно розробити
математичну модель ливникової системи, що живить виливок.
У моделі виливки заздалегідь враховані місця розташування живильників.
Живильники розташовуються в масивних частинах виливки, щоб уникнути появи
в цих місцях усадкових раковин і рихлостей. Підведення металу у виливок
здійснюється через ливниковий канал, що з'єднує центральний ливник і
живильник. Центральний ливник разом з металоприймачем симетрично
проходить через центр форми, в якому розташовується стояк із чашею заливки.
Так як у технології лиття закладено використання пінокерамічних фільтрів,
рекомендується використовувати відкриту ливникову систему без
шлакоуловлювача. Суть відкритої ливникової системи полягає у постійному
збільшенні прохідного перерізу на шляху прямування металу.
Проектування оснащення починається з визначення кількості виливок у
ливарній формі, яка залежить тільки від габаритів опоки та самої виливки. При
розташуванні виливок у формі необхідно врахувати деякі правила: відстань, яка
проходить метал від стояка до виливка, повинна бути приблизно однаковою для
всіх гнізд; відстань від краю опоки до порожнини, що заповнюється металом не
менше 30 мм; врахувати можливість підведення металу до місця розташування
живильника. На рис. 3.1 представлено зразкове розташування виливок,
суцільною лінією позначений контур опоки, пунктирною - зона поганої
ущільнювальності (50мм).

44

Рисунок 3.1 – Розташування виливок у формі
Після визначення місць розташування виливок необхідно розташувати стояк,
металоприймач і ливниковий хід, так що б вони не накладалися на виливки і
майбутні живильники. Стояк разом із чашею заливки розташовуються в центрі
форми, отже і центральний ливник проходить через середину під будь-яким кутом
(рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Розташування ливника у формі
45

Потім необхідно визначити місце підведення металу до виливки. Так як
виливок має кривизну лінії роз'єму, живильники будуть на різній висоті.
Підведення краще здійснювати в місці, яке вимагає більше живлення під час
кристалізації, сприяє кращому заповненню форми, що спрощує конструкцію
оснащення. Тому живильник, розташований у «хвості» виливки. Так як при
підведенні з іншого боку живильник у «хвості» буде холоднішим і їй буде важко
забезпечити заповнення складної форми виливки. Також під місця зміни
напрямку роз'єму, необхідно робити вставки (у напівформі верху) та врізки (у
напівформі низу) (рис. 3.3). Виливки у формі розташовані таким чином, щоб
«хвости» сусідніх виробів дивилися один на одного, щоб вони мали загальний
майданчик із загальним живильником.

Рисунок 3.3 – Місця розміщення живильників
Для побудови живильників і металів ливників, що підводять до них,
необхідно схематично побудувати площину роз'єму. Ця дія дозволить уникнути
нестиковок при проектуванні оснащення та підібрати більш точну форму
ливників (рис. 3.4).
Коли роз'єм побудований, встановлюються живильники та ливники, що
повторюють його профіль (рис. 3.5).
46

Рисунок 3.4 – Площина роз'єму

Рисунок 3.5 – Встановлення живильників та ливників

47

Рисунок 3.6 – Готовий «кущ»
Завершальним кроком є застосування до виливок, живильників і ливників
живлення операції кругового масиву, для отримання повноцінної моделі куща.
Для конвертування моделі "куща" (рис.3.6) у формат STL необхідно зняти
зв'язані тіла з усіх елементів та виконати їхнє об'єднання, після чого запустити
експорт моделі.
3.2 Створення сітки кінцевих елементів

Програмний продукт LVMFlow здійснює розрахунки базуючись на МКР.
Основою методу кінцевих різниць виступають рівняння, записані у
диференціальній формі. Вони будуються на ортогональних сітках, в LWMFlow
кінцевий різницевий елемент має форму куба. Суттю методу є зведення всіх
завдань до одномірних, це прискорює процес розв'язання загальних систем
рівнянь та прискорює процес.
Недоліком методу є слабка апроксимація кордонів. Це призводить до того,
що розрахунок рівнянь гідродинаміки стає не таким точним, а також при
розрахунку тонкостінних виливок, коли крок сітки можна порівняти з товщиною
виробу. Однак ці обмеження не впливають на рівняння теплопровідності, що є
48

пріоритетним завданням програми. Звідси випливає, що крок сітки необхідно
підбирати виходячи з правила 4 кінцевих елементів на тонку стінку. Так само
варто враховувати обсяг оперативної пам'яті, необхідний для обчислень, він
повинен бути меншим за фактичний обсяг оперативної пам'яті комп'ютера.
Для створення сітки кінцевих елементів необхідно зробити імпорт
математичної моделі ливникової системи до програми LWMFlow. Для цього у
стартовому вікні програми потрібно вибрати програму «Import 3D files» (рис. 3.7).

Рисунок 3.7 – Головне вікно програми LWMFlow
Потім, у програмі, що відкрилася, вибрати ярлик «відкрити» і вказати шлях
до вже готового STL файлу з математичною моделлю ливникової системи, після
чого зберегти результат. У цьому додатку елементи ливникової системи можна
завантажувати як одним файлом, і окремо, якщо таке поділ потрібно (рис. 3.8).
При завантаженні окремо, файли за замовчуванням відправляються в папку
«Виливок», після чого їх треба розсортувати вручну.
49

Рисунок 3.8 – Імпорт STL – файлу
Для створення сітки кінцевих елементів потрібно запустити програму Simulation
setup (рис. 3.9).

Рисунок 3.9 – Запуск програми налаштувань симуляції
У додатку, що відкрився, вибрати ярлик «Параметри сіткової моделі» і задати
розмір кінцевого елемента виходячи з правила 4 кінцевих елемента на найтоншу
стінку (рис. 3.10).
50

Рисунок 3.10 – Встановлення параметрів сітки

3.3 Завдання початкових та граничних умов

Для отримання достовірних результатів необхідно задати початкові умови,
характеристики матеріалів, що відповідають реальним значенням.
Характеристики формувальної суміші (ливарної форми):
Міцність при стисканні – 0,1-0,18 МПа
Вологість - 3,00-4,00%
Газопроникність 90-150 од.
Ущільнюваність – 38%;
Загальна глиняна складова 9,0-15,0%;
Температура форми - 40 ° С;
Матеріал розплаву – ВЧ-50: Відповідно до ГОСТ 7293-85 характеристики
ВЧ-50: Тимчасовий опір при розтягуванні МПа – 500; Умовна межа
плинності МПа – 320; Відносне подовження, % -> 7;
Ударна в'язкість, кг*см/см2 – 2,0;
51

Температура розплаву - 1380 С;
Так само враховується температура навколишнього середовища, вона ж
температура повітря у формі до заповнення її розплавом 20 ° С;
Лиття в піщані форми виконується гравітаційним методом лиття (заливка з
ковша), для нього в програмі є свій алгоритм та свої налаштування. Ці
налаштування враховують висоту занесення ковша над ливниковою точкою, кут
нахилу струменя та його діаметр. Ливникова точка задається будь-де на кордоні
розрахункової області, яка належить тілу «куща». Також програма дозволяє
задавати межі форми, щодо розташування куща, що дозволяє наблизити
результати тепловтрат до реальних.
Для розрахунку приймаються такі параметри (рис. 3.11):
Висота подачі струменя щодо заливальної чаші – 200 мм;
Кут нахилу струменя - 15 °;
Діаметр струменя металу – 32 мм;
Вікно завдання параметрів заливки наведено рис. 3.11.

Рисунок 3.11 – Параметри заливки
52

Програма дозволяє вводити додаткові параметри заливки на межі металу
форма, наприклад, імітувати нанесення протипригарного покриття. Є можливість
розрахунку, зазору виникає внаслідок усадки, при кристалізації металу. Для
отримання більш точних даних про поведінку форми та розплаву в конкретному
місці можна встановлювати так звані датчики. Вони дозволяють отримати дані у
вигляді графіків залежностей та функцій з місця встановлення, наприклад,
коливання температури, зміна швидкості перебігу розплаву або частки рідкої
фази.

3.4 Моделювання заповнення та кристалізації

Коли вхідні параметри для розрахунку задані, можна приступати до
моделювання кристалізації та заповнення форми. У LVMFlow є три основні
модулі в яких ведеться розрахунок:
«Моделювання течії розплаву» - у цьому модулі розраховується заповнення
ливарної форми розплавом, без урахування теплопередачі матеріалів. Розплав
сприймається як ідеальна рідина, та її перебіг описується рівняннями Нав'є -
Стокса. Для аналізу поведінки шлакових частинок та неметалевих включень
програмний продукт має функціонал, що дозволяє задавати діаметр частинок,
присутніх у розплаві. Цей модуль зручний для аналізу складних ливникових
систем, перевірки розподілу потоків розплаву та його швидкостей.
"Кристалізація" - цей модуль характерний тим, що форма за умовчанням
вважається заповненою і моделюється лише процес кристалізації розплаву, з
урахуванням температурних полів. Модуль зручний при моделюванні простих
ливникових систем, коли не потрібно аналізувати процес заповнення форми. В
основі моделі лежить неврівноважена теорія кристалізації багатокомпонентного
металу.
«Повна задача» - модуль поєднує в собі функціонал вищеописаних модулів і
є найбільш зручним для комплексного аналізу якості проектування ливарного
оснащення. Всі рішення та процеси у всіх модулях засновані на прямокутній сітці
53

та методі кінцевих обсягів (МКО). Процеси розподілу температур та обсягів
описані динамічною системою рівнянь, яка ґрунтується на законах збереження
маси, імпульсу, енергії та рівняннях стану різних сплавів.
Динаміка процесу несе значну кількість інформації, тому відображення
результатів моделювання в пакеті приділяється велика увага. Результати
моделювання такі як температура, частка рідкої фази, швидкість перебігу
розплаву, тиск у розплаві, частка усадкових дефектів виводять на кожному кроці.
Виведення образу виливка (також, як і полів функцій, що характеризують її стан)
проводиться у виді ізометричного зображення (3-D) і в довільному плоскому
розрізі (2-D), у кольоровій гамі, яка відповідає встановленій шкалі. Функції обігу
та масштабування доповнюють можливості перегляду. Для більш детальної
інформації можна розрахувати чисельне значення поля (температури, частка
рідкої фази, швидкості, частинки дефектів) в довільній точці розрахункової
області.
В основі моделі кристалізації сплавів пакету LVMFlow лежить квазирівна
теорія. Це макроскопічно-феноменологічна теорія. На відміну від чистих металів,
сплави кристалізуються в температурному інтервалі від температури ліквідус до
температури солідус. У цій зоні, яка називається двофазною зоною, присутні як
рідка так і тверда фаза. При цьому тверда фаза, яка утворюється, знаходиться у
рівновазі з рідкою фазою. Низькі значення коефіцієнтів дифузії елементів
порівняно з коефіцієнтом температуропровідності сплавів і слабкість
конвективного змішування дозволяють нехтувати процесами дифузії як у твердій,
так і рідкій фазах. Головне припущення теорії двофазної зони – двофазну зону
можна описати за допомогою макроскопічних функцій, аналогічно
температурним полям T(r,t) полям швидкості V(r,t).
Усього виділяють два механізми виникнення усадкових дефектів:
1) мікропористість (рихлість)
2) макропористість (усадкові раковини)
При нестачі тиску нижче дзеркала з'являється ризик виникнення
мікропористості, навіть якщо ця область добре підживлена ззовні. Причинами
виникнення мікропористості можуть стати: утруднене перебіг розплаву в твердо-
54

рідкій зоні, високе значення об'ємної усадки та ізоляція від зовнішнього тиску.
Прогнозування ризиків появи мікропористості здійснюється за допомогою
диференціального рівняння фільтраційної течії.
Утворення мікропори обумовлена недоліком харчування тіла виливки на
етапі кристалізації. Вона зазвичай утворюється у потужних частинах виливки.
Щоб запобігти виникненню дефекту, моделюється рух і виникнення дзеркала
розплаву. Дзеркало виникає у момент кристалізації об'ємних ізольованих від
живлення ділянок.
Для виконання моделювання у програмі NX 9.0. було створено кілька
варіантів "куща", з різними розмірами та місцями розташування живильників. Це
дозволить на стадії моделювання вибрати найбільш технологічний та
економічний варіант конструкції форми. Розрахунок зроблений у модулі «Повне
завдання», процес заповнення форми дозволяє визначити одночасність
заповнення гнізд розплавом, а процес кристалізації місця можливих усадкових
дефектів.

3.5 Аналіз процесу лиття за стадіями процесу

"Кущ" являє собою аналог існуючої та застосовується у виробництві
ливникової системи аналогічного виробу. Маса куща 36 кг. Результат
заповнюваності форми розплавом показу рис. 3.12, форма повністю заповнена
розплавом, недолив відсутній.
55

Рисунок 3.12 – Заповнення форми розплавом
На етапі кристалізації помітні перші проблеми цієї ливникової системи.
Нерівномірна кристалізація з відривом порожнини рідкого металу від живлення її
живильника видно на рис. 3.13.

Рисунок 3.13 – Етап кристалізації
56

У зазначених місцях можливе утворення рихлості та усадкових раковин та
усадкової пористості. Так як деталь працює в агресивному середовищі, при
постійних динамічних навантаженнях такі дефекти неприпустимі. Так само в цих
місцях розташовуються бобишки, що підлягають свердлінню, що виключає
допустимість такого роду дефектів.
Для підтвердження ризику виникнення такого дефекту, як садинна
пористість, застосовують аналіз за критерієм Ніяма, представлений на рис. 3.14.
Цей критерій використовується для передбачення утворення пористості, що
виникає при живленні двофазної зони при пологому градієнті температур.

Рисунок 3.14 – Критерій Ніяма
Виходячи з графіки на рис. 3.14, можна визнати виливок придатним, проте
при зміні технічного процесу, або одного з параметрів заливки, показники можуть
змінитися в гірший бік. За більших обсягів виробництва це може призвести до
великої кількості браку.
Місця можливого виникнення усадкових раковин наведені на рис. 3.15 та
3.16. Всі усадкові раковини сконцентровані в живильниках, чаші заливки і
ливнику. Це говорить про те, що виливок отримує достатнє живлення із
живильників.

57

Рисунок 3.15 – Усадочні раковини

Рисунок 3.16 – Усадочні раковини у розрізі
Так як виливок отримує достатнє живлення, слід розглянути варіант
зменшення живильників, що дає можливість підняти вихід придатного металу.
Для оцінки такої можливості потрібно на етапі кристалізації вибрати момент із
повною кристалізацією виливка, після кристалізації живильників та оцінити
наскільки розігріті живильники (рис. 3.17).

58

Рисунок 3.17 – Момент кристалізації виливки
З рис. 3.17 видно, що живильники мають різний ступінь кристалізації, на цій
підставі можна зменшити обсяг живлення розплавленим металом. Живильники,
якими здійснено живлення форми мають значно вищу температуру, отже об’єм
розплавленого металу, що проходить через дані живильники можна точніше
коригувати ніж об’єм розплавленого металу в тупикових живильниках.

3.6 Розробка заходів щодо вдосконалення технології

За результатами моделювання було внесено коригування в модель куща.
Додані живильники до місць відриву рідкого тіла від живильника, для отримання
виливки без рихлості та усадкової пористості в цьому місці. Об’єм живильників
залишений тим самим (рис. 3.18), щоб виявити ефективність конкретної зміни.
Проте, маса куща перевищила позначку 39 кг.

59

Рисунок 3.18 – «Кущ» із додатковими живильниками
На етапі кристалізації, зазначеному рис. 3.19 та 3.20, аналогічному з першим
варіантом заливання, видно, що зміни не дали бажаного результату. Навпаки,
картина кристалізації погіршилася, з'явилася тонка шийка рідкого розплаву, яка
після кристалізації може створити посадкову пористість.

60

Рисунок 3.19 – Етап кристалізації

Рисунок 3.20 – Етап кристалізації
За критерієм Ніяма, представленому рис. 3.21, явних змін порівняно з
першим варіантом немає. У частині виливок критичних точок, у яких може
виникнути дефект, побільшало, у деяких вони перемістилися до інших місць.
61

Рисунок 3.21 – Критерій Ніяма
Картина усадкових раковин також не змінилася, всі раковини зосереджені в
елементах ливникової системи (рис. 3.22).

Рисунок 3.22 – Усадочні раковини
Висновок: додавання додаткового живильника не дало результату зниження
ймовірності браку. Однак, отриманий негативний ефект як зменшення виходу
придатного металу, тому даний варіант не підходить.
Перше моделювання показало, що обсяг живильників достатній для
живлення виливка, виникають лише незначні дефекти. Отже, можна зменшити
обсяг живильників та отримати більший вихід придатного металу. Чим вищий
вихід придатного металу, тим дешевше у виробництві виливок, оскільки менший
обсяг матеріалу йде на вторинну переробку.
62

Було розроблено та промодельовано новий «кущ» із живильниками меншого
розміру (рис. 3.23), для аналізу можливості здешевлення виробництва. Маса куща
стала рівна 31 кг.

Рисунок 3.23 – «Кущ» із зменшеними живильниками
Картина усадкових раковин залишилася незмінною (рис. 3.24), а показники
критерію Ніяма змінилися (рис. 3.25). Бачимо, що пористість виявилася в інших
місцях. У деяких виливках «куща» вона зникла повністю, в інших стала більш
виражена. Характер дефекту, що переміщається, незважаючи на симетричність
ливникової системи, може говорити про його непостійність і про розкид якості.
Проте, порівняно з результатами інших випробувань картина змінилася на краще.
63

Рисунок 3.24 – Усадочні раковини

Рисунок 3.25 – Критерій Ніяма
64

З аналізу результатів моделювання, можна дійти висновку, що третій варіант
«куща» найвигідніший як з боку економії, так і з боку якості одержуваних
заготовок. При масі виливки 1.2 кг та масі куща 31 кг, вихід придатної виливки
дорівнює 23%. Для першого та другого варіантів «куща» вихід придатного
дорівнює 20% і 18% відповідно.

3.7 Висновки до розділу 3

1. Розроблено електронну модель складання "куща" виробів, побудовано
кінцево-елементну сітку та визначено граничні та початкові умови моделювання.
2. Проведено моделювання лиття з ковша у піщану форму у системі САЕ з
метою визначення параметрів процесу.
3. Встановлено, що додавання додаткового живильника не привело до
зниження ймовірності браку. Було отримано негативний ефект як зменшення
виходу придатного металу, тому даний варіант установки додаткового
живильника неприйнятний.
4. Третій варіант куща зі зменшеними живильників за наявністю дефектів
виявився близьким до першого. Однак його маса помітно нижча, що робить цей
варіант пріоритетним.

65

4 РОЗРОБКА ТА ПАРАМЕТРИЗАЦІЯ ЛИВАРНОЇ ФОРМИ ДЛЯ
ВИГОТОВЛЕННЯ ДЕТАЛІ ТИПУ «СУПОРТ» З ЧАВУНУ

4.1 Аналіз алгоритмів конструювання чавуноливарного оснащення

На даний момент розроблено велику кількість різних САПР, що підтримують
колективну роботу над проектом. Однак складальні одиниці є найбільш важливим
та пріоритетним напрямом.
Основною перевагою використання САПР є параметризація. Вона дозволяє
створювати залежні об'єкти та складання, які будуть оновлюватися при зміні
одного чи кількох параметрів у будь-якому з модулів, будь то електронна модель,
креслення або вихідні параметри. При правильному завданні залежностей усі
залежні від компонента, що змінюється, елементи збірки будуть змінюватися
разом з ним.
Головною умовою створення параметричних зв'язків є дотримання
послідовності накладення цих зв'язків. Потрібно виключити можливість
циклічного відношення між батьківською та дочірньою деталлю.
Розглянемо циклічні залежності на простому прикладі (рис. 4.1). Класичне
складання у вигляді валу шпонки та втулки створюється в наступній
послідовності:
- Створюється модель валу без паза шпонки і додається до файлу складання;
- Потім додаємо пов'язане тіло валу у файл втулки. І на її основі будуємо
втулку прив'язуючи ескіз до габаритів валу. Також додаємо у файл складання;
- Після цього вже збудовану шпонку з «кишенею» додаємо в складання, і
позиціонуємо її по поверхнях, що сполучаються;
- Додаємо пов'язане тіло «кишені» шпонки у файли валу та втулки. За
такого створення асоціативної збірки циклічних залежностей не виникає. На
рис. 4.1 показано схему отримання циклічних і не циклічних залежностей.
66

Рисунок 4.1 – Схема предок - нащадок
При логічній параметризації складання та її елементів, зміна одного з
елементів спричинить зміну складання, без втрати цілісності конструкції.
Існує кілька способів створення збірок основними є: складання «знизу-
вгору»; "зверху вниз"; комбінований метод.
При проектуванні «Зверху-вниз», деталі можна створювати у складанні на
основі геометрії інших деталей у складанні. Деталі редагуються окремо,
незалежно від інших деталей у складанні, і те, як деталі у складанні будуть
контактувати один з одним, ми побачимо тільки після завершення редагування
деталі та оновлення складання. При проектуванні «Зверху донизу» збірка
визначає габарити, положення та елементи, що контактують деталей і збірок, що
входять до неї, а значить при проектуванні «Зверху вниз» необхідно забезпечити
зв'язок зверху вниз: зв'язок між збиранням і фрагментами збирання. Зв'язок між
складанням та фрагментами складання здійснюється за допомогою посилальних
елементів. Посилальний елемент запозичує геометрію зі збирання в деталь.
Посилальний елемент може запозичувати як основні елементи моделі, так і
67

топологічні елементи. Контроль зв'язку фрагментів між собою та зі складанням,
актуальність виконання фрагментів.
Принцип проектування «Зверху-вниз» та механізм роботи посилальних
елементів дозволяє вирішити задачі, що виникають при розробці складних збірок
наприклад, користувач може запозичувати геометрію елементів з фрагментів які
стоять вище у структурі складання, або з фрагментів, розташованих у
«паралельних» збірках. Користувач може в будь-який момент отримати зміни
вивантаженої геометрії з вихідного документа або оновити вихідний документ
відповідно до змінами у вивантаженому файлі.
При проектуванні методом «зверху-вниз» виникає наступний ряд проблем:
- складність внесення змін до моделі як окремих елементів, і у цілому
складання;
- більш складна і заплутана організація початкового файлу порівняно з
методом «знизу-вгору»;
- деталі менш зручні при використанні однієї 3D моделі в різних збірках;
- великі вимоги щодо ресурсів комп'ютера.
Методи проектування «Зверху-вниз» та «Знизу-вгору» можна поєднувати.
Метод проектування «Знизу вгору» раціонально використовувати при додаванні
до складання стандартних деталей, деталей із строго заданою геометрію. Метод
проектування «Зверху-вниз» переважно використовувати при проектуванні
деталей та вузлів, що забезпечують взаємозв'язок та закріплення у складанні
елементів конструкції, які мають строго задану геометрію.
У випадку зі складанням «знизу-вгору» побудова електронної моделі
починається з окремих компонентів та складанням їх у єдине ціле. Додані в
складальний файл компоненти зв'язуються один з одним при допомоги
сполучення. Даний метод легко організується, ефективний у проектах типових
збірок та збірок з короткою хронологією.
На даний момент використання бібліотек стандартних елементів є
невід'ємною частиною проектування оснащення. Додавання елементів із
бібліотек, однозначно, відбувається за методом «знизу-вгору». Так само не варто
68

забувати про пов'язані елементи, які можна вичленувати зі складання і додати в
окремий елемент, тим самим отримати їх наступне точне сполучення.
Проектування чавуноливарного оснащення починається з побудови куща.
За умови, що проект оригінальний, то зручніше використовувати метод «зверху -
вниз», тому що для нього немає типових рішень і всі елементи будуть новими.
Специфіка проектування така, що на етапі опрацювання доводиться неодноразово
вносити зміни в конструкцію та компонування, що при складанні «знизу - вгору»
не зручно. Однак при розробці типових проектів, як розглядається, де більша
частина ливникової системи запозичується з уже існуючих проектів, вигідніше
використовувати набір стандартних елементів, що реалізується при складанні
«знизу-вгору», це економить час, тому що не потрібно створення нових моделей
та креслень до ним на аналогічні позиції.

4.2 Розробка електронного типового складання форми

Розробка електронної моделі форми починається після того, як створено та
успішно промодельований «кущ». Так як оснащення представляє з себе дві моделі
(верх та низ), отже, для кожної з них потрібно побудувати свою поверхню
роз'єму. Для зустрічних поверхонь роз'єму існує правило - зазор 0,2 мм між
знаковими частинами (виконується для уникнення обсипання суміші, при
спарюванні опок). Зазор для зручності виконується в одній із моделей. Роз'єм
побудований у моделі куща та його залишається тільки допрацювати - додати до
нього профіль виробу та зазор 0,2 мм (рис. 4.2). Червоним кольором виділено
зміщені області. Для охоплюючих областей зсув проводиться в «мінус», для
охоплюваних у «плюс».
Аналогічно створюється модель для моделі верху, створюється асоціативна
копія побудованого роз'єму та замінюються тільки модель (рис. 4.3).
69

Рисунок 4.2 – Роз'єм моделі низу

Рисунок 4.3 – Роз'єм моделі низу
Потім пов'язане тіло за допомогою програми WAVE відправляється в файл
підмодельну плиту, після чого робимо її обрізання по площині рознімання
(рис. 4.4). Для напівформи верху виробляються аналогічні дії. Таким чином,
отримуємо профіль що повторює площину рознімання. При внесенні змін до
батьківської деталі змінюватимуться обидва роз'єми і разом з ними підмодельні
плити.
Пов'язане тіло роз'єму додається в прихований набір посилань, для
створення складання.
70

Рисунок 4.4 – Обрізання підмодельної плити низу
Після плити створюємо вставки, які встановлюватимуться в неї. Вставками
оформляються всі елементи, що виступають над площиною плити.
Розглянемо алгоритм їх створення з прикладу моделі.
У файл моделі так само, як і файл плити завантажується пов'язане тіло
рознімання, потім ескізом створюється контур майбутньої вставки витягується і
обрізається (рис. 4.5). Так само аналогічним чином створюється кишеня виробу,
який відрізняється лише відсутністю обрізки по верху та фаскою внизу. Кишеня
оформляє посадкове місце під вставку. Таким чином отримуємо повністю
асоціативну вставку та кишеню, які будуть змінюватись разом з іншими
елементами оснащення.
Аналогічні дії виробляються з моделлю верху та вставками верху, що
оформляють в роз'єм.
71

Рисунок 4.5 – Обрізання моделі
Коли моделі вставок створені, можна приступати до збирання форми.
Створюється складальний файл до якого додається модель плити. Потім
включаємо набір посилань з моделлю роз'єму і здійснюємо прив'язки вставок до
нього, тому що після віднімання кишень посилальна геометрія зникне та зв'язки
зруйнуються. Потім за прив'язками встановлюються живильники, елементи
ливникової системи, кріплення (рис. 4.6).
Після збирання моделі, замінюємо посилальні набори на «Кишеню» у всіх
елементах де це можливо (кріплення, вставки, оптична база) та відправляємо тіло
посилань у файл плити (рис. 4.7).

Рисунок 4.6 – Модель низу у зборі
72

Рисунок 4.7 – Модель плити з кишенями
Далі залишається відняти кишені з плити, на цьому проектування складання
закінчується. Аналогічні дії виконуються із моделлю верху.

4.3 Створення бази даних параметризованих типових елементів форми

Усі елементи оснащення поділяються на три умовні групи:
1) Непараметризовані елементи - оригінальні компоненти, унікальні
кожному за проекту, наприклад: модельні вставки; вставки, що повторюють
роз'єм.
2) Стандартні елементи - компоненти оснащення, що є стандартними, які
застосовуються у всіх проектах без будь-яких змін.
3) Параметризовані елементи - типові компоненти оснащення, повторюються
у всіх або частині проектів, з різними типорозмірами, наприклад.
Банк даних включає елементи другої і третьої групи.
Елементи, що встановлюються в тіло підмодельної плити мають у
прихованих посилальних наборах, так звані кишені. Кишеня - тверде тіло, що
повторює геометрію настановних отворів і вибірок. Після додавання деталі до
складання пов'язане тіло кишені додається до тіла, яке встановлюється деталь.
Таким чином, при зміні положення тіла в просторі кишеню так само змінюватиме
73

своє розташування. Такий спосіб дозволяє швидко редагувати складання, не
вносячи зміни в кожну деталь окремо.
Стандартні елементи включають такі позиції:
1) Стояк (рис. 4.8).
2) Основа стояка (рис. 4.9).
3) Підмодельна плита верху (рис. 4.10).
4) Підмодельна плита низу (рис. 4.11).
5) Металоприймач (частина, розташована у напівформі верху) (рис. 4.12).
6) Конструктивна основа низу. Виконана у вигляді збірки у яку включені
гвинт і шайба, так само в додатковому посилальному наборі знаходиться кишеня,
що виконує отвір під гвинт і посадкове місце за базою (рис. 4.13).
7) Конструктивна основа верху. Виконана за аналогією з базою низу. У ній
також присутній збірка з гвинтом і кишенею оформляючи посадкове місце (рис.
4.14).

Рисунок 4.8 - Модель стояка

Рисунок 4.9 – Модель основи стояка
74

Рисунок 4.10 – Модель підмодельної плити верху

Рисунок 4.11 – Модель підмодельної плити низу

Рисунок 4.12 – Модель металоприймача
75

Рисунок 4.13 – Модель конструктивної бази низу

Рисунок 4.14 – Модель оптичної бази
76

Параметризація елементів оснащення реалізована через функцію
"Сімейство деталей". Такі деталі являють собою звичайну електронну модель
виробу, у якій ключові розміри замінені на параметри. Ці параметри виражені у
таблиці Еxcel і кожен із них має свій набір значень. Таким чином деталь, створена
в «родині деталей» являє собою набір різних типорозмірів однієї деталі,
наприклад, гвинт з набором різних довжин і діаметрів, згідно з ДСТУ.
Розглянемо алгоритм створення сімейства деталей з прикладу стандартного
гвинта. Для початку необхідно створити параметризовану модель деталі
(рис. 4.15), після чого відкрити меню «Родина деталей» і додати в поле «вибрані
стовпці» необхідні параметри. Вкладка вирази дозволяють параметризувати
конкретне значення одного з елементів, наприклад, висота витягування або
діаметр кола в ескізі. Вкладка елементів дозволяє вмикати та вимикати певні
елементи, наприклад, наявність додаткових кріпильних отворів на довгих деталі.
На рис. 4.16 показано поле вибору доданих до таблиці параметрів.

Рисунок 4.15 – Меню сімейства деталей
77

Рисунок 4.16 – Меню сімейства деталей
Після того, як усі параметри вибрано, при натисканні кнопки «Створити
таблицю», буде створено Excel-файл із відповідними стовпцями. Залишається
лише задати параметри кожному за назви. Стовпці OS_PART_NAME та
DB_PART_NO заповнюються, вони позначають ім'я варіанти виробу
присвоюється йому при додаванні в складання та ім'я для PDM системи
відповідно. Після завдання бажаних параметрів, вкладці для керування
сімейством деталей будуть відображені такі функції:
- перевірка деталі: застосовує параметри вибраного рядка до виробу, ця
функція дозволяє перевірити наявність помилок параметризації.
- зберегти сімейство: зберігає створену таблицю для поточного елемент.
- оновити деталі: здійснює оновлення всіх членів сімейства.
Приклад заповнення таблиці представлено рис.4.17.
78

Рисунок 4.17 – Таблиця сімейства деталей
Параметризовані елементи включають такі позиції:
1) Обтискний бурт прямий. Змінюваним параметром є довжина бурта та
наявність отвору в середині. Додатковий отвір у конфігурації при довжині бурті
більше 200мм включно. Так ж у цій деталі реалізовано «кишеню». Таблиця
параметрів та моделі бурта та його «кишені» представлені на рис. 4.18 та 4.19.
79

Рисунок 4.18 – Модель обтискного бурта та його кишені

Рисунок 4.19 – Параметри обтискного бурта
2) Обтискний бурт кутовий. Змінюваний параметр габаритні розміри у двох
напрямках зазначені на рис. 4.20. Так цієї деталі так само реалізовано додатковий
отвір, що активується при габаритах більше 100мм (рис. 4.21) та «кишеню».
80

Рисунок 4.20 – Обтискний бурт кутовий з кишенею

Рисунок 4.21 – Параметри обтискного кутового бурта

81

3) Центральний ливник. Змінними параметрами виступають висота ширина
та довжина, які наведені на рис. 4.22. Для прохідного перерізу в таблиці відразу
виводиться площа, це спрощує розрахунок ливникової системи

Рисунок 4.22 – Центральний ливник
4) Металоприймач. Для цієї деталі змінними параметрами виступають
висота та ширина прохідного перерізу (рис. 4.23)

Рисунок 4.23 – Металоприймач
5) Живильник. Усі живильники в оснастці виконані за одним принципом.
Деталь являє собою дві частини, що розміщуються в різних напівформах. Для
82

зручності використання сформовано три посилання набору, в яких окремо
знаходяться живильник, верхня частина живильника та нижня частина
живильника. У напівформі верху живильник має більшу висоту, ніж напівформі
низу. Змінювані параметри представлені висотою кожної частини живильника та
їх діаметром рис. 4.24 та 4.25

Рисунок 4.24 – Живильник

Рисунок 4.25 – Живильник
83

4.4 Опис процедури прискореного проектування ливарних форм в САПР

Методика прискореного проектування полягає у пов’язаності послідовності
дій, викладених раніше та застосування бази стандартних та параметризованих
елементів.
Базу стандартних елементів зручніше використовувати для аналогічних
проектів, наприклад, деталь «Кронштейн кріплення заднього гальма»
застосовується на декількох автомобілях, і для кожного автомобіля в кількох
різних модифікаціях. Таким чином маємо схожі деталі з невеликими
відмінностями у вигляді зміненої лінії роз'єму, наявності додаткових бобишок.
Такі відмінності не накладають зміни на конфігурацію ливникової системи,
оскільки загальна форма деталі та місця підведення живильників залишаються
незмінними, проте через конструктивні особливостей може змінюватися обсяг
живильників та діаметри ливників.
Проектування починається з побудови куща та додавання до нього
параметризованих елементів ливникової системи з аналогічно існуючого проекту.
Після чого проводиться моделювання процесу лиття, на підставі результатів якого
вносяться корективи до параметрів ливникової системи. Змінюється обсяг
живильників та прохідні перерізи ливникової системи. Ці дії здійснюються через
функцію сімейства деталей, у файлі Excel вносяться нові параметри для кожного
елементу. Далі проводиться повторне моделювання процесу для уточнення
результатів змін.
Перевага методу полягає в тому, що підходити до проектування оснащення
можна безпосередньо після створення куща, не чекаючи результати моделювання.
Електронні моделі окремих елементів куща, так само встановлюються в
складання оснащення і при зміні математичної моделі в кущі, оновлюються і в
оснастці. Таким чином підвищується не тільки якість проектування, але і його
швидкість на завершальному етапу моделювання оснащення модель може бути
готова.
84

Так само і в життєвому циклі проекту, при зміні технічного процесу та
вимоги доопрацювання оснащення, буде легко змінити параметри ливникової
системи із збереженням асоціативності.
Така методика та бази елементів можуть бути застосовані до будь-яких
деталей з типовою ливниковою системою. Створення бази займає мало часу в
порівнянні з тим, скільки його можна заощадити в майбутньому.

85

4.5 Висновки до розділу 4

1. Здійснено аналіз різних алгоритмів конструювання оснащення. Алгоритм
проектування «Знизу вгору» є найбільш зручним для поточних завдань.
2. Розроблено електронну модель форми. Розроблено типові рішення
асоціативного проектування
3. Зроблено класифікацію елементів чавуноливарного оснащення, виділено
стандартні елементи та елементи, що підлягають параметризації.
4. Описано методику проектування оснащення із застосуванням
стандартних елементів та алгоритму створення складання.

86

ВИСНОВКИ

1. Розроблено технології лиття у піщану форму деталі «Кронштейн
кріплення заднього гальма». Розглянуто типи литих форм, матеріали
формувальних сумішей. Визначено матеріал виливки та його характеристики,
згідно з якими підібрано параметри заливки.
2. Проведено моделювання процесу лиття у піщану форму деталі
«Кронштейн кріплення заднього гальма». Промодельовано три варіанта «куща»
ливникової системи На підставі результатів підібрано оптимальна конфігурація
ливникової системи, що поєднує якість одержуваних виливок та економію металу.
3. Встановлено технологічні параметри раціональних розмірів ливарної
форми. Описано процес проектування оснащення та її елементів.
4. Створено базу типових елементів ливарного оснащення на основі
параметричної електронної моделі ливарної форми.
5. Описано методику створення асоціативної електронної моделі
оснащення для отримання деталі «Кронштейн кріплення заднього гальма» з
використанням бази типових елементів.

87

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Іванова, Л.Х., Маймур Я.С., Калашникова А.Ю., Захарова Т.В. Застосування
системного підходу для підвищення службових властивостей чавунних
виливків // Системні технології. – 2011.
2. СІЛЬМАН Г.І. ВИЛИВКИ ІЗ ЗНОСОСТІЙКИХ БІЛИХ ЧАВУНІВ/Г.І. СІЛЬМАН, І.С.
ФРОЛЬЦІВ. - М., 1982.
3. Parag G., Chavhan."Injection Mold Development Using Unigraphics as CAD
Software for Mass Scale Production of a Plastic Container." International Journal
of Latest Trends in Engineering and Technology (IJLTET) Issue 2 March 2015.
4. Saifullah, A. B. M., S. H. Masood, and I. Sbarski. "Thermal–structural analysis of
bi-metallic conformal cooling for injection moulds." The International Journal of
Advanced Manufacturing Technology 62, (2012).
5. Adhikari, Mukunda. "Natural fibre composites for injection moulding." (2012).
6. Matin, I., M. Hadžistevic, J. Hodolič, Dj Vukelić, and B. Tadić. "Development of
CAD/CAE System for Mold Design." Journal of Production Engineering 13,
(2010).
7. Wong, C. T., Shamsuddin Sulaiman, Napsiah Ismail, and A. M. S. Hamouda.
"Design and Simulation of Plastic Injection Moulding Process." Pertanika J. Sci.
& Technol. Supplement12, (2004).
8. Wang Tianming and Jin Ye. "Rapid prototyping technology overview and current
research focus [J]."Aeronautical Manufacturing Technology, 2005.
9. Lain. "CAD/CAM and Advanced Molding Industry." National Engineering
Research center of die and mold CAD, China, 2013.
10. Saleh Amaitik "Computer integrated manufacturing (CIM)."ATILIM
UNIVERSITY, 2006.
11. M.N. Rashidi, R. Ara Begum, M. Mokhtar and J.J Pereira. " Pelaksanaan Analisis
Kandungan Sebagai Metodologi Kajian bagi Mengenalpasti Kriteria Pembinaan
Lestari .” Journal of Advanced Research Design 1, (2014).
88

12. Hesham Ahmed, Faieza Binti, Rosaliza Hasan. " Review of Augmented Reality
Applications in Manufacturing Engineering.” Journal of Advanced Research in
Computing and Applications 5, no. 1 (2016).
13. Pratt, Michael J. "Virtual prototypes and product models in mechanical
engineering." In Virtual Prototyping, pp. 113-128. Springer, Boston, MA, 1995.
14. Matin, Ivan, Miodrag Hadzistevic, Janko Hodolic, Djordje Vukelic, and Dejan
Lukic. "A CAD/CAE-integrated injection mold design system for plastic
products." The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 63,
no. 5-8 (2012).
15. ГОСТ 26358-84 - Хімічний склад високоміцного чавуну
16. ГОСТ 26645-85. Виливки з металів та сплавів. Допуски розмірів, маси та
припуски на механічну обробку.
17. ГОСТ 3212–92. Комплекти модельні. Ухили формувальні, стрижневі знаки,
допуски розмірів.
18. ГОСТ 3.1125–88. Правила графічного виконання елементів ливарних форм
та виливків
19. Огляд продукту КОМПАС 3Д версії 2018р. [Електронний ресурс] - URL:
https://ascon.ru/products/7/review/
20. Muhammad Azhar Ali Khan and Anwar Khalil Sheikh. Simulation tools in
enhancing metalcasting productivity and quality, 2010. - 19 c. - Режим доступу:
http://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/0954405416640183

89

Репозиторій ЧДТУ