Разработка цифровых моделей литейного процесса изготовления сложнофасонных отливок

О проекте

Разрабатываемая продукция в виде методики моделирования будет востребована в металлургическом производстве (у технологов-литейщиков). Отличие разрабатываемых цифровых моделей литейного процесса изготовления сложнофасонных отливок от уже существующего заключается в разработке связанных задач тепломассопереноса и моделирования напряженнодеформированного состояния технологической системы для повышения качества заготовительного производства, а также в использовании отечественного программного обеспечения и баз данных материалов, что является несомненным преимуществом в условиях импортозамещения и сохранения технологического суверенитета. Целевым продуктом реализации инновационного проекта являются разработанные цифровые модели литейного процесса изготовления сложнофасонных отливок, включающие: разработанные и согласованные с отделом главного металлурга электронные геометрические модели с литниковопитающими системами отливок деталей; выполненное конечно элементное проектирование технологической системы; работу в препроцессоре (задание граничных, начальных и контактных условий) и работу в постпроцессоре (анализ результатов моделирования). Предлагаемый к реализации инновационный проект будет нацелен на решение следующих проблем: - снижение объема натурных экспериментальных плавок с целью подбора оптимальных технологических режимов и выборе оптимальной (с точки зрения металлоемкости и геометрических размеров) конструкции литниково-питающей системы (ЛПС) при изготовлении новой (не изготавливавшихся ранее на предприятии) номенклатуры деталей за счет отработки технологических процессов на цифровых моделях; - снижение доли литейного брака за счет проведения экспериментальных исследований по прогнозированию дефектов на верифицированных цифровых моделях; - оптимизация металлоемкости, геометрии ЛПС и трудоемкости технологических процессов изготовления корпусных деталей за счет проведения итерационных компьютерных расчетов; - уменьшение массо-габаритных характеристик литейного блока при сохранении требуемых параметров качества процесса литья. Существующие на сегодняшний день технологические режимы литейного процесса и конструкция ЛПС не позволяют получить бездефектные отливкикорпусных деталей рассматриваемой номенклатуры. В большинстве случаев в отливках образуются рыхлоты и пористость, не поддающиеся доработки путем заварки. По этой причине разработка и использование цифровых моделей изготовления сложнофасонных отливок с помощью систем компьютерного моделирования литейных процессов позволит спрогнозировать появление таких дефектов, как рыхлота и пористость и предложить комплекс мер, нацеленных на их устранение.

Стадия проекта

Идея, гипотеза

О компании