XIV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2022

Введение

Литейное производство является одной из основных заготовительных баз машиностроения. Во всех отраслях машиностроения и приборостроения используются литые заготовки. Литьем получают заготовки практически любой сложной конфигурации с минимальными припусками на обработку резанием, высокими служебными свойствами.

3D моделирование - это процесс формирование моделей, позволяющий с максимальной точностью показать размер, форму, внешний вид модели и другие его характеристики. По своей сути это создание трехмерных изображений и графики при помощи компьютерных программ. Современная компьютерная графика позволяет показывать очень реалистичные модели, кроме того создание 3D-моделей, занимает меньше времени, чем их реализация. 3D технологии позволяют представить модель со всех ракурсов и устранить недостатки выявленные в процессе её создания.

Визуализация объектов с помощью компьютерных программ позволяет лучше представить будущий проект в реальном времени. Такие модели производят глубокое ощущение, и дают возможность добиться потрясающих результатов. Моделирование объектов с помощью 3D технологий отличное решение для многих промышленных, строительных, ювелирных предприятий, а особенно для дизайнерских студий и развлекательной индустрии. 3D моделирование, визуализация и анимация объектов являются главным источником для реализации многих бизнес-проектов. Моделирование – это соединение разных наборов точек с геометрическими фигурами и линиями для создания моделей.

Существует два его вида:

— воксельное, используется в основном в медицине в качестве сканеров или томографов;

— полигональное, универсально и используется во многих областях, с помощью него создаются модели для любых предназначений.

При выборе технологической составляющей 3D моделирования стоит ориентироваться на имеющееся программное обеспечение. Многообразие и характерные особенности компьютерных программ заслуживают отдельного внимания. Правильно выбранный функционал ПО поможет безошибочно выполнить любой проект. Например, в 3D max моделировании трудно выполнить развертку и корректно наложить текстуру на объект, но вы с легкостью сможете найти инструменты для их выполнения в другой программе.

Проекты с большим уровнем сложности имеют разделение на визуализацию и моделирование, поэтому для данной работы необходимо иметь определенный объем навыков и знаний.

LVMFlow — первая в мире программа именно для технологов-литейщиков, помогая продемонстрировать заливку жидкого металла и в дальнейшем избавиться от дефектов!

Простота использования, потрясающая скорость расчетов, качество получаемых результатов, обширные возможности и самая низкая стоимость обеспечили LVMFlow успех во всем мире!

LVMFlow предназначена для проведения анализа литейной технологии и ее корректировки в кратчайшие сроки, что гарантирует в течение 1-2 двух рабочих дней подготовить технологию получения качественных отливок.

Наличие русского интерфейса и простота использования, а также большая база данных по сплавам и материалам, позволяет технологу-литейщику провести моделирование отливки любой сложности, не требуя углубленных физико-математических знаний и опыта работы с подобными системами.

Как показывает практический опыт, любой технолог-литейщик, который умеет обращаться с компьютером, после двухдневного обучения готов приступить к решению поставленной задачи!

LVMFlow — первая отечественная литейная программа с поддержкой многопроцессорных и многоядерных платформ, которая обеспечивает пользователю потрясающую производительность на «обычных» маломойщных компьютерах.

Методика построения 3D моделей в SolidWorks

По чертежам детали, отливки и ЛПС строим 3D модели в среде SolidWorks.

SolidWorks – это система автоматизированного проектирования, инженерного анализа и подготовки производства изделий любого назначения.

Рисунок 1 - «Модель детали»

Рисунок 2 - «Модель отливки»

К чертежу отливки добавляем питатель с последующим наращиванием толщины.

Далее создадим стояк, на конце которого будет располагаться зумпф. Для этого создаем эскиз стояка с зумпфом и при помощи команды вращения придаем необходимую форму.

Далее создаем чашу и в итоге получаем отливку с ЛПС.

Рисунок 3 - «Модель элементов литейной формы»

Методика моделирования процесса заливки и затвердевания в LVMFlow

Созданную модель отливки с ЛПС нужно импортировать в программу LVMFlow.

Для импорта 3D модели нужно сохранить ее в формате stl и открыть ее через программу 3Dимпорт.

Рисунок 4 - «Импортированная 3D модель отливки в LVMFlow»

Далее нажимаем на кнопку «Начальные установки». Здесь задаются: размер ячеек, материал отливки и температура заливки сплава, материал формы, толщина формы, толщина формы и ее температура, теплоноситель.

Рисунок 5 - «Задаем размер ячеек»

Рисунок 6 - «Устанавливаем литниковую точку»

Далее задаем материалы и температуру. Материал отливки и температура заливки сплава.Материал отливки – никелевый сплав, марка сплава ВЖЛ12У, температура заливки составляет 1410 ºС.

Рисунок 7 - «Устанавливаем материалы и температуру»

Следующим этапом задаем материал формы и температуру начальную формы – 1010 ^ОС.

Рисунок 8 - «Материал и температура формы»

Рисунок 9 - «Параметры заполнения»

Рисунок 10 - «Заполнение 44%»

Рисунок 11 - «Заполнение 55%»

Рисунок 12 - «Заполнение 84%»

Рисунок 13 - «Окончание заполнения»

Рисунок 14 – «Анализ пустот в отливки»

Вывод

На базе чертежа детали (рис.1) построили чертежи отливки и элементов литейной формы, назначили припуски в соответствии с ГОСТ 26645-85, выбрали тип литниковой системы и рассчитали геометрические размеры основных ее элементов.

По чертежам детали, отливки и элементов литейной формы построили соответствующие 3D модели в программе SolidWorks.

Использовали 3D модель элементов литейной формы для моделирования процесса заливки и затвердевания в программе LVMFlow.

Провели моделирование процесса заливки и затвердевания, определили требуемые параметры.

Минимальное время, за которое заполнилась форма – 1,363 с. Время полного затвердевания 2 минуты 11 секунд. Расположение и объем усадочных раковин и пор составил 3,53%

Список литературы

Гини Э. Ч./Технология литейного производства: Специальные виды литья: Учебник Для студ. высш. учеб. Заведений 2005. – 352 с.

В. Н. Иванов, С. А. Казеннов, Я. И. Шкленник/Литье по выплавляемым моделям 3-изд. 1984. – 408 с.

ГОСТ 3.1125-88. Правила графического выполнения элементов литейных форм и отливок.

Аббасов, И.Б. Двухмерное и трехмерное моделирование в 3ds MAX / И.Б. Аббасов. - М.: ДМК, 2012. - 176 c.

Код для цитирования: Скопировать