Дипломный проект (Проект цеха получения отливок по выплавляемым моделям из специальных сплавов мощностью 2000 тонн в год), страница 10
Описание файла
Файл "Дипломный проект" внутри архива находится в папке "Проект цеха получения отливок по выплавляемым моделям из специальных сплавов мощностью 2000 тонн в год". Документ из архива "Проект цеха получения отливок по выплавляемым моделям из специальных сплавов мощностью 2000 тонн в год", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "дипломы и вкр" из 12 семестр (4 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МПУ. Не смотря на прямую связь этого архива с МПУ, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "дипломы" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Дипломный проект"
Текст 10 страницы из документа "Дипломный проект"
0,3∙X1+0,3∙X2+98∙X3+0,1∙X4+3,5∙X5+X6+0,5∙X7+0,01∙X8>0,29
0,3∙X1+0,3∙X2+98∙X3+0,1∙X4+3,5∙X5+X6+0,5∙X7+0,01∙X8<0,41
По кремнию:
0,2∙X1+0,3∙X2+75∙X4+2,2∙X5+2∙X6+5∙X7+0,03∙X8>0,22
0,2∙X1+0,3∙X2+75∙X4+2,2∙X5+2∙X6+5∙X7+0,03∙X8<0,44
По марганцу:
0,7∙X1+0,65∙X2+0,3∙X4+77∙X5>0,5
0,7∙X1+0,65∙X2+0,3∙X4+77∙X5<1,26
По хрому:
1,45∙X2+65∙X6>1,53
1,45∙X2+65∙X6<1,88
По никелю:
1,45∙X2+99,1∙X8>1,44
1,45∙X2+99,1∙X8<1,78
По молибдену:
0,25∙X2+50∙X7>0,22
0,25∙X2+50∙X7<0,33
По сере:
0,03∙X1+0,04∙X2+0,01∙X3+0,05∙X4+0,02∙X5+0,02∙X6+0,2∙X7<0,04
По фосфору:
0,04∙X1+0,04∙X2+0,02∙X4+0,07∙X5+0,03∙X6+0,1∙X7<0,04
Технологические ограничения:
X2<0,35
Балансовое уравнение по количеству шихты:
Х1+Х2+Х3+ 4+Х5+Х6+Х7+Х8= 1,00
Целевая функция:
7200·X1+7000·X2+13000·X3+15000·X4+14500·X5 +17000·X6+16000·X7+25000·X8=7474,97 руб/т
Решение уравнений представлены в таблице 2.5:
Таблица 2.5.
Решение уравнений на ЭВМ.
| Содержание компонентов в шихте, % | Х1 | Х2 | Х6 | Х7 | Х8 |
| 0,62221 | 0,35000 | 0,01573 | 0,00265 | 0,00941 |
Таблица 2.6.
Количество компонентов шихты для получения 1 тонны сплава 30ХНМЛ.
| Компоненты шихты | Содержание компонентов шихты, % | Содержание компонентов шихты, кг |
| Стальной лом 2Б, ГОСТ 2787-86 | 62,22 | 622,20 |
| Возврат, ГОСТ 977-88 | 35,00 | 350,00 |
| Феррохром ФХ100А, ГОСТ 4757-91 | 1,57 | 15,70 |
| Ферромолибден ФМо50,ГОСТ 4759-91 | 0,27 | 2,70 |
| Никель НП1, ГОСТ 492-73 | 0,94 | 9,40 |
2.11. Описание технологического процесса изготовления отливки.
2.11.1. Изготовление выплавляемой модели.
При разработке и создании новой промышленной продукции особое
значение имеет скорость прохождения этапов НИОКР, которая в свою очередь существенно зависит от технологических возможностей опытного производства. В частности это касается изготовления литейных деталей, которые часто являются самой трудоемкой и дорогостоящей частью общего проекта. При создании новой продукции, особенно на этапе ОКР в опытном производстве, для которого характерны вариантные исследования, необходимость частых изменений конструкции и, как следствие, постоянной коррекции технологической оснастки для изготовления опытных образцов, проблема быстрого изготовления литейных деталей становится ключевой. В опытном производстве преимущественными остаются традиционные методы изготовление литейной оснастки (в основном деревянные модели) вручную
или с использованием механообрабатывающего оборудования, реже ЧПУ. Это связано с тем, что на этапе ОКР в условиях неопределенности результата, когда конструкция изделия еще не отработана, не утверждена, для изготовления образцов не целесообразно создавать «нормальную» технологическую оснастку под серийное производство. В этих условиях весьма дорогостоящая продукция – литейная оснастка, оказывается, по сути разовой, которая в дальнейшей работе над изделием не используется в связи с естественными и существенными изменениями конструкции изделия в ходе ОКР. Поэтому каждая итерация, каждое приближение конструкции детали к окончательной версии требует зачастую и новой технологической оснастки,
поскольку переделка старой оказывается чрезмерно трудоемкой или вообще не возможной. И в этой связи традиционные методы оказываются не только дороги в плане материальных потерь, но и чрезвычайно затратны по времени.
Для создания выплавляемой модели при отработке технологии более всего подходит MJM – процесс (Multi – Jet Modeling). Данную технологию изготовления восковой модели осуществляем на установке ProJet 3500 фирмы 3D SYSTEMS. Общий вид установки представлен на рисунке 2.16.
Рис.2.16. Установка ProJet 3500.
Модель строится на 3D-принтере с использованием специального модельного материала, в состав которого входит светочувствительная смола – фотополимер на акриловой основе, и литейный воск (более 50% по массе). Фотополимер является связующим элементом. Материал посредством многоструйной головки послойно наносится на рабочую платформу, отверждение каждого слоя производится за счет облучения ультрафиолетовой лампой. Принтер ProJet 3500 специально разработан для выращивания восковых моделей для точного литья металлов в гипсо-керамические и оболочковые формы. Принтеры имеют два режима построения модели – «стандартный» с разрешением (xyz) 328х328х700 точек на дюйм и размерами зоны построения 298x185x203 мм, и «высокоточный» (XHD - Xtreme High Definition) с разрешением 656х656х1600 точек на дюйм на уменьшенной до 127x178x152 мм зоне построения.
Особенностью данной технологии является наличие так называемых поддерживающих структур – поддержек. Эти поддержки строятся для удержания нависающих элементов модели в процессе построения. В качестве материала для поддержек используется восковой полимер с низкой температурой плавления, который после построения модели удаляется струей горячей воды. Модельный материал VisiJet® CPX200 и материал поддержек VisiJet® S200 содержится в виде баллонов-картриждей по 0,38 и 0,4 кг, соответственно. В принтер может быть установлено до 10 картриджей обоих видов. В «стандартном» режиме толщина слоя построения 36 мкм, «высокоточном» режиме - 16 мкм. Точность построения (в зависимости от конфигурации, ориентации и размеров модели) 0,025-0,05 мм на длине один дюйм. Принтер позволяет надежно строить модели с толщиной стенок до 1 мм, в отдельных случаях до 0,8 мм. Крупные модели могут быть построены частями и затем склеены. Недостатком технологии является относительно высокая стоимость расходных материалов – более 300$/кг. Тем не менее, эта технология имеет и неоспоримые преимущества – скорость получения модели и, не менее важное, высокое качество модельного материала с точки зрения собственно технологии литья по выплавляемым моделям (формовки, вытапливания модели). Технические характеристики установки модели ProGet 3500 представлены в таблице 2.7.
Таблица 2.7.
Технические характеристики установки мод. ProGet 3500.
| Режимы печати | HD — High Definition (высокая четкость) HDHiQ — High Definition/High Quality (высокая четкость/высокое качество) |
| Чистый объем выхода (x×y×z) | 298×185×203 мм |
| Разрешение | 375×375×775 т./д. (x×y×z); слои 33 мкм |
| Точность (типовая) | 0,025-0,05 мм на один дюйм размера детали. Точность может варьироваться в зависимости от параметров процесса изготовления, геометрии и размера детали, ее ориентации и последующей обработки |
| Рабочие материалы | VisiJet® Prowax |
| Продолжение таб. 2.7. | |
| Материал для поддерживающих конструкций | VisiJet® S400 |
| Электрические характеристики | 100-127 В перем. тока, 50/60 Гц, одна фаза, 15 А; 200-240* В перем. тока, 50 Гц, одна фаза, 10 А |
| Размеры (Ш×Г×В) 3D-принтер в ящике 3D-принтер без ящика | 838×1422×1753 мм 749×1207×1543 мм |
Свойства рабочего материала и материала для поддерживающих конструкций представлены в таблице 2.8.
Таблица 2.8.
Свойства модельных материалов.
| Свойства | VisiJet® Prowax | VisiJet® S400 |
| Состав | 100-процентный воск | Восковой материал для поддерживающих конструкций |
| Цвет | Голубой | Белый |
| Объем в бутыли, кг | 1,75 | 1,75 |
| Плотность при 80 °C (жидк.), г/см3 | 0,81 | 0,87 |
| Температура плавления, °С | 70 | 55-65 |
| Температура размягчения, °C | 52-62 | Неприменимо |
| Объемная усадка, от 40 °C до ком-й т-ры, % | 2,24 | Неприменимо |
| Линейная усадка, от 40 °C до ком-й т-ры, % | 0,75 | Неприменимо |
| Описание | Решение распространенных задач, стоящих перед литейными цехами | Нетоксичный восковой материал для поддерживающих конструкций, полностью растворяемый и не требующий ручного удаления |
Технология MJM – процесса:
Исходным для данного процесса является компьютерная модель трехмерного объекта, представленная совокупностью ориентированных в пространстве треугольников, которые без разрывов покрывают поверхность объекта.
Основное требование, предъявляемое к представлению объекта в STL-формате – это замкнутость поверхности и ее топологическая однозначность. На практике, однако, либо еще на этапе проектирования компьютерной модели, особенно в случае моделирования объекта поверхностями, либо в результате преобразования из внутреннего формата САПР в STL, возникают ошибки. Следствием этих ошибок являются: появление разрывов, самопересекающихся поверхностей, не стыкующихся участков, вырожденных треугольников, потеря ориентации треугольников и т.п. Поэтому возникает задача исправления этих ошибок, которая тесно связана с задачами восстановления формы трехмерных объектов по неполному набору данных.
Рис.2.17. 3D модель отливки, созданная в SolidWorks.
