Бекер (550670), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Коеффвцневты ураввенвй регрессвн, оявсывающве взавмосвязь переменных параметров н показателей качества Коеффв- Пвевт Уе уравнений равно числу неизвестных, то получаем единственное решение. Анализ значений переменных параметров, полученных в результате решения системы уравнений, позволяет дать рекомендации по использованию существующего или нового оборудования, доработке оснастки или же дать заключение о невозможности получения отливок с требуемыми свойствами иа существующем оборудовании с помощью используемой оснастки. Если число переменных параметров превышает число уравнений, то оптимизацию режимов литья можно выполнить путем подбора значений переменных параметров, подстановки их в уравнение регрессии и расчета показателей качества. Расчеты прекращаются, как только изменение переменных параметров перестает давать эффект.
Оптвмязацвя режвмов взготовленвя отлвакв «фланец». Цель оптнмнзацян режвмоа нзготоаленвя отливки «Фланец» состояла в снижении брака отливок в повышенвв чнсготы пх поверхности. Предварительное нсследозанне технологвческого процесса позволяло установить основные переменные параметры н ввтераалы вх варьирования (табл. 6.6). С учетом трех переменных параметров был постанлен зкспернмент типа 2» (табл. 6.7).
Показателв качества отливок Ут н Уа характернзовалн брак а партнк соответственно общим числом бракованных отливок н чкслом отлнвок, бракованных по частоте поверхвоств. С помощью выраженвя (6.3) н данньщ табл. 6.7 были вычислены козффвцвевты урааненвй регресспн (табл. 6.8). 196 6.9.
Процедура крутого восхождения прв овтимввацвн режимов Перемеввма параметра а маршрут вес«оплевав «е 6.10. Уровни в ввтервал варьирования переменных параметров прв оптнмвэацви режимов Уеаоавое обо- еваеевве Перемеаамз аараметр «» оов «» мат С учетом полученных значений ковффвпяентов ураввенвя регрессии, описывающие связь показателей качества н переменных параметров, будут иметь ввд Ут 17+ 2,1Хт — 0,62Ха+ 2,9Хз — 0,6ХтХз+ + 0 1ХэХз — 2 1ХтХэ1 Ув = 12,1 + 1,9Х» — 1,9Хв+ 2,9Хе — 0,37Х»Ха+ + 2.6ХаХа + 0 БХтХэ Так как была поставлена задача снижения процента брака, т.
е. отыскания минимума функции, то знаки перед коэффвциентамв были заменены ва противоиоложные. Анализ уравнений показывает, что оин не противоречат практическому опыту изготовления отливок. Для снижения общего брака отлнвак Уг н брака отливок по чистоте поверхности Уе действительно необходимо увеличивать скорость прес- сующего поршня н температуру пресс-формы и снижать температуру заливаемого сплава. Для отысканвя оптимума был использован метод крутого восхожденвя по позерхноств отклика.
В качестве целевой функции был выбран общий процент бране Уь Процедура онтнмнзэцнв режимов изготовления отлввки афланеца представлена в табл. 6.9. Результаты дополнительных опытов»эт 9 и 10 показывают, что появляется пробрызгиванне расплава по разьему пресс-формы и воэникавг нрииарнванве отливки к пресс-форме. За оптималЬный принимается режим изготовления отливок, соответствующий опыту М 10. В лелях снижения пробрызгизания сплава необходимо интенсввно охлаждать пресс-форму. Оптимизации режимов взготовлеивв отлввки вКорпусе.
Целью оптимизации режимов литья является определение значений переменных параметров для получения отливок с максимальной плотностью и минимальной шероховатостью поверхиостн. На плотность и чистоту поверхности отлникп ианбольшее влияние оказывают скорость прессующего поршня, давление рабочей жидкоств в приноде, температура заливаемого сплава и температура пресс-формы, Зтв параметры были взяты в качестве переменных для проведения планируемого эксперимента. Уровнн и интернал варьированвя переменных параметров приведены в табл. 6.10. Значения минимальных и максимальных уровней нарьврования переменныз параметров определялнсь исходя из возможностей оборудования и с учетом результатов известных исследований. Отливку «Корпус» из алюминиевого сплава изготовляли на машине мод.
61ББ. Металл в камеру прессования заливали вручную. В качестве плавильнораздаточной печи использовали злектропечь сопротивлении с автоматическим регулиронанием температуры сплава. Смазывание пресс-формы и камеры прессования осущестнляли 4е6-ным нодным растнором фтористого натрия путем его запинки в камеру прессонаннк и запрессовки в полость пресс-формы. Смазывание проводили перед каждым циклом нзготонлении отливки.
Пресс-форма ие имела автономной системы охлаждения. Поназателн качества отливок определяли следующими способамп. Плотность определяли гидростатическим нзвешиванием Ротл ыгРвонl(ггг — ыа1 где Ог н бз — массы отливки соответственно на воздухе в в воде; рвах — плотность воды. Поверхность отливок контролировали визуально работники цеха. Дефектными считались отливки, имевшие на поверхности следы потока металла, неспаи, отслоения, схеды смазки. Перед контролем отливки зачищали и подвергали пескоструйной обработке. Качество отливок в опыте оцениналн в баллах.
Балл соответствован числу дефектных отливок с прибавлением единицы. Например, если в партии не было дефектных отливок, то ей присваивалсн 1 балл, если же было пять дефектных отливок, то — 6 баллов. При наличия четырех переменных параметров ставят полный факторный вксперимент типа 2', Однако в производственных условиях довольно сложно поставить такой зксперимент нз-за необходимости выдержнванин на требуемом уронив переменных параметров. Поэтому для упрощении задачи было проведено два эксперимента типа 2а. Каждый эксцеримент предусматривал проведение восьми опытов с различным сочетанием уровней переменных параметров. В ходе каж.
дого опыта отливалв партию из пяти отливок. Таким образом, в результате двух экспериментов типа 2а было изготовлено 2Х2ЭХ5 = 80 отливок. Матрицы планирования экспериментов представлены в табл. 6.11 и 6.12. Матрииы планирования экспериментов составлены с учетом удобства изменения н производственных условиях переменных параметров в ходе выполнения опытов.
Как показывает практика, наиболее просто н быстро изменять скорость поршня и давление в приводе, а изменения температуры сплава н прессформы выполнить быстро ненозможно из-за их большой инерции. Поэтому в первом эксперименте первые четыре опыта проводили для верхнего уровня лэ а последующие четыре — для нижнего уровня хэ,вю. Во втором эксперименте первые четыре опыта ставили для нижнего уровня канна, а вторые — для верхнего уровня кеам». Скорость прессующего поршни устанавливали с помощью вентиля расхода рабочей жидкости. протарнрованного предварительно с использованием индукционного датчика скорости и осциллографа К-116.
Данленне рабочей жидкости в приводе устанавливали с помощью вентили редуктора давления п контролнровалн с помощью манометра. Температуру сплава в раздаточной печи определяли с помощью переносной термопары, Необходиман температура сплава поддерживалась системой антоматнческого регулирования, кгпорой были оснащены все раздаточные печи леха. Так как термопара, задействованная в системе автоматического регулирования, была размещена в печном пространстве, то ее температура не соответствовала реальной температуре сплава. В связи с зтнм дополнительно использовали переносную термопару. 198 6Л1, Матрица плаивроваяня вкспервмеита с варьвроваввем скорости поршня, давления в приводе п температуры сплава 6.!2.
Матрица планврованвя вкспернмента с варьированвем скорости поршня, давления в приводе в температуры пресс-формы Температуру пресс-формы контролнровали переносной контактной терно. парой, а регулировали темпом работы машины и температурой раствора фтори. стого натрия. Для поддержания нижнего уровня температуры пресс-формы водный раствор фторнстого натрия имел температуру окружающей среды (20'С). Для установки верхнего уровня температуры пресс-формы водный растнор фто.
рпстого натрия подогревалн до 100'С. Температуру смазочного материала. нз. меряли ртутным термометром. результаты вкспериментов представлены в табл. 6.13 и 6.14. Далее резуль. таты зкспернментов подвергали статистической обработке в целях получения уравнений регрессии вида (6.4), описывающих связи У! = ) (хм ка, ха) и Уз = = ! (хы хе, ха). Длн расчета коэффнпнентов уравнений необходимо было перевестн переменные параметры по формуле (6.1) в безразмерную форму и составить кодированные матрицы (табл. 6.16 и 6.16) планирования с фиктивной переменной Ха и нзанмодействнями переменных параметров Х,Хз, Х,Хз и т.
п. Используя данные табл. 6.16 и 6.16, по формуле (6.3) вычислялв значения ко пнентов уравнений регрессии (табл. 6.17, 6.18). 'ф3" одставляя значеник козффвциентов в уравнение (6.4), получим выражения, связывающие показатели качества отливки с переменными параметрами процесса литья под давлением, выраженными в безразмерной форме, Для первого экспериментального исследования Уа 2,7!6 — 0,0036Хг — 0,00126Ха + + 0,001 76Ха — 0,0226Х!Ха+ + 0,00076ХхХз+ 0,001 6ХзХа! Уа 2 О+ 0.25Хг+ 0 26Хз — 0,6Ха— — 0 26ХгХз — 0 76ХаХз.
Для второго зяспернментального исследования УГ = 2,711 — 0,00687ХХ вЂ” 0,00437Ха+ + 0,00312Ха — 0,00437Х!Хз+ 0,00162ХхХз+ + 0,00162ХаХа+ 0,00212Х!ХтХа! Уо 3,0+ 0625Х + 1.126Х вЂ” 0376Ха+ + 0,376Х,Х, — 0,126Хг)(а — 0,126ХзХа — 0,376Х;Х,Хе.
Свободные члены Да уравнении определяют значение показателей качества отливок, которые получились бы при изготовлении нх иа основным уровняя переменных параметров, т. е. при Хг = Ха = Ха = Ха = О. Чтобы представить переменные параметры в иолученныл уравненная ре. грессии в натуральной форме, необходимо подставить в втп уравнения аыраже- 6.18. Результаты первого экспериментального исследования 6.14. Результаты второго зкспернмеитального исследовании иня (6.1) с учегом данных табл. 6.11 н 6.12. Коэффициенты уравнений регрессия в натуральной форме приведены в табл.
6.19 в 6.20. Для первого вкспериментальиого исследования 1гт = 2,9975 — 0,056хт — 0,00425хз— — 0,000475хз — 0,0009хгхз + 0,00015хдхз + + 0,000075х хз, гз = — 152„25+ 33,0хг-г 2,425хз+ + 0,2375хз — 0,05х,хз — 0,00375хзх;. Для второго виспериментального исследования Уз = 2,636+ 0,148хт+ 0,00159хз+ + 0,00067хз — 0,003хтхз — 0,0011хтхз — 0,000011хзхз+ + 0,000021х,х,хз1 1', = 10,125 — 19,25х — 0,15хз — 0,!бхз + + 0,375гзхз+ 0,2!х,х, + 0,0025хзхз — 0,00375хгхзхз. Анализ полученных уравнений регрессии показывает, что наиболее высокая плотность отливок достигается прн следугопгих значениях переменных параметров: хг = 0,5 мlс, хз = 0,06 Па, хз = 640'С н хз = 100'С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
