Бекер (550670), страница 42
Текст из файла (страница 42)
206 Тав кан яа поверхность отливки наносится декоративное покрмтяе, качество которого определяется качеством поверхности отлнвкн, то целевой функцией была выбрана чистота поверхности отливка Уз. Остальные показатели качества отлнвкв были взяты в качестве ограннченнй: Уг ~ 2,64 1Оз кг!мз; Уз,л >20.10 з Па. Таким обр ааом, было необходимо найти л» хз н хз, при которых достигалась бы максвмзльная частота поверхности отливки, временное сопротнвленне образцов, вырезанных нз отливок, было бы не менее 20 10-з Па, а плотность отлнвок— не менее 2,64 10з г/мз. Проведя замену переменных н сделав веобходнмые преобразования, найдем макснмальное значение целевой функцпн 6.26. Матрица условий задачи оптимизации режимов изготовления отливки е Колесо» с максимальной чистотой поверхности 6.26.
Козффнцяеяты урввяений регрессии, описывающие связь переменных параметров н показателей качества КоеффиЦиеитм Вп Ве Ве при перемеииии пирометров Коеффици. еие в, х, Система ограничений (6.9) вытекает из условий ограничении переменных параметров нитерваламв варьирования при проведение экспернмента У,<ВО+ ~з В„Х,1 1=1 — 1(Х1(1 или 0(Х1К2.
(бло) 6,3. СТАБИЛИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Причины нестабильности качества отливок. Качество отливок, изготовляемых литьем под давлением, определяется целым рядом факторов, к числу которых, в первую очередь, следует отнести переменные параметры технологического процесса. Это, прежде всего, температуры сплава и пресс-формы, скорость прессующего поршня, давление в приводе. Получение отливок высокого качества возможно только при оптимальных значениях переменных параметров. Однако на практике, даже при изготовлении отливок на оптимальных режимах, получают значительный разброс показателей качества. Причина итого заключается в том, что установленные оптимальные значения переменных параметров не выдерживаются в процессе изго- Э)7 Чтобы выполнить условия неотрицзтельности значений переменныв параметров, в неравенстве (6.10) отбрасывается леван часть Х) > О, а праван часть преобразуется: 0 ( 2 — ХВ Далее формируетсн матрица условий задачи (табл.
6.26). Решение задачи оптимизации дает следующие значения перемениыв параметров: Х;=1; Х;=2; Хе=2; Хт=о; Х,=1; Хе=1. После подстановки значейий Х,, Хз н Хз в пелевую функцию и ограниченая н перевода переменных в натуральный масштаб получим, что отливка с чистотой поверхности 3,5 балла, плотностью 2,6е 10' кгlмз и временным сопротивлением разрыву 20 10 а Па можно изготовить при температуре заливаемого сплава 630'С, скороств прессующего поршня, соответствующей 12 делениям на шкале вентиля, и давлении в приводе 0,280 Па.
очт товления отливок, н. е. не- 44 стабильность качества отли- вок является следствием мо нестабильности переменных параметров технологическо- 440 го процесса. В целях установления лгз реальных диапазонов измен р м и а а гл тл пения переменных парамет- ров, их связи о показателяРнс. 83, Изменен не температуры Гм Пнн ко. ваго сплава в раздаточной печн в тече- ми качества отливок были нне рабочей смены (т — время) проведены исследования а измерением переменных параметров и оценкой качества отливок 1721. Температура сплава, Температура сплава при заполнении формы определяет качество будущей отливки, позтому очень важно знать, как выдерживается заданная температура сплава в раздаточной печи. Современные автоматические регуляторы позволяют поддерживать в раздаточной печи температуру с точностью ~10'С.
Однако фактически температура сплава колеблется значительно больше из-за периодического пополнения раздаточных печей новыми порциями расплава или чушками. Добавление чушек может вызывать также изменение химического состава сплава. Рассмотрим изменение температуры цинкового сплава в раздаточной печи в течение рабочей смены (рис.
6.1). Температуру сплава измеряли через каждые 5 мин с помощью термопары погружения. Раздаточная печь имела систему автоматического регулирования температуры печного пространства. Литейщик изготовлял отливки на машине мод. 51Б5 и периодически (через 15 — 20 мин) добавлял в тигель раздаточной печи чушки цинкового сплава. За 3 ч работы происходили колебания температуры сплава в пределах 30'С с заметным снижением средней температуры.
Колебания и снижение температуры сплава связаны с автоматическим регулированием, т. е. включением и выключением нагревательного устройства, и добавлением холодных чушек. Последующее повышение температуры сплава в раздаточной печи связано с перерывом на обед литейщика. В это время чушки не добавляли. Температура сплава в процессе дальнейшей работы литейщика поднялась до 440 'С, несмотря на периодические добавления чушек. Зто связано с большой инерцией температуры, которой обладает расплав в тигле раздаточной печи. В конце рабочей смены литейщик загрузил несколько чушек в раздаточную печь, и температура сплава стала резко снижаться.
Таким образом, в течение рабочей смены колебание температуры сплава в раздаточной печи составило 60'С, что, естественно, отразилось на качестве отливок. При перегреве сплава на отливках стали по- 208 або мо «о а) мо х 4 б В ла бо рнс. 6.2. Изменение темзературм Вн,р пресс-форма н ааннснмостн от числа уа аапрессоаок, диаметра толкателя с термоаарой н места его расаоложения являться вздутия, а при низких температурах ухудшалась их чистота поверхности. Температура пресс-формы.
Стабильность температуры прессформы зависит от эффективности системы ее охлаждения или подогрева. При отсутствии таких систем стабильность температуры пресс-формы определяется постоянством темпа работы машины, составом и состоянием смазывающего материала, стабильностью температуры заливаемого сплава. При использовании в качестве смазывающего материала пресс-формы водного раствора фтористого натрия, который наносится на рабочие поверхности пресс-формы путем запрессовкя, большое значение имеет периодичность смазывания.
Для исследования изменения температуры пресс-формы в процессе изготовления отливок использовали встроенные термопары, установленные в толкателях, и шлейфовый осциллограф. Одна термопара была установлена в толкателе диаметром 16 мм, который расположен в рассекателе (рис. 6.2, а), другая — в толкателе диаметром 8 мм, расположенном в рабочей полости формы (рис. 6.2, б). С помощью термопар различной чувствительности было определено изменение температуры пресс-формы в разных точках в зависимости от числа циклов работы машины.
Эти данные свидетельствуют о том, что изменение температуры пресс-формы носит циклический характер. Максимум достигается к моменту раскрытия пресс-формы, а минимум — к началу заполнения формы расплавом. Кроме того, от цикла к циклу происходит изменение максимальных и минимальных значений температуры.
При установившемся тепловом режиме и равномерном темпе работы машины амплитуда колебаний температуры будет иметь постоянную величину. Различные отклонения от установившегося режима приводят к нестабильности температуры пресс-формы. Особенно существенно дестабилизирует процесс литья под давлением неритмичное смазывание пресс-формы водным ' раствором %9 10 гб ЯМ ллллм Рнс. 6,3. Завнснмость числа Л'бр.етл бРаКОВаННЫХ ОтЛНВОН от нерноднчностн смааывання пресс-формы (Гт'ем — ннтервал смааывання) ~,.У ! 9 л„„м/с Рнс. 6лк Повторяемость л скоростн опр пресс-поршня в процессе наготовлення отлнвов фтористого натрия (рис. 6.3). Увеличение интервалов смазывания приводит к увеличению брака отливок.
Уменьшению перепадов температуры рабочей поверхности пресс-формы способствует подогревание водных растворов смазывающих средств. Скорость прессующего поршня. Скорость перемещения прессующего поршня определяет скорость впуска расплавленного металла в форму, которая влияет на качество формируемой отливки. Для контроля скорости прессующего поршня в процессе изготовления отливок был использован стрелочный прибор, фиксирующий максимальную скорость. Отливки из цинкового сплава изготовлялись иа машине мод. 71107.
Вентиль регулирования скорости поршня был открыт на T~а оборота, что по тарировочному графику соответствовало скорости 1,36 м~с. Одновременно с изготовлением отливок выполнялись замеры скорости прессующего поршня. Было произведено 70 измерений, и по ним был построен график изменения скорости прессующего поршня (рис. 6.4). Из графика видно, что скорость поршня представляет собой случайную величину, которая колеблется относительно среднего значения, равного 1,36 м~с.
На графике по оси ординат отложена частота и появления случайной величины, Диапазон колебаний скорости поршня находится в пределах от 1,17 до 1,58 м/с. Такие изменения от цикла к циклу являются причиной изменения качества отливок. Вероятность того, что скорость поршня окажется в пределах 1,3 — 1,4 м/с, составляет 0,67. Причинами нестабильности скорости прессующего поршня могут быть нестабильность порции металла, заливаемого в камеру прессования, колебания давления в аккумуляторе, изменение вязкости рабочей жидкости в гидроприводе, утечки рабочей жидкости, сбои в работе элементов гидравлической аппаратуры, состояние прессующей пары.
210 Нестабильность порции заливаемого металла приводит к изменению длины хода поршня в период разгона, что влечет за собой изменение скорости прессующего е,в г поршня, если период его разгона не закончился. К сбоям в работе гидроаппаратуры может быть отнесено е з г у е у л,,ае запазДалоЕ ИЛи ПРЕжДЕВРеыснное Рнс. б.б.
Изменение скоРостн о р включение второй фазы переме- пресс-поршня в завнснмостн от щения поршня. Часто причиной чнсла оборотов вентнля лв н наале. ння в аккумуляторе, Па; этого является ненадежность концевых выключателей. Очень часто причиной нестабильности скорости поршня бывает изменение трения в прессующей паре. Плохое смазывание, чрезмерный износ поршня и наполнительного стакана или неправильный их тепловой режим приводят к подливам металла в зазор и ревкому увеличению сопротивления перемещающемуся поршню.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
