Для обеспечения эффективности современного литейного производства требуется постоянное его совершенствование как в области технологических решений, использования оборудования так и в области производственного построения цеха или участка. Степень эффективности производства в целом определяется степенью новизны и согласованности технических решений. Это возможно добиться с помощью автоматизированной системы анализа и синтеза технических решений с последующим моделированием действующего производства.

В / 1/ описан программный комплекс, выполняющий выбор технологического процесса по точности и серийности с учетом ряда параметров, которые может выбрать только специалист. На основе этого выбора решается задача подбора оборудования для реализации производства. Данная система будет использована как для нового, так и для действующего производства с целью постоянного внесения новейших решений различного вида для создания и, соответственно, поддержания высокоэффективного производства. Необходимость реинжиниринга обосновывается высокой динамичностью современного мира, его применение сегодня особенно актуально для отечественной промышленности, так как является средством резкого повышения эффективности работы предприятия.

    Цель данной работы состоит в исследовании методов объектно-ориентированного проектирования системы управления бизнес-процессами на этапе конструкторско-технологической подготовки производства. Основными ее функциями являются: создание схем бизнес-процессов, контроль и управление ходом бизнес-процессов, учет используемых документов, распределение операций бизнес-процессов между участниками с учетом их должностей и обеспечение взаимодействия между ними. Методология UML позволяет производить разработку проекта с определением объекта автоматизации и построением для него информационной модели на физическом уровне вплоть до создания схемы базы данных.

В связи с этим роль расчётов, проводимых на стадии проектирования при создании новых машин и механизмов автоматических линий, всё более возрастает.

Практический опыт показывает, что выгоднее выполнить тщательный и углублённый расчёт на этапе разработки новой конструкции, чем проектировать без расчёта и расплачиваться за это позднее увеличенными сроками и стоимостью отладки, снижением технических показателей, надёжности и эксплуатационной ценности нового изделия. Однако в ряде случаев при создании автоматизированного оборудования многие важные и ответственные расчёты не выполняют на стадии проектирования не столько из-за недооценки роли расчётов, сколько из-за отсутствия методики их проведения.

Основная задача проектировочного расчёта – определение конструктивных, технологических и других параметров, обеспечивающих правильное функционирование и нужную работоспособность изделия с заданной надёжностью и долговечностью в соответствии с требованиями, установленными в технической документации. Проектировочные расчёты выполняют как на стадии разработки технического задания, так и на всех последующих стадиях проектирования нового изделия.

Таким образом, дальнейшее развитие и совершенствование теоретических основ и методов расчёта, предназначенных для использования при проектировании машин и механизмов автоматических линий литейного производства, является весьма актуальной задачей. Внедрение этих методов в расчётную практику будет способствовать ускорению научно-технического прогресса в литейном машиностроении.

14. Проектирование технологических процессов по требованиям к отливке

Классификация методов литья

В настоящее время существует несколько десятков методов получения отливок. Их классификацию можно провести по разным критериям. По возможности многократного использования литейных форм можно выделить методы литья в разовые, полупостоянные и постоянные формы.

Разовая форма предназначена для получения отливок при однократной заливке в нее сплава. После затвердевания и охлаждения отливки форма разрушается. В полупостоянные формы можно производить несколько последовательных заливок сплава. Постоянные формы, изготовляемые чаще всего из металлических сплавов, предназначены для многократного использования. В зависимости от вида сплава и стойкости форм в них осуществляют от нескольких сотен до десятков тысяч заливок.

Различают разовые объемные и тонкостенные, а также оболочковые формы. В объемных формах полость, формирующая конфигурацию отливки, оформляется сплошным массивом формовочного материала, ограниченным по периферии стенками специальной оснастки, опокой.

Несмотря на большой расход формовочных материалов (от 5т на 1т отливок), объемные формы наиболее распространены в промышленности, так как они обеспечивают наибольшую универсальность производства и простоту формообразования.

При изготовлении тонкостенных форм на поверхность модели наносится слой формовочной смеси. Для оформления этого слоя используют материалы с различным механизмом твердения (жидкостекольные смеси, песчаносмоляные смеси и т.д.) и различные методы подачи и уплотнения смеси.

Оболочковая форма представляет собой тонкостенную керамическую или графитовую оболочку толщиной от нескольких миллиметров до десятков миллиметров, заключающую внутри себя полость, которая оформляет конфигурацию. Очень часто для увеличения жесткости и прочности форм оболочки заформовывают песком или другим наполнителем в опоке.

В соответствии с ГОСТ 18169-86 под термином «многократные формы» понимают литейные формы, предназначенные для заливки сплавом более одного раза.

Учитывая многообразие способов литья и принципов, на которых они основаны, можно выделить следующие классификационные признаки способов литья:

1. Тип формы.

2. Основу материала формы.

3. Природу связующих добавок.

4. Тип оснастки

5. Способ уплотнения смеси

6. Способ упрочнения формы

7. способ воздействия на жидкий расплав

8. Способ заливки сплава

9. Способ силового воздействия на расплав в процессе заливки и кристаллизации.

10. Способ поверхностного или объемного упрочнения сплава в отливке.

Признаки с 3-6 относятся к формам, изготовляемым из дисперсных материалов. Признак 4 включает различные виды оснастки, применяемые для изготовления формы: наличие и тип опок, их количество; материал и тип моделей (деревянная, металлическая, выплавляемая, растворимая, выжигаемая газифицируемая и т д.); наличие и тип шаблонов, контрольных сечений, стержневых ящиков и т.п. Для уплотнения смеси (признак 5) применяют разнообразные методы – ударные воздействия трамбовкой, метание смеси, уплотнение встряхиванием, пескодувное и пескострельное уплотнение, прессование, импульсное воздействие, взрывное воздействие, применение вакуумирования и т.д.

  По способу силового воздействия на кристаллизующийся расплав можно выделить:

 - совокупность обычных методов литья в гравитационном поле без дополнительных силовых воздействий;

 - литье под давлением, где формирование отливки осуществляется под высоким поршневым или компрессионным давлением;

- литье под регулируемым давлением, при котором перепады прилагаемых к расплаву давлений относительно невелики (не более 0,01 МПа);

- центробежное литье, где формирование отливки осуществляется в поле центробежных сил инерции, возникающих при вращении формы;

- жидкую штамповку, при которой залитый в форму-матрицу расплав в процессе кристаллизации деформируется подвижной частью формы – пуансоном;

- методы литья с применением наложения на кристаллизующий расплав вибрации, ультразвуковых колебаний и магнитно- гидродинамических воздействий.

    К специальным методам литья можно отнести литье в специальные формы, использование нетрадиционных методов заливки сплава, а также различные способы воздействия на жидкий и кристаллизующийся расплав.

    Среди специальных способов литья можно выделить:

- литье в постоянные формы;

- литье в специальные тонкостенные разовые керамические, оболочковые, углеродные формы, получаемые по выплавляемым, выжигаемым и растворяемым моделям;

- способы получения отливок и использованием внешних воздействий на жидкий и кристаллизующийся расплав (ЛПД, под регулируемым давлением, жидкую щтамповку, центробежное литье, литье выжиманием, электрошлаковое литье, литье с применением электромагнитных, ультразвуковых воздействий и вибрации);

- непрерывное и полунепрерывное литье;

- способы получения композиционных и армированных отливок.

Остальные способы литья относятся к традиционным. Их основу составляют способы литья в объемные разовые и полупостоянные формы при гравитационной заливке сплава.

Решение задачи представлено в /  /

Схема выбора

Анализ полученной общей информации требуется для отыскания типового технологического процесса по отливке представителю, который обеспечил бы требуемое качество отливок и производительность. Критерию качества должны соответствовать геометрическая точность и чистота поверхности (шероховатость, квалитет) при известном диапазоне весовых и размерных характеристик. Эти характеристики соответствующие различным типовым технологическим процессам должны существовать в полях баз данных.

После задания требуемой геометрической точности, определяется один или несколько технологических процессов литья. Перечень процессов, обеспечивающих близкие значения точности высвечивается в виде «меню», из которой следует выбрать предпочтительный. 

Далее выбирают степень механизации из предложенных последовательных списков возможного оборудования и другие особенности технологии и механизации.

Процедура выбора может многократно повторяться, пока не отыщется наиболее рациональный вариант реализации технологии в производстве. Информация будет распределяться по видам и содержатся в соответствующих перечнях ссылок. По результатом этих накоплений возможно делать выбор процессов и видов оборудования / 1 /.

Задачи описанной системы заключается в описании принципов работы оборудования позволяющего выбрать его параметры для изготовления отливок, обеспечивающих высокий уровень их качества.