Выполнение этой задачи обеспечивает система автоматизированного моделирования литейных процессов (САМ ЛП) LVMFlow, позволяющая технологу-литейщику оперативно оптимизировать ЛПС для получения качественной отливки. Это достигается с помощью нового программного модуля, разработанного ЗАО НПО МКМ при поддержке отдела главного металлурга ФГУП «Воронежский механический завод». Теперь технолог-литейщик может в диалоговом режиме задать требуемые начальные установки и, получив искомое распределение температурного поля в форме, выбрать оптимальный температурный режим керамической оболочки перед заливкой.

В САМ ЛП LVMFlow эта методика реализована в двух вариантах (рис. 1):

1. Начальное распределение температур (послойное, цилиндрическое и сферическое) — задается технологом принудительно.
2. Моделирование прогрева — позволяет получить распределение температурного поля формы через определенное время после извлечения из прокалочной печи.

Рис. 1

Доводка нового программного модуля производилась на ряде отливок ответственного назначения, получаемых методом ЛВМ (рис. 2).

Рис. 2

Рис. 2

Получение качественной отливки в большинстве случаев требует проверки значительного количества температурно-временных вариантов прогрева формы перед заливкой. Практически это осуществляется следующим образом. Начальная температура формы на выходе из печи обычно варьируется в пределах 500−960 °C с шагом 50 °C. Длительность выдержки перед заливкой изменяется в интервале 1−4 часа с шагом 1 час. Таким образом, общее количество температурно-временных вариантов формы перед заливкой равно 40.

На рис. 3 показано изменение температурного поля заформованной керамической оболочки после ее извлечения из прокалочной печи с заданной температурой и выдержкой перед заливкой в течение 10 минут.

Рис. 3а. 800 градусов, охлаждение — 10 мин.

Рис. 3б. 850 градусов, охлаждение — 10 мин.

Рис. 3в. 960 градусов, охлаждение — 10 мин.

Такая технология моделирования позволяет технологу-литейщику объективно оценить процессы, происходящие при заполнении керамической формы металлом и последующем затвердевании, выбрать оптимальный температурный режим прогрева керамической формы, а также скорректировать литниково-питающую систему для получения качественной отливки.

Компьютерное моделирование процесса предварительного охлаждения формы и последующего заполнения/затвердевания отливок ответственного назначения с применением САМ ЛП LVMFlow позволяет:

• отследить в режиме реального времени изменение температурно-фазовых полей процесса заполнения и последующего затвердевания отливок;
• выявить места образования усадочных дефектов;
• определить оптимальный температурный режим нагрева формы;
• сформировать рекомендации по оптимизации ЛПС.