Sign in to follow this  
Followers 0
Чуйко Анатолий

Литье по модели SolidWorks

2 posts in this topic

Данная тема открыта как некоторая попытка ответить на часто задаваемые вопросы, которые мы, желающие что-то обсудить по поводу моделирования литейных процессов, задаем друг-другу. Когда начинаешь в пятый раз отвечать на один и тот же вопрос, то возникает желание по этому поводу поделиться соображениями не только с тем, кому непосредственно отвечаешь, но и с другими, которые хотят или могут задать этот вопрос в будущем.:о) И конечно услышать отклик не только от того, кому пишешь, но и от всех, кого это интересует.

В письме разработчикам пакета Полигон был задан вопрос - "Меня интересует ваша база данных по отечественным материалам. Удастся

ли нам пообщаться на эту тему? У MAGMASOFT есть своя база и эти материалы

большей частью совпадают с российскими гостами."

Ответ:

По поводу "базы данных по отечественным материалам". Если подходить

формально, то база данных безусловно есть. Кроме того, есть генератор

теплофизических свойств сплавов по вводимому хим.составу для серых

чугунов, сталей и алюминиевых сплавов. Ну и разумеется подключенный

к программе обширный электронный справочник по свойствам

отечественных сплавов и материалов. Казалось бы, вопрос со

свойствами можно считать снятым. Однако...

Однако на самом деле вопрос свойств более сложный и далеко не

формальный.

Во всяком случае при нормальном (не демонстрационном) моделировании

никакие базы данных не снимают вопрос о задаваемых свойствах и других

параметрах типа условий теплопередачи между отливкой и формой (плотности

прилегания, наличие-отсутствие на сопрягаемых поверхностях литейных

красок, окислов, толщина этих прослоек, их свойства) и т.п. Дело в том, что

для моделирования нужны не технологические параметры материалов

(типа хим.состава и способа изготовления), а физические

параметры - теплоемкость, теплопроводность, скрытая теплота

затвердевания, спектр выделения скрытой теплоты в интервале затвердевания,

коэффициент объемной усадки при затвердевании, критические точки

перехода двухфазной зоны из одного структурированного состояние в

другое и т.п. и т.д. Эти свойства универсальны для всех и не могут быть

"отечественными" или "импортными" - они зависят от состава сплава и

способа его приготовления и неважно в какой стране данный состав

стандартизирован. Часть из них достаточно консервативны

и действительно могут быть поставлены в соответствие с марками сплавов

(хим.составом и способом приготовления) - тогда их можно брать в готовом

виде из некоторых "баз". Однако, по иронии судьбы, именно эти параметры

достаточно некритично влияют на адекватность моделирования (это

параметры типа теплоемкости или теплопроводности). Грубо говоря, влияние

на конечный результат их вариаций в сплавах на одной основе гораздо меньше,

чем влияние естественных колебаний различных технологических параметров,

которые всегда присутствуют в реальном производстве. Т.е., например для всех

доэвтектических алюминиево-кремниевых можно использовать одну и ту же

теплоемкость и получать качественные результаты, хотя в действительности

она конечно разная. А вот другие свойства, например критические точки

структурированности в двухфазной зоне - доля жидкого при схватывании

дендритного каркаса, доля жидкого при конце гравитационного течения,

или например параметр, характеризующий изменение коэффициента

фильтрации от доли твердого - эти свойства НИКАК не могут быть

поставлены в соответствие марке сплава по причине своей крайней

неконсервативности. А именно эти параметры определят глубину залегания

раковины, микропористость, в конце-концов то, что будет в конкретной области

отливки - относительно плотный металл, рыхлота или концентрированная

раковина. При назначении этих свойств нужно хотя бы в принципе

представлять себе ФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ заложенные в используемом

пакете моделирования - модель формирования усадочных дефектов,

микропористости, макропористости и т.д. и соотносить их с тем, что

наблюдается на конкретном производстве. Причем, при нормальном

моделировании речь всегда идет не об одном, а о нескольких

расчетах - при разных уровнях неконсервативных свойств сплава.

Это необходимо, т.к. в реальности эти свойства могут менятся в

достаточно широких приделах вероятностным образом просто в

силу своей неконсервативности. Именно поэтому, например

в двух одинаковых отливках отлитых из одного ковша немного

разные раковины, немного по разному залегает рыхлоты и т.д.

В противном случае, делая только один расчет на каком-то

определенном уровне свойств мы получим именно то, что

часто наблюдается на производстве - при отработке технологии

отливки были удовлетворительными, а потом пошел брак,

причем проявляющийся случайным образом. Таким образом,

основная проблема при назначении исходных свойств и

параметров расчета не в том, что часть свойств назначаются

с определенной долей валюнтаризма, а в том, что необходимо

знать какие свойства для решения данной технологической задачи

являются определяющими, какие надо ОБЯЗАТЕЛЬНО

варьировать, а какие можно назначать относительно неточно.

И все это разумеется зависит от используемых в расчете моделей.

Если модели относительно "слабые", слишком упрощенные,

не очень адекватные, то разумеется часть проблем по назначению

исходных свойств снимается, т.к. все равно результат при этом носит

качественный, а не количественный характер, да и эти упрощенные

модели попросту не оперируют теми реальными свойствами материала,

которые определяют ход процесса формирования дефекта, а используют

некоторые внутренние приближенные общие константы для всех

случаев. Если же используются серьезные физические модели, которые

ДЕЙСТВИТЕЛЬНО моделируют процесс формирования того или

иного дефекта, то разумеется приходится оперировать реальными

свойствами, которые часто очень неустойчивы и не могут быть

однозначно соотнесены с маркой сплава, но зато на выходе получать

реальные, а не эффективные количественные характеристики - места

залегания рыхлот, процент пористости в этих рыхлотах, получать

возможные ВАРИАНТЫ залегания дефектов, которые при данной

технологии рано или поздно реализуются в реальности.

Share this post


Link to post
Share on other sites


Я не совсем понял, при чём тут комментарий из другой темы с моим ником, если в другой уже есть такой же вопрос... :blink: В любом случае по литью металлов практически ничего сказать не могу.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now
Sign in to follow this  
Followers 0

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.