ELECTION OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS FOR OBTAINING HIGH-QUALITY STEEL BODY CASTINGS BY COMPUTER MODELING
Authors: Печенкина Л.С. , Фролов М.С. 
Published: February 2023

Aнализируя опыт использования CAD-программ на примере применения СКМ ЛП LVMFlow, стало возможно утверждать то, что они безусловно решают проблемы по анализу причин брака отливок и оптимизации технологических процессов, поэтому данная тема является актуальной. Объектом исследования стала «корпусная» деталь массой 37 кг из низколегированной хромомолибденовой стали, входящая в весьма распространенный ассортимент многих отраслей промышленности. Может использоваться в неблагоприятных условиях при обширном диапазоне давлений и температур. Благодаря данным параметрам свое широкое применение она нашла в нефтегазовой сфере. Её эксплуатируют в роли запорной арматуры в нефтепроводе при работе под большим давлением при взаимодействии с SO, что является неблагоприятными условиями для многих сталей. Существуют требования динамических знакопеременных нагрузок, параметрам которых наша деталь соответствует. Также предусмотрен ряд других требований соответствия по сопротивлению коррозии и герметичности. Вес корпуса с литниками составляет 168 кг. В данной детали наблюдается стабильный дефект - это усадочная пористость, которая обнаруживается при её изготовлении после механической обработки. Поэтому эта деталь была интересна для моделирования с помощью программного пакета LVMFlow. Научная новизна работы определяется оптимальным подбором критериев, влияющих на обеспечение плотной структуры в стальной отливке, подверженной большой усадке. Цель исследования - используя приложения CAD-программ Solidworks и LVMFlow в условиях песчаных форм с производственными технологическими показателями, обеспечивающими эффективную выплавку совершенной отливки, спроектировать модельно-опочную оснастку и усовершенствовать технологию изготовления детали "Корпус" из стали. Сокращение периода изготовления оснастки и выбор наилучшего варианта производства отливки, без лишних плавок - это преимущество перехода на сквозную разработку технологии и оснастки производства корпуса при литье в песчаные формы. Рассмотрены некоторые понятия, влияющие на дефект «Усадочная пористость» при литье в песчаные формы, а именно: питание затвердевающей отливки, направленность затвердевания, теплоаккумулирующая склонность форм и стержней, подача расплава в отливку. При рассмотрении данных понятий произвели оценку и выявили степень влияния на величину усадки

Analyzing the experience of using CAD programs on the example of using SKM LP LVMFlow, it became possible to assert that they certainly solve problems in analyzing the causes of casting defects and optimizing technological processes, therefore this topic is relevant. The object of the study was a “housing” part weighing 37 kg made of low-alloy chromium-molybdenum steel, which is included in a very common assortment of many industries. It can be used in harsh environments over a wide range of pressures and temperatures. Thanks to these parameters, it has found its wide application in the oil and gas industry. It is used as a shut-off valve in an oil pipeline when operating under high pressure when interacting with SO, which is an unfavorable condition for many steels. There are requirements for dynamic alternating loads, the parameters of which our part corresponds to. A number of other compliance requirements for corrosion resistance and tightness are also provided. The weight of the body with sprues is 168 kg. In this part, a stable defect is observed - this is shrinkage porosity, which is detected during its manufacture as a result of machining. Therefore, this detail was of interest for modeling using the LVMFlow software package. The scientific novelty of the work is determined by the optimal selection of criteria that affect the provision of a dense structure in a steel casting subject to high shrinkage. The purpose of the study is to use the applications of Solidworks and LVMFlow CAD programs in sand mold conditions with production technological indicators that ensure the efficient melting of a perfect casting, to design model-flask equipment and improve the manufacturing technology of the "Body" part from steel. Shortening the tooling manufacturing period and choosing the best casting production option, without unnecessary melting, is the advantage of switching to end-to-end development of technology and tooling for the production of the casing when casting into sand molds. We considered some concepts affecting the defect "Shrinkage porosity" when casting into sand molds, namely: the power of the solidifying casting, the direction of solidification, the heat-accumulating tendency of the molds and rods, the supply of melt into the casting. When considering these concepts, we made an assessment and the degree of influence on the amount of shrinkage was revealed.