مقدمه

استفاده از مدلهاي فومي از بين رونده براي ساخت قطعات ريختهگري براي اولـين بـار توسـط شـروير( Shroyer )در سال 1958 ابداع گرديد. مدلها در ابتدا با برش كاري بلوك هـاي پلـ ياسـتيرن منبسـطشـــونده تهيـــه شـــده و قالـــ بگيـــري بـــا ماســـه چســـ بدار انجـــام مـــي شـــد . ايـــن اختـــراع توسط كمپاني گرونزوي و هارتمان( Grunzweiy & Hartmann ) خريداري و پس از توسـعهبراي توليد صنعتي مورد استفاده قرار گرفت. پس از آن ايده استفاده از ماسه بدون چسـب توسـطT. R. Smith در سال 1964 مطرح گرديد[1].
در سادهترين صورت اين فرآيند، مدلهاي فومي پس از تهيه با يك ديرگداز پوشش داده م يشـون د. سـپسمدل در داخل يك درجه قرار داده شده و درجه از ماسه بدون چسب پر شده و با ايجاد لرزش ، ماسـ ه در اطراف مدل متراكم ميشود. پس از آن فلز مـذاب بـداخل قالـب ريختـه شـده و جـايگزين مـدل فـوميميگردد. اين روش ريختهگري و فرآيندهاي نزديك آ ن بـا نـامهـاي مختلفـي شـناخته مـيشـوند نظيـرريختهگري با مدل انبساطي ، ريخته گري با مدلهاي تبخيرشونده ، فرآيند فوم حـذف شـونده ، فرآينـدقالب پ ر ، فرآيند كستيرال ، فرآيند رپليكست و فرآيند پليكست . براي رفع ابهام بدليل وجـود نامهـايمختلف فرآيند، انجمن ريختهگري آمريك ا9 نام ريختهگري با مدل انبسـاطي (EPC) را بعنـوان نـام ايـن
فرآيند برگزيد[2] .
در فرآيندEPC از مدلهاي پلي استيرن منبسط شونده EPS و يا پلي متيل متاآكريلات منبسط شده و يـاپلي آلكيلن كربنات استفاده ميشود كه همگي آنها در طي بارريزي مذاب، بر اثر تماس بـا مـذاب تبخيـرميشوند. البته گاهي مدل پيش از ريختهگري از داخل قالبهاي با ماسه چسبدار خارج مـيشـ وند .هنـوزبسياري از قطعات بزرگ نظير قالبهاي پرس با اين روش ساخته ميشوند. ماسه چسب دار در اطراف مدلتبخير شونده ريخته شده و پس از خودگيري قالب، مدل از داخل قالب خارج شده و پس از جفت كـردندو نيمه قالب، ريختـهگـري انجـام مـيشـو د[1و4 ]. اشـكال 1 ،2 و 3 فرآينـد بـالا را بخـوبي تشـريح مي كنند .

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست مطالب

چكيده…………………………………………………………………………. 1

مقدمه……………………………………………………………………………. 2

– فصل اول- شرح كلي روش ريخته گري فومي (EPC )

يكي از محدوديتهاي طراحي يك قطعه به قابليت فرآيند ريختهگـري در ت وليـ د آن مربـوط مـ يشـو د. روشهاي قالبگيري مرسوم محدوديتهايي را به بخش طراحي تحميل ميكننـد، زيـرا در اغلـب روشـها ازمدلهاي دائمي استفاده ميشود كه بايستي پيش از ريختهگري از قالب خارج شوند. در طراحي يك مدل دائمي بايد به قابليت خروج آن از قالب نيز توجه كرد. با استفاده از مدلهاي فومي بسياري از محدوديتهاي موجود در طراحي برداشته ميشود. بدليل آنكه مدل فومي، پيش از بـارريزي از قالـب خـارج نمـيشـود،مهندس طراح مدلهاي EPC آزادي بيشتري در طراحي مدل جهت قالبگيري دارد [ 4] . اگر چه اين فرآيند براي تولي د تمامي قطعات ريختهگري م ناسب نيس ت ول ي در مواردي كه استفاده ازمدل فومي مناسب باشد، كاهش هزينهاي بين 20 تا 60 درصد امكان پذير است. فرآيند EPC براي انـواعآلياژهاي آلومينيوم، برنج، برنز، چدن و فولاد قابل بكارگيري است. از مدلهاي فـومي معمـولاً در قالبهـايماسهاي بدون چسب استفاده ميشود و در هنگام بارريزي، مذاب جـايگزين فـوم احاطـه شـده بـا ماسـهميگردد. شرط موفقيت اين فرآيند ، حذف كامل مدل فومي به هنگام بار ريزي است، چرا كه در غير اينصورت معايبي نظير عيب كربن در چدنها و يا سرد جوشي و تخلخل در آلياژهاي آلومينيوم بوجود خواهدآمد .
البته مي توان از ماسه چسب دار نيز استفاده كرد. قطعات ريخته گري خيلي بزرگ نظير كفشك قالبهاي بزرگ را معمولاً در قالبهاي تهيه شده از ماسه چسب دار توليد مي كنند. ماسه چسب دار پس از قرار گرفتن در اطراف مدل، استحكام مييابد و سپس قبل از بسـتن قالبهـا، فـوم خـارج شـده و ريختـهگـ ري انجـام م يشود [ 1] .
حالت ديگري كه از فوم استفاده ميشود شبيه به استفاده از موم در روش ريختهگري دقيق اسـت. در اين روش كه به رپليكست معروف است، يك پوسته در اطراف فوم ايجاد شده و هنگام حـرارت دادن (بـهمنظور پختن اين پوسته سراميكي) فوم خارج ميشود. اين روش براي قطعات بزرگي كـه توليـد آنهـا بـه7شروش ريختهگري دقيق مقرون به صرفه نيست، كاربرد دارد. قطعات فولادي اغلب به يكي از ايـن دو روشساخته مي شوند [ 4] .
از مهمترين مزاياي فرآيندEPC حذف ماهيچه و خط جدايش، دقت ابعادي بيشتر و استفاده از ماسهبدون چسب است. بدليل آنكه ماسه بدون چسب ميتواند براحتي به حفرات داخلي موجود در مدل فوميراه يابد، نيازي به استفاده از ماهيچه در فرآيندEPC نمـيباشـ د. از آنجـا كـه بـراي راهيـابي ماسـه بـهمسيرهاي داخلي مدل فومي نيازي به كانالهاي بزرگ نيست، توليد قطعات پيچيده نيز ميسر است. بدليل عدم نياز به ماهيچه بسياري از مشكلات استفاده از ماهيچه نظير ايجاد پليسه، شكست ماهيچه، جابجاييماهيچه ، خارج كردن ماهيچه از كانالهاي قطعه و تميز كاري كانالهـا مرتفـع خواهـد شـد. ايجـاد سـطحجدايش در قطعات ، ناشي از چند تكه بودن مدل است كه در روش EPC ديده نمي شود. همچنين بدليل عدم خروج مدل فومي از قالب، نيازي به در نظر گرفتن شيب براي مدل نمي باشد كه اين امر باعـث بـالارفتن دقت ابعادي قطعه مي شود[ 2] .
خط جدايش خود ايجاد محدوديت ميكند. مثلاً جهت قرارگيري مدل در قالب يا پينهاي راهنما برايقرارگيري صحيح راهگاهها و تغذيهها، كه در روشEPC ايـن محـدوديتهـا برداشـته مـيشـو د. بسـتننادرست قالب نيز م يتواند عامل معيوب كننده براي قطعه باشد. جابجا شدن دو لنگه قالب نسبت به هـمدر حد mm75/0 طبيعي است كه البته اين امر از دقت ابعادي قطعه مي كاهد. در روشهايي كه از مدلهاي دائمي استفاده ميشود بدليل سايش تدريجي مدلها و جعبه ماهيچهها، ازدقت ابعادي كاسته ميگردد. همچنين بدليل خوب جفت نشدن ماهيچه در قالب در محل فصل مشتركبا قالب پليسه ايجاد خواهد شد. با در نظر گرفتن تمامي موارد بـالا دقـت ابعـادي حاصـل از روشEPC نسبت به روشهاي متداول ريختهگري بالاتر است. تلرانس( دقت ابعادي ) مدلهايEPC در جدول 1-1() زير آماده است [ 4] .

عمليات متوالي براي تبديل پلي استرن به محصول ساخته شده

عمليات متوالي براي تبديل پلي استرن به محصول ساخته شده

1-1- فرآيند ريخته گري EPC ا……………………………………………….7
1- 2-فهرست مزاياي فرآيند EPC و نوع قطعات مناسب…………………. 9
1-3- معايب فرآيند………………………………………………………….. 11
1-4- شماي مراحل توليد روش EPCا……………………………………….. 21
1-4-1- طراحي قطعه و ساخت قالب توليد فوم……………………………. 31
1-4-2- ساخت مقاطع فومي …………………………………………………..31
1- 4- 3- سرهمبندي مقاطع فومي…………………………………………….. 71
1-4-4- پوشش و مدل فومي…………………………………………………… 71
1-4-5- پركردن و فشرده سازي قالب…………………………………………. 81
1-4-6- بارريزي…………………………………………………………………… 91
1-4-7- تخليه و تميز كاري………………………………………………………. 91

فصل دوم- بررسي عوامل موثر بر فرآيند ريخته گري فومي

در يك تحقيق تاثير عوامل اساسي كه كنترل كننده سلامت قطعات ريختگي هستند ، با استفاده از روشسياليت حلزوني مورد استفاده قرار گرفت. اين عوامل اساسي شامل دانسيته فوم پلـي اسـتيرني ، درجـهحرارت ريخته گري ، نوع و ضخامت پوشش اعمالي روي مدل ، دانه بندي و ميزان فشردگي ماسه ، برايآلياژ آلومينيوم 356 ، بوده است [5]. نتايج حاصل از تحقيق نشان ميدهد كه عوامل فوق تاثير زيـادي در سـلامت تكنولـوژيكي و متـالورژيكيقطعات ريختگي دارند. با افزايش دانسيته فوم ، در دماهـاي پـايين حـدود 720 درجـه سـانتيگراد ابتـداسسياليت افزايش و مجددا كاهش مي يابد. يعني دانسيته فوم يك پارامتر بحراني است. در دماهاي بالاطبق پيش بيني منطقي با افزايش دما ، سياليت افزايش مي يابد. همچنين ضخامت پوشش كـه تعيـينكننده ميزان نفوذ پذيري است نيز يك متغير حساس در سلامت قطعات است. ضـمناُ بـا افـزايش دمـايريخته گري ، سياليت افزايش مي يابد [5].
22– شرح مختصري از تحقيقات انجام شده
در فرآيند ريخته گري با مدل تبخيري و ماسه خشك بدون چسب ، ابتدا مـدل و سيسـتم راهگـاهي ازجنس فوم كه معمولا پلي استيرني مي باشد ( اخيرا PMMAو PAC مورد توجـه قـرار گرفتـه اسـت) ساخته شده و با چسب مخصوص به هم متصل شده و به كمك يك پوشش نسوز مناسـب ، پوشـش دادهميشود. اين مجموعه درون يك درجه يك تكه كه كف آن مقداري ماسه خشك ريخته شـده باشـد قـرار
گرفته و عمل قالبگيري با اضافه نمودن ماسه و فشرده ساختن آن به كمك ارتعاش انجام مي گيرد و قالب
آماده ذوب ريزي مي گردد. با ذوب ريزي و جايگزيني مدل توسط مذاب ، فرآيند ريخته گري كامـل مـي
گردد[4] .
لذا براي خلاصه كردن فرآيندEPC كه در فصل اول به طور كامل به آن اشاره شـد و تفهـيم كامـل ازادامه بحث در فصل دوم ، بهتر است بطور خلاصه ، ديگر معايب و مزاياي فرآيند را ذكر نمود : از ديگر مزاياي استفاده از روش Lost foam عبارتند از [6] :
1- در اندازه هاي قطعات قابل ريخته گري محدوديت وجود ندارد.
2- در بسياري از موارد به كمك اين روش جدا سازي ماهيچه نياز نيست.
3- خطاي ابعادي بسيار كم .
4- ايجاد سطح قطعه نهايي به دليل پوشاندن نمونه با مواد دير گداز .
5- عدم نياز به چسب در ماسه .
6- مزاياي اقتصادي هم به دلايل بالا و هم به علت سهولت در بازيافت ماسه.
7- مزاياي زيست محيطي و بهداشتي .
8- قابليت توليد دستي و هم چنين ماشيني شدن .
از ديگر معايب و محدوديت هاي روش LFC عبارتند از [6] :
1- به ازاي هر قطعه يك مدل مورد نياز است .
2- احتمال ايجاد عيوب كربني ناشي از كربن باقيمانده در اثرسوختن بخار فوم .
3- گران قيمت بودن تجهيزات فرآيند EPC.
در هر فرايند ريخته گري ، آزمايش سياليت مي تواند سلامت تكنولوژيكي قطعات ريختگي را پيش بينـينمايد. در اين فرآيند قابليت پركنندگي( Fillability ) فرآيند بسبار زيـاد اسـت و بنـابراين تنهـا بايـدقابليت سيلان مذاب ( Flowability ) مورد ارزيابي قرار گيرد [7] . شيوكومار ( Shivkumar ) سرعت حركت مذاب و همچنين سياليت آن را مورد بررسي قرار داد و به اين نتيجه رسيد كه سرعت و سياليت مذاب در اين فرآيند بسيار كمتر از فرآينـد هـاي متـداول مـي باشـد، بطوري كه در يك شرايط مساوي سرعت مذاب در اين فرآيند حدود 10 سانتيمتر بر ثانيه در مقايسه بـاسرعتي معادل 110 سانتيمتر بر ثانيه در فرآيند هاي متداول با قالب توخالي است[7] . ي 24يكاتاشيما ( Katashima ) و همكارانش نيز سياليت مذاب در اين فرآيند را مورد مطالعه قرار داده و تاثير بعضي متغير ها را روي آن بدست آوردند. در اين تحقيق با كمك مدلي مشـابه مـدل آزمـايش سـياليتحلزوني ( spiral test ) تاثير بعضي متغير ها مورد ارزيابي قرار گرفت. اين متغير ها عبارتند از دانسيته فوم پلي استيرني ، درجه حرارت ريخته گري ، پوشش اعمالي و ميزان فشردگي ماسه [8] .

با افزايش درجه حرارت ريخته گري ، علاوه براين كه فواصل بين دندريتي افزايش مي يابد ، ميزان مك  و حفره هاي گازي موجود در قطعات ريختگي نيز افزوده مي شود

با افزايش درجه حرارت ريخته گري ، علاوه براين كه فواصل بين دندريتي افزايش مي يابد ، ميزان مك
و حفره هاي گازي موجود در قطعات ريختگي نيز افزوده مي شود

2- 1-كليات………………………………………………………………………… 32
2-2- شرح مختصري از تحقيقات انجام شده…………………………………… 32
2-3- روش آزمايش و مواد مورد استفاده در تحقيق كاتاشيما………………….52
2-3-1- مواد و تجهيزات مورد استفاده………………………………………….. 52
2-3-2-روش و مراحل انجام كار………………………………………………… 62
2-3-3- آزمايش سياليت و متالوگرافي نمونه ها…………………………….. 62
2-4- نتايج و بحث……………………………………………………………… 62
2-4-1- تاثير دانسيته فوم………………………………………………………. 62
2-4-2- بررسي تاثير ضخامت پوشش………………………………………….. 72
2-4-3- تاثير درجه حرارت ريخته گري…………………………………………… 92
2-4-4- تاثير متغير ها روي ساختار ميكروسكوپي…………………………….. 03

فصل سوم – نكات تكنيكي و مدل هاي رياضي مطرح شـده

براي كاهش هزينه هاي ريخته گري ، كاهش آلودگي هوا، محيط و دقت در ريخته گري قطعات پيچيده، امروزه فرآيند ريخته گري با مدل تبخيري با ماسه بدون چسب بسيار مورد توجه قرار گرفته است . براي بررسي چگونگي پيشرفت مذاب داخل يك قالب توپر از مواد فوم ، يك مدل رياضي جهت حـل عـدديمعادلات مومنتوم و انرژي با در نظر گرفتن گرماي نهان ارائه شده است. با كمـك ايـن مـدل مـي تـوانسياليت مذاب ( fluidity ) ، كه مسافت طي شده توسط فلز مذاب قبل از توقف آن در اثر انجماد است ، را مطالعه و تعيين نمود [5].
براي شرايط مختلف ريخته گري و انجام محاسبات لازم براي تعيـين سـرعت لحظـه اي حركـت مـذاب، اندازه گيري درجه حرارت كليه نقاط مورد مطالعه و مسافت طي شده توسط مذاب لحظه به لحظه انجـاممي گيرد. در اين بررسي با تغيير شرايط اوليه ريخته گري تاثير متغير هاي مختلف شامل درجه حـرارتريخته گري ، دانسيته فوم و ضخامت پوشش اعمالي روي مدل، بررسي گرديده و به صورت نمودارهـاييارائه شده است. عملكرد محاسبات عددي در بعضي از شرايط با آزمايشهاي انجـام شـده در ايـن تحقيـقمقايسه شده و دقت محاسبات عددي مورد تائيد قرار گرفته است [5]. طي دهه گذشته علاقه به فرآيند ريخته گري با مدل تبخيري به دليل داشتن مزاياي زياد نسبت به سايرفرآيند ها ، به سرعت در صنعت ريخته گري افزايش يافته است[10]. عليرغم گذشت سال ها از اختراع اين فرآيند ، اطلاعـات منتشـر شـده بـراي بدسـت آوردن قطعـه سـالمريختگي با كمك اين فرآيند نسبت به ساير فرآيند ها بسيار كم مي باشد[11]. يكي از مشكلات فرآيند كم بودن قابليت سيلان و سرعت فلز مذاب درون قالب ذكر شده است[4]. با مطالعه عددي قابليت سيلان و سرعت مذاب در اين قالب ها و بررسي تاثير عوامـل مربـوط بـه شـرايطريخته گري روي آن ها ، امكان طراحي مناسب مدل و سيستم راهگاهي ، آناليز و بررسي عيـوب قطعـاتريختگي ك ه احتمال تشكيل دارند ، فرا هم مي گردد و شرايط بهينه براي توليد قطعـات سـالم ريختگـيتعيين مي شود [11]. در اين تحقيق از مدل رياضي كه توسط Tsia و Chang ( 5 ) براي فرآيند ارائه گرديد ، استفاده شده است و سرعت و سياليت فلز مذاب تعيين گرديده است. براي بعضي از شرايط نتايج تئوري بدست آمـدهبا نتايج تجربي آزمايش شده ، مقايسه گشته است و نزديكي آن هـا بـا هـم مبـين صـحت مـدل و روشانتخاب شده مي باشد .

- تصاوير بدست آمده از نرم افزار FLOW – 3 D  - تصويري تخميني از مقايسه پركردن فلز مذاب  به سمت جلو توسط X-Ray . پيكان ها كشش مذاب را به دليل افزايش دانسيته فوم در ناحيه اي به سمت جلو نشان  مي دهند .

– تصاوير بدست آمده از نرم افزار FLOW – 3 D – تصويري تخميني از مقايسه پركردن فلز مذاب
به سمت جلو توسط X-Ray . پيكان ها كشش مذاب را به دليل افزايش دانسيته فوم در ناحيه اي به سمت جلو نشان
مي دهند .

3-1- مطالعه حركت مذاب در فرآيند EPCا…………………………………. 33
3-2- مدل سازي رياضي……………………………………………………. 43
3-3- روش عددي……………………………………………………………. 83
3-4- نتايج و بحث………………………………………………………….. 14
3- 4- 1- بررسي تاثير دانسيته فوم روي سياليت مذاب……………….. 14
3-4-2- محاسبه اثر متغير ها………………………………………………. 24
3-5- بررسي اثر فشار و سرعت حركت گاز فوم با استفاده از شبيه سـازي……………………………………………………………………….50
3- 5-1- كاربرد هاي شبيه سازي فرآيند LFC ا…………………………..15
3-6- بررسي حركت سيال در LFC ا………………………………………25
3- 7- زمان انجماد قطعه ريختگي………………………………………… 65

فصل چهارم – تشريح نرم افزارهاي مورد استفاده در شبيه

استفاده از ريخته گري بعنوان يكي از اقتصادي ترين روشهاي توليد قطعات فلزي مورد توجـه صـنعتگرانمي باشد. در صورتيكه ابعاد قطعه توليدي نيازمند دقت بالايي بوده و يا استحكام نسبتاً بالايي از آن موردانتظار باشد مي بايست اين موارد در طراحي قالب و نحوه پر شدن آن ، دماي ريخته گري و نحوه انجمادمذاب مورد توجه قرار گيرد. طراحي مسير توليد چنين قطعه اي تا حدود زيادي وابسته به آموخته هـا وتجربيات قبلي شخص طراح بوده و معمولاً براي رسيدن به طرح بهينه نيازمند انجام چند مرحلـه ريختـهگري آزمايشي مي باشد. در مورد قطعات بزرگ و يا قطعات با قالب فلزي ، انجام هر مرحله ريخته گـريآزمايشي بعلت حجم بالاي مذاب و يا تغيير در ساخت مدل و قالب، هزينه زيادي به سيستم تحميل مـيشود . در طي چند دهه اخير نرم افزارهاي كامپيوتري بعنوان ابزار مناسبي براي پيش بيني عملكـر د ايـنتكنولوژي در جهت كاهش تعداد مراحل ريخته كري آزمايشي مطرح گرديده اند[20] .
در چند دهه اخير پس از افزايش سرعت كامپيوترها و عمومي شدن اسـتفاده از آنهـا ، امكـان اسـتفاده ازشبيه سازي كامپيوتري در جهت كاهش تعداد مراحل ريخته گري آزمايشي مطرح گرديد .در حال حاضردر جهان چندين نرم افزار به صورت تجاري براي شبيه سازي فرآيند انجماد و نحوه پر شدن قالـب ابـدا ع گرديده است. در كشور ما بعلت قيمت بااي اين نرم افزارها و فراگير نبودن دانش فني استفاده از آنهـا، هنوز استفاده از اين امكانات گسترش چنداني نيافته است. كاربرد شبيه سازي در صـنعت ريختـه گـريكشور ما هنگامي ميتواند گسترش يابد كه استفاده از كـامپيوتر در ايـن صـنعت بعنـوان يـك نيـاز اوليـهپذيرفته شود، حالتي كه تا كنـون وجـود نداشـته اسـت. درطـي ده سـال اخيـر نـرم افـزاري بـه نـامSUTCAST در داخل كشور براي اين منظور ايجاد گرديده است كه بيشتر بـراي شـبيه سـازي فرآينـدانجماد بعد از پر شدن قالب مورد استفاده قرار مي گيرد. مهمترين زمينه هاي طراحي قطعات ريختگي با
نيازهاي شبيه سازي به كمك كـامپيوت ر، تجزيـه و تحليـل تنشـها(Stress analysis modeling) و مسائل انتقـال حـرارت در جريـان انجمـاد و سردشـدن مـذاب وقطعـه درمحفظـه قالـب( moldeing of solidificaltion heat transfer ) مي باشد. نرم افزار sutcast به محاسبات راهگاه ها ، تغذيه گـذ اري ، ش ش 63 شبهينه سازي تركيب شيميايي ، محاسبات ابعاد مبردها ، محاسبه زمان شروع و خاتمـه انجمـاد مـذاب درقالب ، بهره دهي قطعه ريختگي ، محاسبه مدول قطعه ، ظرفيت پاتيل براي چدنهاي نشكن و خاكسترياختصاص دارد . نرم افزار sutcast software II جهت شبيه سازي انجماد فلزات خاص و آلياژهـاي بـاتركيب يوتكتيك( نظير چدنهاي گرافيتي) تهيه شد ه اس ت. براين اساس نرم افزار حل معادلات دوبعـديعمومي انتقال حرارت و معيارهاي تجربي انجماد نظير G يعني گراديان زماني دما (deg/ min) به روش رياضي تفاضل يا اختلاف محدودFDM طراحي شده و ضمن نشان دادن محل حفره هـاي انقباضـي درقطعه ريختگي شامل سيستم گرافيكي براي ترسيم ايزوترم هاي حرارتي و درجـه حـرارت نقـاط مختلـفمذاب، قطعه ، قالب، مبردها از درجه حرارت ريختن مذاب تا رسيدن به درجه حرارت محيط مـي باشـد ، لذا علاوه بر پيش بيني چگونگي پيشرفت جبهه انجماد قادر به ارائه اطلاعات مفيدي در رابطه با عمليـاتحرارتي تنش گيري قطعه ، كوئچ نمودن مستقيم قطعات از قالب در هوا يا محيط هاي واسطه ديگـر نيـزمي باشد[19و20] . در طراحي قالب قطعات ريخته گري مخصوصاً در روش تزريق مذاب ، پيش بيني نحوه حركت سطح آزادمذاب در حين بارريزي و همچنين افت دما در حين پر شدن قالب و احتمال گرفتگـي راهگـاه از اهميـتزيادي برخوردار ميباشد . در حدود دو دهه پيش نرم افزار تحليل دوبعدي براي پيش بيني ايـن موضـوعايجاد گرديد ، اما با توجه به اينكه هندسه اكثر قطعات مورد استفاده در صنعت بصورتي است كه استفادهاز فرض جريان دوبعدي در تحليل آنها غيرممكن بوده يا از دقت كافي برخوردار نخواهد بود ، مي بايستينرم افزاري مناسب براي تحليل حركت سيال در جريان تهيه مي گرديد. اولـين مشـكل در امكـان تهيـه چنين نرم افزاري ، ايجاد شبكه بندي مورد نياز بود. پس از آنكه نرم افزاري براي اين منظور ايجـاد شـدنرم افزار تحليل دوبعدي جريان مذاب ب ه نرم افزاري براي براي تحليل سه بعدي تغيـر داده شـد. امـروز ه قطعات توليدي در مرحله شبيه سازي ابتد ا بازبيني شده و در مرحله بعد بـراي سـاخت ارسـال ميشـود. يكي از اهداف اصلي شبيه سازي فرآيند ريخته گري به كمك كامپيوتر، كاهش هزينه هـا و جلـوگيري ازاتلاف وقت حاصل از اعمال سعي و خطا در سـاخت قالبهـا و مـدلهاي ريختگـي اسـت. اسـتفاده از نـرمت 64ت تافزارهاي مدلسازي فرآيند توليد ، امكان صرفه جويي زيادي در زمـان و هزينـه هـاي طراحـي و سـاختقطعات فراهم آورده و شرايط انجام مهندسـي همزمـان ( (Concurrent Engineering را بعنـوانيك زير بناي اساسي در مهندسي مدرن بوجود مي آورد. موفقيتهاي اخير در تهيه مدلهاي رياضي بـرايپر شدن قالب ، حركت سيال و انتقال حرارت هنگام انجماد قطعات ريخته گري و امكان حل آنها به كمك روشهاي عددي نظير المان محدود و اختلاف محدود، افقهاي تازه اي را در شـبيه سـازي فرآينـد ريختـهگري بوجود آورده است . نـوآوري در توسـعه نـرم افزارهـاي شـبيه سـازي تركيبـي از مفـاهيم فيزيكـي فرآيندهاي ريخت ه گري و هنر برنامه نويسي كامپيوتري مي باش د به گونه اي كه با ارائه ساختاري صـحيحو ساده و تأمين دقت هاي مورد نياز ، امكان توليد قطعات ريخته گري با حداقل هزينـه و كيفيـت بـالا رافراهم آورده است[21].

4-1- كليات…………………………………………………………………. 36
4-2- مش بندي يا المان بندي از قطعه يا قالب…………………………. 56
4-3- روشهاي المان محدود (FEM ) و روش تفاضلي محدود( FDM) ا…56
4-4- شبيه سازي در صنعت………………………………………………. 76
4-5- نيازهاي مدلسازي ريخته گري……………………………………… 76
4-6- شبيه سازي انجماد…………………………………………………. 07
4-7- ساختار نرم افزارهاي شبيه سازي…………………………………. 27
4-8- تقسيم بندي نرم افزارهاي شبيه سازي…………………………… 47
نتيجه گيري…………………………………………………………………… 38
پيشنهادات……………………………………………………………………. 58
فهرست منابع فارسي ولاتين……………………………………………….. 88

چكيده انگليسي……………………………………………………………….. 19

ضميمه 1 – فهرست نرم افزار هاي مورد استفاده در LFCا……………… 39

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست جدول ها

جدول( 1- 1)- تلرانس تخمين مدلهاي EPSا………………………………….. 9
جدول2-1 ( )- شماي مراحل توليد روش EPC ا……………………………….11
جدول (1-2)- چگالي مدل هاي مورد نياز براي ريخته گري با مدل فومي…. 41
جــدول 1-2() – دانــه بنــدي ماســه سيليســي مــورد اســتفاده در تحقيــق
كاتاشيما ……………………………………………………………………………..52
جدول 2-2() – آناليز شيمايي آلياژ آلومينيوم 365 [ 8 ] …………………….. 52

Abstract
Casting to reduce costs, reduce air pollution, environment and precision casting of complex parts, today evaporation process model casting sand without much glue is considered. Foundry process model without evaporation and dry sand, glue first model system made of foam Rahgahy Astyrny are usually poly (PMMA, and recently attention has PAC) is made and connected with special glue and the help of an appropriate refractory coating, is covered. This set piece inside a class that some of its floor is sand cast had dried and Impressions act adding sand and compact making it vibration is done to help prepare and format planning is melting. Planning and replacement with the melting model melt, casting process is complete. Research results show that foam density and thickness affect significantly the structure of the microscopic components in a constant temperature melting casting does, but with increasing casting temperature, Moreover, the distances between dendrite increases, the amount defect and cavity in the melting parts are added. In addition, numerous experiments on the sand and more equal conditions and computer simulation model of fluid motion is done.



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان