Оборудование и технология для выбивки стержней и снятия внутренних напряжений в отливках

Оборудование и технология для выбивки стержней и снятия внутренних напряжений в отливках.

На основе комплексных исследований был разработан бинарный электрогидроимпульсный (ЭГ) технологический процесс, объединяющий два важных этапа обработки отливок: удаление стержней и снятие остаточных напряжений. Этот подход позволяет существенно сократить производственные затраты и исключить традиционную термообработку как отдельную операцию.

Преимущества

Применение ЭГ-оборудования в рамках бинарной технологии обеспечивает:

• объединение выбивки стержней и стабилизации геометрии в одну операцию;
• увеличение производительности в 2–3 раза;
• снижение энергопотребления до 8–10 раз по сравнению с классическими методами;
• сокращение площади, необходимой для размещения оборудования, в 2–2,5 раза;
• отказ от дорогостоящей и энергоемкой термообработки.

Научные выводы

Исследования показали ряд важных закономерностей, подтверждающих эффективность ЭГ-обработки:

• влияние микроструктуры материала на снятие напряжений при ЭГ-воздействии соответствует общим законам импульсной обработки;
• максимальные остаточные напряжения в чугунных отливках определяются пределом прочности, а не их геометрической сложностью;
• уровень снятия напряжений с помощью ЭГ-обработки сопоставим с термообработкой и значительно превосходит результаты виброобработки;
• главным фактором воздействия является импульс давления, возникающий в канале электрического разряда;
• скорость деформации при ЭГ-обработке достигает ~100 с⁻¹, при этом динамический коэффициент предела текучести не превышает 2;
• внутренние напряжения в отливках могут сильно варьироваться даже между идентичными изделиями из-за множества факторов, влияющих на процесс кристаллизации;
• энергоемкость бинарного процесса не превышает 16 кВт/т, что в разы ниже по сравнению с традиционными методами.

Эти результаты легли в основу требований к разработке специализированного электрогидроимпульсного оборудования нового поколения, способного эффективно реализовать данную технологию в производственных условиях.