Návrh a optimalizace vtokového systému tlakové licí formy s využitím CAD systému a simulačního
programu
Jiří Kraffer
Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovích
Vedoucí práce: Ing. Ján Majerník, Ph.D.

ÚVOD
C:\Users\Jiří Kraffer\Desktop\bakalářka\Obrázky\Vtokovka.PNG


CÍL PRÁCE
Cílem práce je numerické navržení vtokového systému tlakové licí formy a jeho optimalizace na
základě simulace ve zvoleném simulačním programu.

TECHNOLOGIE TLAKOVÉHO LITÍ
Hlavní výhody:
•možnost výroby odlitků v úzkých tolerančních mezích
•
•velké množství odlitků vyrobených z jedné formy
•
•možnost výroby tenkostěnných a tvarově složitých odlitků
•
•malá produkce odpadu, což má za následek nižší náklady na vstupní materiál
•
•hladký povrch odlitků

STROJE PRO LITÍ KOVŮ POD TLAKEM
C:\Users\Jiří Kraffer\Desktop\bakalářka\Obrázek 1.png
Licí stroj s teplou komorou

STROJE PRO LITÍ KOVŮ POD TLAKEM
Licí stroj se studenou horizontální komorou
C:\Users\Jiří Kraffer\Desktop\bakalářka\Obrázek 2.png

HLAVNÍ TECHNOLOGICKÉ PARAMETRY
•Teplotní parametry procesu lití
(Teplota plnící komory, teplota roztavené slitiny, teplota formy)
•
•
•Parametry lisovacího systému
(Lisovací rychlost v plnící komoře, měrný tlak, čas plnění dutiny formy)
•
•
•Parametry vyplývající z vlastností taveniny
(Sklon k naplynění, sklon ke tvorbě sraženin)

FORMY PRO LITÍ KOVŮ POD TLAKEM
C:\Users\Jiří Kraffer\Desktop\bakalářka\Obrázek 3.png


ZÁKLADNÍ TEZE
1.Navrhnutí možnosti řešení vtokového systému pro konkrétní typ tlakového odlitku
2.
2.Analyticky vypočítat a navrhnout rozměry jednotlivých částí vtokového systému
3.
3.Na základě výpočtů tento vtokový systém vymodelovat pomocí PC softvéru
4.
4.U navrženého modelu simulovat proces plnění dutiny formy pomocí simulačního programu
5.
5.Dle výsledků ze simulace navrhnout vhodnou optimalizaci vtokového systému

METODIKA EXPERIMENTU A ZKOUŠENÝ MATERIÁL



ANALYTICKÝ NÁVRH VTOKOVÉHO SYSTÉMU
Při výpočtu samotných rozměrů a návrhu vtoků bylo postupováno dle československé státní normy
„Tlakové licí formy, zásady pro navrhování“ ČSN 22 8601.

VÝPOČET VLASTNÍCH ROZMĚRŮ
Čas plnění dutiny formy:
Rychlost ve vtokovém zářezu:
Plocha vtokového zářezu:

VÝPOČET VLASTNÍCH ROZMĚRŮ
Výpočet délek a výšek vtokových zářezů: 1, 2 a 3


VÝPOČET VLASTNÍCH ROZMĚRŮ
Výpočet délky a výšky vtokového zářezu: 4


VÝPOČET VLASTNÍCH ROZMĚRŮ
Výpočet ploch vtokových kanálů
Plocha vedlejšího kanálu:
Plocha kanálu společného pro vedlejší kanály (KH1):

VÝPOČET VLASTNÍCH ROZMĚRŮ
Výpočet ploch vtokových kanálů
Plocha kanálu KH2:
Plocha kanálu KH3 vedoucího od tablety:

C:\Users\Jiří Kraffer\Desktop\bakalářka\Obrázky\Schéma.png
VÝPOČET VLASTNÍCH ROZMĚRŮ


Simulační zkouška navržené vtokové soustavy



Simulační zkouška navržené vtokové soustavy
Kritické oblasti:


Simulační zkouška zoptimalizované vtokové soustavy



Simulační zkouška zoptimalizované vtokové soustavy
Zoptimalizovaná místa:


ZÁVĚR
•Vtokový systém musí být navržen tak, aby proudění v něm bylo co nejvíce plynulé a byla zajištěna
dostatečná rychlost proudění.
•
•Klíčový význam pro rovnoměrné plnění všech částí formy taveninou má správné rozmístění vtokových
zářezů.
•
•Správný návrh vtokového systému je společně s vhodným nastavením technologických parametrů lití
klíčový pro získání kvalitních odlitků.

Děkuji za pozornost J