PROBLEMATIKA URČENÍ NÁSOBNOSTI TLAKOVÉ LICÍ FORMY S OHLEDEM NA LIMITUJÍCÍ FAKTOR PLYNOUCÍ Z
KRITICKÉ DÉLKY VTOKOVÉHO KANÁLU
Autor: David Pešta
Vedoucí práce: Ing. Ján Majerník, PhD.
Oponent práce: Ing. Pavel Jiřinec
VYSOKÁ ŠKOLA TECHNICKÁ A EKONOMICKÁ V ČESKÝCH BUDĚJOVICÍCH
Ústav technicko - technologický

OBSAH
•Cíl práce
•Teoreticko – metodolická část
•Metodika práce
•Aplikační část
•Výsledky
•Závěr
•

CÍL PRÁCE
•Cílem práce je určení násobnosti forem s ohledem na délku proudu taveniny ve vtokových kanálech,
správného rozložení tvarových dutin formy a zaformování odlitků pro konkrétní druh tlakového
odlitku.
•

TEORETICKO-METODOLICKÁ ČÁST
•Tlakové lití – výhody x nevýhody
•Licí stroje - s teplou licí komorou a se studenou licí komorou
•Kovy používané v technologii tlakového lití
•Licí formy
•
•
•
•
•
•
•

METODIKA PRÁCE
•Spočítání parametrů vtokových soustav – 3 různé návrhy
•3D modely vtokových soustav s odlitky – Autodesk Inventor 2018
•Simulace odlévání jednotlivých návrhů vtokových soustav – NovaFlow&Solid
•Měření teplot v měřících místech a jejich následné vyhodnocení
•

APLIKAČNÍ ČÁST
•
•Zkušební odlitek – materiál AlSi12Cu(Fe)
•Hustota slitiny - 2650 kg.m-3
•Hmotnost odlitku - 0,067 kg
•Objem odlitku - 0,000024881 m3
•
•

MODEL VTOKOVÉ SOUSTAVY



ROZMĚRY NAVRHOVANÝCH VTOKOVÝCH SOUSTAV
Modely

plocha Sk [mm^2]
šířka CB [mm]
výška CT [mm]
M1
vedlejší kanál
400
29,36
15,94
hlavní kanál
754,72
51,62
15,94
M2
vedlejší kanál
360
26,84
15,94
hlavní kanál
679,25
46,88
15,94
M3
vedlejší kanál
320
24,35
15,94
hlavní kanál
603,77
42,15
15,94

VÝSLEDKY
1) Posouzení změny teploty





Rozsah teplot podle středních délek proudu taveniny
Model
Teplota [°C]
Střední délka proudu taveniny ls
ls1
ls2
ls3
ls4
M1
Tmin
689,92
684,595
663,725
662,155
Tmax
696,09
692,22
687,495
667,255
M2
Tmin
689,925
680,065
675,735
666,05
Tmax
696,75
694,625
690,78
676,255
M3
Tmin
689,415
684,47
675,665
662,645
Tmax
697,155
694,84
690,59
673,15
2) Hraniční teploty po dobu plnění formy
Udržování teploty ve vtokové soustavě
model

teplota [°C]
M1
ls1 - ls4
27,765
ls1 - ls4
28,835
M2
ls1 - ls4
23,875
ls1 - ls4
20,495
M3
ls1 - ls4
26,77
ls1 - ls4
24,005

•3) Posouzení změny podílu ztuhnutí
•
Čas [s]
Ztuhnutí taveniny [%]
1.A/B
2.A/B
3.A/B
4.A/B
0,754
0
0
0
0,26
1,025
1,775
2,085
2,595
3,6
1,196
4,38
4,92
5,5
6,765
1,395
7,875
8,425
9,025
10,6
1,627
12,01
12,32
13,3
15,765
1,898
16,315
17,26
17,73
22,51
2,214
21,335
21,905
22,46
28,79
2,903
28,58
29,545
30,355
41,05
3,247
32,26
33,47
33,405
46,57
3,937
39,98
41,825
43,73
57,645
4,626
48,79
51,745
52,97
73,76
5,66
61,605
66,88
69,655
84,795
7,038
85,935
93,385
100
100
10,828
100
100
100
100
Čas [s]
Ztuhnutí taveniny [%]
1.A/B
2.A/B
3.A/B
4.A/B
0,619
0
0
0
0,06
0,841
0,24
0,525
0,525
2,515
0,981
2,29
2,605
2,605
5,22
1,114
5,285
5,425
5,425
8,355
1,334
8,685
9,305
9,305
12,575
1,556
12,965
13,47
13,47
16,69
1,815
17,48
18,075
18,075
21,26
2,116
22,12
22,89
22,89
29,075
2,446
26,67
27,01
27,01
37,185
3,105
34,405
35,13
35,13
49,75
3,434
38,57
39,435
39,435
57,08
4,093
47,025
49,04
49,04
73
5,081
61,655
65,27
65,27
97,94
6,398
85,42
91,37
91,37
100
10,021
100
100
100
100

Čas [s]
Ztuhnutí taveniny [%]
1.A/B
2.A/B
3.A/B
4.A/B
0,54
0
0
0
0,09
0,734
0,35
0,155
0,28
1,19
0,856
1,615
1,83
2,335
3,555
0,998
4,26
4,555
5,16
6,44
1,164
7,575
8,1
8,68
10,22
1,584
16,16
16,665
17,345
20,525
1,847
20,715
21,435
22,06
29,715
2,155
25,555
26,105
26,72
35,44
2,49
29,965
30,54
31,695
43,19
2,826
34,52
35,38
36,45
50,995
3,161
39,285
40,255
43,03
59,09
3,832
49,635
51,24
53,425
72,865
4,838
67,06
69,815
72,585
86,22
6,18
93,405
100
100
100
9,534
100
100
100
100

ZÁVĚR
•Tavenina po dobu plnění formy dosahuje dostatečnou teplotu ke správnému vyplnění formy u všech 3
modelů •Nejrychleji tavenina ztuhne u modelu 3 v čase 9,534 s, u modelu 2 ztuhne tavenina v čase
10,021 s a u modelu 3 za 10,828 s. •Nejdůležitější faktor při vyhovující kritické délce vtokových
kanálů je udržení teploty po dobu plnění formy.  U modelu 2 je teplota mezi měřícími místy
1. A/B a 4. A/B je 23,875 °C, resp. 20,495 °C.  => 2. model je nejvhodnější

DĚKUJI ZA POZORNOST
•