Katedra konstruování strojů Fakulta strojní KA 01 - ODLITKY, VÝKOVKY KA01.02 VSTUPNÍ DATA NUMERICKÉ SIMULACE doc. Ing. Martin Hynek, PhD. a kolektiv verze - 1.0 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky
Hledáte kvalitní studium? Nabízíme vám jej na Katedře konstruování strojů Katedra konstruování strojů je jednou ze šesti kateder Fakulty strojní na Západočeské univerzitě v Plzni a patří na fakultě k největším. Fakulta strojní je moderní otevřenou vzdělávací institucí uznávanou i v oblasti vědy a výzkumu uplatňovaného v praxi. Katedra konstruování strojů disponuje moderně vybavenými laboratořemi s počítačovou technikou, na které jsou např. studentům pro studijní účely neomezeně k dispozici nové verze předních CAD (Pro/Engineer, Catia, NX ) a CAE (MSC Marc, Ansys) systémů. Laboratoře katedry jsou ve všední dny studentům plně k dispozici např. pro práci na semestrálních, bakalářských či diplomových pracích, i na dalších projektech v rámci univerzity apod. Kvalita výuky na katedře je úzce propojena s celouniverzitním systémem hodnocení kvality výuky, na kterém se průběžně, zejména po absolvování jednotlivých semestrů, podílejí všichni studenti. V současné době probíhá na katedře konstruování strojů významná komplexní inovace výuky, v rámci které mj. vznikají i nové kvalitní učební materiály, které budou v nadcházejících letech využívány pro podporu výuky. Jeden z výsledků této snahy máte nyní ve svých rukou. V rámci výuky i mimo ni mají studenti možnost zapojit se na katedře také do spolupráce s předními strojírenskými podniky v plzeňském regionu i mimo něj. Řada studentů rovněž vyjíždí na studijní stáže a praxe do zahraničí. Nabídka studia na katedře konstruování strojů: Studijní program Zaměření Studijní program Zaměření Bakalářské studium (3roky, titul Bc.) B2301: strojní inženýrství ( zaměřený univerzitně ) Stavba výrobních strojů a zařízení Dopravní a manipulační technika Magisterské studium (2roky, titul Ing.) B2341: strojírenství (zaměřený profesně ) Design průmyslové techniky Diagnostika a servis silničních vozidel Servis zdravotnické techniky N2301: Strojní inženýrství Stavba výrobních strojů a zařízení Dopravní a manipulační technika Více informací naleznete na webech www.kks.zcu.cz a www.fst.zcu.cz Západočeská univerzita v Plzni, 2014 ISBN doc. Ing. Martin Hynek, Ph.D. Ing. Aleš Herman, Ph.D. Marek Česal Petr Zikmund
DATA PRO SIMULACE KA01.02-VSTUPNÍ DATA NUMERICKÉ SIMULACE Základní parametry: Materiál odlitku: ADC12 (ekvivalenty: DIN 231; AlSi12(Fe); EN AC 46000) Teplota taveniny při lití do komory: 720 C Materiál formy: DIEVAR počáteční teplota 20 C Temperace formy: forma není temperována Pro dosažení ustáleného tepelného pole formy bude nutné provést výpočet min. 10 nahřívacích cyklů (odlití zmetků) a jako použitelné brát až výsledky z cyklu následujícího (u prvních cyklů se obvykle počítá pouze tuhnutí, u posledního plnění a tuhnutí). Prvních deset cyklů tedy poslouží pouze k výpočtu teplotního pole formy. Následná simulace tak bude nejlépe odpovídat reálnému procesu. Po dobu nahřívání nechat vypnuté chlazení, použije se až po posledním cyklu. Parametry lití: Komora: průměr 110mm, délka 750mm Stroj: Elap TL6-750 Doba cyklu: celkem 65 s 5s zavření formy + čekání na nalití kovu 35s nalisování a tuhnutí 5s otevření formy a vyjmutí odlitku 20s sprejování (10s) a ofuk formy (10s) Parametry pro plnění a tuhnutí (poslední cyklus): Chlazení formy sonda 1: médium demi voda 20 C, průtok 1 l/s Chlazení formy sonda 2: médium demi voda 20 C, průtok 1 l/s Chlazení formy sonda 3: médium demi voda 20 C, průtok 0,5 l/s Chlazení formy sonda 4: médium demi voda 20 C, průtok 1 l/s Chlazení formy sonda 5: médium demi voda 20 C, průtok 1 l/s Chlazení formy sonda 6: médium demi voda 20 C, průtok 0,5 l/s Chlazení formy sonda 7: médium demi voda 20 C, průtok 1 l/s Chlazení formy sonda 8: médium demi voda 20 C, průtok 2 l/s Chlazení formy sonda 9: médium demi voda 20 C, průtok 2 l/s Chlazení formy sonda 1: médium demi voda 20 C, průtok 2 l/s Chlazení vlnovce kanál 1: médium voda 20 C, průtok 10 l/s Chlazení tablety kanál 2: médium voda 20 C, průtok 12 l/s Doba naplnění dutiny odlitku: 12 ms (s ohledem na složitý tvar doporučuji nižší rychlost bude lepší vnitřní kvalita odlitku) Rychlost v naříznutí: 35 m/s Výška tablety po nalisování: 45 mm KA01.02 Stránka 3
Sonda 8 Sonda 5 Sonda 4 Sonda 3 Kanál 1 Sonda 9 Sonda 1 Sonda 2 Kanál 2 Sonda 10 Sonda 6 Sonda 7 Průběh lisovací fáze: Poloha pístu [mm] Rychlost [m/s] Dotlak [MPa] 0 0 0 250 0,1 0 270 0,2 0 300 0,4 0 314 0,95 0 340 0,95 1 365 0,0 12 KA01.02 Stránka 4
Průběh rychlosti pístu v závislosti na jeho poloze: 1 0,9 0,8 0,7 Rychlost (m/s) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 31 60 91 121 152 182 213 244 274 305 335 Poloha pístu (mm) Pozn.: Po nalisování ihned spustit dotlak dle polohy pístu 12 MPa po dobu 5 s 14 12 10 Dsotlak(MPa) 8 6 4 2 0 0 31 60 91 121 152 182 213 244 274 305 335 366 Poloha pístu (mm) KA01.02 Stránka 5
doc. Ing. Martin Hynek, Ph.D., Ing. Aleš Herman, Ph.D. Marek Česal Petr Zikmund Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky v rámci projektu č. CZ.1.07/2.2.00/28.0056 Ukázkové vývojové projekty z praxe pro posílení praktických znalostí budoucích strojních inženýrů.