Литейное производство 2011 № 1 январь

Подождите немного. Документ загружается.

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО№1/2011

СAD/CAM

литейных процессов

быть повышение конкурентоспособности обоих субъектов

рынка.

С учетом изложенного, в конечном счете, получаем

критерий управления:

= КВП / ЦВ → max. (7)

Далее задача сводится к экстремальному управлению

величиной К

(7) с помощью устройства автоматического

поиска экстремума, встраиваемого в систему экстремаль-

ного регулирования АСУ ТП. При этом, отмечаем, что од-

новременно с повышением КВП желательно понижение

ЦВ. При ТР = const снижение ЦВ возможно уменьшением

себестоимости отливки С, так как желательно сохранить

валовую прибыль и рентабельность производства на пре-

жнем, приемлемом уровне. Необходимо комплексно сни-

жать издержки производства, то есть расход энергетичес-

ких, материальных и трудовых ресурсов. Следовательно,

достижение максимума комплексного показателя К

требует одновременной оптимизации технических и эко-

номических параметров повышением КВП (срока служ-

бы литого изделия в машине) и снижением ЦВ (за счет

комплексного уменьшения издержек производства литого

изделия). Все это требует совершенствования структуры

АСУ ТП ЛП в направлении контроля и управления:

• показателем полезного эффекта КВП организацией

более тесного взаимодействия АСУ ТП с АСУ к ачест-

вом продукции (КП), с учетом влияния технологи-

ческих режимов на параметры качества и необходимость

организации обратной связи между качеством и техно-

логическими режимами. Современные АСУ позволяют

решить эту задачу, так как они предусматривают разме-

щение модулей управление технологией и управление

качеством в едином блоке (как на корпоративном уровне,

так и на уровне подразделений), что отсутствовало в ра-

нее предложенной интегрированной системе управления

литейным производством АСУП [5];

• издержками литейного производства (воздействи-

ем на ЦВ);

• интегрированным показателем конкурентоспособ-

ности продукции (на базе совместной реализации первых

двух задач).

На практике в рамках АСУ КП управление качеством

продукции сводится к отслеживанию различных пара-

метров качества, регламентированных стандартами, и

одновременному обеспечению их соответствия этим

требованиям. Требуемое сочетание параметров качества

продукции должно обеспечить приемлемые условия фун-

кционирования изделия у потребителя. Предлагаемый

критерий (7) перенацеливает задачу АСУ КП на получение

потребителем полезного эффекта ПЭ (через КВП), в рам-

ках критерия конкурентоспособности.

Преимущество предложенной ЦФ (7) – в более точном

и конкретном учете требований и интересов потребителя,

так как традиционное понимание качества отливок не-

конкретно. Другое преимущество предложенной ЦФ АСУ

ТП – ее интегральный характер – совместный учет тех-

нических и экономических показателей. Использование

предложенной ЦФ позволяет подчинить задачу создания

и освоения АСУ ТП конечной цели – повышению конку-

рентоспособности выпускаемых отливок.

Предложенный подход не ограничивается предприяти-

ями – поставщиками отливок сторонним потребителям. Для

литейных цехов, входящих в состав автомобильных и дру-

гих предприятий, выпускающих машинотехническую про-

дукцию, этот подход может быть также использован. При

этом, в уравнении (7) вместо ЦВ, относящейся к отливкам,

поставляемым сторонним потребителям, следует исполь-

зовать цеховую себестоимость отливок ЦС, учитывающую

издержки только литейного цеха. В данном случае как ли-

тейный, так и сборочный цехи – субъекты единого пред-

приятия. Между ними могут быть установлены внутренние

договорные отношения, регламентирующие согласованные

требования к отливке с позиций конкурентоспособности как

отливки, так и выпускаемой машины. В этом случае выбор

приемлемого показателя полезного эффекта литого изде-

лия облегчается, так как литейное производство – состав-

ная часть завода, выпускающего машину и определяющего

требования к ее конкурентоспособности.

1. Новиков В.П. Автома-

тизация литейного производс-

тва. Ч.1. – М.: МГИУ, 2005.

– 292 с.

2. Родионов В.Д., Тере-

хов В.А., Яковлев В.Б. Техни-

ческие средства АСУ ТП. – М.:

Высшая школа,1989. – 263 с.

3. Дембовский В.В. Автоматизация управления про-

изводством. – Пб.: СЗТУ, 2004. – 82 с.

4. Кац А.М. Об оценке конкурентоспособности техники

// Экономист. – 2006. – №3. – С. 47–57.

5. Средства и системы автоматизации литейного про-

изводства // К.С. Богдан, В.Н. Горбенко, В.М. Денисенко,

Ю.П. Каширцев. – М.: Машиностроение, 1981. – 272 с.

Сведения об авторе

Кац Аркадий Мордухович – д-р т

ехн.

наук, профессор кафедры литейного произ-

водства ГОУ МГИУ, ведущий научный сотруд-

ник ОАО «Институт Цветметобработка».

E-mail: arcadkaz@sumail.ru.

Тел.: 8-499-1382712; 89163686806.

СПИСОК

ЛИТЕРАТУРЫ

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО №1/2011

итейное оборудование

В последние годы развернулись жаркие дискуссии о

преимуществах и недостатках того или иного метода уп-

лотнения сырых песчаных форм (ПФ), используе-

мых в формовочных автоматах литейных линий.

Договоримся, что все способы уплотнения ПФ долж-

ны отвечать главному требованию – обеспечить получе-

ние качественной формы при минимуме энергозатрат.

Под качеством формы будем понимать комплекс ее

свойств, обеспечивающий заданную массовую и размер-

ную точность отливки. Качество формы, в свою очередь,

связано с распределением плотности (твердости) смеси

по объему формы, в том числе, с глубокими карманами и

тонкими стенками моделей.

Сформулируем требования, которым должны от-

вечать способы уплотнения ПФ:

• независимость действия внешних нагрузок, прило-

женных к разным областям формы, друг от друга;

• динамическое приложение внешней нагрузки;

• простота и надежность оборудования, соблюдение

санитарных норм;

• управление действием внешней нагрузки на раз-

ные области формы.

Обоснование этих требований изложено в ранних ста-

тьях автора [1…3] и поэтому здесь не рассматривается.

Сегодня нам предлагают, по существу, всего лишь два

способа уплотнения ПФ:

• продувкой формы воздухом с последующим прес-

сованием многоплунжерной головкой (при этом, воздух

может по-прежнему поступать в форму);

• сочетанием нижнего и верхнего прессования.

А.Ю. Коротченко (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

A.Y. Korotchenko

К вопросу о «рекламе и действительности»

On the Issue of «Advertising and Reality»

Ни первый, ни второй способы в полном объеме не

отвечают вышеизложенным требованиям. Следует конс-

татировать, что после бурного развития новых способов

уплотнения ПФ в 70…90-е гг. прошлого столетия, мы

имеем узкий выбор на рынке формовочных машин и

автоматов. Поскольку круг оборудования узок, а номен-

клатура отливок широка, появляется соблазн расширить

возможности того или иного способа уплотнения.

В качестве примера рассмотрим некоторые доводы

за и против того или иного способа уплотнения ПФ. На

рис. 1 показаны кривые распределения твердости смеси

Рис. 1. Результаты испы-

таний твердости формы,

полученной Сейатцу-

процессом и традици-

онными технологиями, в

зависимости от ее высо-

ты H: 1 – встряхивание,

2 – встряхивание с под-

прессовкой, 3 – воздуш-

ный поток, 4 – воздуш-

ный поток + прессование

(Сейатцу)

Рис. 2. Кривые распределения твердости смеси по вы-

со

те формы, по данным фирмы Savelli, по технологии

Formimpress: 1 – встряхивание, 2 – встряхивание + сдав-

ливание, 3 – воздушный поток, 4 – воздушный поток +

сдавливание, 5 – Formimpress

13524

мм

320

280

240

200

160

120

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Уровень смеси внутри опоки

Твердость формы в единицах +ГС+

324

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО№1/2011

итейное оборудование

по высоте формы, по данным фирмы HWS Sinto, которая

предлагает уплотнение ПФ Сейатцу-процессом (продув-

ка формы воздухом с последующим прессованием). Со-

гласно кривым на рис. 1, Сейатсу-процесс имеет явное

преимущество над импульсным уплотнением и встряхи-

ванием с подпрессовкой.

На рис. 2 приведены кривые распределения твер-

дости смеси по высоте формы, по данным фирмы

Savelli, которая предлагает уплотнение ПФ по техно-

логии Formimpress (сочетание нижнего и верхнего

прессования). Здесь, в свою очередь, преимущества

Formimpress над остальными, включая и Сейатсу-про-

цесс, неоспоримы.

Сравним кривые на рисунках 1 и 2 с позиции литей-

щика-технолога. Отметим, что данные на рис. 1 получены

в 90-е гг. XX в., а на рис. 2 – в 10-е гг. XXI в.

• На рис. 1 показано, что кривые получены для случая

уплотнения смеси в форме с глубокими карманами, что

весьма актуально на производстве. На рис. 2 такие дан-

ные отсутствуют, остается только догадываться, как про-

водился эксперимент. Отсюда очевидный вывод: данные

рис. 2 – просто картинка, абсолютно неинформативная

для специалиста.

• На рис. 1 высота кома смеси после уплотнения со-

ставляет 180 и 160 мм (в зависимости от способа уплот-

нения), а на рис. 2 – 340 мм. Следовательно, в первом

случае насыпная высота кома смеси была ~ 300 мм, а во

втором ~ 500 мм. При разной высоте опок, кривые на рис.

2 практически повторяют кривые рис. 1, что странно, так

как характер уплотнения смеси в большой степени зави-

сит от высоты кома смеси.

В качестве доказательства посмотрим любой учебник

по технологии, где, в частности, указаны рациональные

размеры высоты кома смеси для технологий встряхива-

нием и прессованием. Оценивая вид кривой 5 на рис. 2,

можно предположить, что она относится к случаю уплот-

нения смеси в форме без модели. Когда же нет конкрет-

ной формы на рисунке, придумать можно все что угодно,

в том числе, возможна и гипотеза автора статьи об отсутс-

твии модели.

А если это так, то сравнение кривых 1…4 неуместно, а

сама кривая 5 теряет всякую информативность для специ-

алиста. Если форма действительно без модели, то зачем

эта кривая нужна? Для выбора способа уплотнения такие

кривые бесполезны. Нужны реальные формы с реальны-

ми моделями.

Рассмотрим еще одну характеристику процесса, на

Рис. 3. Характер нарастания давления над контрладом

формы при использовании способа уплотнения Impact-

Plus (α

и α

– угол наклона кривой давления)

Рис. 4, а. Фото из проспекта фирмы Georg Fischer (+GF+) от 1988 г. Отливки изготовлены импульсной формовкой, то есть

с помощью возд

ушного потока (без нижнего прессования). Такие отливки реально производились на оборудовании фирмы

+GF+ еще до 1988 г. б – То же фото использовано в новом проспекте фирмы Savelli для показа отливок, полученных методом

Formimpress

Это разрыв

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО №1/2011

итейное оборудование

этот раз фирмы Georg Fischer (+GF+), которая предоставлялась

потребителям в 90-е гг. прошлого века. На рис. 3 изображен ха-

рактер нарастания давления над контрладом формы при исполь-

зовании способа уплотнения Impact-Plus.

Не вдаваясь в подробности описания процесса, обращаем

внимание на разрыв по оси времени при нанесении первого

импульса. В пресс-релизах этот временной интервал никак не

оговаривается, а на практике он может быть настолько велик,

что становится сравним со временем продувки формы в случае

Сейатсу-процесса, что кардинально изменяет характер уплотне-

ния смеси и технологическую оснастку.

Хотелось бы также предложить специалистам фирм внима-

тельнее относиться к оформлению своих предложений. Так, на

рис. 4, а показана часть проспекта фирмы Georg Fischer конца

XX в., а на рис. 4, б – фирмы Savelli (настоящие дни). Видим,

что фирма показывает те же самые отливки, хотя из проспектов

становится понятно, что они изготовлены совершенно разными

способами уплотнения. Это еще раз подтверждает просьбу-

требование к рекламе – больше объективности и уважения к

потребителю.

Выводы

• Предлагаемые фирмами технологические данные должны

быть ориентированы на специалистов. Главное – не картинка, а

показ действительно принципиальных моментов того или иного

процесса, в результате чего могут быть сделаны объективные вы-

воды. Неполная (скрытая) информация порождает недоверие к

фирмам, активно продвигающим на рынок тот или иной продукт,

и может приводить к большим убыткам потенциальных покупате-

лей.

• Руководители предприятий, принимающие решения о по-

купке того или иного оборудования, должны тщательнее прово-

дить маркетинговые исследования рынка с тем, чтобы потрачен-

ные средства приносили максимальную отдачу.

1. Тенденции развития способов

изготовления разовых форм из сырых

песчано-глинистых смесей // Литейное

производство. – 1994. – №9. – С. 3.

2. Способы изготовления ра-

зовых форм для литья прецизион-

ных отливок // Вестник МГТУ им.

Н.Э.Баумана. Машиностроение.

– 1994. – №4. – С. 4.

3. Использование динамичес-

ких способов при уплотнении сырых

песчано-глинистых смесей // Литейное

производство. – 1991. – №5 – С. 2.

СПИСОК

ЛИТЕРАТУРЫ

Учредители

• КОЛЛЕКТИВ РЕДАКЦИИ

• АССОЦИАЦИЯ ЛИТЕЙЩИКОВ УКРАИНЫ

• БЕЛОРУССКАЯ АССОЦИАЦИЯ

ЛИТЕЙЩИКОВ

• РОССИЙСКАЯ АССОЦИАЦИЯ

ЛИТЕЙЩИКОВ

• СОЮЗ ЛИТЕЙЩИКОВ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГА

• ОАО «КАМАЗ-Металлургия»

• АМО «ЗИЛ»

• АО « АвтоВАЗ»

Издатель

ООО «Литейное производство»

Главный редактор

И.А. Яскевич

Арт-директор

О.Э.Дробицкая

Журнал готовили

Н.В. Воробьева

Т.Н. Чернова

Е.В. Трушина

Наш новый адрес:

111394, Москва,

ул. Мартеновская, 39, корп. 2,

офис 4

Новый телефон/факс

+7 (495) 303-85-81

e-mail: lp@niit.ru

Сайт www.foundrymag.ru

Перепечатка, все виды копирования и

воспроизведения материалов, публикуе-

мых в журнале «Литейное производство»,

осуществляется только с разрешения

редакции

Сдано в набор 01.012.2010

Подписано в печать 11.01.2011

Формат 60х80 1/8

Печать офсетная, мелованная

Отпечатано в ООО «Компания АС-ТРАСТ»

– сеть полиграфических услуг

125167, Москва,

ул. Сходненский туп., 16, стр. 4

Тел. +7 (495) 617-03-18

Цена договорная

ISSN 0024-449X. ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. 2011. №1. 1-40. Индекс 70491