Оценка возможности замены поковки литьем

Датчик и крышки
Распределение напряжений в исходной конструкции
Оптимизированная конструкция крышки

Предприятие – заказчик: Метран

Участники: проф. А.О. Чернявский


Исходные данные:

Датчик давления состоит из корпуса и удерживаемых шпильками крышек. Конструкция должна выдерживать без разрушения и пластических деформаций давление до 560 атм. Заготовка крышки представляет собой поковку из нержавеющей стали.

Для снижения стоимости крышки заводом было предложено заменить ковку литьем и поставлена задача выполнения поверочного расчета на прочность.

Проведенные работы:

Расчеты показали, что снижение свойств материала вследствие замены технологии приведет к пластическому деформированию крышки. Испытания полностью подтвердили расчетные предсказания.

Была выполнена оптимизация конструкции крышки по критерию минимума веса (минимума материалоемкости) с ограничениями на прочность, учитывающими свойства литого материала, и с учетом требований сохранения остальной конструкции и технологичности крышки.

Результаты:

Предложена новая геометрия крышки, обеспечивающая сохранение прочности при замене поковки литьем и снижение материалоемкости на 15%.