Facoltà di Ingegneria
ANALISI DI FATTIBILITA’ CARTER MOTORE LOMBARDINI FOCS 702
Candidato Paolo Piccinini
Relatore Prof.Ing. Luca Piancastelli
Facoltà di Ingegneria
Scopo della tesi
Individuare la causa delle difettositàriscontrate nel componente
Proporre una soluzione
1. processo fusorio
2. il carter
3. simulazione numerica
4. analisi e soluzioni
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Il componente
Carter coppa olio
Getto monolitico pressofuso
Stampo acciaio
Lega d’ alluminio UNI 5076-74
Volume 650 cm3
Superficie stampata 126.000 mm2
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Il problema
Macro porosità esterne localizzate sulle superfici di tenuta
Micro porosità interne localizzate nel cuore del metallo
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I primi interventi
Modifiche all’attacco di colata con aggiunta di 2 canali laterali ausiliari
Aggiunta di materozze di contenimento nella zona maggiormente colpita
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Individuare la causa del problema
Simulazione numerica FEM riempimento cavità stampo ProCast
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Pre-processing
Conduttività termica
Densità
Calore specifico
Calore latente
Temp. solido liquido
Tempi
Pressioni
Velocità
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Simulazione
Tempo di riempimento cavità originaria
Tempo di riempimento dopo la modifica
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Simulazione
Pressione di seconda fase getto originario
Pressione di seconda fase dopo la modifica
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Analisi dei dati elaborati
Il tempo di riempimento di 5.2 secondi è pienamente sufficiente affinché i fronti siano nello stato ancora fuso garantendo una buona saldabilità degli stessi
La pressione di mantenimento impartita dalla macchina è poco influente ai fini della compattazione
Le modifiche apportate allo stampo non garantiscono comunque una configurazione ottimale del processo fusorio
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Monitoraggio
Temperatura carica 695 - 698 °C
Temperatura stampo 270 °C
I parametri monitorati suggeriscono di cercare altrove le cause delle difettosità
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Lo stampo
Matrice fissa
Punzone mobile
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Carrello mobile
Il gradiente di scambio termico convettivo tra fuso e pareti del carrello sono maggiori del gradiente velocità di avanzamento dei fronti i quali arrivano troppo freddi nel punto di giunzione
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Le possibili soluzioni
Ricavare all’interno del punzone un circuito idraulico di riscaldamento gestito da una centralina di controllo esterna
Sostituire il carrello di estrazione con un tassello in
sabbia
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Conclusioni
Le modifiche apportate allo stampo hanno migliorato l’efficienza del processo, ma non hanno risolto il problema
La simulazione ha dimostrato come i parametri di processo siano corretti
Ai fini di ottenere una riduzione sensibile dei ritorni di fonderia bisogna intervenire nuovamente sullo stampo
Valutare la natura dell’investimento