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