PROJEKT II kz

Transkript

1 PROJEKT II kz

2 Co Vás čeká?! navrhnout technologii odlévání do písku a kokily pro výrobu zadané součásti, vč. TZ s ohledem na ekonomickou stránku věci navrhnout technologii zápustkového kování pro výrobu zadané součásti s ohledem na ekonomickou stránku věci porovnat aspekty obou technologií a vybrat jednu z nich a zvolit vhodný materiál zvolte vhodnou metodu rozhodovací analýzy

3 Část slévání zvolit polohu odlitku ve formě zvolit dělicí rovinu navrhnout přídavky, úkosy, (pro LLG, Al) navrhnout soustavu nálitků (pro LLG, Al) provést simulace tuhnutí (pro LLG, Al) optimalizovat a znovu simulovat zvolit materiál pro výrobu (pro LLG, Al) navrhnout počet odlitků ve formě a vtokovou soustavu provést simulaci plnění zhodnotit výstupy časová náročnost, náklady, přesnost, spotřeba materiálu, navrhnout TZ

4 Ale od začátku...

5 Simulační software ve slévárenství

6 CAD/CAM systémy v návrhové a výrobní fázi CADD (Computer Aided Design and Drafting) pro tvorbu geometrických modelů vlastních odlitků a forem, převedení na výkresy a jejich tisk CAPE (Computer Aided Production Engineering), tedy podpora tvorby, uchovávání a aktualizace informací v technologické přípravě výroby CAPP ( Computer Aided Process Planning) pro plánování výroby z časového a prostorového hlediska PPC (Production Planning and Control) pro plánování a řízení výroby (toky informací a materiálu, řízení ekonomiky, marketingu, ) CAM (Computer Aided Manufacturing) pro automatickou výrobu technických objektů CAP (Computer Aided Programming) pro přípravu dat a generování programů pro řízení NC obráběcích strojů pro výrobu forem a ostatních obrobků CAA (Computer Aided Assembly) pro podporu montáží, kontroly a expedici CAMP (Computer Aided Management Production) pro management výroby CA-R (Computer Automatic-Robots) pro automatizaci robotů

7 Další prvky CIM ve slévárnách: slévárenské kalkulačky - programy pro dimenzování vtokové soustavy, systému přetoků na základě výpočtu tepelných uzlů, pro výpočty hmotnosti odlitku a jednotlivých částí programy pro kompletní podporu metalurgických činností - programy pro výpočet optimálního složení vsázky při požadovaném množství taveniny a pro evidenci taveb simulační software - programy pro simulaci fyzikálních a termodynamických jevů při plnění a tuhnutí odlitku a pro predikci vad a zbytkových pnutí programy pro evidenci a řízení slévárny - tedy programy zpřehledňující a zefektivňující evidování materiálových a informačních toků ve slévárně evidence výrobků, forem, rámů; kontrola, zkoušky, plánování a řízení výroby; evidence objednávek (kontrola stavu jejich plnění), dodacích listů, faktur atp.

8 Virtuální zkoušení:

9

10 Slévárenské simulační software na našem trhu: Magma/MagmaSoft, Německo (dodává Axiom Tech Žďár n/s) ProCast/ESI Group, Francie (dodává MECAS-ESI Plzeň) Nova Flow&Solid/NovaCast Švédsko (dodává Metos, Chrudim) QuickCast/ ESI Group, Francie (dodává MECAS-ESI Plzeň)

11 Jinde ve světě ještě: SIMTEC/Wincast, Německo Vulcan, Španělsko Polygon, Rusko...

12 Nebo universální software: FLOW-3D ANSYS Fluent obecně FEM...

13 Předmět simulace: průběh plnění lití; děje ve vtokové soustavě a ve formě, průběh rychlostí, tlaků, teplotního pole, času plnění atd. průběh tuhnutí; děje probíhající při tuhnutí, objemové změny, čas, teplotní pole atd. predikce vad; objemové staženiny, jiné strukturní vady, vnitřní pnutí, deformace,...

14 ... ale také třeba: výpočet zbytkových pnutí cyklování rozjezd formy během několika cyklů při tlakovém lití predikce výsledného fázového složení a struktury simulace tuhnutí voskového modelu pro technologii přesného lití...

15

16

17

18 Postup: preprocessing import 3D geometrie, úprava modelu, zadávání poč. a okr. podmínek (materiály, teploty,...), výpočtové parametry processing vlastní výpočet řeší rovnice proudění, přenosu tepla a hybnosti,... FEM FDM FVM postprocessing prohlížení výsledků, analýza

19 IDEA - návrh, projekt - konstrukce - plánování POŽADAVEK - technologické funkce - výrobní požadavky - materiálové požadavky - přiměřená cena PROVEDENÍ - výroba prototypu - kusová výroba - sériová výroba Optimalizace slévárenských procesů za pomocí simulačních programů Termická Metalurgická Mechanická Plnění formy Tuhnutí - křivky chladnutí - izotermy - gradienty - chybová kritéria - vtoky - nálitky - chlazení - vyhřívání formy Struktura materiálu - fázové přeměny - mechanické vlastnosti ROZHRANÍ CAE - pevnost - tuhnutí CAD -Konstrukce CAM - výroba modelu a forem CAP - řízení podniku - sběr údajů CAQ - měření - kontrola - Pnutí - Deformace - zatížení - uložení formy - srovnávací pnutí - hlavní pnutí - deformace - smrštění

20 ŘÍZENÍ PROCESU Zajištění stabilní výroby Příprava výroby a kontroly Dohled Výroba modelu a forem vlastnosti materiálu na odlévání a výrobu forem dělení forem návrh vtokového systému a nálitkování tolerance nastavení výrobních zařízení Tavení / Lití požadované složení časy nastavení teplot Apretace kvalita povrchu dokončovací práce speciální požadavky SIMULAČNÍ DATA Vstupní data pro zajištění stabilní výroby Plánování kvality Kontrola Výroba modelu a forem pevnosti a teplotní chování konstrukce s ohledem na slévání rozměry vtokový a nálitkový systém nastavení teplot trvanlivost Tavení / Lití termofyzikální data časy lití a tuhnutí teploty lití a forem časy cyklu Apretace teplotní gradienty na povrchu minimalizace dělících ploch

21

22

23

24

25

26

27

28

29 Matematické metody řešení 1. Analytické metody 2. Numerické metody Metoda konečných diferencí (FDM) Metoda konečných objemů (FVM) Metoda konečných prvků (FEM)

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39 Simulace: vlastní slévárna vlastní software a zaměstnává člověka (konstruktér, technolog), který provádí simulace dle potřeby slévárny a jejího plánování výroby na zakázku externě dealer nebo firma, která software vlastní, provede simulaci, analýzu a interpretaci výsledků ceny se pohybují v 10 tis. Kč

40 Pořízení simulačního software: licence a instalace software (většinou vč. odpovídajícího hardware) servis, školení, asistence každoroční upgrade (za poplatek) ceny se pohybují ve 100 tis. až mil. Kč

41 Zadání

42

43 DEAD LINE Nejzazší termín odevzdání první verze zprávy je do 23:59:59 dne Nejzazší termín odevzdání oprav je do 23:59:59 dne

44 Lití do pískové formy Linky s horizontální dělící rovinou rámy 600x600, 800x800 Linky s vertikální dělící rovinou - DISAMATIC

45

46 Problematika PP lití do písku Volba licí teploty Volba materiálu formy Volba materiálu jader Volba chladítek Volba nátěru Velikost nálitku a správné navržení vtoku

47 47 Kokila pístu

48 48 Kokila pístu

49 49 Kokila pístu

50 Problematika PP lití do kokil Volba licí teploty Volba materiálu a teploty kokily Volba materiálu a teploty jader Volba a druh nátěru (musí být definován!!) Velikost nálitku a správné navržení vtoku

51 Podklady k výpočtům Stránky předmětu TECHNOLOGIE 1 _odlitek.pdf Studentská verze SolidWorks Nalogovat se (heslo do KOSu) Software/ solidworks/ 2014_15

52 Stránky předmětu d=c32114 Zadání, modely bez přídavků, návody k simulacím atd.

53

54 Děkuji za pozornost