Разработка оптимизированных и надежных процессов ковки часть 1.

Примеры моделирования ковочно-штамповочных процессов

Новая разработка ковочного процесса или реорганизация неэффективной работы дают инженерам возможность исследовать влияние процессов и альтернативы дизайна. Подробно описаны примеры моделирования ковочно-штамповочных процессов в проектно-ориентированных проектах.

По мере того, как фальсификаторы вынуждены оставаться конкурентоспособными, они должны действовать в отношении возможностей сокращения издержек, устранения отходов и повышения эффективности работы в кузнечно-прессовом производстве, ковочных ковочно-щтамповочных процессах. Моделирование процессов и усовершенствованные методологии тестирования позволили инженерам получить глубокое понимание их процессов, позволяя многим изменять старые процессы или запускать новые, оптимизированные и даже надежные.

Традиционная оптимизация

Многие успешные проекты оптимизации включали ручную настройку и моделирование изменений процесса и / или дизайна. Отдельные итерации часто представляли собой одно изменение геометрии, состояния процесса ковки или ковочного материала. Результаты традиционно были связаны с сравнениями A-vs.-B. На множественные сравнения часто ссылались, поскольку инженеры сходились на предпочтительном решении. Объем каждого исследования был продиктован вычислительной скоростью, временем установки, рабочей силой и другими ограничениями.

Рисунок 1. Сравниваются оригинальные (а) и оптимизированные (б) кованые гаечные ключи.
Рисунок 1. Сравниваются оригинальные (а) и оптимизированные (б) кованые гаечные ключи.

Такой пример оптимизации процесса был опубликован в диссертации Эдгара Эспинозы. 1]   Он изучил ковку, выпущенную Green Bay Drop Forge, которая нуждается в улучшении. Существующему процессу ковки потребовалось много ударов ковочного молота, произошла значительная вспышка и была чувствительна к позиционированию ковочно-штамповочной заготовки. В Unigraphics NX были разработаны модификации инструментов. Существующий процесс и альтернативные рабочие процессы ковки были смоделированы в системе DEFORM. Во время исследования был оценен ряд потенциальных решений. Новые итерации были основаны на информации, полученной из предыдущих итераций.

Окончательное предложение было проверено в кузнечно-прессовом цехе и по сравнению с оригинальным дизайном штамповой детали, как показано на рисунке 1. Редизайн привел к уменьшению ударов молотом на 22% и уменьшению количества вспышек. Вспышка также была более однородной, что уменьшало чувствительность процесса к позиционированию кузнечной штамповой заготовки.

Проект аналогичного приложения представлял проект PRO-FAST с участием Delfasco Forge, SFTC, Консорциума по производству кузнечно-прессово-оборонного производства (FDMC) и Агентства по логистике обороны (DLA). [2] Процесс ковки имел 11% лома, несмотря на особое внимание, уделяемое каждому производственному циклу во время ковки. DEFORM использовался для моделирования процесса as-is, обеспечивая при этом соответствие результатов. Затем он использовался для тестирования многочисленных модификаций кузнечных штампов и кузнечно-штамповочных процесса.

Рисунок 2. Оригинальные и переделанные ковочные штампы использовались для изготовления пластин с болтами.
Рисунок 2. Оригинальные и переделанные ковочные штампы использовались для изготовления пластин с болтами.

Моделирование показало, что неточная работа по сбору рулонов привела к непоследовательным штамповым поковкам. Для обеспечения большего контроля над потоком материала была добавлена ​​операция предварительной формовки ковочной штамповки. После 16 000 новых поколений продукции лом был сокращен до 3%, а экономия превысила 100 000 долларов. Исходные и модифицированные конструкции штампов сравниваются на рисунке 2.

Такие базовые рабочие процессы оптимизации легко используются во время разработки кузнечных ковочных процессов. Сегодня они являются зрелыми и практичными подходами для многих компаний с кузнечно-прессовым производством. Наиболее значимыми ограничениями являются время, затрачиваемое на ручную обработку итераций и ограниченные сравнения, доступные из типично небольшого набора образцов.

Яндекс.Метрика Metalweb.ru