Computer simulation of squeeze moulding and validation of results using industrial computer tomography (iTC)

• Autorzy: Kadauw A. , Bast J. , Fiedler D. , Betchvaia I. , Saewert H. C.

Warianty tytułu

PL

Symulacja komputerowa formowania prasowaniem i walidacja wyników w oparciu o przemysłową tomografię komputerową (iTC)

• Konferencja: International Conference Development Trends in Mechanization of Foundry Processes (4; 18-20.10.2007; Cracow, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Green sand moulding is still the major method of moulding in foundry industry due to its environmental and financial advantages. Sand compaction plays an important role for the quality of the mould and therefore for the quality of the casting. The determination of optimal compaction parameters is often carried out by trial-and-error-method, which is expensive and time consuming. To improve this situation, the process of compaction is modelled in this work by using different mathematical models based on continuous models. The finite element method (FEM) has been used for the calculation. The theoretical results of the compaction simulation have been compared with the density distribution in the mould measured by computer tomography methods (CT). Graphically enhanced pictures provide insight view into the spatial distribution of the density of the moulding material. The simulation results are in good agreement with computer tomography results.

PL

Formowanie na wilgotno nadal pozostaje główną metodą formowania w przemyśle odlewniczym z uwagi na korzyści ekonomiczne i uwarunkowania środowiskowe. Zagęszczanie masy formierskiej odgrywa ważną rolę dla zapewnienia odpowiedniej jakości formy i, tym samym, odpowiedniej jakości odlewu. Optymalne parametry zagęszczania często są określane metodą prób i błędów, co jest zabiegiem kosztownym i czasochłonnym. Dla usprawnienia, proces zagęszczania modelowany jest przy użyciu różnych modeli matematycznych opartych na modelu ciągłym. Obliczenia prowadzono przy użyciu metody elementów skończonych. Teoretyczne wyniki symulacji porównano z rozkładem gęstości w formie, zmierzonym przy użyciu przemysłowej tomografii komputerowej. Graficznie powiększone obrazy pozwalają na dokładniejsze poznanie rozkładu przestrzennego gestości formowanego materiału. Wyniki symulacji wykazują dużą zbiezność z wynikami uzyskanymi przy zastosowaniu tomografii komputerowej.

Słowa kluczowe

EN

moulding; compaction; FEM; simulation; computer tomography

PL

formowanie; zagęszczanie; FEM; symulacja; tomografia komputerowa

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 52, iss. 3
• Strony: 447--451
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Kadauw A.

autor

Bast J.

autor

Fiedler D.

autor

Betchvaia I.

autor

Saewert H. C.

• Technische Universitat Bergakademie Freiberg, Germany

Bibliografia

• [1] W. Tilch, Moderne Formmaschinen und -verfahren, Teil 1: Grundlagen der Formtechnik, Gießerei-Praxis 2, p. 53 (2004).
• [2] E. Flemming,W. Tilch, Formstoffe und Formverfahren. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, p. 448 (1993).
• [3] J. Bast, A. Malaschkin, A. Kadauw, Prozesssteuerung bei der Verdichtung von Grünsandformen, Gießerei 92, 8, 23 (2005).
• [4] A. Kadauw, J. Bast, T. Aydogmus, Ermittlung dichteabhängiger Festigkeitparameter fur das Pressen tongebundener Formstoffe zur Verdichtungssimulation. Statusbericht des Instituts fur Geotechnik der TU Bergakademie Freiberg Heft, pp. 259-267(2006).
• [5] F. Zhou, Räumliche Konsolidationsberechnung nach der Methode der Finiten Elemente unter Berücksichtigung des elasto-plastischen Verhaltens von bindigen Boden. No. 31, RWTH Aachen, 244 (1997).
• [6] R. Brinkgreve, B. Plaxis, Plaxis catalogue version 7, part 3: Material models manual. Netherlands, pp. 1-1 to 4-11 (1998).
• [7] H. Makino, Y. Maeda, H. Nomura, Process Analysis of Sand Moulding Using the Distinct Element Method. Proceedings of CIATF Technical Forum Dusseldorf, pp. 144-151 (1999).
• [8] P. A. Cundall, A Computer Model for Simulating Progressive Large Scale Movements in Blocky Rock Systems. Proceedings of the Symposium of the International Society of Rock Mechanics, vol. 1, France, pp. No. II-8 (1971).
• [9] P. A. Cundall, O. D. L. Strack, A Discrete Numerical Model for Granular Assemblies. Geotechnique, No. 29, pp. 47-65 (1979).
• [10] Z. Yifei, W. Junjiao, Numerical Simulation of Squeeze Moulding and Air Impact Moulding with the Finite Element Method. American Foundry Society 2003, No. 03-024 (01), pp. 1-4.
• [11] P. Kohnke, Ansys catalogue, version 5.7, chapter 4: Structures with Material Nonlinearities, Canonsburg, PA, pp. 4-1 to 4-71 (1994).
• [12] J. Bast, A. Kadauw, 3D-Numerical Simulation of Squeeze Moulding with the Finite element Method. Proceeding of 66th World Foundry Congress 6-9. Sept. 2004 pp. 247 - 258 Istanbul.