Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

1 Przegląd Odlewnictwa

1 2021

Znaleziono wyników: 1

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Wirtualny pomiar w celu przewidywania i kontrolowania ostatecznego kształtu odlewu

Kalkunte Badarinath, Valente Lorenzo, Colda Vlastimil

Przegląd Odlewnictwa

2021

Vol. 71, nr 9-10

486--488

Przemysł motoryzacyjny jest bardzo konkurencyjny i coraz częściej wymaga od sowich dostawców odlewów o wysokich parametrach użytkowych, wysokiej integralności strukturalnej i dobrych właściwościach mechanicznych. Panującym trendem jest nieustanne zmniejszanie masy, które można osiągnąć dzięki innowacjom w procesie odlewania ciśnieniowego, które stanowi alternatywę dla produkcji cieńszych i skomplikowanych strukturalnie odlewów zastępując wcześniejsze podzespoły, dlatego kontrola tolerancji wymiarów powinna stać się częścią procesu kontroli jakości, na drodze do monatażu i produkcji nowych podzespołów. Elementy odlewane poddawane są ciągłemu i zmiennemu obciążeniu termomechanicznemu podczas całego procesu produkcyjnego; procesu odlewania oraz w przypadkach, w których należy zastosować obróbkę cieplną. Powoduje to ciągłe zmiany naprężeń. Kumulują się one zwłaszcza, gdy odlew znajduje się wewnątrz kokili podczas jej napełniania i krzepnięcia, i są uwalniane i ponownie rozprowadzane podczas otwierania formy, wyjmowania odlewu i późniejszych operacji końcowych, takich jak przycinanie i obróbka cieplna. Powoduje to ciągłą zmienność wymiarów podczas procesu produkcyjnego. Dlatego ważne jest, aby przestudiować te zmiany w całym procesie i być w stanie zapanować nad tymi zmianami w przypadku niedopasowania ostatecznej geometrii odlewu do pożądanych wymiarów zalecanych przez zleceniodawcę. Modelowanie powyższych procesów nieustanie ewoluowało i chociaż w przeszłości zawsze mówiono o modelowaniu naprężeń szczątkowych, to zawsze istniały wyzwania związane z przewidywaniem i porównywaniem różnic wymiarowych między symulacją, a rzeczywistością. Zmiany termiczne zachodzące w kokili wpływają również na kształt wnęki formy w sposób nie do pominięcia. W związku z tym mapowanie temperatur matrycy tak ściśle, jak to możliwe, począwszy od wstępnego ogrzewania i krzywej termicznej, aż do osiągnięcia warunków roboczych i opanowanie każdego aspektu procesu w symulacji, od zawsze było dogłębnie badane. Wszystko to prowadzi do możliwości wykonania wirtualnej kontroli wymiarów, aby najpierw przewidzieć ostateczną geometrię części z symulacji i porównać ją z rzeczywistą częścią odlewaną lub docelowymi wymiarami tej części. Jest to dokładnie tak, jak w przypadku kontroli jakości wymiarów części gotowych, która odbywa się na hali produkcyjnej. W ostatnich latach dzieje się to poprzez porównanie skanów 3D części po odlaniu z docelowymi wymiarami części. Tego rodzaju zintegrowane narzędzia na etapie rozwoju pozwalają projektantom matryc podjąć niezbędne działania na wczesnym etapie i radykalnie skrócić czynności metrologiczne w dziale QA. To kolejna próba wypełnienia luki między projektowaniem, produkcją i kontrolą jakości.

The automotive industry is brutally competitive and has increasingly requested high performance castings with high structural integrity and good mechanical properties. With light weighting being a trend, innovations around the die casting process making it a possible alternative to produce thinner and structural castings replacing the earlier sub-assemblies, in-tolerance dimensional control shall become an additional quality check to go further into the new sub-assemblies and assembly. Casting components are subjected to continuous and varying thermo-mechanical loading during the entire manufacturing process; casting process and in cases where heat treatment need to be applied. These result in evolving stresses through the process. They accumulate especially while the casting is inside the die during filling & solidification, and are released and re-distributed during die opening, part ejection, and subsequent post operations like trimming and heat treatment. These result in continuous dimensional variation during the manufacturing process. It is thus important to study these variations through the process and be able to overcome in case of a mismatch in the final cast geometry as opposed to the desired dimensions prescribed by the part owner. Process modelling has continuously evolved, and though residual stress modelling has always been talked about in the past, there has always been challenges to predict and compare the dimensional variations between simulation and reality. The die thermal evolution also influences the shape of the die cavity in a non-negligible way. Hence mapping of die temperatures as closely as possible starting from the pre-heating and thermal ramp-up to reach the operating conditions and master every aspect of the process in the simulation have always been studied deeper and deeper. All these lead to the possibility to have a virtual dimensional control to predict first the final part geometry from simulation and compare it with the actual cast part or the target part dimensions. This is exactly like the part dimensional quality assurance is done on shop floor in the recent years, comparing 3D scan of the as-cast part with the target part dimensions. Such kind of integrated tools during the development stage allows the die designers take necessary action early on and allows radically shortening of the metrological activities in the QA department. This is another effort to bridge the gap between design, manufacturing and QA.