НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o013.pdf (928.27Кб)

УДК 621.777.01

1 Россия, ООО "КванторФорм"  2 МГТУ им. Н.Э. Баумана

При разработке инструментов матричной оснастки для прессования сплавов на основе алюминия инженеры-конструкторы принимают большое количество проектных решений, опираясь на опыт проектирования, собственные представления о течении металла в полостях оснастки и специализированные методики проектирования, разработанные предприятием. Были созданы программы, ориентированные на 2D проектирование матричной оснастки для прессования, что облегчило работу инженера. Кроме того, появились и программные комплексы, моделирующие процесс прессования, использующие в качестве исходных данных, в том числе и объёмные модели матричной оснастки.
Очевидно, что создание качественной трёхмерной модели инструмента за короткий срок является нелегкой задачей. Этот факт привел к созданию программ, параметризирующих объемную конструкцию матричного комплекта. Одной из таких программ является QForm Extrusion Die Designer (QExDD). В рамках её разработки предложена методика автоматизированного проектирования элементов матричной оснастки, которая учитывает особенности объёмного течения металла и опыт предыдущего проектирования. Также она ориентирована на применение связки CAD CAE с программой QForm Extrusion для моделирования процессов прессования.
Предложенная методика состоит из двух основных этапов: предварительного проектирования и цикла корректировки. На первом производятся подготовка контура профиля и выбор первого варианта конструкции матричной оснастки. Используемые для этого алгоритмы принимают в качестве входных только геометрические данные, в частности, контур изделия. Полученная объёмная модель оснастки передаётся на второй этап, на котором производится несколько итераций корректировки конструкции на основе результатов моделирования процесса. Результатом проектирования является параметрическая модель матричной оснастки, готовая к изготовлению и последующей опрессовке.
Первый вариант предложенной методики реализован в составе программы QExDD и проходит тестовую эксплуатацию на предприятиях России и Великобритании.

1. Баузер М., Зауер Г., Зигерт К. Прессование. Справочное руководство: пер. с нем. / ред. М. Баузер, Г. Зауер, К. Зигерт. M .: АЛЮСИЛ МВиТ, 2009. С. 918; Рис. 651.
2. Довженко Н. Н., Сидельников С.   Б., Васина Г. И. Система автоматизированного проектирования технологии прессования металлов. Научное методическое обеспечение: монография. Красноярск: Красноярская гос. академия цветных металлов и золота, 2000. 196 с.
3. Прудковский Б. А., Игуменов А. А., Зорихин В. Н. Автоматизированная система проектирования и изготовления матриц для алюминиевых сплавов // Технология лёгких сплавов. 1986. № 12. С. 72-75.
4. QForm - Extrusion – моделирование прессования профилей // QuantorForm : сайт компании. Режим доступа : http://qform3d.ru/products/qfextrusion ( дата обращения 01.07.2015).
5. Altair HyperXtrude: Virtually Develop & Visualize Extrusion Die Designs // Altair: company website. Available at: http://www.altairhyperworks.com/HWTemp1Product.aspx?product_id=15, accessed 01.07.2015.
6. Libura W., Rękas A. Numerical Modelling in Designing Aluminium Extrusion // In: Aluminium alloys: new trends in fabrication and applications / ed. by Zaki Ahmad. InTech, 2012. P. 137-157. DOI: 10.5772/51239
7. Stebunov S., Biba N., Lishny A., Jiao L. Practical implementation of numerical modeling to optimization of extrusion die design for production of complex shape profiles // Aluminium Extrusion and Finishing. 2013. No. 4. P. 20-24.
8. Extrusion Power : Новая технология дизайна матриц для алюминиевой экструзии // MIP : сайт компании. Режим доступа:http://www.mip-group.com/extrusionpower.com/russian/index.htm (дата обращения 01.07.2015).
9. Дюжев А.М., Князькин И.С., Лишний А.И., Соловьёв Д.А., Стебунов Д.А. Программа для автоматизированного поэлементного параметрического проектирования матричной оснастки для прессования профилей QForm Extrusion Die Designer (QExDD): свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации прогр. для ЭВМ № 2015613466, Российская Федерация. 2015.
10. QExDD // QuantorForm : сайт компании. Режим доступа:http://qform3d.ru/products/qexdd (дата обращения 01.07.2015).
11. Дюжев А.М., Гладков Ю.А. Разработка системы автоматизированного проектирования технологической оснастки для прессования сплавов на основе алюминия // Труды Всероссийской научно-технической конференции «Студенческая весна 2014: Машиностроительные технологии». М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014. Режим доступа: http://studvesna.ru/?go=articles&id=1112 (дата обращения 01.07.2015).
12. Дюжев А.М., Князькин И.С. Автоматизированное проектирование матричной оснастки для прессования алюминиевых сплавов // Всероссийская научно-техническая конференция «Студенческая научная весна: Машиностроительные технологии» (Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 7-10 апреля 2015 г.): матер. М.: ООО «КванторФорм», 2015. Режим доступа:http://studvesna.ru?go=articles&id=1414 (дата обращения 01.07.2015).
13. Biba N., Stebunov S., Vlasov A. Application of QForm Program for Improvement of the Die Design and Profile Extrusion Technology // In: Proceedings of the Ninth International Aluminum Extrusion Technology Seminar & Exposition, Orlando, USA, 2008.
14. Selvaggio A., Segatori A., Guzel A., Donati L., Tomesani L., Tekkaya A.E. Extrusion Benchmark 2011: Evaluation of Different Design Strategies on Process Conditions, Die Deflection and Seam Weld Quality in Hollow Profiles // In: Progress in Extrusion Technology and Simulation of Light Metal Alloys. Trans Tech Publications Limited, 2012. P. 1-10.