فارسی 
Arabic 
English 
- Главная страница
- Литейные услуги
- Проектирование и моделирование в литье
Изготовление и проектирование литейной модели, или, другими словами, моделирование литья, а также создание литейной формы — это один из важных и широко применяемых методов производства металлических деталей. Литьё в различных отраслях считается наукой, искусством и технологией. Несмотря на достижения литейной промышленности в научном и технологическом плане, на практике качество литейных материалов, опыт, вкус и мастерство модельщика и литейщика остаются главными факторами, гарантирующими производство качественной и бездефектной детали.
Проектирование и моделирование в процессе литья, особенно при изготовлении крупногабаритных деталей, таких как детали дробильно-дорожной техники, имеют большое значение. Эти компоненты, учитывая суровые условия эксплуатации и необходимость высокой износо- и ударопрочности, должны быть спроектированы с особой точностью. Использование программного обеспечения для 3D-моделирования позволяет анализировать геометрию и моделировать механическое поведение деталей. Кроме того, в литейной стадии важным этапом является оптимальное проектирование литниковой системы и системы питания, что способствует снижению таких дефектов, как газовые раковины и усадочные полости, и повышению качества готового изделия.
До начала процесса литья необходимо моделирование. Моделирование литья означает проектирование и изготовление литейной модели (pattern) в виде одно- или многокомпонентного элемента. Компания «Авангард» с более чем двадцатилетним опытом предлагает услуги по моделированию и изготовлению различных типов моделей, включая плоскостные и свободные модели из алюминия, дерева, пенополистирола или пенопласта, а также полный спектр работ по обратному инжинирингу промышленных деталей, проектированию литья, черчению литейных компонентов и производству деталей методом литья из стали, чугуна и цветных металлов. Мы готовы предоставить высококачественные услуги по доступной цене. Свяжитесь с нашими специалистами для получения консультации, расчёта стоимости и оформления заказа прямо сейчас.
Проектирование и моделирование литейных форм является отправной точкой точного и инженерного производства промышленных деталей. В компании «Авангард» с использованием современных программ CAD/CAM и анализа форм создаются различные трёхмерные модели для стальных, чугунных и сплавных компонентов. Эти услуги особенно востребованы в таких отраслях, как горнодобывающая промышленность, дорожное строительство, дробильно-сортировочные машины и механическое оборудование, где необходимы высокая точность, воспроизводимость и экономия времени и средств. Трёхмерное моделирование и точное инженерное проектирование позволяют изготавливать индивидуальные детали с оптимальными механическими свойствами. Этот процесс является основой качественного производства в современной промышленной литейной технологии.
Проектирование и моделирование в литейном производстве имеют большое значение, поскольку играют ключевую роль в создании металлических деталей. Поскольку разработка литейных моделей — это один из важнейших этапов литейного производства, далее мы подробнее рассмотрим проектирование и изготовление различных типов литейных моделей.
Компания «Авангард» располагает опытным и профессиональным персоналом, а также необходимым оборудованием для моделирования и обладает возможностями проектирования, изготовления и производства любых сложных моделей и деталей. При обращении заказчика к «Авангард» с запросом на моделирование литейных форм, возможны три основных сценария:
- В первом случае подрядчик предоставляет файл 3D-модели формы, которую наша команда должна изготовить.
- Во втором случае у подрядчика есть только двухмерный чертёж детали, а 3D-модель отсутствует.
- В третьем случае подрядчик предоставляет саму деталь и запрашивает изготовление литейной модели, о чём подробнее рассказывается в разделе по обратному инжинирингу.
В каждом из этих случаев техническая команда компании «Авангард» анализирует проект, а также количественные и качественные характеристики, и предоставляет заказчику смету затрат и сроков изготовления модели. Сроки выполнения проекта зависят от сложности моделей. После согласования подписывается договор между заказчиком и компанией «Авангард», и команда приступает к проектированию и изготовлению модели и литейной формы. Компания «Авангард», обладая опытной командой, гарантирует максимально быстрое и высококачественное выполнение проекта. В дальнейшем мы подробно рассмотрим все этапы.
В процессе производства промышленных деталей, таких как элементы дробильных установок и дорожного оборудования, промышленный дизайн и точное моделирование играют ключевую роль в повышении качества конечного продукта. Использование современных технологий обратного инжиниринга и 3D-программ CAD/CAM позволяет выполнять формовку и литьё с высокой точностью и в кратчайшие сроки. Компания «Авангард» с участием специализированной проектной команды и опытных инженеров предлагает профессиональные услуги по моделированию таких компонентов, как боек дробилки, щеки, ковшевые зубья, кирки экскаваторов и другие стратегические элементы. Мы гарантируем оптимизацию конструкции и выбор наиболее подходящего сплава в зависимости от условий эксплуатации, что значительно повышает срок службы и эффективность оборудования.
Проектирование литейной модели (Pattern) широко применяется благодаря высокой значимости и распространённости различных методов литья в производственных процессах. Около пятидесяти процентов деталей промышленного оборудования изготавливаются методом литья — особенно это касается сложных по форме компонентов или металлов с низкой пластичностью. Учитывая тот факт, что значительная часть промышленного производства связана с литыми деталями, а литейная промышленность играет важнейшую роль в развитии технологий и производства в различных промышленных регионах, черчение и изготовление литейной модели должны соответствовать условиям и возможностям формовки. В связи с этим компания Avangard, предоставляющая услуги по моделированию литейных форм, тщательно анализирует все этапы до и после проектирования моделей, чтобы обеспечить производство качественных и бездефектных деталей.
Моделирование дробильного оборудования
В горнодобывающей и дорожно-строительной промышленности дробилки (Crushers) являются ключевым оборудованием для дробления горных пород и минеральных материалов. Точное моделирование дробильных установок играет решающую роль в оптимизации их работы и увеличении срока службы. Промышленно-торговый холдинг «Авангард», обладая опытом в области обратного проектирования (Reverse Engineering) и литья (Casting), считается одним из лидеров в проектировании (Design) и производстве (Manufacturing) дробильных деталей в Иране. Компания изготавливает высококачественные и износостойкие компоненты из прочных сталей и чугуна, обладающих высокой устойчивостью к истиранию и ударным нагрузкам. Услуги по моделированию дробилок и поставке качественного сырья являются одними из отличительных преимуществ компании Avangard.
Изготовление литейной модели — ключевой этап в производстве промышленных деталей
Моделирование в литейном производстве (Metal Casting) — один из важнейших этапов при изготовлении точных и качественных деталей. Литейные модели (Casting Patterns) определяют окончательную форму и размеры изделий и могут быть изготовлены из дерева, металла или пластика. Промышленно-торговый холдинг «Авангард», опираясь на технические знания и современные технологии, предоставляет услуги по промышленному моделированию (Industrial Pattern Making) для горнодобывающей, дорожно-строительной отрасли и тяжёлого машиностроения. Применение обратного проектирования (Reverse Engineering) и точного дизайна позволяет изготавливать модели с минимальными допусками и высокой прочностью. Avangard разрабатывает и производит индивидуальные литейные модели для различных отраслей, используя качественные материалы и современные инженерные подходы.
Литейная модель, как указано в книге по моделированию литья, представляет собой объект, изготовленный из различных материалов, и используется для создания формы нужной отливки. Каждый тип модели применяется на определённом этапе процесса формовки в литье. Без проектирования модели и литейной формы формирование отливок невозможно. Таким образом, можно утверждать, что моделирование играет особую роль в производстве литейных деталей и является важным инструментом в формовке и литье. Литейные модели классифицируются по различным признакам, которые будут рассмотрены далее. Также следует отметить, что проектирование литейных моделей в компании «Авангард» выполняется опытными инженерами.
Деревянные литейные модели
Деревянные литейные модели являются одними из самых старых и широко используемых материалов в моделировании отливок. Они также считаются одними из самых недорогих и часто применяются в специализированных мастерских по моделированию литья. Такие модели особенно подходят для малосерийного производства форм. Наиболее подходящие породы древесины — это сосна, кипарис, ольха, клён и орех.
Ниже приводятся сведения о физических и механических свойствах, а также о применении некоторых видов древесины, используемых в моделировании:
Знание механических свойств древесины позволяет правильно подобрать подходящий тип дерева для различных отраслей, включая моделирование. Основные свойства древесины включают:
возможность расщепления, хорошую изгибаемость, высокую упругость, сопротивление растяжению, сжатию, скручиванию и изгибу, а также чувствительность к влаге.
*Ниже кратко приведены важнейшие свойства и области применения некоторых пород древесины:
– Ольха: мягкая и лёгкая древесина желтого цвета, обладает высокой расщепляемостью и низкой эластичностью. Подходит для изготовления мелких и средних моделей, а также для формовки.
– Клён: твёрдая древесина с ровными волокнами, белого цвета. Одно из главных преимуществ клёна в том, что он быстро сохнет после распила и очень долговечен. Используется для производства мелких и точных моделей, мебели, музыкальных инструментов, облицовки и т. д.
– Орех: твёрдая и прочная древесина, обладающая отличными физико-механическими характеристиками. Очень удобна в обработке, долговечна и устойчива, легко пилится и строгается, хорошо полируется и лакируется, обладает высокой виброустойчивостью и отличной клеевой способностью. Имеет высокую стойкость к износу и расщеплению, а также к воздействию влаги и воды. Отлично держит гвозди и шурупы. Благодаря хорошей расщепляемости применяется в производстве декоративных элементов, мебели, прикладов для ружей и особенно подходит для мелких и точных литейных моделей.
– Черная дикая вишня: тяжелая и твердая древесина, отлично подходит для изготовления тростей, точного моделирования и других целей.
– Липа: древесина липы мягкая и легкая, серого цвета, хорошо гнется и быстро сохнет. Используется для чертежных столов, резьбы по дереву, моделирования и других работ.
– Изменение уровня влажности древесины вызывает изменения формы и объема материала, что называют «работой дерева». Модельерам необходимо внимательно учитывать этот факт, иначе модель может деформироваться или закрутиться.
– Обычно все модели изготавливаются из твердой, прочной и долговечной древесины. Для крупных моделей выбирают более подходящие породы, такие как красное лесное дерево, дуб, белый лес и другие.
– Для изготовления мелких моделей с высоким качеством и приемлемой ценой, учитывая их деликатность, используют клён, вяз, орех, ясеня и другие породы.
Холдинг Авангард с более чем двадцатилетним опытом предлагает литейщикам качественные модели по доступной цене и в кратчайшие сроки.
2. Металлические литейные модели
Металлические литейные модели — это модели, которые иногда изготавливаются непосредственно из исходного материала (слитков) с помощью токарных станков, фрез, ЧПУ и других машин, однако обычно их получают методом литья, используя в качестве основных моделей деревянные или пенополистирольные (пенопластовые) матрицы. Металлические модели считаются постоянными, так как после многократного использования в процессе формовки сохраняют качество и размеры. Обычно для серийного литья более 20 штук проектируют и изготавливают металлические модели. Материалы для обычных металлических моделей включают алюминий, сталь, чугун и т.д. При изготовлении основных (первичных) литейных моделей для вторичных (металлических) моделей учитывается вторичная усадка, которая обычно составляет около 1% при переходе от деревянной модели к алюминиевой, поскольку для создания металлической модели требуется однократное литье. Если модель требует механической обработки, дополнительно учитывается припуск на обработку или запас на обработку.
3. Одноразовые литейные модели (пенополистирол — EPS) для литья
Пенополистирольные модели для литья изготавливаются из полистирола и используются в технологии выплавляемых моделей. Если деталь имеет большой вес или требуется изготовить всего один экземпляр, и изготовление деревянных или металлических моделей экономически нецелесообразно, применяется метод пенополистирольных моделей. В этом случае модель не извлекается из песчаной формы, а при заливке расплавленного металла модель выплавляется, освобождая пространство для металла.
В этом методе нет необходимости в изготовлении литниковой системы. После изготовления модели её покрывают специальным защитным слоем, подходящим для расплавленного материала — чугуна, стали, цветных металлов и т.д., затем приступают к процессу формовки и литья. Для производства литых деталей необходима модель, и конечная деталь после усадки модели или коэффициента усадки точно соответствует желаемым размерам и форме.
Компания Авангард с более чем двадцатилетним опытом в моделировании и производстве литых деталей, опираясь на знания металлургии из ведущих университетов страны и зарубежья, проектирует пенополистирольные модели с помощью специализированного ПО Catia, SolidWorks и других программ. Все модели изготавливаются на многоосевых ЧПУ станках в 3D с требуемыми размерами и высокой точностью, обеспечивая оптимальное соотношение цены и качества.
Некоторые преимущества использования пенополистирольного моделирования в литых деталях:
- Очень низкая стоимость изготовления пенополистирольной модели по сравнению с другими моделями
- Возможность производства деталей с отрицательным уклоном без необходимости применения уклона при моделировании
- Очень высокая точность благодаря изготовлению на станках с ЧПУ
- Очень высокая скорость изготовления пенополистирольной модели
В заключение, этот тип модели подходит для литья деталей всех размеров, особенно очень сложных, больших и тяжелых деталей, и обладает высокой экономической эффективностью.
4. Композитные литейные модели
Композитные литейные модели — это модели, изготовленные из сочетания двух или более материалов, таких как дерево, пластик, эпоксидные смолы (аралдит), силикон и др.
- Односекционные литейные формы
- Двухсекционные литейные формы
- Многосекционные литейные формы
Машинные модели для литья
Если вам нужно изготовить очень большое количество литых деталей, лучше использовать машинные модели. В этом методе машинная модель устанавливается на специальную формовочную плиту, которая обычно сделана из металла, и такие модели в литейной промышленности называют машинными плиточными моделями. Эти модели используются в полуавтоматических или полностью автоматических формовочных машинах. Они применяются для массового производства, и стоит отметить, что все услуги по изготовлению плиточных моделей в компании Авангард выполняются с высоким качеством и большой скоростью.
Ручные модели для литья
Ручные модели для литья — это модели, которые невозможно или нецелесообразно формовать с помощью машин, и которые формуются вручную внутри формовочной рамки или песочного ящика. Компания Авангард предлагает широкий спектр услуг по моделированию песчаного литья с высокой точностью и по доступным ценам.
Конструкция этих моделей такова, что формование и литье выполняются вручную (традиционным способом). Обычно эти детали имеют неровную поверхность раздела (ломаную) и характеризуются меньшей скоростью производства по сравнению с машинными моделями.
Точность изготовления литейных моделей существенно влияет на качество формы и конечной детали. Если дизайн и изготовление моделей не имеют надлежащего качества и точности, в итоге это приведет к производству деталей с очень низким качеством поверхности. Поэтому перед рассмотрением моделирования в процессе литья необходимо ознакомиться с различными методами изготовления деталей и форм, а затем изучить методы формовки, литья и, наконец, проектирования и изготовления литейных моделей.
Металлические модели для литья
Металлические модели для литья, также называемые постоянными моделями, представляют собой модели, которые после многократного использования в формовке и литье могут применяться повторно множество раз. Эти модели предназначены для длительного использования в формовке и изготавливаются из металлических сплавов, таких как алюминий, чугун, сталь и другие. Стоимость изготовления таких моделей обычно выше по сравнению с другими типами моделей.
Деревянные модели для литья
Деревянные модели для литья — это модели, все части которых изготовлены из дерева, и обычно большинство основных (материнских) моделей сделаны именно из этого материала. Такие модели считаются временными, поскольку после нескольких циклов формовки из-за различных факторов, таких как влажность окружающей среды и формы, а также других атмосферных воздействий, они деформируются и изменяют размеры. Если количество литейных изделий не превышает двадцати-тридцати штук, для моделирования используется этот материал, и при средних и малых тиражах его рекомендуют из-за значительно более низкой стоимости изготовления по сравнению с металлическими моделями.
Пенопластовые модели для литья
Пенопластовая модель для литья является одноразовой и разрушается после формовки. Когда деталь имеет большой вес или требуется изготовить всего одну единицу изделия, и при этом изготовление деревянных или металлических моделей экономически нецелесообразно, применяется технология изготовления пенопластовых моделей для литья.
| Свойство | Чугун | Алюминий | Дерево | Пенополистирол |
| Обрабатываемость | Отличная | Отличная | Отличная | Хорошая |
| Износостойкость | Отличная | Хорошая | Плохая | Плохая |
| Прочность | Отличная | Хорошая | Плохая | Плохая |
| Ремонтопригодность | Плохая | Подходит | Хорошая | Плохая |
| Коррозионная стойкость | Отличная | Отличная | Отличная | Плохая |
В настоящее время, используя передовое оборудование и точные инструменты, после получения чертежей и необходимой информации о детали, модель создается с помощью 3D-принтеров или станков с ЧПУ. Далее кратко будут описаны методы и инструменты для создания чертежей деталей.
На этом этапе, после проектирования отсканированной детали, для компенсации всех размеров и конструктивных изменений, возникающих в процессе литья или моделирования, обычно с помощью современного программного обеспечения в конструкцию добавляют припуски, такие как усадка, уклон, припуск на обработку и др., и подготавливают литейную модель.
Припуск на усадку (усадочный припуск)
Одним из видов усадки при литье является усадка объема стали во время затвердевания. Металлург должен рассчитать величину усадки во время затвердевания исходя из материала и компенсировать её подачей материала, чтобы обеспечить полное заполнение формы и предотвратить дефекты усадки. Легирующие элементы, такие как вольфрам и никель, негативно влияют на усадку, тогда как марганец, хром, кремний и алюминий положительно влияют на неё.
Другой вид — это линейная усадка, которую должен учитывать модельер в зависимости от типа материала. Например, алюминий и чугун дают около 1% усадки, простая углеродистая сталь — около 2%, нержавеющая сталь — около 2,6%, а стали Хадфилда с марганцем — около 2,8%.
Поскольку литье в песчаные или жесткие формы начинается с момента начала затвердевания детали и продолжается до полного затвердевания и охлаждения до комнатной температуры, происходит линейная усадка. Модельер должен учитывать эту усадку и делать модель немного больше. Обычно эта усадка варьируется от 0,5% до 3% в зависимости от системы литья и метода формовки. Также она зависит от применяемого клея, типа песка, плотности и утрамбовки. Компания Авангард применяет эту усадку с высокой точностью, основываясь на опыте более 10 000 отливок и точных инженерных расчетах.
Припуск на уклон (конусность формы)
Для уменьшения трения между вертикальными поверхностями и линией разъема все эти поверхности выполняются с уклоном, чтобы облегчить извлечение модели из формы.
Уклон рассчитывается и применяется тремя способами:
1- дополнительный уклон
2- отрицательный уклон
3- промежуточный уклон
Команда моделистов Авангард подбирает соответствующий уклон в зависимости от назначения детали и указанных выше методов.
Припуск на обработку (финишный припуск)
Поверхности, получаемые методом песчаного литья, обычно имеют низкое качество поверхности. Поэтому многие детали подвергаются обработке или шлифовке для улучшения качества поверхности. Во время этих процессов снимается определённый слой металла. Чтобы компенсировать это, на модель детали добавляют припуск на обработку.
Величина припуска зависит от типа сплава, размера детали, объема производства, метода формовки и других факторов.
Иногда добавляют дополнительный припуск для крепления детали в приспособлениях для обработки, который потом удаляется.
Минимальный припуск на обработку обычно составляет 3 мм или более для поверхностей, подлежащих обработке. Поскольку увеличение толщины увеличивает стоимость, в зависимости от сплава могут использоваться методы литья под давлением или точного литья для уменьшения объема обработки.
Припуск на выбивку модели
При извлечении модели из полости формы для облегчения этой операции формовщик часто постукивает по модели. Это вызывает небольшое расширение полости формы. Для компенсации этого размер модели уменьшают.
Для этого припуска нет стандартного значения, так как он сильно зависит от силы, с которой формовщик бьет.
Обычно здесь применяется отрицательный припуск. Для уменьшения этого эффекта часто увеличивают уклон модели.
Постукивание вызывает расширение полости формы и, соответственно, отливки.
Припуск на деформацию
При охлаждении детали возникают напряжения из-за неравномерности охлаждения разных участков, что может привести к деформациям. Особенно это заметно при больших соотношениях длины к ширине.
Для уменьшения этого эффекта модель предварительно деформируют в противоположном направлении.
На заключительном этапе устанавливается литниковая система и монтаж модели на плиту. Отдельные модели называются нижняя часть (тай андер) и верхняя часть (тай овер). В другом варианте, называемом моделями с монтажом на плиту (Match plate pattern), модель состоит из двух частей — верхней и нижней, называемых cope и drag portions. Эти модели крепятся с двух сторон к одной плите, что позволяет быстро извлекать модели из формовочного материала. Существует также другой метод моделирования — односторонняя плиточная модель (cope and drag pattern), широко известная в крупной литейной промышленности. Такие модели применяются преимущественно для крупных литейных изделий. В этом варианте обе стороны модели устанавливаются на разные плиты, являющиеся отдельными моделями. По сути, такие модели могут быть закреплены на вертикальных или горизонтальных машинах и использоваться для получения форм из формовочного материала.
Холдинг Авангард с более чем двадцатилетним опытом и высокой квалификацией, полученной в ведущих университетах внутри и за пределами страны, а также с опытом проектирования и производства более десяти тысяч деталей в таких отраслях, как машиностроение, автомобилестроение, формообразование, нефтегазовая и нефтехимическая промышленность, энергетика, цементная промышленность и переработка минерального сырья, гарантирует вам предоставление услуг высочайшего качества по оптимальным ценам.
Для просмотра и ознакомления с литейной продукцией нажмите на ссылку.
Обратное проектирование в литейных деталях (Reverse Engineering) — это современный метод, при котором путем разборки компонентов изделия и их повторной сборки получают важные и точные данные о конструкции продукта. Метод обратного проектирования является точным способом достижения современных технологий и существующих изделий.
В этом процессе специалисты из различных областей фундаментальных и прикладных наук, таких как мехатроника, металлургия, химия полимеров, механика, физика и оптика, электроника и др., создают полностью специализированные группы для полного изучения процесса изготовления изделия с высокой технологической сложностью. Используя современное оборудование и точные лабораторные приборы, а также организацию исследовательских подразделений и отделов R&D, они стремятся получить подробности, документы и чертежи конструкции интересующего изделия. После этапов прототипирования (Prototyping) и опытно-промышленного производства (Pilot plant), при возможности, осуществляется производство изделия в соответствии с техническими стандартами оригинала.
Стоит отметить, что применение метода обратного проектирования является очень подходящим и точным для развивающихся стран или так называемых стран третьего мира, поскольку позволяет получить технологические детали, развитие и улучшение изделий. Такие страны, часто имеющие технологическую слабость, рассматривают обратное проектирование как лучший способ получения технической и научной информации и стремятся, используя этот метод, восстановить знания и технические данные по существующим деталям, понять механизм их работы и другие важные сведения. Параллельно с прямым проектированием (Forward Engineering) и современными методами изготовления и тестирования деталей — включая испытательные формы, контрольные калибры, точные инженерные приспособления и устройства контроля — они создают современные производственные предприятия для изготовления указанных изделий. Также обратное проектирование в промышленности используется для устранения дефектов и повышения преимуществ существующих продуктов. Например, в США метод обратного проектирования применяется мощной компанией Ford Motor по отношению к продукции компании General Motors и наоборот, с целью поддержания конкурентоспособности и устранения дефектов изделий.
В холдинге Авангард для оказания услуг по моделированию и литью деталей методом обратного проектирования мы действуем следующим образом: Когда деталь поступает в компанию для литья, она проходит следующие этапы в зависимости от имеющейся документации. Сначала координаты детали снимаются с помощью сканирования, после чего на основе облака точек создаются двухмерный чертеж и трёхмерная модель. Чертеж модели литья разрабатывается на основе чертежа и модели детали с учетом ранее изложенных объяснений и требований. В зависимости от важности детали проводится численное моделирование процесса литья для оценки качества отливки с учетом заполнения формы, охлаждения и затвердевания детали, а также для количественного прогнозирования механических свойств, термических напряжений и деформаций. Моделирование до производства позволяет точно проанализировать и описать качество детали. Преимущества моделирования выходят за рамки сокращения прототипирования перед производством, так как точное проектирование литейной системы ведет к экономии энергии, материалов и инструментов. Анализ и моделирование процесса литья с помощью различных программных продуктов обладают следующими преимуществами: • Постоянное улучшение производительности • Повышение точности • Снижение количества бракованных материалов • Снижение затрат Процесс моделирования литья осуществляется с помощью таких программ, как ProCAST, sut cast и других. Программное обеспечение ProCAST является одним из мощных инструментов компьютерного инжиниринга для анализа методом конечных элементов (FEM) на рынке. Эта программа, разработанная французской компанией ESI Group, моделирует процессы литья с использованием метода конечных элементов. К возможностям ProCAST относятся анализ течения расплава, тепловой анализ и анализ напряжений в отливке, что минимизирует дефекты, вызванные плавлением (например, захват газа или турбулентность) и затвердеванием (например, пористость или газовые включения). Программа sut cast также является одним из самых мощных инструментов для визуализации, моделирования, анализа и оптимизации процесса литья. Она моделирует плавление металла из различных распространённых литейных сплавов в песчаные или металлические формы. SUTCAST также моделирует механические свойства (твёрдость, прочность на растяжение и предел текучести) и микроструктуру отливки.
При небольших тиражах прототип модели изготавливается методом быстрого прототипирования, например, 3D-печатью или созданием модели из пенополистирола с помощью ЧПУ, а при массовом производстве модели изготавливаются посредством алюминиевого или чугунного литья с последующей высокоточной и качественной обработкой.
Выбор материалов и сплавов осуществляется на основе анализа заказчика или взятия образца с оригинальной детали и анализа с помощью квантометрического прибора и определения микроструктуры, а также определения механических свойств детали, либо выбор материалов с помощью программного обеспечения CES. После этого выполняется процесс моделирования и определение подходящего метода литья, соответствующего выбранным материалам.
После литья проводится контроль размеров, анализ материалов и проверка качества изготовленной детали, и при положительном результате выполняются следующие этапы: резка литниковой системы и питателей, а также операции пескоструйной и дробеструйной обработки и прочие процессы, включая пескоструйную обработку деталей.
Детали, которые в зависимости от эксплуатации или требований заказчика, либо согласно определённой структуре и механическим свойствам оригинальной детали нуждаются в термической обработке, подвергаются следующим видам термической обработки в печи:
- Снятие внутренних напряжений (stress relieving)
- Закалка и отпуск (Quench & Temper)
- Нормализация (Normalizing)
- Отжиг (Annealing)
- Растворяющий отжиг и старение (Solution & aging)
Наконец, команда контроля качества компании Авангард проводит разрушительные испытания (DT), такие как испытание на растяжение, испытание на давление, измерение твердости, ударные испытания и др., а также неразрушающие испытания (NDT), включая визуальный осмотр (VT), капиллярный контроль (PT), магнитопорошковый контроль (MT), рентгенографический контроль (RT), ультразвуковой контроль (UT) и др. в соответствии с требованиями и стандартами заказчика. После одобрения команда качества Авангард занимается упаковкой и отправкой продукции заказчику.
Присоединяйтесь к нам, чтобы рассмотреть некоторые области применения обратного инжиниринга:
- Воссоздание антикварных изделий на заказ
Обратный инжиниринг — это надежный метод создания продукта, о котором нет никаких данных, или когда имеется только сам объект или деталь. Например, представьте себе исходную форму продукта или детали. При создании её модели с помощью инженерного программного обеспечения возникает задача — удостовериться, что спроектированная на компьютере модель точно соответствует оригинальной скульптуре. Тем не менее, обратный инжиниринг облегчает повторное изготовление изделия, поскольку физическая модель является основным источником информации для проектирования в программном обеспечении. - Модернизация и улучшение деталей
Иногда деталь или оборудование требуют обновления и усовершенствования. Если замена нужной детали отсутствует, с помощью обратного инжиниринга можно создать копию оригинального проекта. Вы не только сможете анализировать детали на предмет износа, но и заново проектировать их с изменением размеров, толщины или с применением более прочных материалов и других свойств. - Создание CAD-моделей
В современной практике обратного инжиниринга можно использовать CAD-файлы, разработанные опытными инженерами Авангард, в качестве базы для хранения и изучения в будущем. Этот подход позволяет также тестировать производственные процессы и находить способы повышения эффективности, используя компьютерные модели. Это помогает инженерам получать точные данные и экономить время. - Выявление уязвимых мест продукта или детали
Обратный инжиниринг помогает выявлять дефекты и ошибки изделий. При анализе существующего продукта с помощью технологий обратного инжиниринга можно определить неисправные детали. Цифровые файлы, созданные в ходе этого научно-экспериментального процесса, четко показывают недостатки, что позволяет планировать ремонт или замену.
3D-сканер — это мощный инструмент, с помощью которого можно получить точную информацию о внешней форме и внешнем виде детали. Эта технология является одним из самых быстрых, точных и простых способов получения данных о форме и контуре детали. Информация, извлечённая при 3D-сканировании, в итоге преобразуется в трёхмерную модель интересующего объекта. 3D-сканер — это мощное устройство, которое анализирует предмет или объект в реальном мире и собирает данные о его характеристиках и форме, таких как цвет, размеры и внешний вид. Полученная информация используется для создания 3D-модели. По сути, 3D-сканеры — это мощный инструмент для создания модели, максимально похожей на оригинал, и они широко применяются при изготовлении искусственных частей, прототипировании, промышленном дизайне, документации и других областях промышленности. Результатом является трёхмерный файл в компьютере, который можно сохранить и редактировать; этот файл может относиться к объекту, среде или человеку.
Дизайнерская и инженерная команда компании Авангард предоставляет услуги оптического измерения размеров и с применением самых современных промышленных дигитайзеров и оптических координатно-измерительных машин (OCMM), предлагая услуги 3D-сканирования и измерения без ограничений по материалу, размерам и габаритам для промышленных предприятий. Благодаря 3D-сканированию мы можем достичь более высокой точности, скорости и надежности при выполнении важных проектов по сравнению с другими методами контроля.
Этот тип сканеров собирает и извлекает информацию через физический контакт и касание исследуемой детали. В методе с контактным сканером деталь должна быть тщательно обработана, чтобы достичь определённого уровня гладкости и качества поверхности, необходимого для сканирования. Контактные 3D-сканеры используют три разных механизма для сканирования объекта в трёх измерениях: Система состоит из относительно жёсткой руки, конец которой скользит по направляющей. Этот тип контактных 3D-сканеров подходит для сканирования профилей с плоскими поверхностями или с очень простой выпуклостью. Жёсткая рука, состоящая из нескольких звеньев и точных угловых датчиков, позиция конца которой определяется путём вычисления угла каждого сустава. Этот тип контактных 3D-сканеров очень удобен для сканирования внутренних частей объекта или труднодоступных полостей. Комбинация двух вышеописанных типов контактных сканеров — это сканер с рукоятью, состоящей из звеньев, которая движется по направляющей. Такой сканер подходит для трёхмерного сканирования больших деталей с внутренними полостями и пористыми поверхностями.
CMM
CMM (Coordinate Measuring Machine — координатно-измерительная машина) — один из видов контактных 3D-сканеров, который широко используется в промышленности и может быть очень точным. Ограничение CMM состоит в том, что сканирование объекта возможно только при непосредственном контакте с ним. Важно учитывать, что процесс сканирования с помощью CMM может изменить или даже повредить объект. Это очень тонкий и критически важный момент, например, при сканировании чувствительных объектов, таких как археологические артефакты. Ещё одним недостатком CMM является сравнительно низкая скорость работы. Физическое перемещение руки с датчиком (пробой) на конце может происходить довольно медленно. Самые быстрые CMM-сканеры работают с частотой около 100 Гц. В отличие от контактных сканеров, оптические 3D-сканеры, например лазерные, могут работать на частотах от десяти до пятисот килогерц.
Бесконтактные 3D-сканеры
В бесконтактном методе сканирования данные собираются с помощью излучения лучей и приёмов отражённых лучей. В оптических технологиях могут возникать трудности при сканировании деталей с гладкой, прозрачной или зеркальной поверхностью. Лучшим решением в таких случаях является использование порошка диоксида титана. Два распространённых типа оптических 3D-сканеров — это «структурированный свет» и «лазерное сканирование». Структурированные световые сканеры проецируют на объект световые узоры. На основе изменений этих узоров определяется форма детали, и создаётся 3D-сетка (mesh) или цифровая модель. Лазерное 3D-сканирование использует другой метод: угловое лазерное сканирование измеряет отражённые лазеры, что позволяет получить трёхмерные координаты объекта и преобразовать их в 3D-сетку. Большинство доступных на рынке 3D-сканеров используют лазерную технологию. Некоторые из них, например Structure.io или iSense, состоят всего из лазера и датчика (передатчика и приёмника) и могут быть установлены на смартфон. Другие 3D-сканеры оснащены небольшой вращающейся платформой, на которую ставят объект, и сканируют его во время вращения. Например, (Makerbot Digitizer) работает по такому принципу.
Некоторые преимущества использования бесконтактных 3D-сканеров заключаются в следующем:
- Очень быстрый и простой способ создания 3D-файла реального объекта
- Лёгкое сканирование объектов с высоким уровнем детализации
- Применение в процессах обратного инжиниринга для быстрого изготовления деталей
- Улучшение процессов персонализации при производстве различных изделий и оборудования
- Сокращение времени и затрат
- Высокая точность (5–10 микрон)
- Измерение размеров деталей, не являющихся жёсткими, таких как губки, резина и другие материалы
- Возможность сравнения размеров изготовленных деталей с оригинальной моделью CKD
Моделирование процесса литья в настоящее время является важным инструментом при проектировании продукта и развитии технологического процесса для улучшения работы и качества процесса литья. Одним из таких инструментов, используемых в симуляционном подразделении холдинга Авангард, является программное обеспечение ProCAST. ProCAST использует метод конечных элементов (FEA) для высокоточного моделирования процессов литья и облегчения понимания процессов затвердевания. ProCAST основан на мощных решателях конечных элементов и специальных продвинутых опциях, разработанных совместно с ведущими институтами и исследовательскими предприятиями, предоставляя эффективное и достаточно точное решение для нужд ведущей отрасли — литья. По сравнению с традиционным методом «проб и ошибок» использование мощного программного обеспечения ProCAST для моделирования литья является отличным решением для снижения производственных затрат на литейных предприятиях, а также сокращения времени проектирования и производственного процесса, и повышения качества в ходе процесса литья. По неофициальным данным, менее пятнадцати процентов компаний в мире используют этот мощный инструмент.
Использование ProCAST представляет собой полноценное программное решение, которое обеспечивает точное прогнозирование всего процесса литья, включая заполнение формы, затвердевание, микроструктуру, а также тепловое и механическое моделирование. Это позволяет быстро получить глубокое понимание влияния конструкции литниковой системы и принять правильные решения на ранних этапах производственного процесса.
Используя эти мощные инженерные инструменты, инженеры-материаловеды объединяют графическую модель и реальный процесс литья, чтобы подготовить важную обратную связь для оптимизации конструкции. В конечном итоге это обеспечивает металлургам надежный процесс литья.
Программное обеспечение для моделирования (ProCAST) используется для обеспечения удовлетворенности и уверенности инженеров-материаловедов в постоянном качестве и бездефектной поставке литых деталей. Программа ProCAST представляет собой продвинутый и комплексный инструмент для процессов литья, разработанный в результате более чем двадцатилетнего сотрудничества с ведущими промышленными предприятиями и академическими институтами по всему миру. Использование ProCAST облегчает инженерные и производственные процессы на протяжении всего цикла.
Изначально основное внимание уделялось выявлению и устранению горячих точек в литье. С развитием компьютерного проектирования (CAD) и программных пакетов для численного моделирования металлург смог быстро вносить изменения в выбор системы питания и с относительной лёгкостью устранять возможные дефекты.
Сегодня ProCAST ESI позволяет одновременно проводить анализ теплового потока, напряжений и оценку всех процессов литья для всех литейных сплавов, включая обнаружение дефектов, остаточных напряжений, деформаций и искажений, микроструктуру и прогноз механических свойств. Этот метод также охватывает сопутствующие процессы производства, такие как термообработка. В настоящее время ProCAST считается самым точным, комплексным и мощным программным обеспечением для моделирования литья в промышленности.
В области моделирования литых деталей такими важными и качественными программами являются ProCAST, Sut Cast, QuickCast, SolidCast, AutoCast и MagmaCast. Среди них ProCAST — результат более чем двадцатилетнего плодотворного сотрудничества с литейной промышленностью, способный выполнять гидродинамический и напряжённый анализ с тепловой связью, а также обладающий уникальными металлургическими возможностями для различных литейных сплавов.
Чертеж можно рассматривать как своего рода разговорный язык, который предоставляет точную и полезную информацию о детали, машине или конструкции. В целом, черчение чётко представляет проект в инженерных науках.
Сегодня моделирование и проектирование форм в литейной промышленности, а также симуляция процесса литья деталей и оценка их качества до самого литья имеют особое значение. Использование этого метода позволяет достичь значительно лучшего качества, снизить затраты и сократить время производства. По этой причине большинство сложных литейных деталей моделируются технической командой Авангард с помощью инженерных программных средств для симуляции.
Возможно, самым важным этапом в изготовлении деталей является их проектирование и создание чертежей. В инженерии, когда планируется разработка системы (под системой понимается любое взаимосвязанное и интегрированное множество механических деталей и других компонентов, которые совместно выполняют поставленную задачу), сначала необходимо иметь концепцию и представление о составляющих её деталях и элементах. Чтобы реализовать эту идею, на первом этапе требуется подготовить чертежи деталей, а также сборочный чертеж — документ, в котором показаны взаимосвязи между элементами, объясняется способ их соединения и принцип работы всего механизма.
В настоящее время процесс проектирования в многих отраслях, таких как литье и моделирование, автомобилестроение, авиационно-космическая промышленность, электроника и других, осуществляется с помощью компьютера. Этот метод проектирования даёт проектным компаниям возможность сначала создать и проанализировать цифровую модель, а после её утверждения — перейти к производству и эксплуатации готового изделия.
Ask ChatGPT
Во многих странах промышленный дизайн и все связанные с ним процессы значительно продвинулись вперёд. Например, широкое использование компьютеров и сопутствующего оборудования на всех этапах производственных процессов. Эти программные средства дают дизайнеру возможность создавать продукты с высокой точностью, минимальными ошибками и отличным качеством. Одной из основных проблем для начинающих проектировщиков форм и чертежей является невозможность определить, с какой части формы или какого раздела следует начать работу. Точность размеров при проектировании формы и создании чертежей имеет особое значение: если она не соблюдается, пользователь чертежа не сможет точно рассчитать и извлечь масштабы, и фактически процесс моделирования и реализации проекта столкнётся с трудностями. В общем смысле промышленный дизайн — это определение количественных и качественных характеристик изделия с целью его промышленного производства. Основные прикладные программы в этой области включают AutoCAD, CATIA и SolidWorks, при этом AutoCAD чаще всего используется в 2D-среде.
SolidWorks — это популярное инженерное программное обеспечение, используемое в компании Авангард для компьютерного проектирования, которое можно устанавливать на Windows. Это программное обеспечение разработано и продолжает развиваться французской компанией Dassault Systèmes. SolidWorks используется более чем 150 тысячами компаний и 1,5 миллионами инженеров по всему миру. В программе доступны рабочие среды: Part, Assembly и Drawing.
Среда Part предназначена для проектирования и создания деталей, среда Assembly — для отображения и сборки деталей, а раздел Drawing используется для печатных версий и создания инженерных чертежей. Программное обеспечение SolidWorks обладает рядом полезных и уникальных функций, которые выделяют его среди других подобных программ. Некоторые из этих особенностей перечислены ниже:
- Очень простой пользовательский интерфейс и легкость в освоении программы
- Высокая скорость проектирования и сборки по сравнению с другими программами
- Возможность интеграции со всеми CNC-программами и программами анализа данных
Программное обеспечение CATIA разработано и поддерживается компанией Dassault Systèmes — многонациональной французской софтверной компанией. Dassault Systèmes была основана в конце 1970-х годов для разработки боевых истребителей, а затем нашла широкое применение в аэрокосмической, автомобильной, судостроительной и других ключевых отраслях промышленности. Первоначальное название этого ПО было «Кети», в 1981 году оно было переименовано в CATIA.
Основные применения программного обеспечения CATIA:
- Возможность полного проектирования и моделирования деталей со сложной геометрией
- Проектирование процессов обработки, производство и генерация G-кода для станков с ЧПУ, упрощая производство деталей и анализ процессов
- Возможность проектирования пресс-форм и листового моделирования
- Отображение и проведение симуляций непосредственно в CATIA
Роль CAD-программ в проектировании литейных моделей
Современные CAD-программы при проектировании используют векторную графику на основе механического моделирования и могут создавать графическое изображение, отображающее схематичный вид объектов. Однако инженерное программное обеспечение в этой области требует не только формы и схемы — необходимо также детально вводить такие данные, как размеры, тип материала, процессы, допуски и прочее. Среди преимуществ этих программ можно отметить их применение в таких крупных отраслях, как автомобилестроение, судостроение, аэрокосмическая промышленность, архитектура и других.
Ответственность за разработку технологии моделирования, литья, прототипирования, а также термической обработки деталей находится под непосредственным контролем инженерного отдела компании «Авангард». Одной из уникальных особенностей отдела проектирования и технологий «Авангард» является использование программного обеспечения для симуляции литейных процессов, таких как ProCAST, Sut Cast, MagmaCast и других. До этапа изготовления прототипа разрабатываемая технология литья детали моделируется и анализируется, чтобы убедиться в её корректности и отсутствии литейных д
Инженеринговый холдинг «Авангард» с более чем двадцатилетним опытом работы и инженерами с высоким уровнем образования, полученным в престижных университетах внутри страны и за рубежом, а также с опытом проектирования и разработки технологии более десяти тысяч деталей — включая компоненты для машиностроения, автомобилестроения, производства пресс-форм, нефтегазовой и нефтехимической промышленности, энергетических установок, цементной промышленности и переработки полезных ископаемых — гарантирует вам, уважаемые промышленники, предоставление услуг по симуляции литейных процессов, моделированию и, в конечном итоге, литью различных видов стали, легированного чугуна, цветных и черных металлов с наилучшим качеством, по оптимальной цене и в максимально сжатые сроки. Кроме того, учитывая высокий уровень профессионализма в области предоставления услуг по профессиональному моделированию литейных процессов в компании «Авангард», пожалуйста, свяжитесь с нашими техническими и коммерческими специалистами для получения информации о ценах на моделирование.
Признанные и международные стандарты указывают лишь минимальные требования, но «Авангард» удовлетворит все ваши потребности.
