Инженерные расчеты и моделирование

Эффективное использование компьютерного моделирования в специализированном пакете программ ProCAST для проектирования литейных технологий изготовления сложнопрофильных деталей

Макроструктура материала отливки по серийной технологии (без модифицирования)	Модельный блок отливки детали «Колесо турбины»	Макроструктура материала отливки по разработанной технологии (с применением модифицирования)

На основании результатов компьютерного моделирования литейных процессов в специализированном пакете программ ProCAST была разработана технология изготовления сложнопрофильной детали «Колесо турбины» из сплава ЖС3-ДК с использованием метода объёмного модифицирования наноразмерным модификатором марки Ti(C,N)+Ti с исключением возможности образования дефектов газоусадочного характера.

Меньший размер зёрен материала отливок, изготовленных методом объёмного модифицирования, по сравнению с серийной отливкой, позволил увеличить механические свойства материала: предел прочности на 4,5% предел текучести на 13,5%; относительное удлинение на 41,5%; ударную вязкость на 118%.

Технология ротационной вытяжки для изготовления высокоточных деталей типа «Вытеснительная диафрагма» с заранее заданной толщиной стенки

Технические характеристики:
Материал: A5M.
Полуфабрикат: штампованная заготовка.
Профиль диафрагмы может быть задан одним радиусом сферы или несколькими радиусами с плавным сопряжением.

Габариты получаемых деталей:
Наибольший диаметр: 1100 мм;
Наименьший диаметр: 200 мм.
Толщина стенки Si переменная по всей образующей в сторону уменьшения от полюса к фланцу. Допуск размеров по толщине: ±0,1 мм.
Разностенность в любом кольцевом сечении не более 0,1 мм.

Эффективное использование компьютерного моделирования в специализированном программном комплексе «DEFORMТМ» для разработки технологических процессов объёмной штамповки с учётом реологии обрабатываемых материалов

Процесс молотовой штамповки заготовки детали «Корпус турбины»

Так, в связи с ограниченностью у заказчика парка деформирующего прессового оборудования, на основании результатов компьютерного моделирования в «DEFORMТМ» впервые была разработана технология изготовления заготовки корпуса турбины из жаропрочного сплава ЭП666-ВД методом молотовой штамповки за три перехода с выбором оптимальных параметров технологического процесса (температура нагрева заготовок, количество ударов молота, количество переходов) и штамповой оснастки (геометрия штамповых гравюр) с достижением требуемого уровня свойств и параметров микроструктуры.

Ansys

Задачи расчета распределения температуры, низкочастотных и высокочастотных электромагнитных полей, определения остаточных напряжений в конструкции, расчета деформации, распространения ультразвука решаются специалистами
ФГУП «НПО «Техномаш» при помощи программного комплекса ANSYS - универсальной системы конечно-элементного анализа.

FLOW-3D

Для решения задач в области численной гидродинамики на предприятии применяется математический пакет FLOW-3D, который, используя метод конечных объёмов, обеспечивает высокоточное моделирование течений со свободной поверхностью.

Qform

Для проработки технологических процессов обработки металлов давлением в виртуальном окружении используется программный комплекс QFORM.

ProCAST

Для моделирования процессов литья с расчетом технологии от заливки и кристаллизации до выбивки и обрезки литников специалисты ФГУП «НПО «Техномаш» используют ProCAST.

Модельный блок отливки "Корпус"	Распределение по объему усадочной пористости (малиновый) и пустот (синий)
Распределение температуры расплава в процессах заливки и затвердевания и охлаждения

Виды расчетов:

• литье по выплавляемым моделям;
• литье в землю;
• литье в кокиль;
• непрерывное и полунепрерывное литье (слитки, проволока);
• литье под давлением.

Результаты расчета:

• напряжения и деформации;
• пористость;
• горячие трещины;
• направление роста и размер зерен;
• микроструктура.

Инверсный расчет

Компьютерное моделирование литейных процессов позволяет выявить брак на этапе проектирования технологии и сэкономить трудозатраты на переделку оснастки.