Modelado de herramientas de des-corte con simulación multibody acoplada y análisis de elementos finitos
Autores: Mariadass, Melvin; Binder, Roman; Ettemeyer, Florian; Volk, Wolfram; Günther, Daniel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado de herramientas de des-corte con simulación multibody acoplada y análisis de elementos finitos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Proceso de fundición
Desmoldeo
Cargas mecánicas
Núcleos de arena
Modelado por elementos finitos
Cargas dinámicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La eliminación de núcleos de arena en fundición es un proceso esencial en la cadena del proceso de fundición, determinando la calidad y el costo de producción. En este estudio, se presenta una técnica de modelado acoplado de sistemas multibody (MBS) y elementos finitos (FEM) para estudiar las cargas mecánicas durante el proceso de eliminación de núcleos. La remoción de núcleos de arena fundidos de las regiones internas de la pieza fundida mediante la eliminación de núcleos o golpeo es un proceso complejo con cargas dinámicas. Actualmente, el proceso se basa en conocimientos empíricos y pruebas. Los núcleos de arena inorgánicos presentan desafíos adicionales para el éxito del proceso de eliminación de núcleos. El aumento de la complejidad en la geometría y las estrictas regulaciones ambientales obligan a un proceso predictivo en las etapas iniciales del diseño. Predecir el éxito del proceso se ve desafiado por las no linealidades dinámicas del sistema. Las características dinámicas y la interacción entre el martillo y la fundición se estudiaron aquí por primera vez utilizando un banco de pruebas basado en la industria, y se formuló un enfoque de modelado novedoso. Los resultados del modelo desarrollado están en buena conformidad con los experimentos. La metodología presentada en este estudio puede utilizarse para incluir un número variable de martillos y cargas. El enfoque propuesto presenta la posibilidad de discretizar el proceso y evaluar cualitativamente los parámetros del proceso para su optimización.
Descripción
La eliminación de núcleos de arena en fundición es un proceso esencial en la cadena del proceso de fundición, determinando la calidad y el costo de producción. En este estudio, se presenta una técnica de modelado acoplado de sistemas multibody (MBS) y elementos finitos (FEM) para estudiar las cargas mecánicas durante el proceso de eliminación de núcleos. La remoción de núcleos de arena fundidos de las regiones internas de la pieza fundida mediante la eliminación de núcleos o golpeo es un proceso complejo con cargas dinámicas. Actualmente, el proceso se basa en conocimientos empíricos y pruebas. Los núcleos de arena inorgánicos presentan desafíos adicionales para el éxito del proceso de eliminación de núcleos. El aumento de la complejidad en la geometría y las estrictas regulaciones ambientales obligan a un proceso predictivo en las etapas iniciales del diseño. Predecir el éxito del proceso se ve desafiado por las no linealidades dinámicas del sistema. Las características dinámicas y la interacción entre el martillo y la fundición se estudiaron aquí por primera vez utilizando un banco de pruebas basado en la industria, y se formuló un enfoque de modelado novedoso. Los resultados del modelo desarrollado están en buena conformidad con los experimentos. La metodología presentada en este estudio puede utilizarse para incluir un número variable de martillos y cargas. El enfoque propuesto presenta la posibilidad de discretizar el proceso y evaluar cualitativamente los parámetros del proceso para su optimización.