Разработка технологии литья деталей «Скоба» и «Трапеция»
Проект реализован командой «Нова‑Инжиниринг» для компании «ПолиуретанДеталь» — производителя автозапчастей под брендом ПТП, ориентированного на максимальное импортозамещение и повышение конкурентоспособности продукции. В связи с существенным ростом предприятия (расширение площадей более чем в 5 раз, освоение 7 направлений производства, номенклатура до 1600 наименований) требования к качеству и надёжности технологических решений значительно возросли: цена ошибки стала критически высокой.
Для минимизации рисков дефектов и обеспечения стабильного качества отливок заказчик принял решение активно применять инструменты цифрового моделирования. Перед специалистами «Нова‑Инжиниринг» стояла задача разработать технологию изготовления отливок «Скоба» и «Трапеция» и провести математическое моделирование литейного процесса в ПО ESI ProCAST.
Исходными данными служили техническая документация на отливки, характеристики производственного оборудования, параметры литья (материал формы, температура заливки сплава и др.), а также практические рекомендации специалистов «ПолиуретанДеталь», основанные на опыте работы с имеющимся оборудованием. Работа велась в тесной координации с технологами заказчика, что позволило учитывать реальные производственные ограничения и адаптировать решения под существующую инфраструктуру.
ЗАДАЧА
- разработать технологию изготовления отливок «Скоба» и «Трапеция», адаптированную под производственные возможности предприятия «ПолиуретанДеталь»;
- выполнить математическое моделирование нескольких вариантов литейного процесса с использованием ПО ESI ProCAST;
- проанализировать результаты моделирования для выявления потенциальных дефектов (усадка, пористость, холодные спаи, недоливы и др.) и скорректировать технологию до запуска в производство;
- обеспечить получение опытных отливок без дефектов за счёт предварительной оптимизации параметров литья;
- учесть в расчётах реальные характеристики оборудования и рекомендации технологов заказчика;
- согласовать и утвердить итоговый техпроцесс для внедрения в серийное производство;
- поддержать стратегию импортозамещения и повышения конкурентоспособности продукции за счёт стабильного качества литых деталей.
РЕШЕНИЕ
- на основе технической документации и данных заказчика разработаны несколько вариантов технологических решений для отливок «Скоба» и «Трапеция»;
- проведено математическое моделирование литейных процессов в программном комплексе ESI ProCAST, включая расчёт заполнения формы, кристаллизации и формирования усадочных дефектов;
- выполнен сравнительный анализ результатов по каждому варианту технологии — оценены риски возникновения дефектов, равномерность заполнения, температурные поля и зоны вероятной пористости;
- по итогам анализа проведена корректировка параметров литья (температура сплава, скорость заливки, конструкция литниково‑питающей системы и др.) для исключения дефектов;
- в ходе работы поддерживалась постоянная коммуникация со специалистами «ПолиуретанДеталь»: варианты технологии согласовывались с учётом реальных возможностей оборудования и накопленного производственного опыта;
- финальный вариант техпроцесса был детально проработан, верифицирован по результатам моделирования и подготовлен к внедрению в производство.
РЕЗУЛЬТАТЫ
- разработана и оптимизирована технология литья для деталей «Скоба» и «Трапеция», полностью адаптированная под производственную базу «ПолиуретанДеталь»;
- за счёт предварительного моделирования в ESI ProCAST исключены риски критических дефектов отливок (усадка, пористость, недоливы), что подтверждено расчётными данными;
- получен согласованный и утверждённый техпроцесс, готовый к внедрению в серийное производство;
- обеспечены стабильное качество и воспроизводимость характеристик отливок, что повышает конкурентоспособность продукции на рынке;
- проект внёс вклад в реализацию стратегии импортозамещения: предприятие получило надёжную технологию для выпуска качественных автозапчастей;
- снижены риски брака и затраты на отработку технологии в цехе — основные проблемы были выявлены и устранены на этапе виртуального моделирования;
- подтверждена эффективность применения CAE‑инструментов в литейном производстве для предприятий, наращивающих объёмы и номенклатуру выпускаемой продукции.
