ARIADNE ENGINEERING AB OPTIMERING AV ETT FRÄSVERKTYG

Transkript

1 ARIADNE ENGINEERING AB OPTIMERING AV ETT FRÄSVERKTYG

2 ARIADNE ENGINEERING AB VI ÄR: Mekanikkonsulter för konkurrenskraft VI GÖR: Förädlar och förstärker kundens kompetens och resurser. Tillsammans utvecklar vi kundens konkurrenskraft och lönsamhet. MED KUNDENS ORD: Under en vecka med ARIADNE har vi sparat två månaders kalendertid. Varje dag, som försenar produkten ut på marknaden kostar tiotusentals kronor Per-Ola Vallebrant, VOAC Hydraulics

3 ARIADNEs KOMPETENSPROFIL DISTRIBUTION AV INGENJÖRSMJUKVARA BERÄKNING SIMULERINGS DRIVEN KONSTRUKTION (Concurrent Engineering) UTBILDNING/METODUTVECKLING KUND: Akerstord, Offshore Ind. Ventil, nytt konstruktionskoncept

4 OPTIMERING AV ETT FRÄSVERKTYG SECO TOOLS AB SECO TOOLS LEDANDE INOM SKÄRANDE BEARBETNING OMSÄTTNING MSEK ANSTÄLLDA UG som CAD system SCENARIO/NASTRAN FEM

5 PROBLEMFORMULERING MODELLERA SKÄR-SKRUV-HÅLLARE SYSTEM FREKVENSBERÄKNING DETALJERAD SPÄNNINGSBILD KONTAKTTRYCK FÖRDELNING UTMATTNING UNDERSÖKA FÖRBÄTTRINGSMÖJLIGHETER!!!

6 FREKVENSANALYS Skäret och hållare modelleras som en kropp

7 KONTAKTANALYS 4 KONTAKTOMRÅDEN INTERFERENS MELLAN SKRUVEN OCH SKÄRET STORLEKEN TRIMMAS FÖR RÄTT FÖRSPÄNNING TANGENTIELLA OCH RADIELLA SKÄRKRAFTER KOMPLEXA RADIEÖVERGÅNGAR TVÅ LASTFALL, NORMAL OCH EXTREM Ft Fr

8 KONTAKTANALYS - RESULTAT Von Mises (MPa) Kontakttryck (MPa)

9 UTMATTNING PULSERANDE LAST 2020 cykler AVRAGED MACHINED UNIFIED MATERIAL LAW 10% BROTTRISK MITTSPÄNNINGSKORIGERING cykler BIAXIALITET NEUBER KORRIGERING

10 PARAMETAR VARIANT 1 TOPPDIAMETER STEP GEOMETRI ÅTER- PARAMETRISERAS I Pro/E Minvärde: Diameter = 0.8 mm Maxvärde: Diameter = 2 mm BOTTENDIAMETER Minvärde: Diameter = 3 mm Maxvärde: Diameter = 5 mm

11 KÄNSLIGHETSSTUDIE VARIANT 1 Känslighetsstudie "TOPPDIAMETER" pos pos 2 von Mises-spänning - MPa Spänning - Position 1 Spänning - Position 2 Dtop=0.8 Dbotten= ,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 "TOPPDIAMETER" - mm Dtop=2 Dbotten=3 Jämför med dessa spänningar för originalgeometrin: Position 1 = 2450 MPa Position 2 = 1505 MPa

12 KÄNSLIGHETSSTUDIE VARIANT 1 pos 1 Känslighetsstudie "BOTTENDIAMETER" pos 2 von Mises-spänning - MPa Spänning - Position 1 Spänning - Position 2 Dtop=0.8 Dbotten= ,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 "BOTTENDIAMTER" - mm Dtop=0.8 Dbotten=5 Jämför med dessa spänningar för originalgeometrin: Position 1 = 2450 MPa Position 2 = 1505 MPa

13 OPTIMERING VARIANT 1 ORIGINALGEOMETRI 1280 MPa OPTIMERAD GEOMETRI 820 MPa 800 MPa 810 MPa

14 PARAMETRAR VARIANT 2 Minvärde: Diameter = 1 mm TOPPDIAMETER Maxvärde: Diameter = 2 mm BOTTENDIAMETER Minvärde: Diameter = 1 mm Maxvärde: Diameter = 2.5 mm

15 KÄNSLIGHETSSTUDIE VARIANT 2 pos 1 Känslighetsstudie "TOPPDIAMETER" pos 2 von Mises-spänning - MPa Spänning - Position 1 Spänning - Position 2 Dtop=1 Dbotten= ,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 "TOPPDIAMTER" - mm Jämför med dessa spänningar för originalgeometrin: Position 1 = 2450 MPa Position 2 = 1505 MPa

16 KÄNSLIGHETSSTUDIE VARIANT 2 pos 1 Känslighetsstudie "BOTTENDIAMETER" pos 2 von Mises-spänning - MPa Spänning - Position 1 Spänning - Position 2 Dtop=0.8 Dbotten= ,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 "BOTTENDIAMTER" - mm Dtop=0.8 Dbotten=2.5 Jämför med dessa spänningar för originalgeometrin: Position 1 = 2450 MPa Position 2 = 1505 MPa

17 OPTIMERING VARIANT 2 ORIGINALGEOMETRI OPTIMERAD GEOMETRI 1280 MPa 730 MPa 800 MPa 740 MPa

18 OPTIMERAD LIVSLÄNGD ORIGINALGEOMETRI VARIANT 1 Bästa geometriska kombinationen. Dtop = 0.8, Dbotten = cykler cykler VARIANT 2 Bästa geometriska kombinationen. Dtop = 2, Dbotten = cykler cykler cykler cykler Log Life - Utmattning 18 -

19 KUNDNYTTA ANALYSTISK FÖRSTÅELSE FÖR STRUKTUREN OPTIMALGEOMETRI FRAMTAGEN 42% LÄGRE SPÄNNINGAR LIVSLÄNGD ÖKAD MED FAKTOR 8 FÄRRE TESTER

20 STYRKAN I Pro/MECHANICA VERKTYG FÖR KONSTRUKTÖREN LÄT ATT SNABBT OCH KOSTANSEFFEKTIVT VERIFIERA IDEER MÖJLIGT ATT PARAMETRISERA icke-pro/e MODELLER KAPACITET ATT HANTERA KOMPLEXA PROBLEM KAPACITET ATT OPTIMERA MED OLIKA ANALYSTYPER

21 KONTAKTA ARIADNE