Разработка тренажера автоматизированного рабочего места технолога для проектирования технологических процессов магнитно-импульсной обработки металлов

  • Ekaterina Arkadyevna Gromovaya Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева http://orcid.org/0000-0001-8801-2388
  • Irina Nikolaevna Khaimovich Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева http://orcid.org/0000-0002-8798-3745

Аннотация

В статье представлено описание компьютерного тренажера автоматизированного рабочего места технолога для проектирования технологических процессов магнитно-импульсной обработки металлов (МИОМ). Тренажер был создан на основе автоматизированной информационной системы (АИС) расчета параметров процессов МИОМ, которая включает в себя новую универсальную методику расчета параметров МИОМ. Данная методика имеет 4 этапа. На первом этапе происходит расчет механических характеристик процесса, позволяющий определить специфические особенности выполняемой технологической операции. Под особенностями подразумеваются работа деформации заготовки, кинетическая энергия деформируемого участка заготовки, величина давления импульсного магнитного поля (ИМП), связь амплитудного значения давления ИМП и частотой колебаний разрядного тока. На втором этапе происходит выбор магнитно-импульсной установки (МИУ). На третье этапе производится расчет параметров индукторной системы, включающий выбор шага и количества витков индуктора. Исходными данными для расчета являются длина индуктора, собственная индуктивность МИУ, размеры заготовки и удельная электропроводность материалов индуктора и заготовки. Четвертый этап - это расчет режима МИОМ, который заключается в определении энергии разряда МИУ. Для визуализации процесса используется программный комплекс LS-DYNA. Компьютерный тренажер предназначен для использования в учебном процессе и на производстве для переподготовки кадров, повышения уровня квалификации или аттестации.

Сведения об авторах

Ekaterina Arkadyevna Gromovaya, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

аспирант

Irina Nikolaevna Khaimovich, Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

профессор кафедры обработки металлов давлением, доктор технических наук, профессор

Литература

1. Psyk V., Risch D., Kinsey B.L., Tekkaya A.E., Kleiner M. Electromagnetic forming ‒ A review. Journal of Materials Processing Technology. 2011; 211(5):787-829. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2010.12.012
2. Glushchenkov V., Karpukhin V., Pesotsky V. Achievements in magnetic pulse welding and assembly of tubular structures. Proceedings of The International Conference on the Joining of Materials: JOM-6. European Institute for the Joining of Materials, Helsingor, Denmark; 1993. p. 473-484. (In Eng.)
3. Chernikov D., Glushchenkov V., Suleimanova I., Nikitin V., Nikitin K. Improvements in the method of magnetic-pulse processing of aluminum melts. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2014; 16(6):256-262. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=22957781 (accessed 29.07.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
4. Bely I.V., Ostroumov G.V., Fertik S.M. Davlenie na tonkostennuju zagotovku pri obrabotke ee impul'snym magnitnym polem [Pressure on a thin-walled workpiece when processing it with a pulsed magnetic field]. Bulletin of the National Technical University "KhPI" A series of "Magnetic Pulse Metal Processing". 1971; (1):3-15. (In Russ.)
5. Lebedev G.M., Ovchinnikov Yu.M., et al. Raschet parametrov magnitnogo molota [Calculation of the parameters of the magnetic hammer]. Voprosy proizvodstva letatel'nyh apparatov: Trudy Kujbyshevskogo aviacionnogo instituta. 1970; (41):18-22. (In Russ.)
6. Chernikov D., Karpukhin V., Glushchenkov V. Study of the process of electromagnetic forming with consideration for the effect of magnetic field penetration through the workpiece. Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2020; 22(2):75-80. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.37313/1990-5378-2020-22-2-75-80
7. Karpuhin V. Determination of parameters of pulse-magnetic forming. Vestnik of Samara State Aerospace University named after academician S. P. Korolev (National Research University). 2012; (5-1):228-232. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=21078106 (accessed 29.07.2021). (In Russ., abstract in Eng.)
8. Belyaeva I.A., Glushchenkov V.A. Hybrid Static and Magnetic-Pulsed Loading in Sheet Stamping. Russian Engineering Research. 2020; 40(3):214-217. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.3103/S1068798X20030077
9. Rodenko N.A., Zhukova V.A., Vasilyeva T.I., Glushchenkov V.A., Belyaeva I.A. Changes in the Structure of the Benzylpenicillin Sodium Salt Molecule under the Pulsed Magnetic Field. Journal of Biomedical Photonics and Engineering. 2021; 7(1): 010305. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.18287/JBPE21.07.010305
10. Glushchenkov V.A., Vasilyeva T.I., Purigin P.P., Belyaeva I.A., Rodenko N.A., Madyarova A.K., Jusupov R.Ju. Changes in the Antibacterial Activity of Benzylpenicillin Exposed to a Pulsed High-Intensity Magnetic Field. BIOPHYSICS. 2019; 64(2):214-223. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1134/S0006350919020088
11. Ershov E.V., Vinogradova L.N., Chelnokova S.V., Martyugov A.S., Computer simulator for installation and removing of part from machine DIP-400. Cherepovets State University Bulletin. 2019; (1):20-26. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://doi.org/10.23859/1994-0637-2019-1-88-2
12. Orlov A.A., Timchenko S.N., Sidorenko V.S. Arhitektura i principy postroenija komp'juternogo trenazhera razdelitel'nogo proizvodstva [Architecture and principles of building a computer simulator for separation production]. Perspektivnye Materialy. 2013; (S14):78-82. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=20282240 (accessed 29.07.2021). (In Russ.)
13. Khaimovich I.N., Khaimovich A.I., Kovalkova E.A. Аutomatisation of Calculation Method of Technological Parameters of Wiredrawing with Account of Speed Factor and Material Properties. Solid State Phenomena. 2020; 299:552-558. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.299.552
14. Khaimovich I.N., Frolov M.A. Improvement of Technological Process of Multiproduct Production on the Bases of Simulation Modeling of Production Unit. Key Engineering Materials. 2016; 684:487-507. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.684.487
15. Khaimovich I.N., Khaimovich A.I. Сomputer-Aided Engineering of the Process of Injection Molding Articles Made of Composite Materials. Key Engineering Materials. 2017; 746:269-274. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.746.269
16. Khaimovich I.N. CAD system of design and engineering provision of die forming of compressor blades for aircraft engines. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2017; 87(8):082024. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1088/1755-1315/87/8/082024
17. Litvinov V., Chernikov D., Yashkova A. Avtomatizirovannaja informacionnaja sistema rascheta parametrov processov magnitno-impul'snoj obrabotki metallov [Automated information system for calculating the parameters of the processes of magnetic-pulse metal processing]. Proceedings of the International Scientific Conference on Advanced Information Technologies and Scientific Computing (PIT 2017). Samara Scientific Center of RAS, Samara; 2017. p. 368-372. Available at: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=29194737 (accessed 29.07.2021). (In Russ.)
18. Nikitin K.V., Amosov E.A., Nikitin V.I., Glushchenkov V.A., Chernikov D.G. Teoreticheskoe i eksperimental’noe obosnovanie obrabotki rasplavov na osnove alyuminiya impul’snymi magnitnymi polyami [Theoretical and experimental substantiation of treatment of aluminum-based melts by pulsed magnetic fields]. Izvestiya Vuzov. Tsvetnaya Metallurgiya = Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy. 2015; (5):11-19. (In Russ., abstract in Eng.) DOI: https://dx.doi.org/10.17073/0021-3438-2015-5-11-19
19. Pandelidis I., Zou Q. Optimization of injection molding design. Polymer Engineering & Science. 1990; 30(15):873-882. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1002/pen.760301502
20. Batygin Yu.V., Chaplygin E.A., Sabokar O.S. Magnetic pulsed processing of metals for advanced technologies of modernity – a brief review. Electrical Engineering & Electromechanics. 2016; (5):35-39. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2016.5.05
21. Yin Y.F. Modeling and Analysis of Process Parameters for Plastic Injection Molding of Base-Cover. Advanced Materials Research. 2012; (602-604):1930-1933. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.602-604.1930
22. Fetecau C., Postolache I., Stan F. Numerical and Experimental Study on the Injection Moulding of a Thin-Wall Complex Part. Proceedings of the ASME 2008 International Manufacturing Science and Engineering Conference collocated with the 3rd JSME/ASME International Conference on Materials and Processing. ASME 2008 International Manufacturing Science and Engineering Conference. Vol. 1. ASME, Evanston, Illinois, USA; 2008. p. 85-93. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1115/MSEC_ICMP2008-72196
23. Min B.H. A study on quality monitoring of injection-molded parts. Journal of Materials Processing Technology. 2003; 136(1-3):1-6. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1016/S0924-0136(02)00445-4
24. Zhou X., Zhang Y., Mao T., Zhou H. Monitoring and dynamic control of quality stability for injection molding process. Journal of Materials Processing Technology. 2017; 249:358-366. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.05.038
25. Baaten T., Debroux N., De Waele W., Faes K. Joining of Copper to Brass Using Magnetic Pulse Welding. Proceedings of the 4th International Conference on High Speed Forming ‒ ICHSF 2010. Columbus, Ohio, USA; 2010. p. 84-96. (In Eng.) DOI: http://dx.doi.org/10.17877/DE290R-8664
Опубликована
2021-09-30
Как цитировать
GROMOVAYA, Ekaterina Arkadyevna; KHAIMOVICH, Irina Nikolaevna. Разработка тренажера автоматизированного рабочего места технолога для проектирования технологических процессов магнитно-импульсной обработки металлов. Современные информационные технологии и ИТ-образование, [S.l.], v. 17, n. 3, p. 649-657, sep. 2021. ISSN 2411-1473. Доступно на: <http://sitito.cs.msu.ru/index.php/SITITO/article/view/793>. Дата доступа: 09 dec. 2022 doi: https://doi.org/10.25559/SITITO.17.202103.649-657.
Раздел
Научное программное обеспечение в образовании и науке