RU2605407C2 - Система и способ динамической локализации установленного в изделии дефекта - Google Patents

Система и способ динамической локализации установленного в изделии дефекта Download PDF

Info

Publication number
RU2605407C2
RU2605407C2 RU2014125265/02A RU2014125265A RU2605407C2 RU 2605407 C2 RU2605407 C2 RU 2605407C2 RU 2014125265/02 A RU2014125265/02 A RU 2014125265/02A RU 2014125265 A RU2014125265 A RU 2014125265A RU 2605407 C2 RU2605407 C2 RU 2605407C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
defect
model
product
specified
forging
Prior art date
Application number
RU2014125265/02A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014125265A (ru
Inventor
Жонатан ЛЕБЛАН
Original Assignee
Снекма
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2014125265A publication Critical patent/RU2014125265A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2605407C2 publication Critical patent/RU2605407C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20—Metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/043—Analysing solids in the interior, e.g. by shear waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4472—Mathematical theories or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G06T7/001—Industrial image inspection using an image reference approach
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/025—Change of phase or condition
    • G01N2291/0251—Solidification, icing, curing composites, polymerisation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30136—Metal
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30108—Industrial image inspection
    • G06T2207/30164—Workpiece; Machine component

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

Изобретение относится к динамической локализации дефекта в дефектном изделии, полученном ковкой. Система локализации дефекта содержит средства обработки для моделирования операции ковки при помощи численного решения уравнений с получением набора моделей формования изделия, средства ввода для предоставления указанному средству обработки данных относительно дефекта в изделии, средства обработки для добавления к первой модели из набора отметчика дефекта и средства визуализации для отслеживания во времени отметчика дефекта. Отслеживание ведут на основе первой отмеченной модели ретроспективно или в перспективе. В результате обеспечивается возможность диагностировать распределение дефекта внутри изделия. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Предлагаемое изобретение относится к общей технике ковки и касается динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии в связи с операцией ковки. Оно находит применение во всех областях промышленности и, в частности, в секторе авиационной промышленности, в котором кованые изделия подвержены максимальным требованиям в отношении качества и безопасности.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При формовании кованых изделий непредвиденные обстоятельства производства могут привести к возникновению дефектов, которые чреваты отбраковкой этих изделий. Обнаружение дефектов в кованых изделиях может быть осуществлено ультразвуковым, магнитоскопическим или визуальным средствами контроля.
Происхождение дефекта может быть связано с параметрами ковки или с дефектом конфигурации формовочного инструмента. Таким образом, идентификация или локализация происхождения дефекта важны для улучшения операции или инструментов ковки.
В настоящее время для идентификации происхождения дефекта в кованой детали устанавливают приблизительно дефект в исходном изделии до ковки. Это нанесение дефекта является неточным и относится исключительно к дефектам, расположенным на поверхности и в зонах, легкодоступных для визуальной идентификации.
Кроме того, используя этот тип нанесения, нельзя локализовать дефект, возникший на промежуточном этапе ковки, и нельзя проанализировать распределение дефекта, что вредно для правильного диагностирования дефекта.
Таким образом, цель данного изобретения состоит в том, чтобы предложить систему и способ динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии, что позволяет устранить вышеуказанные недостатки и определить в перспективе или ретроспективно дефекта.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предметом предлагаемого изобретения является система динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии в связи с операцией ковки, которая содержит:
- средства обработки для моделирования операции формования ковкой изделия согласно набору последовательных моделей указанного изделия,
- средства обработки для добавления к первой модели указанного набора моделей отметчика дефекта в зоне, соответствующей области дефекта указанного дефектного изделия, для формирования первой отмеченной модели, и
- средства обработки для временного слежения указанного отметчика дефекта в рамках указанного моделирования на основе указанной первой отмеченной модели для локализации происхождения указанного дефекта.
Это позволяет диагностировать в перспективе или ретроспективно распространение дефекта внутри изделия.
Предпочтительно зона, связанная с указанным отметчиком дефекта в первой модели, имеет размеры и местонахождение, по существу, аналогичные размерам и местонахождению области дефекта в дефектном изделии.
Согласно частной форме осуществления предлагаемого изобретения моделирование операции формования представляет собой динамическое моделирование методом конечных элементов, формирующих на каждом текущем этапе моделирования полигональную сетку, представляющую изделие на соответствующем этапе ковки.
Предпочтительно средства обработки выполнены с возможностью определения на каждом текущем этапе моделирования размеров и местонахождения указанного отметчика дефекта в зависимости от элементарных элементов указанной сетки на указанном текущем этапе.
Согласно первой форме осуществления предлагаемого изобретения указанный набор последовательных моделей включает в себя исходную модель, соответствующую изделию до ковки, промежуточные модели, соответствующие промежуточным этапам ковки, и конечную модель, соответствующую кованому изделию, причем указанная первая модель соответствует указанной конечной модели и первая отмеченная модель соответствует конечной отмеченной модели, причем средства обработки выполнены с возможностью временного слежения указанного отметчика дефекта путем реверсирования последовательности указанного моделирования на основе указанной конечной отмеченной модели.
Средства обработки выполнены с возможностью локализации указанного отметчика дефекта на исходной модели для идентификации зоны, в которой дефект находился в изделии до ковки.
Предпочтительно средства обработки выполнены с возможностью локализации указанного отметчика дефекта на промежуточных моделях, которые содержат частные конфигурации для проверки: могут ли указанные частные конфигурации вызывать указанный дефект.
Согласно второй форме осуществления предлагаемого изобретения, указанный набор последовательных моделей включает в себя исходную модель, соответствующую изделию до ковки, и конечную модель, соответствующую кованому изделию, причем указанная первая модель соответствует указанной исходной модели, и первая отмеченная модель соответствует исходной отмеченной модели, причем средства обработки выполнены с возможностью локализации указанного отметчика дефекта на конечной модели для проверки: вписан ли дефект в кованом изделии за пределами зоны механической обработки указанного кованого изделия.
Предпочтительно указанный отметчик дефекта представляет собой контрастный элемент, связанный с указанной полигональной сеткой.
Изобретение относится также к способу динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии в связи с операцией ковки, содержащему следующие этапы, на которых:
- моделируют операцию формования ковкой изделия согласно набору последовательных моделей указанного изделия,
- добавляют к первой модели указанного набора моделей отметчик дефекта в зоне, соответствующей области дефекта указанного дефектного изделия для формирования первой отмеченной модели, и
- отслеживают во времени указанный отметчик дефекта в рамках указанного моделирования на основе указанной первой отмеченной модели для локализации происхождения указанного дефекта.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже на основе неограничивающих примеров описаны формы осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 представляет схематично способ ковки;
Фиг. 2 представляет схематично систему 12 динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии 1 согласно изобретению;
Фиг. 3 представляет схематично набор последовательных моделей формования изделия согласно изобретению;
Фиг. 4 и 4А-4D представляют способ динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии, согласно предпочтительной форме осуществления изобретения;
Фиг. 5А-5Е представляют моделирование ковки с заготовкой со смещенной осью относительно оснастки; и
Фиг. 6 и 6А-6С представляют способ динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии, согласно другой форме осуществления изобретения.
ДЕТАЛЬНОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ФОРМ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Концепция в основе изобретения состоит в использовании моделирования формования изделия, чтобы отследить распространение дефекта.
На фиг. 1 показан схематично способ ковки.
Формуемые ковкой изделия, имеющие, как правило, цилиндрическую форму, известные как болванка или заготовка 1а, деформируют в холодном или в горячем состоянии между двумя матрицами или кузнечными инструментами 3 для ковки под молотом или под прессом при помощи ковочного пресса, чтобы получить в конце кованые изделия. Конечное изделие 1f часто похоже на большой диск или тарелку особой геометрии.
Для деформации в горячем состоянии изделие 1 помещают в печь 7 до этапа расплющивания, и иногда этапы ковки и расплющивания повторяют несколько раз, прежде чем получить конечное изделие 1f.
В конце ковки осуществляют контроль, используя, например, ультразвуковое, магнитоскопическое или визуальное средства 9, чтобы проверить, что кованое изделие 1f не содержит дефекты перед тем как приступить, например, к операции механической обработки этого изделия 1f.
Заявленное изобретение предлагает динамическую локализацию дефекта, чтобы идентифицировать происхождение этого дефекта. Это позволяет, например, определить, является ли дефект изолированным или он может быть репродуцирован в ряде изделий, и в этом случае предпринять корректирующие меры, чтобы избежать репродуцирования этого дефекта.
С этой целью на фиг. 2 показана схематично система 12 динамической локализации дефекта, обнаруженного в дефектном изделии 1, согласно изобретению.
Под динамической локализацией дефекта понимается пространственно-временное определение местонахождения дефекта относительно занимаемого изделием 1 пространства и в ряде последовательных моментов его формования. Иными словами, речь идет о пространственной локализации дефекта в изделии 1 в каждый момент его трансформации.
Система 12 локализации включает в себя средства ввода 13 данных, средства обработки 15, средства хранения 17 и средства вывода 19, содержащие средства визуализации 20. Средства обработки 15 позволяют выполнить одну или несколько компьютерных программ, включая кодовые команды программ, сохраняемые в средствах хранения 17 и разработанные для реализации способа динамической локализации дефекта.
Более детально средства обработки 15 выполнены с возможностью моделирования операции формования ковкой изделия согласно набору последовательных моделей изделия.
С этой целью на фиг. 3 схематично показан набор последовательных моделей 21а-21t формования изделия 1, содержащий исходную модель 21а, которая представляет заготовку 1а (то есть изделие до ковки), промежуточные модели 21b, 21c, представляющие промежуточные изделия 1b, 1c ковки, и конечную модель 21f, представляющую кованое изделие 1f (то есть конечное изделие после ковки).
Следует отметить, что моделирование может быть выполнено в трех измерениях (3D) или, в случае необходимости, в двух измерениях (2D) для осесимметричных изделий.
Таким образом, средства обработки 15 используются для численного решения уравнений при моделировании деформации изделия 1 под действием кузнечных инструментов 3 в зависимости от параметров ковки, включая, например, поле температуры изделия 1 и инструментов 3, поле давления, коэффициенты теплопередачи, объемную массу изделия 1, поле скорости деформирования и т.д. Эти параметры позволяют получить максимально репрезентативное численное моделирование реальных цеховых операций ковки. Например, коэффициенты теплопередачи позволяют учитывать во время ковочной операции тепло, рассеиваемое изделием 1 в окружающую среду за счет излучения и/или конвекции, и, в частности, когда температура изделия 1 достигает высоких значений (например, порядка 1000°C).
Численное решение осуществляется итерационно, и используются, например, сетки 23 для дискретизации непрерывной геометрической области изделия конечными элементами, описанными вершинами или узлами 25 и ребрами 27. Так, динамическое моделирование методом конечных элементов при каждой итерации или очередном этапе моделирования формирует полигональную сетку 23 (например, треугольную), представляющую изделие 1 на соответствующем этапе ковки.
При установлении дефекта 33 в дефектном изделии 1t производят замер, содержащий данные относительно дефекта 33 (например, размеры и положение дефекта в изделии 1t), и эти данные вносят в систему 12 динамической локализации.
С этой целью используются средства ввода 13 в систему 12 динамической локализации для ввода данных относительно дефекта 33, что позволяет средствам обработки 15 внедрить эквивалент дефекта 33 в модель 21t, соответствующую дефектному изделию 1t.
В частности, средства обработки 15 выполнены с возможностью добавления к первой модели 21t, относящейся к набору моделей 21a-21t операции ковки, отметчик 43 дефекта в зоне, соответствующей области дефекта указанного дефектного изделия 1t для формирования первой отмеченной модели 21t. Иными словами, первая отмеченная модель 21t представляет дефектное изделие 1t в момент установления дефекта.
Предпочтительно зона, связанная с отметчиком 43 дефекта в первой модели 21t, имеет размеры и местонахождение, по существу, аналогичные размерам и местонахождению области дефекта 33 в дефектном изделии 1t.
Средства обработки 15 в связи со средствами визуализации 20 сразу же обеспечивают временное слежение отметчика 43 дефекта в рамках моделирования на основе первой отмеченной модели 21t для диагностирования динамики дефекта 33. Таким образом, распространение дефекта 33 в изделии 1 может прослеживаться, как в перспективе (то есть в направлении течения времени), так ретроспективно (то есть в направлении, обратном течению времени) на основе первой отмеченной модели 21t.
В частности, на каждом текущем этапе моделирования размеры и местонахождение отметчика 43 дефекта могут быть определены в зависимости от элементарных элементов (то есть узлов 25 и/или ребер 27) сетки 23 на текущем этапе.
В качестве примера отметчик 43 дефекта - это контрастный элемент, который представляет дефект 33 по размеру и положению и который может быть интегрирован в полигональную сетку 23 соответствующей модели 21 посредством известного метода типа САО. Например, отметчик 43 дефекта может быть представлен в виде контрастирующего относительно сетки 23 цветного контура, который охватывает поверхность, по существ,у равную поверхности реального дефекта 33, и определен в зависимости от соседних к дефекту 33 узлов 25. Следует отметить, что не представляется необходимым знать ни природу, ни точную форму дефекта 33.
На фиг. 4 и 4A-4D показан способ динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии, согласно первой предпочтительной форме осуществления изобретения.
Согласно этой форме осуществления первая модель, к которой добавлен отметчик дефекта, соответствует конечной модели 21f, представляющей кованое изделие 1f, так что первая отмеченная модель 21t соответствует конечной отмеченной модели 21tf, представляющей дефектное кованое изделие 1tf.
Действительно, на этапе Е1, средства обработки 15 моделируют операцию формования изделия 1 ковкой согласно последовательным моделям 21a-21f, содержащим исходную модель 21а, соответствующую изделию до ковки (или заготовке) 1а, и конечную модель 21f, соответствующую кованому изделию 1f.
На этапе Е2 после того как дефект был установлен в дефектном кованом изделии (см. фиг. 4А), средства обработки 15 добавляют к конечной модели 21f отметчик 43 дефекта в зоне, соответствующей области дефекта дефектного кованого изделия, для формирования конечной отмеченной модели 21tf (см. фиг. 4В).
Действительно, фиг. 4А представляет пример, иллюстрирующий часть или точнее половину дефектного кованого изделия 1tf, имеющего кованую складку 33 (например, небольшую трещину) на микрографическом срезе изделия 1. Кроме того, на фиг. 4В показана в измерении 2D соответствующая часть конечной отмеченной модели 21tf, в которую интегрирован отметчик 43 дефекта в зоне 44, соответствующей области 34 дефекта дефектного кованого изделия 1tf с фиг. 4А.
На этапе Е3 средства обработки 15 в связи со средствами визуализации 20 обеспечивают временное слежение отметчика 43 дефекта путем реверсирования кинематики (то есть путем реверсирования последовательности моделирования) на основе конечной отмеченной модели 21 tf для идентификации происхождения дефекта дефектного кованого изделия 1tf (см. фиг. 4С и 4D). Это позволяет проследить историю области, подвергнутой дефекту.
Действительно, в ходе моделирования ковки полигональная сетка 23 модели 21, представляющей изделие 1, деформируется с течением времени. Иными словами, относительные положения узлов 25 взаимно изменяются одни относительно других в ходе трансформации. Это влечет изменения в протяженности и локализации отметчика 43 дефекта, определяемого относительно соседних узлов 25, координаты которых известны на каждом этапе моделирования. Таким образом, перемещаясь вспять во времени, можно идентифицировать морфологию, геометрию и локализацию дефекта 33 до расплющивания изделия 1.
Следует отметить, что дефект может происходить от изначального дефекта материала заготовки 1а или дефекта, связанного с параметрами ковки (скорость деформации, температура и т.д.), или геометрического дефекта изделия 1, и/или инструментов 3 формования.
На фиг. 4С показана локализация отметчика 43 дефекта на исходной модели 21а. Это позволяет идентифицировать зону 44а, в которой дефект мог бы быть, если присутствовал в заготовке 1а.
Для идентификации других истоков дефекта используют систему 12 динамической локализации, чтобы локализовать отметчик 43 дефекта на промежуточных моделях, которые могут вызывать дефект.
В качестве примера на фиг. 4D показана локализация отметчика 43 дефекта на промежуточной модели 21b, имеющей частную конфигурацию.
На этой промежуточной модели 21b показано, что отметчик 43 дефекта позиционирован рядом с зоной 44b вогнутости, образованной, как правило, проникновением инструмента 3 в материал изделия 1 для ковки.
Так, вогнутость или анормально выраженный изгиб в этой зоне 44b может быть причиной складки или дефекта 33 в дефектном изделии 1tf. Следует отметить, что увеличение вогнутости может быть вызвано, например, дефектом параллелизма между матрицами или ковочными инструментами 3, и/или плохой центровкой заготовки 1а относительно центра оснастки 3.
При этом важно также моделировать различные сценарии, которые вызывают увеличение вогнутости для диагностирования или проверки: действительно ли вогнутость приводит к этому дефекту 33.
В качестве примера на фиг. 5А-5Е показано моделирование ковки с заготовкой 21а, ось которой сознательно смещена относительно оснасток 3.
На фиг. 5А показана заготовка 21а, центральная ось А1 которой смещена на несколько миллиметров относительно оси симметрии А2 оснасток 3.
На фиг. 5В наглядно показано увеличение вогнутости в зоне 44b изначальной вогнутости, рядом с которой был обнаружен дефект. Это наглядно показывает серьезную опасность образования складки в зоне вогнутости, как показано на фиг. 5С-5Е. В частности, на фиг. 5Е показано, что конечная модель 21f кованого изделия является очень асимметричной.
Так, конфигурация или геометрия ковочного инструмента 3 может быть модифицирована таким образом, что проникновение двух сердечников оснасток 3 в изделие 1 не приводит к образованию вогнутости или что утечка материала осуществляется по-иному с целью уменьшения или устранения вогнутости.
В целом, локализация происхождения дефекта 33 согласно изобретению позволяет моделировать различные результаты или сценарии, которые могут привести к дефекту, в целях его предотвращения.
На фиг. 6 и 6А-6С показан способ динамической локализации дефекта, установленного в дефектном изделии, согласно другой форме осуществления изобретения.
Согласно этой форме осуществления первая модель, к которой добавлен отметчик 44, соответствует исходной модели дефекта 21а, представляющей изделие до ковки (заготовку) 1а, так что первая отмеченная модель соответствует исходной отмеченной модели 21ta, представляющей дефектную заготовку 1ta.
На этапе Е11 средства обработки 15 моделируют операцию ковочного формования изделия согласно последовательным моделям, содержащим исходную модель 21а, соответствующую изделию 1а до ковки, и конечную модель 21f, которая соответствует кованому изделию 1f.
На этапе Е12 после установления дефекта 33 в дефектной заготовке 1ta (см. фиг. 6А) средства обработки 15 добавляют к исходной модели 21а отметчик 44 дефекта в зоне, соответствующей области дефекта 33 дефектной заготовки 1ta для формирования исходной отмеченной модели 21ta (см. фиг. 6В).
Действительно, фиг. 6А представляет пример, иллюстрирующий дефектную заготовку 1ta, в которой имеется небольшой дефект 33 на ее поверхности, и фиг. 6В иллюстрирует в 2D исходную отмеченную модель 21ta, в которую интегрирован отметчик 44 дефекта в зоне, соответствующей области дефекта 33 дефектной заготовки 1ta с фиг. 6А.
На этапе Е13 средства обработки 15 в связи со средствами визуализации 20 обеспечивают локализацию отметчика 44 дефекта на конечной модели 21f для проверки: вписан ли дефект в кованом изделии за пределами зоны механической обработки 46 этого кованого изделия. Это обеспечивает экономию изделий путем проверки: будет или не будет кованое изделие после механической обработки находиться под влиянием исходного дефекта 33 в изделии 1ta до ковки.
Фиг. 6С иллюстрирует локализацию отметчика 44 дефекта на конечной модели, а также контур механической обработки 46. Этот пример показывает, что дефект не затрагивает конечное изделие после механической обработки, и, следовательно, исходная заготовка может быть использована.

Claims (10)

1. Система динамической локализации дефекта (33) в изделии, полученном в результате операции ковки заготовки, отличающаяся тем, что она содержит:
- средства обработки (15), адаптированные для моделирования указанной операции ковки при помощи численного решения уравнений, моделирующих деформирование изделия (1) во время указанной операции ковки в зависимости от параметров ковки, причем указанное численное решение осуществляют итерационно и завершают получением набора последовательных во времени моделей (21а-21f) формования изделия (1) в ходе операции ковки, причем указанный набор включает исходную модель (21а), соответствующую указанной заготовке (1а), промежуточные модели (21b-21e), соответствующие промежуточным этапам ковки, и конечную модель (21f), соответствующую указанному кованому изделию (1),
- средства ввода для поставки указанному средству обработки (15) данных относительно дефекта (33), установленного в изделии (1), имеющем дефект и являющимся дефектным изделием (1t),
- средства обработки (15), адаптированные для добавления к первой модели, относящейся к указанному набору моделей (21а-21f), отметчика (43) дефекта в зоне, соответствующей области дефекта указанного дефектного изделия (1t), для формирования первой отмеченной модели (21t), представляющей дефектное изделие (1t) в момент установления дефекта, и
- средства визуализации (20), связанные со средствами обработки (15), адаптированные для временного отслеживания отметчика (43) дефекта в рамках указанного моделирования на основе указанной первой отмеченной модели (21t), ретроспективно или в перспективе, для диагностирования динамики указанного дефекта (33).
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что зона, связанная с отметчиком (43) дефекта в первой отмеченной модели (21t), имеет размеры и местонахождение, по существу, аналогичные размерам и местонахождению области дефекта (33) в дефектном изделии (1t).
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что моделирование операции ковки представляет собой динамическое моделирование методом конечных элементов, формирующих на каждой итерации полигональную сетку (23), представляющую изделие на соответствующем этапе ковки.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что средства обработки (15) выполнены с возможностью определения на каждой итерации размеров и местонахождения указанного отметчика (43) дефекта в зависимости от элементарных элементов указанной полигональной сетки (23) на указанном текущем этапе.
5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что первая модель соответствует указанной конечной модели (21f), первая отмеченная модель (21t) соответствует конечной отмеченной модели (21tf), а средства обработки (15) выполнены с возможностью временного отслеживания указанного отметчика (43) дефекта путем реверсирования последовательности указанного моделирования на основе конечной отмеченной модели (21tf).
6. Система по п. 5, отличающаяся тем, что средства обработки (15) выполнены с возможностью локализации указанного отметчика (43) дефекта на исходной модели (21а) для идентификации зоны, в которой дефект находился в заготовке до ковки.
7. Система по п. 5 или 6, отличающаяся тем, что средства обработки (15) выполнены с возможностью локализации указанного отметчика (43) дефекта на промежуточных моделях, которые содержат частные конфигурации для проверки возможности вызывания дефекта указанными частными конфигурациями.
8. Система по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что первая модель соответствует исходной модели (21а), первая отмеченная модель (21t) соответствует исходной отмеченной модели (21ta), а средства обработки (15) выполнены с возможностью локализации отметчика (43) дефекта на конечной модели (21f) для проверки расположения дефекта в кованом изделии за пределами зоны механической обработки (46) указанного кованого изделия.
9. Система по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что отметчик (43) дефекта выполнен в виде контрастного элемента, связанного с указанной полигональной сеткой (23).
10. Способ динамической локализации дефекта (33) в изделии, полученном в результате операции ковки заготовки, отличающийся тем, что он включает этапы, на которых:
- моделируют операцию ковки при помощи численного решения уравнений, моделирующих деформирование изделия (1) во время указанной операции ковки в зависимости от параметров ковки, причем указанное численное решение осуществляют итерационно и завершают получением набора последовательных во времени моделей (21a-21f) формования указанного изделия (1) в ходе операции ковки, причем указанный набор включает исходную модель (21а), соответствующую заготовке (1а), промежуточные модели (21b-21е), соответствующие промежуточным этапам ковки, и конечную модель (21f), соответствующую кованому изделию (1),
- получают данные относительно дефекта (33), установленного в указанном изделии (1), причем изделие, имеющее дефект, является дефектным изделием (1t),
- добавляют к первой модели, относящейся к указанному набору моделей, отметчик (43) дефекта в зоне, соответствующей области дефекта указанного дефектного изделия, для формирования первой отмеченной модели (21t), представляющей дефектное изделие (1t) в момент установления дефекта, и
- отслеживают во времени указанный отметчик (43) дефекта в рамках указанного моделирования на основе указанной первой отмеченной модели, ретроспективно или в перспективе, для диагностирования динамики указанного дефекта.
RU2014125265/02A 2011-11-23 2012-11-21 Система и способ динамической локализации установленного в изделии дефекта RU2605407C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1160699 2011-11-23
FR1160699A FR2982976B1 (fr) 2011-11-23 2011-11-23 Systeme et procede de localisation dynamique d'un defaut constate sur une piece
PCT/FR2012/052682 WO2013076421A1 (fr) 2011-11-23 2012-11-21 Système et procédé de localisation dynamique d'un défaut constaté sur une pièce

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014125265A RU2014125265A (ru) 2015-12-27
RU2605407C2 true RU2605407C2 (ru) 2016-12-20

Family

ID=47459008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014125265/02A RU2605407C2 (ru) 2011-11-23 2012-11-21 Система и способ динамической локализации установленного в изделии дефекта

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10393720B2 (ru)
EP (1) EP2783207B1 (ru)
JP (1) JP6232382B2 (ru)
CN (1) CN103959056B (ru)
BR (1) BR112014012203B1 (ru)
CA (1) CA2854943C (ru)
FR (1) FR2982976B1 (ru)
RU (1) RU2605407C2 (ru)
WO (1) WO2013076421A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6480979B2 (ja) * 2017-05-10 2019-03-13 ファナック株式会社 計測装置
CN112453351B (zh) * 2020-11-06 2022-03-08 中信戴卡股份有限公司 一种压铸机工艺参数调整方法、系统及存储介质
CN113269869A (zh) * 2021-05-12 2021-08-17 兰州兰石集团有限公司 一种基于5g+工业物联网在快锻压机中的使用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5337611A (en) * 1992-12-02 1994-08-16 Electric Power Research Institute Method of simulating ultrasonic inspection of flaws
US7092484B1 (en) * 2002-06-14 2006-08-15 Iowa State University Research Foundation, Inc. Model-assisted reconstruction of volumetric data
RU2423690C1 (ru) * 2007-05-15 2011-07-10 Сименс Акциенгезелльшафт Способ и устройство для неразрушающего контроля материала испытываемого объекта с помощью ультразвуковых волн
RU2431136C2 (ru) * 2006-08-09 2011-10-10 Дженерал Электрик Компани Способы модификации поковок для готовых деталей машин для обеспечения охвата ультразвуковым контролем

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000197942A (ja) 1998-10-30 2000-07-18 Toyota Motor Corp 鍛造加工解析方法およびその実行プログラムを記録した媒体
JP2002079340A (ja) * 2000-07-04 2002-03-19 Nissan Motor Co Ltd 鍛造用最適粗地形状決定装置、鍛造用最適粗地形状決定方法、鍛造用最適粗地形状決定プログラム、およびこのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US6776212B1 (en) 2002-06-21 2004-08-17 L&P Property Management Company Die casting process incorporating computerized pattern recognition techniques
US6909988B2 (en) * 2002-10-15 2005-06-21 General Electric Company Method for positioning defects in metal billets
CN101819239B (zh) * 2010-04-06 2012-05-02 嘉兴学院 基于三维温度场快速构建的变压器故障诊断系统
CN102162577B (zh) * 2010-12-27 2013-01-16 哈尔滨工业大学 管道缺陷表面完整性检测装置及其检测方法
CN102175449B (zh) * 2011-03-18 2012-07-18 天津工业大学 基于风力机应变能响应的叶片故障诊断方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5337611A (en) * 1992-12-02 1994-08-16 Electric Power Research Institute Method of simulating ultrasonic inspection of flaws
US7092484B1 (en) * 2002-06-14 2006-08-15 Iowa State University Research Foundation, Inc. Model-assisted reconstruction of volumetric data
RU2431136C2 (ru) * 2006-08-09 2011-10-10 Дженерал Электрик Компани Способы модификации поковок для готовых деталей машин для обеспечения охвата ультразвуковым контролем
RU2423690C1 (ru) * 2007-05-15 2011-07-10 Сименс Акциенгезелльшафт Способ и устройство для неразрушающего контроля материала испытываемого объекта с помощью ультразвуковых волн

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014125265A (ru) 2015-12-27
EP2783207B1 (fr) 2016-02-03
CN103959056A (zh) 2014-07-30
CA2854943C (fr) 2020-08-18
CA2854943A1 (fr) 2013-05-30
JP2015501036A (ja) 2015-01-08
CN103959056B (zh) 2016-10-26
BR112014012203A2 (pt) 2017-05-30
US20140288857A1 (en) 2014-09-25
JP6232382B2 (ja) 2017-11-15
WO2013076421A1 (fr) 2013-05-30
US10393720B2 (en) 2019-08-27
FR2982976B1 (fr) 2014-08-22
EP2783207A1 (fr) 2014-10-01
FR2982976A1 (fr) 2013-05-24
BR112014012203B1 (pt) 2020-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10289770B2 (en) Rotorcraft component simulation using scan-based geometry
JP2006315063A (ja) プレス加工の金型設計支援プログラムおよびその方法
RU2605407C2 (ru) Система и способ динамической локализации установленного в изделии дефекта
Sortino et al. Compensation of geometrical errors of CAM/CNC machined parts by means of 3D workpiece model adaptation
CN108009327B (zh) 一种基于钢构件变形分析的虚拟预拼装误差判定方法
Wang et al. Springback compensation of automotive panel based on three-dimensional scanning and reverse engineering
TW202020698A (zh) 利用動態位置誤差模擬切削方法
JP2012053556A (ja) 解析モデル生成方法、構造物解析方法、プログラムおよび解析装置
JP2008186309A (ja) プレス成形品の面ひずみ予測・評価方法
US20100063770A1 (en) Finding minimum remaining float for a pattern of non-uniform sized features
KR20160055608A (ko) 선체 외판 곡면 가열선 산출장치 및 산출방법
JP2016203216A (ja) 鍛造型の補正方法
Küsters et al. Semi-analytic parameter identification for complex yield functions
Modad et al. Revolutionizing sheet metal stamping through industry 5.0 digital twins: a comprehensive review
TWI760675B (zh) 加工路徑缺陷檢測方法
Galanulis et al. Optical 3D metrology for optimization of sheet metal forming processes
Zhang et al. Deviation diagnosis and analysis of hull flat block assembly based on a state space model
Chen et al. Accurate die design for automotive panel stamping considering the compensation related with die deflection and blank thinning
Schoene et al. Reverse Engineering for Spotting of Sheet Metal Forming Parts
Shaker et al. Robot-based Incremental Forming: Springback Effect Compensation Model for Various Materials
Opritescu et al. Efficient parameterized characterization of manufacturing strategies for automated copied driving
Barkallah et al. Three‐dimensional quantification of the manufacturing defects for tolerances analysis
Glaser et al. Enhancing the Benefit of Simulations by Providing a Continuous Output of the Height Deviation Regarding Radial-Axial Ring Rolling
Yan et al. Multi-Objective Considered Process Parameter Optimization of Welding Robots Based on Small Sample Size Dataset. Sustainability 2023, 15, 15051
CN104678891A (zh) 一种用于评估数控加工三轴刀具轨迹质量的工艺方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner