OPPIK - CORNET 20. výzva - SELF - Strategie pro vysoce flexibilní produkci s využitím velkých kovových tenkostěnných částí

projekt č.: CZ.01.1.02/0.0/0.0/15_007/0002298, realizace projektu: 27.8.2016 - 26.8.2018, rozpočet: 3.749.560 Kč, dotace: 1.687.302 Kč

Ukončené projekty  

Projekt SELF (Sequential electromagnetic forming – strategy for highly flexible production of large sheet metal parts) řeší problém, který je spojen s využitím progresivní inovační technologie tváření kovových tenkostěnných materiálů s využitím silových účinků elektromagnetického pole. Tento způsob tváření poskytuje oproti tradičním technologiím výhodu v bezkontaktním vysokorychlostním procesu (trvání jednoho cyklu tváření se pohybuje mezi 20 – 200 mikrosekundami). V zařízeních konstruovaných pro tváření tenkostěnných plechů silovými účinky elektromagnetického pole se jednorázově do induktoru přivede proudový pulz s energií řádu desítek kJ z energie akumulované v generátoru tvářecího stroje v sadě kapacitorů. Rychlý a energeticky vydatný mechanický ráz však působí nejen na tvářený materiál, ale zpětně i na vlastní induktor, který musí být svou konstrukcí mechanicky velmi odolný a přesto je jeho životnost díky vysokému mechanickému namáhání omezena. Rovněž návrh induktoru pro tváření velkých plechů je problematický z pohledu mechanického namáhání a dosažitelnosti potřebné energie.

Cílem projektu SELF je navrhnout novou strategii EMF tváření, která vyřeší výše popsané problémy. Základním cílem projektu je návrh pulzního generátoru, který bude rozkládat potřebnou energii pro tváření tenkostěnného kovového materiálu do sekvence proudových pulzů s nižší amplitudou, čímž se výrazně sníží opakované mechanické namáhání induktoru, což přispěje k prodloužení jeho životnosti.

Možnost řízeného pohybu tvářeného materiálu oproti induktoru dá možnost využít sekvenčního tváření elektromagnetickým polem i pro plechy větších rozměrů.

Tato nová strategie EMF tváření rozšíří aplikační možnosti této progresivní technologie tváření kovových tenkostěnných materiálů s využitím elektromagnetického pole ve všech odvětvích průmyslu.

Projekt SELF je realizován na základě mezinárodní spolupráce Fraunhofer Institutu (Fraunhofer Institute of Machine Tools and Forming Technology) a Fakulty elektrotechniky a informatiky VŠB-TU Ostrava.

     

Klíčové aktivity projektu včetně dílčích úkolů:

 

1. Definování výrobních úkolů a strategií

Úkol 1.1 Definice výrobních úkolů pro základní výzkum sekvenční EMF

Úkol 1.2 Volba a návrh prototypů

Úkol 1.3 Charakteristika materiálů

Úkol 1.4 Detailní plánování strategie experimentů

 

2. Experimentální analýza sekvenčního EMF

Úkol 2.1 Výzkum mezi jednotlivými postupy

Úkol 2.2 Zkoumání vlivu parametrů procesu tváření výsledků

Úkol 2.3 Analýza a implementace měřící techniky

Úkol 2.4 Identifikace a kvantifikace procesních potenciálů a omezení

 

3. Experimentální a rozvoj numerické simulace pro postupné EMF

Úkol 3.1 Definování měřítek, vstupní a ověřovací data pro numerické simulace

Úkol 3.2 Podrobné numerické modelování pulzního elektrického generátoru

Úkol 3.3 Numerický výpočet indukčnost komplexních tlumivek

Úkol 3.4 Přechodné modelování a simulace rozložení elektrického pole

Úkol 3.5 Přechodné modelování a simulace rozložení tepelného pole

Úkol 3.6 Spojení elektromagnetické, strukturální mechanické a tepelné modelování-simulace

Úkol 3.7 Model pro stanovení neměřitelných procesních parametrů vývojový sekvenčních nástrojů

 

4. Vývojový nástroj pro sekvenční EMF

Úkol 4.1 Koncepční řešení tvarů-definování nástrojů (matrice)

Úkol 4.2 Návrh a výroba tvarů-definování nástrojů pro výzkum WP2

Úkol 4.3 Numerická simulace různých variant indukční cívky

Úkol 4.4 Návrh a výroba standardizovaného cívky pro EMF

 

5. Koncept návrhu impulzních elektrocentrál optimalizován pro sekvenční EMF

Úkol 5.1 Definice požadavků a parametrů

Úkol 5.2 Vyšetřování elektrických veličin energetického okruhu, skladování a nabíjení obvodů

Úkol 5.3 Vývoj konceptů pro realizaci krátké doby cyklů

Úkol 5.4 Vývoj konceptů pro realizaci technologie

Úkol 5.5 Vývoj konceptů pro realizaci vysoké ekonomické efektivnosti

Úkol 5.6 Zhodnocení a konsolidace konceptů pro měření a automatizaci

 

6. Procesní měření a automatizace

Úkol 6.1 Vývoj technologie pro měření magnetického pole

Úkol 6.2 Vývoj technologie pro měření napětí

Úkol 6.3 Vývoj automatizovaného polohování obráběného materiálu a cívky

Úkol 6.4 Vývoj a ověření výrobních strategií

 

7. Vývoj a výzkum prototypů

Úkol 7.1 Numerická simulace prototypů pro výrobu

Úkol 7.2 Návrh a výroba tvarových definování nástrojů pro výrobu prototypu

Úkol 7.3 Výroba prototypů postupnou metodou EMF

Úkol 7.4 Charakterizace a vyhodnocení komponentů

 

8. Srovnání sekvenční EMF s ostatními technologiemi

Úkol 8.1 Certifikační zkoušky s ISF jako alternativní technologie tváření

Úkol 8.2 Technologické srovnání EMF a ISF (se zaměřením na tvary výsledku)

Úkol 8.3 Ekonomické srovnání EMF, ISF a ostatní techniky tváření

 

9. Diseminace a projektový management

Úkol 9.1 Rozvoj diseminační strategie

Úkol 9.2 Publikování cílů a výsledků projektu

Úkol 9.3 Interní popis výsledků

Úkol 9.4 Projektový management

Úkol 9.5 Řízení projektu a koordinační schůzky

 

---

Sdílet tento příspěvek

---

Komentáře