Development of integrated design tool and methodology for the foundry industry
Intégration du métier de la fonderie dans les processus de conception: méthodologies et outils associés
Résumé
In the field of casting processes, computer technologies are used for numerical simulations of cast design phases although, their use is often restricted to the simulation of the filling and solidification phases. Our objective is therefore to improve the use of computer in the overall casting process. This study presents an analysis of the available software functionalities through a significant case study. The different models generated during a study are identified and their organization will then lead to an integrated methodology for overall casting design processes. A new approach improving casting design process is presented. The current state of casting design process shows that, with the increased use of computer-aided design tools, the amount of models generated becomes very important and often heterogeneous and inconsistent. Numerical links between models are sometimes incomplete or even missing, thus breaking the overall numerical process flow. Even so, designers need tools to efficiently access or modify the models generated. For these reasons, the existing design process has to be improved. The critical phase of feeders design is studied and a new approach based on the use of rapid simulation techniques of the casting process is evaluated. The final objective is to create an integrated CAD/CAM environment where the designer could handle all the useful tools for casting design process including conventional CAD/CAM tools.
La plupart des entreprises de fonderie font de plus en plus appel à l'informatique pour faciliter la phase de conception du moule; toutefois son emploi est limité le plus souvent à la simulation de la coulée. L'objectif général est donc d'améliorer l'utilisation de l'outil informatique dans les processus de fonderie. Cette thèse présente l'analyse, faite à partir d'une étude de cas, des possibilités offertes par des logiciels actuels et, lors de leur utilisation, les différents modèles qu'il est nécessaire de générer. La structuration du processus de conception autour d'un support d'intégration produit/process et l'analyse de ces modèles servent de support à la réflexion pour la mise au point d'une méthodologie de conception intégrée en fonderie. Les lacunes actuelles du processus de conception sont identifiées: elles sont caractérisées notamment par des ruptures totales ou partielles de la chaîne numérique c'est-à-dire l'absence ou l'insuffisance de liens inter-modèles qui conduisent à des problèmes de maintien de cohérence globale et à des manques de réactivité lorsque des modifications doivent être apportées. Le cas particulier de l'étape de définition des systèmes d'alimentation (masselottage) est présenté. Pour répondre aux besoins importants de réactivité dans cette phase, une approche basée sur la mise en oeuvre d'outils de simulation rapide est proposée. Elle permet d'évaluer différentes solutions et donc optimiser les systèmes de remplissage et d'alimentation, améliorant ainsi la qualité de la pièce. La validation de cette approche par des outils métiers de simulation numérique est présentée. Une maquette informatique illustrant son intégration avec les outils de CAO du marché est également décrite.
Fichier principal
Integration_du_metier_de_la_fonderie_dans_les_processus_de_conception_-_methodologies_et_outils_a.pdf (6.52 Mo)
Télécharger le fichier
Loading...