Tech4Auto 2007 DÖNTÉS-TÁMOGATÓ RENDSZER HIDEGALAKITÓ SZERSZÁMACÉLOK KIVÁLASZTÁSÁHOZ Réti Tamás, Felde Imre, Czinege Imre Regionális Kutatás-Fejlesztési Konferencia Szeptember

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához Tech4Auto 2007 Regionális K+F Konferencia Előadás címe 2 Célkitűzés Egy számítógépes „DÖNTÉS-TÁMOGATÓ RENDSZER” (Decision Support System) kifejlesztése, amellyel –egy előzetesen definiált hidegalakítási eljárás (pl. hidegfolyatás) –szerszámelem (bélyeg, matrica, stb.) –alakítandó anyagminőség (pl. ausztenites acél) –technológiai körülmények (hűtés/kenés, stb.) ismeretében KIVÁLASZTHATÓ: –a szerszám-alapanyagok (acélok, keményfémek, stb.) egy adott választéka –valamint a teljesítmény-növelésre hivatott felületkezelési (PVD) eljárás

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához Tech4Auto 2007 Regionális K+F Konferencia Előadás címe 3 A DÖNTÉS-TÁMOGATÓ RENDSZER (DSS) ELVI FELÉPÍTÉSE

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához Tech4Auto 2007 Regionális K+F Konferencia Előadás címe 4 A DSS ALAPJÁT KÉPEZŐ ADATBÁZISOK Ezek tartalmazzák: –az alapanyagok választékát (kémiai összetétel, anyagtulajdonságok, hőkezelés-technológiai paraméterek), –a különféle szerszámtípusokat a lehetséges hidegalakítási technológiák függvényében, –az alakítandó anyagféleségeket (acélok, ötvözetek) –a teljesítmény-növelésre hivatott felületkezelési eljárásokat.

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához Tech4Auto 2007 Regionális K+F Konferencia Előadás címe 5 A SZERSZÁMANYAGOK TULAJDONSÁGAINAK JELLEMZÉSE TULAJDONSÁG-VEKTORRAL A tulajdonságvektor nyolc lényeges tulajdonság szempontjából minősíti a szerszámanyagot. E nyolc kitüntetett tulajdonság: –kopásállóság (wear resistance) –töréssel szembeni ellenállóképesség (toughness, schock resistance) –nyomószilárdság (compressive yield strength) –megeresztésállóság (tempering resistance) –mérettartósság (dimensional stability) –átedzhetőség (hardenability) –megmunkálhatóság (machinability, grindability) –árindex (price index) A tulajdonságvektor oly módon definiált, hogy minden egyes tulajdonsághoz 1-től 10-ig terjedő egész szám van hozzárendelve, ebből adódóan a tulajdonságvektor komponensei kizárólag 1 és 10 közötti egész számok lehetnek. Ez utóbbiakat a tulajdonságok pontszámának szokás nevezni. A pontszámok tekintetében 1 a legrosszabb, 10 a legjobb minősítést jelenti. Következésképen nagyobb pontszám kedvezőbb tulajdonságra (pl. kopásállóságra) utal.

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához Tech4Auto 2007 Regionális K+F Konferencia Előadás címe 6 SZERSZÁM-ANYAG VÁLASZTÁS (1. stádium) - Előszelekció Input adatok: –Technológiai alapadatok definiálása: hidegalakítási eljárás(pl. hidegfolyatás) szerszámelem (pl. bélyeg) szerszám geometriai adati (befoglaló méretek) alakítandó anyagminőség(pl. ausztenites acél) alakítástechnológiai körülmények (van kenőanyag) –Preferált tulajdonságok megjelölése Pl. Kopásállóság és töréssel szembeni ellenállóképesség Az előszelekció outputja: –Javasolt szerszámanyag minőségek jegyzéke (maximum 10 anyagminőség)

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához Tech4Auto 2007 Regionális K+F Konferencia Előadás címe 7 SZERSZÁM-ANYAG VÁLASZTÁS (2. stádium) – Összehasonlító elemzések végzése Választható összehasonlítási stratégiák (a szerszámanyagok tulajdonságainak figyelembe vételével) –1. lépés: Referencia szerszám-anyag minőség kiválasztása: –2. lépés: Összehasonlítási kritérium definiálása az elemzéshez (a tulajdonság-vektor komponensek kijelölését követően): Előjeles távolság alapján Abszolút távolság alapján Quality index alapján (%) –3. lépés: Összehasonlító elemzés végzése EREDMÉNY: Szerszámanyag kiválasztása

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 8 Example 1. INPUT DATA: Forming operation: Coining Tool: Punch Work material:Copper Lubrication:Dry OUTPUT DATA (Results): –Preselected 8 tool materials –Selected tool material (X165CrMoV12 steel) –1 coating (Balinit Futura Nano)

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 9 Example 1. Search for tool materials

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 10 Example 1. Selection of properties

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 11 Example 1. Comparison of properties

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 12 Example 1. Evaluation by QI

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 13 Example 1. Selection of coatings

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 14 Example 1. Summarised data

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 15 Example 2. INPUT DATA: Forming operation: Deep drawing Tool: Die Work material:Stainless steel Lubrication:Wet OUTPUT DATA (Results): –Preselected 13 tool materials –Selected tool material (X210CrW12 steel) –1 coating (Balinit X.Cell)

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 16 Example 2. Search for tool materials

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 17 Example 2. Selection of properties

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 18 Example 2. Comparison of properties

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 19 Example 2. Evaluation by QI

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához Tech4Auto 2007 Regionális K+F Konferencia Előadás címe 20 PVD BEVONAT VÁLASZTÁS ALAPELVEK : 1. A hazai piacon hozzáférhető PVD bevonatok felhasználása a preferált 2. Nem minden szerszámanyag alkalmas bevonatolásra (korlát: a megeresztésállóság)

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 21 Example 2. Selection of coatings

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához 28 May, 2008 Page 22 Example 2. Summarised data

Döntéstámogató rendszer (DSS) hidegalakító szerszámanyagok kiválasztásához Tech4Auto 2007 Regionális K+F Konferencia Előadás címe 23 Összefoglalás A döntés-támogató rendszer előnye, hogy többféle műszaki- gazdaságossági követelmény együttes figyelembe vételével – objektív szelekciós kritériumokra támaszkodva – nyújt segítséget e fontos, de egyúttal meglehetősen bonyolult feladat gyors és sikeres megoldásához.