17 сентября 2026

Фото 1. SIMMAX-WELDING: оснастка, спроектированная по результатам моделирования сварки

«СИММАКС»: российский инженерный анализ технологических процессов — от сварки до 3Д-печати

Реклама. ООО «ПЛМ Разработка», ИНН 6658560933
erid: F7NfYUJCUneVeSjKE6s1

Брак, выявленный в цехе, — самый дорогой. Коробление сварной конструкции, трещина после закалки, остановка печати на SLM-принтере (Selective laser melting, трёхмерная печать металлом) из-за деформации детали — каждая такая проблема означает потерянный материал, машинное время и недели отработки технологии методом проб и ошибок. Альтернатива давно известна: перенести эксперименты в виртуальную среду и отрабатывать технологический процесс на компьютерной модели до выхода изделия в производство.

Долгие годы эту нишу занимали зарубежные CAE-пакеты (Computer-Aided Engineering, автоматизированное инженерное проектирование), однако сегодня у российских предприятий есть отечественная альтернатива — линейка программных продуктов SIMMAX («СИММАКС»), разработанная специалистами ГК «ПЛМ Урал».

Группа компаний «ПЛМ Урал» работает на рынке САПР с 1993 года и специализируется на комплексной автоматизации промышленных предприятий: внедрении CAD/CAM/CAE/PDM/PLM-решений (Computer-Aided Design, проектирование с помощью компьютера; Computer-aided manufacturing, автоматизированное производство; Product Data Management, управление данными о продукте; Product Lifecycle Management, управление жизненным циклом изделия), инжиниринге и разработке собственного программного обеспечения. Заказчиками компании за три десятилетия стали более 750 предприятий. Линейка SIMMAX — продукт собственной разработки, охватывающий три ключевых технологических передела: сварку, термическую обработку и аддитивное производство. Все три системы включены в Единый реестр российского программного обеспечения.

Фото 2. Интерфейс SIMMAX: распределение напряжений после термообработки

SIMMAX-WELDING: сварка без натурных экспериментов

SIMMAX-WELDING («Симмакс велдинг») — программный комплекс для виртуального инжиниринга сварочных процессов. Система моделирует дуговую сварку (под флюсом, покрытым электродом, в защитном газе), лазерную сварку и сварку трением с перемешиванием, включая тандемные процессы «лазер + дуга» для роботизированных комплексов.
Ключевая особенность продукта — заложенный в него алгоритм учёта деформаций, вызванных металлургическими превращениями в металле.

Именно фазовые превращения оказывают определяющее влияние на остаточные сварочные коробления, и без их учёта прогноз геометрии конструкции недостоверен. По результатам расчёта инженер получает поля температур, остаточных напряжений и короблений, фазовый состав, твёрдость и предел текучести в зоне соединения, то есть полную картину состояния конструкции после сварки. Это позволяет уже на стадии проектирования оценить влияние сварки на поведение конструкции, сравнить технологические и конструктивные варианты и выбрать оптимальные режимы по мощности источника и скорости перемещения.

Отдельное направление — виртуальная отработка оснастки. Условия закрепления (жёсткое, упругое, контактное, комбинированное) задаются как граничные, что позволяет на одной модели проверить несколько схем фиксации и спроектировать сложную оснастку без изготовления и последующей переделки «в металле». Практика показывает, насколько это критично: в одном из проектов изменение схемы закрепления снизило максимальное коробление конструкции с 9,4 до 1,3 мм.

Фото 3. SIMMAX-ADDITIVE: расчёт напряжений и деформаций изделия в процессе SLM-выращивания

SIMMAX-THERMAL: прогноз результата термообработки

SIMMAX-THERMAL («Симмакс термал») предназначен для моделирования процессов термической обработки: отжига, нормализации, отпуска, улучшения, закалки с непрерывным охлаждением, в том числе закалки погружением в масло. Система рассчитывает температурные поля, напряжения и деформации, структуру металла (доли фазовых составляющих), твёрдость и предел текучести, оценивает склонность изделия к образованию трещин во время и после термообработки, а также работоспособность закалочной оснастки.

В качестве исходных данных используются CAD-модель в форматах IGS (Initial Graphics Exchange, начальная спецификация обмена графикой) или STEP (Standard for the Exchange of Product Data, стандарт обмена данными об изделии) либо готовая сеточная модель (поддерживаются форматы SYSWELD, Gmsh, ANSYS, Salome), режимы обработки и свойства материалов в диапазоне температур от 20 до 1500 °C — их можно взять из встроенной базы данных.

Она открыта к пополнению пользователям. Характерный пример применения — закалки с последующим отпуском. Важное преимущество линейки — сквозное моделирование: результаты расчёта сварки напрямую передаются в вычисление последующей термообработки. Так, специалисты НПО «ЦНИИТМАШ» выполнили моделирование сварки и последующей термообработки сегмента обечайки из стабилизированной аустенитной стали: был определён уровень остаточных напряжений, обоснована работоспособность изделия, а часть испытательных образцов заменена компьютерным моделированием. Результаты аналогичных расчётов стыковых соединений толстолистовых полуфабрикатов показали высокую сходимость с экспериментом и опубликованы в журнале «Тяжёлое машиностроение» (№ 10, 2022).

SIMMAX-ADDITIVE: цифровой двойник SLM-печати

Третий продукт линейки — SIMMAX-ADDITIVE («Симмакс аддитив»), система инженерного анализа процессов селективного лазерного сплавления (SLM, Selective Laser Melting). Аддитивные технологии сталкиваются с типовыми проблемами: трудно заранее предсказать коробление изделия, дорогостоящий металлопорошок расходуется на подбор режимов методом проб и ошибок, а накопленные в процессе выращивания деформации способны привести к столкновению детали с разравнивающим устройством и остановке печати.

SIMMAX-ADDITIVE решает эти задачи расчётным путём: система прогнозирует коробления изделия по мере выращивания, уровень накопленных напряжений и деформаций, риск образования трещин в детали, подложке и поддержках. Зная прогнозируемые отклонения, технолог может внести предыскажения в геометрическую модель и получить годную деталь с первой попытки. В продукт встроен автоматический генератор расчётной сетки: принимаются модели в формате STL, а поддержки загружаются из CAD-системы или генерируются непосредственно в программе.

От расчета к производству

Решения SIMMAX уже применяются на ведущих предприятиях и в университетах страны. Среди пользователей — НПО «ЦНИИТМАШ», предприятия Объединённой двигателестроительной корпорации, «Газпром ВНИИГАЗ», УрФУ, МИСиС и другие. Экономика внедрения прозрачна: каждый виртуальный эксперимент заменяет натурный, сокращая расход материала, загрузку оборудования и сроки технологической подготовки производства. А главное — технолог получает детальную информацию о процессе, недоступную при натурном эксперименте, и принимает решения на основе цифровой модели, а не интуиции. Для предприятий, решающих задачи технологического суверенитета, линейка SIMMAX — это возможность строить процессы виртуальной отработки технологий на отечественной программной платформе с поддержкой разработчика в России.

Текст: Руссу Роман Сергеевич, инженер технической поддержки ГК «ПЛМ Урал» Изображения предоставлены ООО «ПЛМ Урал».

ООО «ПЛМ Урал»