Solid Edge: Проектирование оснастки

Статья о проектировании пресс форм

• Solid Edge Mold Tooling: проектирование пресс форм

Оснастка в широком понимании этого слова представляет собой любые вспомогательные приспособления и устройства, необходимые в процессе изготовления какого-либо изделия. К оснастке можно отнести средства технологического оснащения (станочные приспособления), вспомогательные устройства для сборки и испытаний изделия, контрольно-измерительные приспособления, а также инструментальная оснастка для штамповки, литья пластиков и металлов под давлением. Примером оснастки может служить как очень простое устройство, состоящее из десятка-двух деталей, так и весьма сложное изделие, например, штамп последовательного действия. Но общим в проектировании всей номенклатуры оснастки, как простой, так и сложной, является наличие уже спроектированного основного изделия или его части в виде конструкторской документации и/или 3D моделей, служащих исходными данными для проектировщиков оснастки.

Очень часто в проектировании оснастки используется метод нисходящего проектирования, позволяющий начать проектирование оснастки с определения необходимых деталей, опорных поверхностей, служащих для закрепления детали или заготовки. Solid Edge в полной мере способствует использованию этого метода за счёт развитых средств работы в контексте сборки и создания необходимых межмодельных (транзитивных) связей.

Прежде всего, в сборку оснастки помещаются исходные данные в виде ассоциативной копии отдельной детали или сборочной единицы. Далее, создавая компоненты оснастки в контексте сборки с геометрией исходных данных, конструктор имеет возможность привязываться к этой геометрии за счёт ассоциативного проецирования рёбер в эскизы, транзитивного копирования тел/поверхностей или связывания ключевых переменных из компонентов исходных данных между проектируемыми компонентами оснастки. Возможность «замораживать» транзитивные связи, как отмечалось выше, позволяет управляемо проводить изменения, в случае, если исходные данные (геометрия основного изделия) изменены.

Таким образом, проектировщик оснастки может начинать работу даже в том случае, когда проектирование самого изделия ещё не завершено. За счёт постоянно поддерживаемых и управляемо обновляемых транзитивных связей, процесс внесения изменений прозрачен и быстр и позволяет фактически вести параллельную работу конструктора основного изделия и конструктора оснастки. Это позволяет существенно снизить временные затраты на выпуск конечного изделия и удешевить процесс проектирования и выпуск комплекта КД для всего изделия.

Штампы и пресс-формы являются особым классом инструментальной оснастки, исходными данными для проектирования которых является получаемая в процессе штамповки или литья деталь. Как правило, проектированию собственно прессформы предшествует этап подготовки модели отливаемой детали. На этом этапе проводится анализ уклонов детали и добавление этих уклонов, если таковые не были предусмотрены конструктором.

Незаменимым подспорьем при создании модели отливки являются развитые средства поверхностного моделирования. В частности, построение кривой изоклины и линейчатых поверхностей. Эти инструменты позволяют быстро создать модель отливки с гарантированным извлечением из пресс-формы за счёт придания особой формы поверхностей детали, прилегающих к плоскости разъёма.

Широкий набор средств проектирования сложных пластиковых деталей и инструментов поверхностного моделирования дополняется средствами полного цикла проектирования пресс-форм.

Solid Edge предлагает специальную    среду проектирования одно- и многоместных пресс-форм для литья пластмасс под давлением. Эта среда носит название Mold Tooling и представляет собой мастерпроцесс, пошагово ведущий конструктора    от определения детали до выпуска документации и ориентированный    на быстрое достижение результата. Автоматическое и    полуавтоматическое построение поверхности разъема и автоматическое построения форм-блоков матрицы и пуансона решает наиболее сложную задачу — построение формообразующих поверхностей. Однако прессформа — это не только матрица и пуансон.

Solid Edge использует набор каталогов стандартных комплектующих (HASCO, DME, Futaba, MISUMI и пр.) для автоматического и полуавтоматического создания всего механизма формы. Направляющие кольца, литниковые втулки, выталкиватели и прочие стандартные детали размещаются в оснастке формы одновременно с построением необходимых отверстий в плитах. Каждая стандартная деталь содержит информацию о способе своего размещения, например, в каких плитах выталкиватель располагается в плотном отверстии, в каких — с зазором, как обрезается выталкиватель по формообразующим поверхностям и пр. Литниковые каналы и каналы охлаждения строятся по простым конструктором в общей сборке прессформы. Система самостоятельно располагает их в соответствующих деталях оснастки согласно конфигурации, заданной пользователем. Ползуны (подвижные вставки) также строятся в полуавтоматическом режиме с использованием стандартных деталей из каталогов, либо добавляются в проект пресс-формы из существующих файлов на диске.эскизам,    которые    создаются конструктором в общей сборке прессформы. Система самостоятельно располагает их в соответствующих деталях оснастки согласно конфигурации, заданной пользователем. Ползуны (подвижные вставки) также строятся в полуавтоматическом режиме с использованием стандартных деталей из каталогов, либо добавляются в проект пресс-формы из существующих файлов на диске.

Модуль проектирования электродов Electrode Design для электроэрозионной обработки позволяет автоматизировать проектирование оснастки для производства пресс-форм. Этот модуль учитывает материал электрода и автоматически рассчитывает зазоры на обработку. Чертежи для обработки электродов и электроэрозионной обработки создаются в автоматизированном режиме.

Следует отметить, что приложения Mold Tooling и Electrode design не входят ни в один стандартный пакет Solid Edge и приобретаются отдельно. Они могут работать с любым пакетом, от Foundation до Premium. В некоторых случаях (например, простые одногнёздные формы с плоской поверхностью разъёма отливаемой детали) для проектирования пресс-форм целесообразно будет использование базового функционала Solid Edge проектирования в контексте сборки, т.к. названные приложения довольно существенно увеличивают стоимость рабочего места конструктора.