V současné době hledají vývojáři stále nové oblasti, kde zvýšit produktivitu uživatelů jejich systémů a tím vyniknout nad konkurencí na trhu. Jednou z nich je automatizace specializovaných konstrukčních procesů.
Typickým příkladem procesní aplikace je systém Mold Wizard od společnosti UGS, který vznikl využitím pracovních postupů a zkušeností zákazníků v oblasti konstrukce vstřikovacích forem pro plastové díly. Mold Wizard je postaven na bázi CAx systému NX a plně využívá jeho robustní modelovací jádro Parasolid. Zjednodušeně řečeno, existující modelovací funkce a nástroje obsažené v NX byly upraveny a zautomatizovány tak, aby co nejlépe vyhovovaly potřebám konstruktérů forem.
Plastové díly jsou součástí každodenního života, jejich komplexní návrh probíhá v PLM systémech
Mold Wizard řeší problematiku konstrukce forem od přípravy modelu výlisku přes kompletní 3D model formy až po vytvoření kusovníku a výkresové dokumentace. Jeho unikátnost je nejenom v plném pokrytí celého návrhu formy, ale i v detailu řešení každého kroku. Přitom systém vás vede těmito kroky postupně jako asistent, aniž by však vyžadoval striktní dodržování jejich pořadí.
Příprava modelu
Do fáze přípravy modelu patří i jeho případné další úpravy před vlastním "zaformováním". Takové úpravy můžete provést buďto standardními nástroji NX, nebo funkcemi obsaženými v Mold Wizard. Už v této části lze použít funkci Product Design Advisor pro analýzu "zaformovatelnosti". Tento nástroj barevně označuje plochy s různou orientací vůči směru vytažení. Takto lehce najdete například vertikální plochy, plochy s úkosem menším, než bylo definováno, plochy s orientací na obě strany dutiny apod. Pomocí Product Design Advisor lze bez problémů zjistit, jak je potřeba původní model upravit. Systém samozřejmě respektuje smrštění dílu podle zvoleného materiálu z databáze.
Příprava tvarových dutin
Další fází je příprava tvarových dutin, která obsahuje několik samostatných kroků. Zde definujete základní tvar tvarové dutiny. Je možné použít nabízený základní tvar jako blok nebo válec a systém podle vámi zadaných přídavků určí hlavní rozměry. Nebo si vyberete tvar z knihovny, kde je možnost také definovat tvar základny.
Prvotní návrh nástroje pro vstřikování plastů
I v této fázi můžete využít Product Design Advisor. Pomůže vám lépe se rozhodnout, jak "zapatchovat" jednotlivé otvory a které plochy je potřeba rozdělit. Samotné "patchování" ploch má několik nástrojů - od plně automatického až po vámi řízený výběr hran. Hlavní částí je automatické nebo interaktivní vyhledání dělicích křivek a vytvoření dělicích ploch. Automatické hledání dělicích křivek pracuje na základě úkosů a celkového tvaru modelu a je vhodné pro jednodušší modely. Dělicí křivky můžete také definovat podle barevného nastavení jednotlivých ploch.
Nástroj Product Design Advisor nejdříve nastaví různé barvy pro pozitivní i negativní plochy. Na vás zůstanou případné úpravy a změny. Systém pak vede dělicí křivku, zjednodušeně řečeno, mezi plochami rozdílné barvy. Samozřejmě stále existuje možnost definovat dělicí křivky interaktivně se systémem. To oceníte především u složitějších dílů, kde automatické hledání nefunguje a barevné rozlišení se stává zbytečně složité.
Product Designer Advisor umožňuje analyzovat celkovou geometrii výlisku, zkontrolovat úkosy a problémové plochy. Tento nástroj vám může navrhnout základní dělicí křivky nebo nastavit barvy ploch podle jejich orientace k otevření formy.
Následuje vlastní vytvoření tvarových dutin a jejich rozmístění v dělicí rovině formy. Systém podporuje víceotiskové formy pro vstřikování více stejných dílů nebo několika různých dílů. Můžete tak lehce vytvořit pravoúhlé nebo kruhové pole stejných dílů.
Konstrukce rámu
Konstrukce rámu formy je další důležitou fází. Mold Wizard nabízí databáze knihoven HASCO, DME, FUTABA, LKM. Pokud nepoužíváte tyto standardy, můžete si vytvořit vlastní knihovnu rámu. Konstrukce rámu nekončí pouhým "poskládáním" desek. V databázi systému Mold Wizard jsou i vtokové trysky, vyhazovače, zámky, spojovací materiál a mnoho dalších dílů, takže systém pokrývá prakticky celý sortiment potřebný pro konstrukci forem. A znovu platí, že pokud potřebný díl v systému nenajdete, můžete si jej vymodelovat a do databáze přidat. Takové díly obsahují nejenom vlastní geometrii, ale i atributy nutné pro kusovník a polohu (resp. někdy více poloh) vkládacího bodu. Zároveň s sebou nesou i negativní geometrii, která se později využije pro vytvoření kapes a děr v dílech, jimiž prochází. Tato metoda je zvolena záměrně, protože často tvar dílu nekoresponduje se tvarem kapsy, která pro něj musí být vytvořená.
Vyhazovače jsou jedny ze specifických dílů. Nakupují se ve standardních délkách a teprve potom se upravují podle tvaru dělicích ploch. Tak to funguje i v systému Mold Wizard. Vyberete si vyhazovač z knihovny se standardní, nakupovanou délkou a vložíte ho na potřebné místo. Samostatným příkazem Ejector pin oříznete dělicí plochou.
Mold Wizard je plně integrován v aplikaci NX
Návrh vtokových kanálů
Při návrhu vtokových kanálů Mold Wizard nabízí editovatelné databáze průřezů a tvarů vtokových ústí. Nejdříve vytvoříte osy vtokových kanálů (často se přichytávají k již vloženým vtokovým ústím). V případech, kdy konstruujete formu pro stejné díly rozložené symetricky, lze položit celou symetrickou "síť" trajektorií najednou. Ve chvíli, kdy jsou trajektorie hotové, k nim přiřadíte typ profilu, včetně rozměrů a tvaru zakončení kanálů.
Konstrukce chladících kanálků
Nástroje pro konstrukci chladicích kanálků zahrnují i databázi různých konektorů pro připojení chlazení. V případě samotných kanálů vyberete plochu (většinou čelo některé desky), do níž má být kanál vyvrtán, a zadáte délku kanálu, popřípadě jeho orientaci. K umístění konektorů nebo záslepek pak můžete využít geometrie právě vytvořených kanálů.
Další nástroje
Samostatné nástroje a knihovny existují i pro konstrukci šoupátek, vložek a elektrod. Mold Wizard pokrývá i oblast tvorby kusovníku a výkresové dokumentace. Pro vytvoření kusovníku využívá atributy dílů z knihoven, takže nepotřebujete informace o dílech nikam zadávat. Formát kusovníku lze přednastavit v šabloně a vyplněný kusovník je možné exportovat do MS Excel.
Optimalizovaná konstrukce vstřikovacího nástroje a plastový díl
Šablona výkresu v systému Mold Wizard obsahuje standardizované základní pohledy a řezy. Systém pak umožňuje vložit vygenerovanou rozpisku na výkres a automaticky vytvořit pozice jednotlivých dílů. Pro dopracování výkresu a vytvoření výkresů detailů pak slouží standardní funkce NX.
Závěr
Hlavní výhodou systému Mold Wizard je výrazné zvýšení produktivity a maximální zkrácení předvýrobních etap vývoje díky automatizaci jednotlivých kroků konstrukce formy. Samotný Mold Wizard řeší samozřejmě pouze konstrukční část přípravy nové formy, a proto je výhodné pro další zvýšení produktivity realizovat přípravu NC programů pro obráběcí stroje ve stejném prostředí - NX CAM.
Děkujeme společnosti UGS PLM Solutions za poskytnuté informace. |