Состав и последовательность задач при проектировании формообразующего инструмента с использованием cad/cae-систем.

Рис. 2 - Схема проектирования СТО в CAD-системе

При интегрированном решении задач проектирования и технологической подготовки производства, источником геометрической информации для конструктора СТО становится модель изделия, для которого разрабатываются данные СТО. При этом могут использоваться как отдельные размеры изделия (например, при проектировании зажимного приспособления), так и геометрия его поверхностей (при проектировании штампов и пресс-форм). Общая схема проектирования СТО в CAD-системе приведена на рисунке.

Рассмотрим более подробно решение задач проектирования формообразующей оснастки и инструмента с применением CAD/CAM Cimatron.

Исходные данные для проектирования поступают в виде 3D-моделей изделий (деталей). Если модель была создана в другой CAD-системе, то она принимается через один из имеющихся интерфейсов.

Затем обычно производятся операции по отработке конструкции на технологичность. В большинстве случаев, при этом может понадобиться выполнение операций по геометрическому моделированию.

После завершения работы с моделью изделия, с помощью приложения QuickSplit создаются модели формообразующих элементов оснастки. Первое действие при этом – учет усадки материала детали. Усадка задается вводом коэффициентов масштабирования детали по осям произвольной системы координат и пересчитывается в значение объемной усадки.

Затем выполняется разделение модели на наборы формообразующих поверхностей. Для этого конструктор задает сначала главное направление разъема, а после этого – все остальные направления до тех пор, пока «неразделенных» поверхностей не останется (после разделения они меняют цвет и положение на экране). После разделения модели, с помощью специального «движка» на экране, производится динамическая визуализация перемещения наборов формообразующих поверхностей вдоль заданных направлений разъема.

Когда модель разделена, можно выполнить операцию анализа углов уклона поверхностей модели, что позволит выявить вертикальные зоны или поднутрения. Анализ производится одновременно для каждого формообразующего набора, относительно соответствующего направления разъема.

Дале определяется заготовка формообразующего блока и выполняется ее разделение по формообразующим поверхностям. При это создаются соответствующие объекты – формообразующие детали.

Следующим этапом является проектирование конструкции пресс формы. Эту задачу можно решать двумя способами: стандартными средствами моделирования деталей и сборочных единиц, или с использованием специализированного приложения Mold Design.

Работая в Mold Design, конструктор оснастки может использовать не только стандартные каталоги деталей пресс-форм (такие как DME, EOC, FUTABA, HASCO и др.), но также создавать, вести и использовать свои собственные нормали. Система обеспечивает проектирование многоместной и шиберной оснастки, поддерживает не только 3D-модели стандартных деталей и сборок, но и ведет по ним всю совокупность информации: чертежи, спецификации и управляющие программы. Пользователю предлагается как средства для создания 3D-модели пресс-формы, так и специальные средства для проектирования ее подсистем – впрыска, выталкивания, охлаждения и нагрева. В системе имеются также средства анализа проектируемой оснастки, которые позволяют:

• Анализировать «наложения» деталей и их столкновения;

• Выполнять контроль минимальных толщин стенок (расстояний до каналов системы охлаждения) деталей пресс-формы;

• Определять эффективность системы охлаждения;

• Выполнять реалистичную визуализацию работы пресс-формы;

• Передавать данные в CAE-систему для проведения анализа процесса литья изделия.

При работе с Mold Design чертежи (проекционные виды и размеры, обозначения позиций на сборочном чертеже и резьб, таблицы отверстий и ординатное образмеривание, удобные для станочников-универсалов), спецификации и управляющие программы для обработки плит пресс-формы создаются автоматически, поскольку системой ведется вся необходимая информация. Вместе с тем, при необходимости, пользователь может в любой момент внести коррективы в выходные документы.

Таким образом, при проектировании СТО (формообразующей оснастки и инструмента) в системе Cimatron используются как универсальные CAD-средства, так и специализированные приложения, обеспечивающие высокую степень автоматизации процессов проектирования. При этом важно то, что в случае внесения изменений в исходную модель детали, конструктору не нужно повторно выполнять этапы проектирования СТО – система Cimatron автоматически проводит соответствующие изменения по всем этапам процесса проектирования.