Témata
Reklama

Konstrukční návrh postupového lisovacího nástroje

12. 12. 2001

Na říjnovém Invexu byly vyhlášeny výsledky letošního ročníku soutěže Strojírenský CAD projekt 2001, pořádané agenturou Expert ( Partner. Pomyslné vavříny ve studentské sekci získal student VOŠ, SPŠOA Kopřivnice Milan Potěšil. Sluší se připomenout, že kopřivnická průmyslovka tak obhájila své loňské prvenství v této soutěži (viz MM 11/2000).

Vítězný projekt byl vytvořen jako absolventská práce pro závěrečné zkoušky na VOŠ, SPŠOA Kopřivnice ve školním roce 2000/2001 pod vedením učitele ing. Vlastimila Hořáka. Zadání bylo zajištěno dohodou mezi školou a firmou Unitools CZ, a. s., která se zabývá výrobou lisovacích nástrojů. Práce vznikala ve školní učebně CAD pomocí programu Mechanical Desktop verze 4 a zároveň s využitím firemních směrnic pro konstrukci a technologii. Zadáním práce bylo navrhnout novou koncepci lisovacího nástroje a jeho optimalizaci z hlediska hmotnostního, produktivního a ekonomického.
Reklama
Reklama

Konstrukce nástroje

Konstrukce nástroje byla prováděna pomocí prostorového modelování v programu Mechanical Desktop 4. Základem bylo vymodelování výrobku (výlisku), následovala realizace rozmístění jednotlivých operací do nástřihového plánu a poté bylo možno vytvořit modely všech součástí, které tvoří lisovací nástroj. Následně byly s využitím univerzálních 3D vazeb Desktopu jednotlivé modely ustaveny vůči sobě, čímž byl zároveň definován správný chod nástroje. Vzhledem k tomu, že tento nástroj není co do počtu modelů jednoduchý, bylo zapotřebí využít i externích definicí a podsestav. O složitosti sestavy vypovídají tato čísla:
  • počet podsestav 8 (z toho 1 externí, která obsahuje polovinu nástroje);
  • počet modelů pro sestavení nástroje 695 (lokálních i externích);
  • počet vazeb 504.
  • V sestavě je kromě navržených prvků využito i kupovaných dílů, jako jsou šrouby, kolíky a kluzné uložení (vodicí pouzdra a sloupky). Proto bylo velmi výhodné využívat nadstavbu Power Pack, jež byla při modelování k dispozici.

    Tvorba modelu a výrobní dokumentace

    Samotné vytvoření nástroje nespočívalo jen ve vymodelování jednotlivých součástí. Základem bylo vytvořit přesné ustavení všech součástí pomocí technologických výpočtů a vyměřit rozteče pro upnutí jednotlivých dílů s ohledem na samotnou výrobu součástí.
    Na základě vytvořených 3D modelů byla vygenerována 2D výkresová dokumentace, přičemž bylo využito základních pravoúhlých pohledů, řezů a dalších pomocných pohledů. 3D modelování napomáhá již ve fázi vývoje kontrolovat případné kolize, srovnávat různá konstrukční řešení a řešit problémy, které by se jinak mohly vyskytnout ve fázi výroby nebo až při prvních provozních zkouškách. Tím lze ušetřit finanční prostředky, které by se musely vynaložit na opravu nástroje, a zkrátit čas vlastního vývoje. Pro díly, které je zapotřebí obrábět na CNC strojích, byla využita 3D geometrická data vytvořených modelů. K vytvoření programů pro CNC stroje byl ve firmě Unitools CZ použit CAM systém PowerMill.
    Použitím dalších aplikačních nadstaveb by bylo možno provést i pevnostní kontrolu, čehož by bylo možné využít k optimalizaci životnosti jednotlivých dílů a tím i celého nástroje.
    Jelikož jsem měl při modelování dostatečný hardwarový výkon počítače, měl jsem původně v úmyslu celou sestavu nástroje vytvořit pomocí lokálních modelů. Takto poskládaná sestava by však velikostně narostla cca na 100 MB. Při velikosti kolem 60 MB však již program Mechanical Desktop 4 přestával stačit na takto rozsáhlý soubor, a proto bylo nezbytné vkládat do souboru jednotlivé podsestavy jako externí definice. I tak je velikost souboru celé sestavy 61,2 MB.
    V závěru je třeba zdůraznit, že celý projekt byl ve firmě plně realizován. Navržený nástroj je dimenzován pro lis Keiser KSTU ZA 4000-2P, na nějž bude ustaven nástroj při nasazení v sériové výrobě u zákazníka. Největším přínosem této práce bylo, že novým konstrukčním řešením nástroje se podařilo snížit počet kroků potřebných ke zhotovení výlisku na 10 kroků oproti staré koncepci nástroje se 14 kroky. Odstraněním přebytečných kroků a úpravou nástřihového plánu se podařilo snížit nejen hmotnost nástroje, ale hlavně zvýšit produktivitu práce na tomto nástroji o 28,57 %.
    Reklama
    Vydání #12
    Kód článku: 11205
    Datum: 12. 12. 2001
    Rubrika: Trendy / CAD/CAM/CAE
    Autor:
    Firmy
    Související články
    Zvyšte potenciál svého 2D CAD softwaru!

    Stále příliš mnoho firem přichází o své finanční prostředky tím, že sice využívají nové technologie, ale ty nezvyšují jejich celkový potenciál. V takovém případě pomůže aplikace DraftSight od Dassault Syst?mes. Pomocí tohoto softwaru lze spouštět stávající DWG soubory a vytvářet nové za zlomek nákladů oproti jiným CAD řešením.

    Simulace v konstrukci - klíč k inovacím

    Dlouho zažitým paradigmatem v průmyslových společnostech je striktní rozdělení konstrukčního a výpočtářského oddělení. To je sice určeno pevnými historicky danými důvody, ale ty v současné době začínají pomíjet. Ve stále více společnostech mají konstruktéři možnost provádět průběžně již během konstrukce jednoduché analýzy a vývojový proces tím zefektivnit. Jak tento trend zachytit a být úspěšní v inovativních řešeních?

    Nové funkce pro automatizaci obráběcího procesu

    Nová verze CAD/CAM softwaru TopSolidAM V7.13 přináší především jednodušší programování s funkcemi, které se velmi snadno používají. Výsledkem je úspora času, které lze dosáhnout díky novému vysoce výkonnému režimu analýzy kolizí a možnosti provádět řadu úloh zcela automaticky, což přináší celkově vyšší úrovně automatizace obráběcích procesů. V nové verzi najdeme i novou strategii najíždění, která zajistí vyšší životnost obráběcích nástrojů.

    Související články
    Aerospace - vlajkový průmysl s extrémními nároky

    Letecký průmysl je ve Francii významným oborem, a tak není divu, že společnost Missler Software získala v této oblasti jedinečné zkušenosti díky spolupráci s většinou subdodavatelů v oboru. To ji spolu s tisíci díly obráběnými pomocí TopSolidCam řadí mezi špičky v leteckých technologiích.

    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Reklama
    Související články
    Nový integrovaný CAM systém

    Vývoj výrobků historicky zahrnoval dva oddělené procesy: prvním byl návrh výrobku, druhým pak jeho výroba. Používání samostatných neintegrovaných CAD (návrh) a CAM (výroba) nástrojů při vývoji výrobků vedlo ke komunikační bariéře mezi návrhem a výrobou. Ve výsledku to způsobovalo problémy s náklady, časem a kvalitou, a to zejména v případech, kdy bylo potřeba upravit návrh nebo došlo k narušení vyrobitelnosti. Použitím integrovaného CAD/CAM řešení lze překonat problémy související s tradičním odloučením návrhu a výroby. S použitím integrované CAD/CAM platformy je tak možné zkrátit dobu výrobního cyklu, řídit náklady a zlepšit kvalitu při současné podpoře spolupráce mezi návrhem a výrobou výrobku.

    Zlepšení produktivity navrhování a obrábění

    O něco málo více než po roce je tu opět nová verze parametrického 3D modeláře Creo. Jak se povedlo vývojářům do již páté verze Creo zakomponovat požadavky trhu a jaké jsou hlavní směry inovací?

    Software zjednodušuje výrobu střižných nástrojů

    Příběh společnosti Atlantic Tool & Die začíná 1. června roku 1937, kdy čtyři společníci v čele s Ernestem Mehwaldem založili malou dílnu na Fulton Road ve státě Ohio v USA. Byli to emigranti z Evropy, ale všichni čtyři byli velmi schopnými konstruktéry, a navíc vysoce kvalifikovanými pro výrobu forem. Proto tedy není divu, že se jejich malá dílna do roku 1942 rozrostla a přestěhovala se do větších prostor.

    Efektivní programování tvarově podobných dílů

    Firma Alcon Components využívá Edgecam a Manažer strategií ve výrobě brzdových systémů pro závodní speciály a vojenská vozidla.

    Příprava CAD modelu součásti pro výrobu

    NC programátoři se velmi často potýkají s problémy týkajícími se různé kvality trojrozměrných modelů potřebné pro programování obrábění. Úpravy mohou být obtížné, protože 3D modely součástí často pocházejí z různých zdrojů.

    Letadlo poháněné sluneční energií vyrazilo na cestu kolem světa

    Solar Impulse je projekt mající za cíl vyrobit letadlo poháněné sluneční energií, které dokáže obletět Zemi. Letoun je dílem švýcarského psychiatra a vzduchoplavce Bertranda Piccarda, jednoho z pilotů prvního balonu, který obletěl celý svět bez jediné přestávky, a švýcarského inženýra a podnikatele Andrého Borschberga. Vývoj zastřešuje polytechnika v Lausanne a podílí se na něm několik desítek specialistů.

    Setkávání

    Setkávání uživatelů konstrukčních a technologických softwarů má již dlouholetou tradici. Informace o novinkách, představení nejrůznějších tipů a triků, někdy i možnost si zasoutěžit a v neposlední řadě rovněž výměna zkušeností v neformální atmosféře patří k hlavním bodům programu takovýchto akcí.

    Revoluce pokračuje: Nová strategie soustružení

    CAD/CAM systém Edgecam od Vero Software v nové verzi 2015 R1 obsahuje mnoho důležitých vylepšení a nových funkcí.

    CAM řešení pro multifunkční CNC obráběcí stroje

    Multifunkční CNC obráběcí stroje spojují více možností a funkcionalit. Nejprve se jednalo o doplnění frézovacích operací na soustruhy (frézování osou C a osou Y), přibyla podpora protivřetena, následně byla přidána druhá nástrojová hlava a v současnosti výrobci CNC obráběcích strojů nabízejí konfigurace s plynule řízenou B osou s podporou obrábění v pěti osách, ale i s podporou technologií odvalování nebo obrážení. V nabídce jsou i stroje se třemi nástrojovými hlavami řízené tříkanálovým řídicím systémem. Posledními novinkami jsou pětiosá CNC frézovací centra doplněná o soustružnické operace.

    Konstrukce i technologie snadno, rychle a bezpečně

    CAD/CAM systém TopSolid verze 7.9 přináší v návaznosti na technologickou část další rozšíření možností v oblasti obecné konstrukce.

    Reklama
    Předplatné MM

    Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

    Proč jsme nejlepší?

    • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
    • Vysoký podíl redakčního obsahu
    • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

    a mnoho dalších benefitů.

    ... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

        Předplatit