Témata
Reklama

Využití CAD/CAM systému při výrobě pneumatik

Silná konkurence na trhu s automobilovými pneumatikami nutí výrobce vyvíjet takové dezény, které by splňovaly stále náročnější požadavky na provozní vlastnosti. Tvarová složitost takových dezénů a současně nároky na produktivitu výroby vedou k použití výkonných 3D CAD/CAM systémů.

Společnost Barum Continental, největší český výrobce pneumatik, se rozhodla využít pro některé náročné fáze procesu výroby CAD/CAM systému Unigraphics. Dodavatelem tohoto softwaru je společnost Axiomtech. V oblasti designu a návrhu pneumatik se využívá zejména vizualizačních schopností Unigraphicsu, neboť vytvoření trojrozměrného náhledu na pneumatiky podstatně zvyšuje možnosti konstruktéra. CAD model pneumatiky je též využíván při simulacích a analýzách vlastností konstruovaného dezénu.
Reklama
Reklama

Forma pro lisování pneumatik

Důležitou součástí výrobního procesu je výroba forem pro lisování pneumatik, která je předmětem činnosti divize výroby forem Barum (VFB). Rovněž i zde byl nasazen systém Unigraphics. Při zpracování výrobní dokumentace konstruktéři využívají modul Drafting, doplněný o balík nadstavbových funkcí pro automatickou tvorbu pohledů a řezů drážkami.
Kvalita formy podstatně ovlivňuje vlastnosti pneumatiky. Forma je složena z několika dílců, přičemž nejdůležitější a z hlediska technologie výroby nejnáročnější jsou obvodové díly s matricí dezénové stopy, tzv. segmenty. Z geometrického hlediska jde o velice složitá tělesa, neboť každé těleso segmentu obsahuje řádově několik tisíc obecných ploch. Výroba takto složitých dílů je nemyslitelná bez použití CNC technologie.

Odlévání segmentů formy

Konvenční způsob výroby segmentů formy ve VFB představuje metoda lití. Prakticky to znamená, že se vyfrézuje model pneumatiky, do kterého se segmenty formy odlijí. Modely jsou frézovány na pětiosých obráběcích strojích. Příprava NC dat pro obráběcí stroje probíhá kompletně v Unigraphicsu. Podklady pro výrobu forem jsou z vývoje do VFB dodávány v podobě 3D modelu. Tento 3D model je nutno před obrobením rozměrově upravit tak, aby zahrnoval vlivy objemových smrštění při tuhnutí formy a vliv výrobních tolerancí při dokončování formy a při lisování pneumatiky. Objemové smrštění při tuhnutí formy není konstantní ve všech směrech, například procentuální změna hloubky drážky je jiná než poměrné smrštění na průměru pneumatiky. Pro Unigraphics byla ve VFB vyvinuta nástavba, která automaticky provádí všechny zmíněné rozměrové úpravy na 3D modelu včetně automatického generování NC programů pro obrobení. Výsledný model je důsledně parametrický a asociativní, což je důležité zejména ve fázi úprav rozměrů. Vzhledem k vysoké složitosti a přesnosti řešených dezénů je často nutné některé rozměry modelu upravit na základě výsledků změřených na vyfrézovaném testovacím kusu. Díky parametričnosti modelu jsou tyto úpravy redukovány na editaci příslušných rozměrů. Unigraphics pak automaticky přegeneruje model a příslušné obráběcí operace. Řazení obráběcích operací je automaticky optimalizováno tak, aby počet výměn nástroje byl minimální.
Vstupní data o zpracovávaných dezénech přicházejí do VFB z vývoje ve formě 3D modelů. Od externích zadavatelů přicházejí data většinou v podobě 2D výkresové dokumentace. V tomto případě je nutno 3D model na základě dodané dokumentace vytvořit. To je opět řešeno automaticky pomocí zmíněné nástavby pro Unigraphics, která obsahuje všechny potřebné funkce pro tvorbu 3D modelu.

Metoda přímého frézování segmentů

Při výrobě segmentů forem ve VFB se dnes stále častěji využívá metody přímého frézování. Tato metoda podstatně zkracuje dobu přípravy formy a umožňuje dosáhnout výrazně kratšího času od dodání výkresové dokumentace po expedici hotové formy, než je tomu u konvenčního postupu. Tato metoda nachází uplatnění zejména při výrobě testovacích prototypů nových pneumatik. Jak již vyplývá z jejího názvu, jednotlivé segmenty formy jsou přímo frézovány do hliníkové slitiny. Postup přípravy modelu pro CAM zpracování je obdobná jako u konvenční metody. 3D model segmentu formy přichází z vývoje, nebo je na základě 2D dat automaticky vytvořen nástavbou Unigraphicsu. Na rozdíl od konvenční metody tu odpadá nutnost rozměrových transformací souvisících s technologií odlévání. Vlastní obrábění opět probíhá na pětiosých CNC strojích a je automaticky optimalizováno.

Trendy

S přechodem na moderní CAD/CAM zpracování forem pneumatik ve VFB se objevila celá řada možností, jak jejich výrobu zproduktivnit. Jednou z možností je zavedení CAD v úseku kontroly. Kontrolou rozměrů 3D modelu před obrobením prvního kusu lze zjistit některé chyby ještě v počítači. Jedná se zejména o správnou volbu technologických přídavků, nebo o kontrolu geometrie složitých průniků drážek dezénu.
Jinou cestou ke zvýšení produktivity výroby je využití příbuznosti dezénů stejného typu. Jeden typ dezénu je zpracováván v několika rozměrových řadách. Parametrizace 3D modelů v Unigraphicsu dává možnost přenést společné informace z jednoho rozměru na druhý a minimalizovat tak množství zadávaných údajů.
Ing. František Machala,
ing. Milan Strouhal
Reklama
Vydání #6
Kód článku: 20612
Datum: 12. 06. 2002
Rubrika: Trendy / Čerpadla a armatury
Autor:
Firmy
Související články
Aditivní a hybridní výroba 3D tiskem

Rychlý rozvoj 3D tisku v posledních letech nejenže zpřístupnil tuto technologii spotřebitelům, ale také umožnil nové typy aditivní a hybridní výroby.

Software boří bariéry v programování robotů

Robotmaster – CAD/CAM pro programování robotů – se stal vítězem soutěže Game Changer Awards. Tuto soutěž vyhlašuje prestižní magazín RBR (Robotic Business Review), který sleduje a hodnotí průlomové technologie a nové trendy, světové obchodní a technologické lídry v oblasti robotiky a přichází s nejnovějšími zprávami a analýzami z oblasti globálního robotického průmyslu.

Principy konstrukce plastových výlisků

Rychlý vývoj moderních 3D CAD systémů způsobil evoluční krok v návrhu produktů, jehož výsledkem jsou organičtější formy se vzrůstající složitostí. Cílem tohoto článku je zaměřit se na nové konstrukční principy a jejich dopad na obrábění a výrobní procesy.

Související články
Budoucnost v simulacích vstřikování plastových dílů

Přesnost predikce budoucí kvality plastových dílů a forem pomocí simulačního softwaru pro vstřikování se stále zvyšuje. Je to dáno zejména využitím stále dokonalejších výpočetních technik a modelů. Zároveň roste šíře nabízených modulů pro různé technologie vstřikování.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vnitřní napětí v plastovém výrobku

Vstřikované plastové výrobky mají různou úroveň vnitřního (zbytkového) napětí. Vnitřní napětí ovlivňuje kvalitu výrobku, především pak jeho pevnost, rozměrovou přesnost a u transparentních dílů vznik případných vzhledových vad.

Kompletní řešení pro analýzu vstřikování plastů

Při konstrukci plastových dílů nebo při konstrukci forem se setkáváme s problémy, které je vhodné řešit již v průběhu konstrukce samotných dílů nebo forem, jelikož pozdější úpravy a opravy jsou - jak z hlediska času, tak z hlediska finančního - dosti náročné. V mnoha případech dokonce není možné tyto úpravy provést. Těmto problémům se lze vyhnout a právě pro tyto případy připravila společnost Dassault Syst?mes SolidWorks Corp. pro CAD systém SolidWorks nový produkt s názvem SolidWorks Plastics.

Návrh plastového dílu a jeho optimalizace

Vstřikování polymerů je pružná výrobní metoda pro výrobu tenkostěnných plastových dílů. Vstřikování umožňuje v automatickém cyklu vyrobit komplexní geometrii dílu při nízké energetické spotřebě a krátkém časovém cyklu. Komplexností geometrie je myšlena nejenom výroba jednotlivých dílů, ale také sdružení několika dílů do jednoho celku. Tímto způsobem lze minimalizovat náklady na montáž a zároveň také minimalizovat vady vzniklé při montáži.

Modelování kompozitních materiálů a struktur

I když v současnosti zaznamenáváme výrazný nárůst aplikací kompozitních materiálů v automobilovém průmyslu, simulace kompozitních struktur stále představují velkou výzvu. Simulační software Digimat nabízí unikátní přístup v této oblasti simulací a umožňuje dosáhnout dosud nebývalé přesnosti predikcí.

Materiálová řešení vodovodních fitinků

V posledních letech legislativa zpřísňuje předpisy o povoleném obsahu olova v materiálech přicházejících do styku s pitnou vodou. Týká se to především mosazi, tradičního materiálu na výrobu spojovacích součástí vodovodních systémů (fitinků).

Optimalizace ziskovosti plastového výlisku

Expertní systém CalcMaster 7.2 pracující na principu odražené vlny vnáší nové možnosti do procesu nabídky a poptávky pro formy na plasty a lehké kovy.

Virtuálně na veletrh

Svět se nám doslova před očima přelévá do online prostoru. To, že se na internet přesune mnoho služeb a komodit bylo jasné už od rozšíření a zvýšení dostupnosti internetu široké veřejnosti. Letošní pandemická situace však tento přerod ještě více umocnila. Ostatně i v průmyslu nás již několik posledních let doprovázejí hesla jako Internet věcí, digitalizace, big data, cloud apod. Oblíbené semináře a konference dostaly virtuální podobu a koncem listopadu si také 17 vystavovatelů a okolo 300 návštěvníků vyzkoušelo první virtuální odborné B2B setkání s názvem Výroba forem 2020.

Rodinné podnikání v přesné strojařině

Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.

Automatická optimalizace plastového výrobku, formy a vstřikovacího procesu

Virtuální a reálná optimalizace procesu vstřikování plastů Varimos (Virtual And Real Injection Moulding Optimisation System) je expertní systém německé firmy Simcon GmbH. Sestává ze dvou základních částí – virtuální a reálné.

Zavedení nového softwaru zefektivnilo konstrukci forem

Společnost Dramco Tool & Die Co. z Grand Islandu se specializuje na výrobu komplexních vstřikovacích forem pro automobilový a spotřební průmysl. S ohledem na potřebu upgradovat a změnit systém konstrukce a výroby forem za účelem zvýšení efektivity začala hledat systém, který by umožňoval rychlou konstrukci forem, automatizaci některých procesů a umožňoval práci jak s objemovými tělesy, tak s volnými plochami.

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