Проектирование литьевой оснастки с использованием программы Solid Edge

Citation preview

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Министерство образования и науки России Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Ю.В. Перухин, В.В. Курносов, С.С. Ахтямова, Н.В. Улитин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИТЬЕВОЙ ОСНАСТКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ SOLID EDGE Учебное пособие

Казань Издательство КНИТУ 2013

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

УДК 655.415 ББК 76.17я2 Перухин Ю.В. Проектирование литьевой оснастки с использованием программы Solid Edge : учебное пособие / Ю.В. Перухин [и др.]; Мво образ. и науки России, Казан. нац. исслед. технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2013. – 108 с. ISBN 978-5-7882-1461-0 Пособие является современным руководством по проектированию литьевой оснастки с использованием программы Solid Edge. Предназначено для студентов, обучающихся в бакалавриате и магистратуре по направлению 240100 «Химическая технология» (программа магистров «Химическая технология переработки пластмасс и композиционных материалов» и «Проектирование производств по получению и переработке полимеров и композиционных материалов»), изучающих дисциплину «Разработка конструкции и расчет технологической оснастки». Подготовлено на кафедре технологии переработки полимеров и композиционных материалов. Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского национального исследовательского технологического университета Рецензенты: д-р техн. наук, проф. О.С. Сироткин (КГЭУ) д-р техн. наук, проф. Э.Р. Галимов (КНИТУ им. Туполева)

ISBN 978-5-7882-1461-0

© Перухин Ю.В., Курносов В.В., Ахтямова С.С., Улитин Н.В., 2013 © Казанский национальный исследовательский технологический университет, 2013

2

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Классификация литьевой оснастки для пластмасс 2 Применение СAD-систем в проектировании оснастки 2.1 Общие сведения о системах CAD/CAM/CAE 2.2 Применение CAD-систем в конструировании литьевых форм 3 Проектирование и изготовление пресс-форм на основе унифицированных деталей 4 Этапы проектирования пресс-формы 4.1 Построение детали 4.2 Создание чертежа детали 4.3 Построение пресс-формы 5 Примеры построения пресс-форм 5.1 Построение пресс-формы для детали «Контейнер» 5.2 Построение пресс-формы для детали «Тент» Список литературы

3

4 5 8 8 9 11 15

15 15 16 20 20 91 106

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ВВЕДЕНИЕ Данное пособие посвящено освоению программы Solid Edge, изучению ее возможностей на примере конструирования пресс-формы для деталей на базе унифицированной оснастки. Solid Edge является главным решением фирмы UGS на рынке средних CAD-систем для конструирования. На протяжении многих лет эффективные возможности конструирования сборок в Solid Edge использовались многими компаниями для планирования цехов и производственного оборудования на их заводах. Актуальность широкого применения Solid Edge и по сей день заключается в возможности легко проектировать очень сложный формующий инструмент. Проектирование пресс-форм для отливки пластиковых деталей осуществляется в приложении Solid Edge V20 «Пресс-форма». Для тех, кто делает первые шаги на пути проектирования оснастки, подобные пакеты сравнительно недороги, довольно просты для освоения. Беря за основу модель детали Solid Edge, приложение "Пресс-форма" находит линию разъема, создает поверхность разъема и использует ее для создания набора элементов или плит матрицы и пуансона. После этого достаточно просто можно создать полную пресс-форму и ее компоненты, выбирая их типоразмеры из специальных стандартных каталогов. В последние годы благодаря последовательному применению современных информационных систем целый ряд компаний повысил свою конкурентоспособность. Успех, достигаемый за счет внедрения CAD – систем часто измеряют надежностью, экономией времени, снижением затрат на проектирование и освоение пресс-форм, что в современных условиях развития производств переработки пластмасс является важным критерием в подготовке квалифицированных специалистов.

4

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1 КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИТЬЕВОЙ ОСНАСТКИ ДЛЯ ПЛАСТМАСС Терминология, которая используется в работе, соответствует приведенной на рис. 1.1. Большинство из терминов прижились в практике. Кроме того, существует справочник Международной ассоциации специального инструмента (ISTA), в котором содержится основная терминология, относящаяся к элементам литьевых форм.

Рис. 1.1. Основные элементы литьевой формы (типовая конструкция)

Обычно, в зависимости от подлежащего переработке материала, рассматриваются: - формы для литья под давлением термопластов; - формы для литья реактопластов; - формы для литья эластомеров (для вулканизации каучуков); - заливочные формы для вспененных полимерных материалов.

5

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Поскольку в основном эти литьевые формы схожи, предложим критерии их классификации (табл. 1.1). Классификация литьевых форм Отличительный признак 1 Эксплуатационный признак

Варианты

Описание

2 Съемные

Полустационарные

Стационарные

Блочные: - сменные

3 После каждого цикла снимаются с пресса и разбираются. Не имеют собственного обогрева. Закрепляются на плитах пресса, имеют собственный обогрев. Снабжены выдвижной кассетой и закрепленными на ней пуансоном, матрицей и знаками. Не снимаются с пресса. Используются в массовом производстве, позволяют автоматизировать процесс. Кассета устанавливается в блок и вынимается после окончания цикла Аналогичны полустационарным формам

- съемные Конструктивный признак По виду загрузочной камеры:

Таблица 1.1

С общей загрузочной камерой С индивидуальной загрузочной камерой

Формы имеют небольшие размеры, малую металлоемкость Большие размеры и металлоемкость, более высокая ремонтоспособность. Снижение расхода материала и более высокая точность изготовления изделий

6

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

1 По числу плоскостей разъема

По количеству гнезд Универсальность (связь с оборудованием)

Окончание таблицы 1.1 3 Плоскость разъема может быть вертикальной, либо горизонтальной

2 С одной плоскостью разъема С несколькими плоскостями разъема Одногнездная Многогнездная Переналаживаемые

Основные конструктивные детали расположены в блоках, которые можно заменять Основные конструктивные детали не расположены в блоках

Непереналаживаемые

7

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

2 ПРИМЕНЕНИЕ CAD-СИСТЕМ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ОСНАСТКИ 2.1 Общие сведения о системах CAD/CAM/CAE По мнению ведущих мировых аналитиков, основными факторами успеха в современном промышленном производстве являются: сокращение срока выхода продукции на рынок, снижение ее себестоимости и повышение качества. К числу наиболее эффективных технологий, позволяющих выполнить эти требования, принадлежат CAD/CAM/CAE-системы [1]. Система автоматизации проектных работ, или система автоматизированного проектирования, САПР — программный пакет, предназначенный для проектирования (разработки) объектов производства (или строительства), а также оформления конструкторской и/или технологической документации [2]. Работа с САПР обычно подразумевает создание геометрической модели изделия (двумерной или трёхмерной, твердотельной), генерацию на основе этой модели конструкторской документации (чертежей изделия, спецификаций и прочее) и последующее его сопровождение. Следует отметить, что русский термин «САПР» по отношению к промышленным системам имеет более широкое толкование, чем CAD — он включает в себя CAD, CAM и CAE. Термины CAD, CAM, CAE обозначают следующее: CAD-системы (сomputer-aided design) — компьютерная поддержка проектирования, предназначенная для решения конструкторских задач и оформления конструкторской документации. CAM-системы (computer-aided manufacturing) — компьютерная поддержка изготовления, предназначенная для проектирования обработки изделий на станках с числовым программным управлением (ЧПУ) и выдачи программ для этих станков. CAM-системы еще называют системами технологической подготовки производства. САЕ-системы (computer-aided engineering) — поддержка инженерных расчетов, представляющая собой применение обширного класса систем, каждая из которых позволяет решать определенную расчетную задачу (группу задач), начиная от расчетов на прочность, анализа и моделирования тепловых процессов до расчетов гидравли-

8

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ческих систем и машин, расчетов процессов литья. В CAЕ-системах также используется трехмерная модель изделия. CAE-системы еще называют системами инженерного анализа. Несмотря на широкое распространение систем CAD для проектирования и систем CAE для анализа, эти системы не так уж хорошо интегрируются. Дело в том, что модели CAD и CAE по сути используют разные типы геометрических моделей, и в настоящее время не существует общей унифицированной модели, которая бы содержала в себе информацию как для проектирования, так и для анализа. 2.2 Применение CAD-систем в конструировании литьевых форм Системы CAD, особенно современные, с модулями твердотельного моделирования предоставляют множество возможностей для эффективного и быстрого проектирования при изготовлении литьевых форм [3, с. 523]. В контексте обсуждения CAD существуют три возможных пути конструирования формы: - двухмерное; - комбинированное; - трехмерное. В двухмерном варианте весь процесс конструирования формы проводится с помощью двухмерной системы CAD. Продуктом являются чертежи. При работе с такими программами все остальные стадии, необходимые для изготовления формы, остаются за пределами автоматизации в рамках данной программы [3, с.525]. Сложные поверхности произвольной формы получают, например, фрезерованием по копиру с помощью физических моделей. В комбинированном варианте формообразующие детали формы конструируются трехмерной системой. В частности, для сложных элементов форм с большим количеством произвольных поверхностей такой вариант дает возможность использовать числовое программное управление (ЧПУ) для изготовления вставок, непосредственно используя данные CAD. Прочая оснастка изготавливается обычным способом (двухмерная система, чертежи). В трехмерном варианте вся литьевая форма полностью проектируется в трехмерной системе. Возможно достижение сквозного внедрения данных CAD в процесс. В идеале практически все данные, описывающие форму, находятся в компьютерной модели.

9

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Хотя трехмерные построения понятнее наблюдателю, чем сложные технические чертежи, при генерации твердотельных моделей часто возникает необходимость в двухмерном черчении. Стало обычной практикой создавать поперечные сечения профилей в виде эскиза и превращать их в трехмерные объекты путем трансляции или вращения. В этом случае для подготовки к объемному моделированию требуется двухмерный чертеж. Даже если трехмерное моделирование закончено, двухмерное черчение может оказаться необходимым, например, для создания рабочих чертежей отдельных деталей. В результате происходит переключение между уровнями моделирования и представления.

10

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРЕСС-ФОРМ НА ОСНОВЕ УНИФИЦИРОВАННЫХ ДЕТАЛЕЙ Экономическими предпосылками применения нормализованных деталей пресс-форм стали [4]: - повышенные требования к качеству деталей для обеспечения ходимости пресс-форм в 500 тыс.-1млн. циклов смыкания; - номенклатура нормализованных деталей в пресс-форме может достигать до 90% от общего числа деталей; - оптимальное соотношение цена/качество по сравнению с оригинальными деталями; - взаимозаменяемость нормалей и соответственно повышенная ремонтопригодность пресс-форм; - исчерпание старых запасов сталей инструментальными производствами; - нерентабельность содержания собственного заготовительного производства или его отсутствие на настоящий момент; - невозможность закупки сталей малыми партиями; - возможность заказать нормализованные детали пресс-форм ещё до полного окончания проектирования; - надёжность конструкторских решений нормализованных узлов и деталей пресс-форм, проверенных временем. В самом общем виде этапы производства пресс-формы представлены на рис. 3.1. Если рассматривать каждый этап по отдельности, то получается комплексный сложный технологический процесс, который занимает месяцы работы различных специалистов по компьютерному моделированию, составлению технической документации, изготовлению и обработки составных частей пресс-формы [5].

Конструкторскотехнологическая подготовка производства

→

Изготовление пресс-формы

→

Рис. 3.1.Этапы производства пресс-формы

11

Доводка и испытание пресс-формы

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

• Конструкторско-технологическая подготовка производства Первый этап производства пресс-формы включает подготовку эскизов изделия (эскизная графика), построение 3D модели, фотореалистическую визуализацию. На начальном этапе производства пресс-формы все существующие идеи, чертежи переносятся на компьютер, на котором с помощью определенных программ осуществляется проектирование пресс-форм. При проектировании пресс-форм применяются CAD/CAM-системы автоматизированного, сквозного проектирования. Для избежания или максимального уменьшения коробления, разводов и других дефектов можно использовать компьютерное моделирование процесса заполнения формы. Также при этом можно контролировать распределение температуры расплава, скоростей потока и другие параметры. Первый этап крайне важен для определения необходимого объема работ на втором этапе изготовления пресс-формы, так как определяется необходимый набор стандартных и специальных изделий, необходимых для изготовления пресс-формы. • Изготовление пресс-формы Второй этап производства пресс-формы включает конструирование (заказ стандартных частей, обработка заготовок, изготовление специальных элементов пресс-формы), прототипирование, и непосредственно сборку пресс-формы. Пресс-форма состоит из большого количества частей, которые должны точно сопрягаться между собой. Детали пресс-форм разделяют на нормализованные и специальные. Конструкция нормализованных деталей пресс-формы может быть установлена заранее, независимо от конструктивных особенностей отливаемых изделий в прессформе. Любая пресс-форма на 50-95% состоит из стандартных по номенклатуре и весу деталей (нормалей). Эти детали по цене составляют от 10 до 60% от ее полной стоимости. Колебания процентов зависят как от конструкции пресс-формы, геометрии отливки и требований инструментального производства, так и от уровня подготовленности конструктора (конструкторской компании) пресс-формы, его желания и возможности применить подходящие стандартные элементы.

12

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

К нормализованным деталям пресс-формы относят: - верхние и нижние плиты пресс-формы; - простые плиты, механически обработанные со всех сторон, подходящие для изготовления пуансонов, матриц и формообразующих плит, требующих большой объем выборки; - детали для пресс-форм: направляющие втулки и колонки, центрующие элементы, фиксаторы, вставки; - толкатели и элементы для извлечения деталей из формы; - литниковая система, горячеканальная технология: литниковые втулки, горячеканальные инжекторы (сопла), в т.ч. инжекторы многоточечного впрыска, горячеканальные коллекторы, фильтры; - техника автоматического управления: тэны, разъемы, приборы и датчики контроля, переносные измерительные приборы; - система охлаждения: штуцера, муфты, спиральные вставки для пуансонов, прокладки, шланги. В мире действуют компании, специализирующиеся на производстве нормализованных элементов. Как правило, набор таких деталей представлен в каталогах этих компаний, причем цена на них заранее определена. Степень их готовности от 10 до 100%. Наиболее известными в мире компаниями, выпускающими стандартные детали, являются Hasco Hasenclever GmbH (Германия), DME Company (США), EOC Normalien (Германия), Strack Norma GmbH (Германия), Ewikon Heisskanalsysteme (Германия), Mold-Masters Europa GmbH (Канада), Diemould Service Co. Ltd (DMS) (Великобритания) и др. Кроме того, существуют компании, сопрягающие производство пресс-форм с производством стандартных элементов пресс-форм. Наиболее известные среди этих компаний: Schottli AG Mould Technology (Швейцария), Mold & Hotrunner Technology AG (MHT) (Германия), StackTeck (Канада), Husky (Канада). К специальным деталям пресс-формы относят вставные матрицы, пуансоны, гладкие знаки, резьбовые знаки, кольца и т.п. Наиболее ответственными деталями пресс-формы, с точки зрения возникающих в них напряжений, являются загрузочные камеры, вставные матрицы и обоймы пресс-формы. Производством специальных деталей занимается специализированное инструментальное производство, как правило, компания, в которой непосредственно заказывается пресс-форма. Таким образом, пресс-форма имеет следующую структуру: пакет

13

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

плит, систему центрирования, систему питания (литниковая система), систему выталкивания, систему охлаждения, систему формообразующих деталей. Кроме системы формообразующих, все остальные детали могут быть стандартными или могут дорабатываться из стандартных деталей, поставляемых как заготовки. Сейчас широко используется система быстрого изготовления пресс-форм и опытных партий изделий по технологии TAFA. В конструкцию пресс-форм закладываются унифицированные элементы, выполненные по каталогам. Это позволяет производителям пресс-форм сосредоточиться на обработке формообразующих пресс-формы, снизить трудоемкость работ и сократить сроки изготовления пресс-форм. Производство в данном случае разделяется на три параллельных потока: самостоятельное изготовление формообразующих пресс-формы, закупка и доработка нормалей пресс-формы, изготовление оригинальных деталей пресс-формы. За счет применения унифицированных элементов для пресс-формы, изготовленных на специализирующихся в этой области фирмах, удается повысить качество и долговечность пресс-форм. • Доводка и испытание пресс-формы На третьем этапе осуществляется доводка пресс-формы до производства изделия требуемого качества и с заданным временем производственного цикла. Получение пресс-формы заданного качества – основная цель всех описанных выше процессов, и если пресс-форма в рабочих условиях не показывает заданных результатов, необходимо искать ошибки на первых двух этапах. От качества изготовления пресс-формы напрямую зависит длительность доводки пресс-формы – чем тщательней выполнена работа, тем меньшее время потребуется на ее доводку. Испытание пресс-формы проводится в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации пресс-формы. Важнейшей частью этого процесса является оборудование, на котором осуществляется испытание пресс-форм – термопластавтоматы – в идеале, установленное для испытания пресс-формы оборудование должно соответствовать оборудованию, на котором будет осуществлять производство пластиковых изделий.

14

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

4 ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРЕСС-ФОРМЫ 4.1 Построение детали Среда моделирования деталей Solid Edge позволяет создавать трехмерные твердотельные модели с использованием базовых конструктивных элементов. Процесс моделирования детали начинается с исходного тела, например, параллелепипеда или цилиндра, которое затем преобразуется в модель детали методом удаления и добавления материала. Конструктивные элементы детали – это выступы, вырезы (проецирования, вращения, по направляющим, по сечениям), отверстия, стенки, тонкостенные элементы, скругления, уклоны и фаски. Можно также строить прямоугольные и круговые массивы и зеркальные отражения конструктивных элементов. Программа отслеживает историю создания конструктивных элементов, делая их доступными для редактирования, и скрывая ее, пока идет работа с другими деталями проекта. Кроме типовых конструктивных элементов, можно также добавить вспомогательную геометрию, например, поверхности проецирования или вращения, поверхности по сечениям, кривые и точки пересечения. Закладка "Навигатор операций" в окне Навигатора помогает увидеть по шагам историю создания модели. В Навигаторе операций можно выбрать конструктивный элемент модели для редактирования и изменить порядок конструктивных элементов. Большинство команд создания конструктивных элементов использует ленточное меню шагов, которое проводит последовательно через все этапы создания конструктивного элемента и позволяет в любой момент вернуться на любой шаг для внесения изменений. Подсказка в строке состояния сообщает, какое действие ожидает программа. 4.2 Создание чертежа детали Solid Edge предлагает отдельную рабочую среду для создания конструкторских чертежей деталей и сборочных узлов. Чертежи Solid Edge ассоциативно связаны с трехмерной моделью детали или сборки и отражают любые изменения, внесенные конструктором в модель.

15

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Такая связь значительно снижает относительную долю затрат на подготовку чертежей, одновременно позволяя легко поддерживать их в актуальном состоянии. Здесь можно создавать чертежи, содержащие различные виды и разрезы, наносить размеры, обозначения и пояснения, а также добавить на чертеже обозначения допуска формы, сварки и шероховатости. Легко обеспечивается и соответствие чертежей промышленным стандартам и стандартам предприятия, так как можно сохранить все настройки в шаблоне. На чертежном листе можно разместить любое число видов. Всегда можно изменить характеристики выбранного чертежного вида с помощью команды "Атрибуты", которая располагается в меню "Правка" или в контекстном меню. • Виды деталей Виды детали можно создать для любой детали, листовой детали или документа сборки Solid Edge (файлы типа .PAR, .PSM, .ASM). Чтобы создать чертеж для геометрической модели, подготовленной в другой системе, необходимо сначала преобразовать ее в документ Solid Edge. • Создание главной проекции Построение видов детали начинается с команды "Мастер чертежных видов". Мастер чертежных видов последовательно отображает ряд диалоговых окон. Параметры этой команды зависят от того, запустили ее из среды чертежа или из среды модели. Для запуска Мастера чертежных видов из среды чертежа выбирается команда "Виды детали" в панели инструментов "Чертежные виды". Будет предложено выбрать трехмерную модель детали, листовой детали или сборки как источник для создания видов. 4.3 Построение пресс-формы Построение пресс-формы производится в приложении «Прессформа» раздела «Сборка». В качестве детали можно выбрать модель Solid Edge или импортировать ее из другой системы. Solid Edge читает большинство известных форматов — как нейтральных, так и других систем (Catia V4/V5, ProE, SolidWorks, Inventor и т.д.).

16

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

4.3.1 Определение параметров усадки При построении формообразующих деталей необходимо учитывать усадку материала. В программе Solid Edge усадка материала задается с помощью команды «Усадка». Деталь автоматически принимает размеры в соответствии с заданным значением усадки. 4.3.2 Создание линии разъема Правильное определение линии разъема имеет важное значение при проектировании пресс-формы и литниковой системы. Для создания линии разъема деталь разделяется на две половины - сторону впрыска и сторону выталкивателя. «Пресс-форма» пробует выполнить разделение автоматически, однако результат не всегда получается корректным из-за сложности геометрических поверхностей. В этом случае используются инструменты, позволяющие произвести ручную сортировку поверхностей. 4.3.3 Создание поверхности разъема Поверхность разъема определяется после создания линии разъема. Созданная поверхность разъема используется для создания плит матрицы и пуансона. 4.3.4 Создание форм-блока Форм-блок – объект, который определяет контуры и поверхности разъема пластиковой детали в элементе или направлении в стороны выталкивателя и впрыска. Форм-блок может быть создан как перед, так и после включения компонентов оснастки. В первом случае «Пресс-форма» автоматически создает форм-блок по размеру компонентов оснастки. Команда «Форм-блок» создает плиты форм-блока для прессформы. Обычно создают отдельный вставной форм-блок для одной детали, после чего можно создать интегрированный форм-блок, содержащий все необходимые компоненты матричной пресс-формы. В зависимости от типа создаваемого форм-блока можно выбрать набор различных эле-

17

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ментов для интегрированного форм-блока или единственную деталь для создания вставного форм-блока. Если выбраны детали для создания интегрированного форм-блока, то пресс-форма будет содержать только один форм-блок без вставных элементов, то есть пластиковая деталь будет отливаться непосредственно в основные плиты матрицы и пуансона пресс-формы. лов

4.3.5 Создание массива элементов и блока литниковых кана-

С помощью команды «Массив» из ранее созданных компонентов форм-блока создается массив. Здесь же создается блок литниковых каналов на стороне впрыска пресс-формы. 4.3.6 Создание плит матрицы и пуансона форм-блока С помощью команды «Форм-блок» создаются интегрированные плиты матрицы и пуансона. При необходимости на данном этапе в сборку добавляются формующие знаки. Среда «Сборка» программы Solid Edge позволяет добавлять в рабочую среду любые компоненты для сборки, созданные в среде «Деталь». Для этого во вкладке Навигатора «Библиотека деталей» выбирается деталь, созданная ранее в среде «Деталь», и добавляется в среду сборки. Далее с помощью команды «Умная вставка» либо команд панели «Связи в сборке» деталь располагается в нужном месте. 4.3.7 Создание оснастки пресс-формы С помощью команды «Создать оснастку пресс-формы» определяется тип будущей пресс-формы. Система автоматически создает конструктивные элементы, образующую пресс-форму. Размеры оснастки выбираются по размерам созданных ранее плит. Оснастка создается на основе существующих каталогов компонентов. В среде "Пресс-форма" используются каталоги компонентов и оснастки ведущих мировых поставщиков. Доступны каталоги Hasco, DME Europe и America, Futaba, Misumi, Strack, Pedrotti, LKM, Meusburger, Rabourdin, Progressive, PCS и FCPK.

18

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

4.3.8 Создание компонентов оснастки Команда «Компоненты оснастки» создаёт основные компоненты на основе выбранной оснастки пресс-формы: втулки, направляющие колонки, прижимные винты, шайбы, винты с потайной головкой, центрирующие втулки. Программа автоматически выдает оптимальные размеры главной направляющей колонки и подбирает размеры остальных компонентов оснастки. В среде "Пресс-форма" используются каталоги компонентов и оснастки ведущих мировых поставщиков. Для доступа к каталогам используются команды "Компоненты оснастки" и "Оснастка прессформы". Доступны каталоги Hasco, DME Europe и America, Futaba, Misumi, Strack, Pedrotti, LKM, Meusburger, Rabourdin, Progressive, PCS и FCPK. Недостающие элементы оснастки добавляются с помощью команды «Поместить компоненты оснастки из библиотеки в сборку пресс-формы», при этом размеры компонентов можно выбрать и установить в пресс-форме вручную. 4.3.9 Создание литниковых каналов Литниковая система создается на основе эскиза, повторяющего трассу литниковой системы. С помощью команды «Создать литниковые каналы» устанавливаются тип сечения и размеры разводящих каналов. С помощью команд «Создать/изменить питатели» и «Определить питатель» задаются тип и точка впуска питателя. В режиме предварительного просмотра только один канал выглядит должным образом, так как в созданном массиве элементов один является основным. 4.3.10 Создание каналов охлаждения Принцип проектирования каналов охлаждения также строится на управляющих эскизах. Система способна создавать многоуровневые каналы охлаждения, которые могут проходить через несколько плит, если они находятся с одной стороны от поверхности разъема.

19

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

5 ПРИМЕРЫ ПОСТРОЕНИЯ ПРЕСС-ФОРМ 5.1 Построение пресс-формы для детали «Контейнер» 5.1.1 Построение детали «Контейнер» Деталь создается в среде «Деталь» (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Среда «Деталь»

Для удобства работы используется Навигатор. Если окно Навигатора не отображается, в меню «Сервис» необходимо выбрать пункт «Навигатор» (рис. 5.2).

20

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.2. Меню «Сервис»

Если открыты другие файлы Solid Edge, желательно их закрыть. В меню «Вид» выберем команду «Показать все», чтобы отобразить все элементы в окне. Подготовка к построению исходного тела. Первым шагом построения любой модели является построение исходного тела (рис. 5.3). Исходное тело определяет исходную форму детали, которая впоследствии будет дорабатываться. С помощью команды «Выступ» проецируется плоский профиль вдоль прямой, создав твердое тело. Команда «Выступ», как и большинство других команд создания конструктивных элементов, использует ленточное меню шагов, которое проводит последовательно через все этапы создания конструктивного элемента и позволяет в любой момент вернуться на любой шаг для внесения изменений. Подсказка в строке состояния сообщает, какое действие ожидает программа. Для создания исходного тела в панели инструментов «Операции» выберем команду «Выступ» (рис. 5.4).

21

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.3. Исходное тело

Рис. 5.4. Команда «Выступ»

При этом ниже главной панели инструментов появляется ленточное меню шагов и строка состояния (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Ленточное меню шагов и строка состояния На следующем шаге выбирается базовая плоскость для создания профиля выступа. В данном случае строится профиль в базовой плоскости, которая совпадает с одной из трех главных базовых плоскостей. В ленточном меню в списке «Основа для построения» выберем параметр «Совпадающая плоскость» (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Совпадающая плоскость

22

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Выбор плоскости профиля. Плоскость профиля – это плоская поверхность, на которой располагается профиль. После выбора плоскости профиля. Solid Edge повернет плоскость профиля так, что она станет параллельной плоскости экрана. При этом изменяются меню и панели инструментов. Кнопки команд построения твердого тела исчезают, и вместо них появляются кнопки команд плоских построений. Поместим курсор на ребро базовой плоскости, как показано на рис. 5.7. Когда плоскость подсветится, щелкнем левой кнопки мыши, чтобы выбрать эту плоскость.

Рис. 5.7. Выбор плоского профиля

Когда построение профиля закончится, Solid Edge вернется к предыдущей ориентации детали и отобразит меню и панели инструментов для работы в пространстве. Построение окружности. В панели инструментов «Построения» выбираем команду «Окружность по центру (рис. 5.8). Помещаем курсор в центр окружности, как показано на рис. 5.9, и нажимаем левую кнопку мыши. Затем в ленточном меню задаем диаметр окружности (22 мм) и нажмем «ENTER». Окружность примет требуемый размер.

23

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.8. Команда «Окружность по центру»

Рис. 5.9. Окружность

Построение размера диаметра окружности. В панели инструментов «Построения» выберем команду «Умный размер» (рис. 5.10). Подведем курсор к окружности, и когда она подсветится, щелкнем мышью, чтобы выбрать ее. Поместим курсор над профилем, как показано на рис. 5.11, и нажмем левую кнопку мыши, чтобы определить положение размера.

Рис. 5.10. Команда «Умный размер»

Рис. 5.11. Выбор окружности

Значение построенного размера будет показано в ленточном меню и в рабочем окне (рис. 5.12).

24

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.12. Ленточное меню

Завершение построения профиля. Когда профиль будет построен, нажмем кнопку «Возврат» в ленточном меню (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Кнопка «Возврат»

Окно профиля закроется и вернется в среду «Деталь». Ленточное меню команды «Выступ» указывает, что следующим шагом построения тела станет проецирование плоского профиля для построения твердого тела. Задание направления выреза. При помещении курсора ниже или выше профиля конструктивный элемент строится динамически. Когда курсор двигается, поле «Расстояние» в ленточном меню динамически показывает текущее расстояние проецирования профиля. В ленточном меню команды «Выступ» в поле «Расстояние» (рис. 5.14) введем 58 мм и нажмем ENTER.

Рис. 5.14. Ленточное меню команды «Выступ»

Нажмем кнопку «Готово» в ленточном меню для завершения построения выступа (рис. 5.15). Элементы профиля, включая размеры и значки связей, скрылись автоматически.

25

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.15. Кнопка «Готово»

Таким образом, построено исходное тело модели. В окне Навигатора в закладке «Навигатор операций» появился элемент с именем «Выступ» (рис. 5.16). Это только что созданный выступ. Навигатор операций помогает ориентироваться в модели Solid Edge, а также используется для редактирования операций.

Рис. 5.16. Закладка «Навигатор операций»

Создание тонкостенного тела. Созданная ранее модель определяет внешнюю форму окончательной детали. На следующих шагах создается внутренняя полость. Для этого используется команда «Тонкостенно тело» (рис. 5.17).

Рис. 5.17. Команда «Тонкостенное тело»

26

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В панели инструментов «Операции» выберем команду «Тонкостенное тело» из раскрывающегося меню. В ленточном меню в поле «Общая толщина» (рис. 5.18) введем 1,50 мм и нажмем ENTER.

Рис. 5.18. Поле «Общая толщина»

С помощью инструмента «Быстрый выбор» выберем поверхность, как показано на рис. 5.19. Таким образом, мы выбираем грань тонкостенного изделия, которая должна остаться открытой, в данном случае это – нижняя грань.

Рис. 5.19. Выбор открытой грани

В ленточном меню нажмем кнопку «Подтвердить» (рис. 5.20).

Рис. 5.20. Кнопка «Подтвердить»

27

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Это означает, что выбор открытых поверхностей окончен. Нажмем кнопку «Результат» (рис. 5.21), а затем «Готово».

Рис. 5.21 – Кнопка «Результат»

В итоге должен получиться следующий результат (рис. 5.22).

Рис. 5.22. Тонкостенное тело

Создание технологических уклонов. Для создания технологических уклонов необходимо задать плоскость, относительно которой задается уклон. В ленточном меню в списке «Основа для построения» выберем параметр «Совпадающая плоскость» (рис. 5.23). Далее необходимо указать поверхность или цепочку поверхностей, на которых будут задаваться уклоны. Выбираем внутреннюю поверхность тонкостенного тела (рис. 5.24).

28

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.23. Совпадающая плоскость для построения технологических уклонов

Рис. 5.24. Выбор поверхности для создания технологического уклона

В ленточном меню в поле «Угол наклона» (рис. 5.25) введем 1,52° и нажмем ENTER.

Рис. 5.25. Поле «Угол наклона»

29

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В окне появится красная стрелка, указывающая направление создания технологического уклона (рис. 5.26).

Рис. 5.26. Направление создания технологического уклона

Щелкнем мышью, чтобы зафиксировать направление. Нажмем «Готово». Таким же образом создадим уклон и для внешней поверхности детали, задав угол наклона 1,48°. Создание чертежа детали. Для запуска Мастера чертежных видов из среды детали, листовой детали или сборки выберем команду "Создать чертеж" в меню "Файл" (рис. 5.27). В окне запуска Мастера чертежных видов выберем расширение draft (dft) и нажмем ОК (рис. 5.28).

30

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.27. Команда «Создать чертеж»

Рис. 5.28. Окно запуска Мастера чертежных видов

Параметры диалогового окна "Мастер чертежных видов" (рис. 5.29) дают возможность задать параметры чертежного вида модели. Диалоговое окно "Ориентация видов" позволяет выбрать именованный вид или создать собственную ориентацию вида. Выберем вид сверху (рис. 5.30).

31

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.29. Окно "Мастер чертежных видов"

Рис. 5.30. «Вид сверху»

32

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Диалоговое окно "Вид детали" содержит команды манипулирования видом, что позволяет определить собственный главный вид. Диалоговое окно "Чертежные виды" позволяет выбрать дополнительные ортогональные виды для размещения вместе с главным видом. Нажмем "Готово" в окне Мастера чертежных видов, и курсор мыши примет форму прямоугольника, который обозначает границы нового вида детали. Расположить вид можно в любом месте чертежного листа, нажав левую кнопку мыши. На шаге "Чертежные виды" Мастера чертежных видов также можно выбрать несколько видов, чтобы определить сразу несколько проекций, например, виды сверху, слева или изометрию. После щелчка мышью на чертежном листе будут созданы все выбранные проекции. Поместим чертеж детали на листе (рис. 5.31).

Рис. 5.31. Чертеж детали

Для автоматического создания осевых линий на видах детали в панели инструментов выберем команду «Автоматические осевые и центры» (рис. 5.32).

33

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.32. Команда «Автоматические осевые и центры»

Щелкнем на видах, и осевая линия создастся автоматически (рис. 5.33).

Рис. 5.33. Осевая линия

Для создания разреза детали необходимо создать секущую плоскость. Нажмем кнопку «Секущая плоскость» (рис. 5.34) и выберем вид сверху. С помощью команды «Отрезок» создадим линию секущей плоскости (рис. 5.35).

34

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.34. Команда «Секущая плоскость»

Рис. 5.35. Линия секущей плоскости

Нажмем «Готово». В окне появится красная стрелка, указывающая направление создания сечения (рис. 5.36). Выберем необходимое направление. Для создания разреза нажмем кнопку «Разрез» (рис. 5.37).

Рис. 5.36. Направления создания сечения

Рис. 5.37. Кнопка «Разрез»

Укажем секущую плоскость. При этом курсор мыши примет форму прямоугольника, который обозначает границы создаваемого разреза. Поместим разрез над видом сверху. С помощью команд «Умный размер» и «Расстояние между» проставим необходимые размеры (рис. 5.38).

35

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.38. Чертеж детали «Контейнер»

36

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

5.1.2 Построение пресс-формы для детали «Контейнер» В главном меню программы выберем раздел «Сборка» (рис. 5.39).

Рис. 5.39. Главное меню программы Solid Edge

Для создания проекта пресс-формы в ленточном меню выберем «Приложения», а в раскрывшейся вкладке - раздел «Пресс-форма» и далее «Создать проект пресс-формы» (рис. 5.40).

37

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.40. Приложение «Пресс-форма»

Зададим характеристики пресс-формы (рис. 5.41): - Имя будущей пресс-формы; - Папка – место, где будет сохранен проект; - Параметры – ориентация пресс-формы (выталкиватель снизу); - Единицы измерения, мм.

38

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.41. Окно «Создать проект пресс-формы»

Нажмем кнопку ОК. Далее откроется окно «Открыть файл», в котором необходимо выбрать созданный ранее проект детали «Контейнер». Если модель отображается в виде каркаса, нажмем кнопку "Закраска и ребра" в главной панели инструментов (рис. 5.42).

Рис. 5.42. «Закраска и ребра»

Определение параметров усадки. В ленточном меню выберем команду «Усадка». С помощью этой команды можно задать равномерную или различную вдоль осей X, Y, Z усадку. Убедимся, что в ленточном меню включены режимы "Коэффициент" и "Равномерная усадка" и установим значение 0,04 в соответствии с усадкой выбранного материала (рис. 5.43). Деталь примет размеры в соответствии с заданным значением усадки.

39

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.43. Определение параметров усадки для выбранной детали Нажмем «Готово», далее – «Результат».

Создание линии разъема. Команда «Линия разъема» (рис. 5.44) помогает автоматически или вручную создать контуры разделения. Ручная сортировка имеет приоритет над автоматическими контурами.

Рис. 5.44. Команда «Линия разъема»

В ленточном меню команды «Линия разъема» выберем команду «Выбрать деталь» (рис. 5.45) и щелкнем левой кнопкой мыши на детали. Нажмем «Подтвердить». В данном случае автоматическое разделение контуров приводит к некорректному результату. Необходимо произвести ручную сортировку поверхностей. Выберем команду «Ручной контур разъема» (рис. 5.46) и определим контур разъема вручную.

Рис. 5.45. Команда «Выбрать деталь»

Рис. 5.46. Команда «Ручной контур разъема»

40

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Укажем ребро для ручного определения линии разъема (рис. 5.47). Нажмем «Подтвердить» и «Результат». Команда «Линия разъема» отобразит поверхности детали двумя цветами: красный цвет – для стороны матрицы и синий цвет – для стороны пуансона. Все существующие контуры поверхностей показаны белым цветом (рис. 5.48).

Рис. 5.47. Определение контура разъема вручную

Рис. 5.48. Результат команды «Линия разъема»

В случае неправильного определения поверхностей матрицы и пуансона можно изменить их с помощью команды «Изменить сортировку поверхностей пластиковой детали» ленточного меню «Линия разъема» (рис. 5.49).

Рис. 5.49. Команда «Изменить линию разъема»

41

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

При помощи кнопок «Организовать выбранные поверхности на стороне впрыска» (рис. 5.50) и «Организовать выбранные поверхности на стороне выталкивателей» (рис. 5.51) выделим необходимые поверхности.

Рис. 5.50. Кнопка «Организовать выбранные поверхности на стороне впрыска»

Рис. 5.51. Кнопка «Организовать выбранные поверхности на стороне выталкивателей»

Нажимаем «Результат» и «Готово». Система потратит некоторое время на создание линии разъема. Линия разъема создана. Создание поверхности разъема. В панели инструментов выберем команду «Поверхность разъема» (рис. 5.52).

Рис. 5.52. Команда «Поверхность разъема»

42

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Убедимся, что в поле "Тип выбора" установлена "Линия разъема". Выберем деталь в рабочей области (рис. 5.53). Нажмем «Подтвердить» и «Результат». Должен получиться результат, как показано на рис. 5.54.

Рис. 5.53. Выбор детали в рабочей области

Рис. 5.54. Результат выбора поверхности разъема

Нажмем кнопку «Готово». Система потратит некоторое время на автоматическое вычисление поверхности разъема. Поверхность разъема создана. В данном случае поверхность разъема создается автоматически. В некоторых случаях (например, при высокой сложности детали) возможно изменение контуров поверхности разъема. Создание форм-блока. В панели инструментов «Пресс-форма» выберем команду «Форм-блок» (рис. 5.55).

Рис. 5.55. Команда «Форм-блок»

43

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Выберем режим "Вставной форм-блок" (рис. 5.56).

Рис. 5.56. Команда «Вставной форм-блок»

Выберем деталь и нажимаем кнопку "Подтвердить" в ленточном меню. В ленточном меню нажмем кнопку "Размеры " и ознакомимся с доступными режимами (рис. 5.57).

Рис. 5.57. Кнопка «Размеры»

Нажмем кнопку "Размеры шаблона". Откроется диалоговое окно "Размеры форм-блока" (рис. 5.58).

\ Рис. 5.58. Команда «Размеры шаблона»

44

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Здесь можно задать размеры вставки и получить некоторую информацию о размерах и положении включенных деталей. В двух дополнительных полях выберем режим "Радиус скругления" (рис. 5.59). Зададим радиус скругления Змм.

Рис. 5.59. «Радиус скругления»

Нажмем кнопку "ОК" для возврата в команду "Форм-блок", а затем в ленточном меню - «Результат» и «Готово». После непродолжительной обработки программа создаст матрицу и добавит их в сборку. В Навигаторе при этом появляются дополнительные компоненты форм-блока. Создание массива элементов и блока литниковых каналов. Для создания прямоугольного массива из ранее созданных компонентов форм-блока выберем команду "Массив" в панели инструментов «Прессформа» (рис. 5.60).

Рис. 5.60. Команда «Массив»

45

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Убедимся, что в поле "Тип выбора" установлено "Матрица-Пуансон" (рис. 5.61).

Рис. 5.61. «Матрица-Пуансон»

После выбора форм-блока (рис. 5.62) нажмем в ленточном меню кнопку "Подтвердить".

Рис. 5.62. Выбор форм-блока

Появится изображение массива компонентов. В ленточном меню нажмем кнопку «Форма массива» и зададим прямоугольную форму массива (рис. 5.63).

46

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.63. Команда «Форма массива»

На панели инструментов зададим следующие параметры массива: - Значение X ,Y - количество элементов по оси X ,Y: X=2, Y=4 - Значения по X: 20,00 мм и по У: 20,00 мм - расстояние между элементами массива. Включим режим "Центрировать", чтобы расположить элементы массива по центру формы. Результат должен получиться, как на рис. 5.64.

Рис. 5.64. Результат команды «Массив»

В ленточном меню нажмем кнопку «Изменить элемент массива» (рис. 5.65).

Рис. 5.65. Кнопка «Изменить элемент массива»

47

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В центре каждого набора компонентов массива отображается система координат. В окне модели при нажатой клавише CTRL выберем несколько систем (рис. 5.66).

Рис. 5.66. Выделенные координаты систем элементов массива

В ленточном меню появляются новые режимы. В поле «Поворот» выберем режим «180 градусов» (рис. 5.67).

Рис. 5.67. Поле «Поворот»

При этом выбранные системы координат поворачиваются, что отражает новую ориентацию компонентов (рис. 5.68).

Рис. 5.68. Новая ориентация компонентов

48

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Для автоматического создания блока литниковых каналов нажмем кнопку «Создать блок литниковых каналов» (рис. 5.69).

Рис. 5.69. Команда «Создать блок литниковых каналов»

В открывшемся ленточном меню зададим положение блока литниковых каналов на стороне впрыска пресс-формы (рис. 5.70).

Рис. 5.70. «Массив – сторона впрыска»

Нажмем кнопку «Результат». Результат должен быть таким, как на рис. 5.71.

Рис. 5.71. Результат операции «Массив»

49

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Создание плит матрицы и пуансона форм-блока. В панели инструментов «Пресс-форма» выберем команду «Форм-блок». Для создания матрицы и пуансона как плит оснастки в ленточном меню нажмем кнопку «Матрица/Пуансон». В списке "Выбор" выберем режим "Матрица-Пуансон" (рис. 5.72).

Рис. 5.72. Режим «Матрица-Пуансон»

Выберем любую из двух половин, так как каждая из них представляет в "Пресс-форме" полный набор элементов (рис. 5.73). В ленточном меню нажмем кнопки "Подтвердить", "Результат" и «Готово». В Навигаторе появятся плита матрицы и плита пуансона (рис. 5.74).

Рис. 5.73- Полный набор элементов

Рис. 5.74. Результат создания плит матрицы и пуансона

На данном этапе добавим в сборку знаки, оформляющие внутреннюю поверхность детали, которые были созданы в рабочей среде «Деталь» (рис. 5.75).

50

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.75. Оформляющие знаки

Для этого в рабочем окне нажмем правой кнопкой мыши на плите матрице и выберем команду «Скрыть» (рис. 5.76). Таким же образом скроем плиту и блок пуансона.

51

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.76. Команда «Скрыть»

Во вкладке Навигатора «Библиотека деталей» найдем созданный ранее знак (рис. 5.77) и с помощью мыши перенесем его в окно сборки.

Рис. 5.77. Вкладка «Библиотека деталей»

52

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Выберем команду «Выровнять оси деталей» (рис. 5.78), выделим знак, а затем и деталь. При этом их оси выровняются (рис. 5.79).

Рис. 5.78. Команда «Выровнять оси деталей»

Рис. 5.79. Результат команды «Выровнять оси деталей»

Выберем команду «Соединить» (рис. 5.80) и выделим грани знака и детали, которые необходимо соединить.

Рис. 5.80. Команда «Соединить»

53

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Знак вставится в деталь (рис. 5.81). Таким же образом установим все знаки (рис. 5.82).

Рис. 5.82. Вставленные знаки

Рис. 5.81. Результат команды «Соединить»

Создание оснастки пресс-формы. В панели инструментов "Прессформа" выберем команду "Оснастка пресс-формы" (рис. 5.83).

Рис. 5.83. Команда "Оснастка пресс-формы"

Шаг "Стандарт" при этом активен. Поля ленточного меню должны содержать следующие значения: - Стандарт: Hasco - Тип: Квадрат - Описание: Плита съемника в оснастке (рис. 5.84)

54

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.84. Оснастка пресс-формы – плита съемника в оснастке

Задаем размеры оснастки, указанные на рис. 5.85.

Рис. 5.85. Размеры выбранной пресс-формы

Нажимаем «Результат» и «Готово». Оснастка пресс-формы создана (рис. 5.86).

Рис. 5.86. Оснастка пресс-формы

55

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Создание компонентов оснастки. В панели инструментов "Прессформа" выберем команду "Компоненты оснастки" (рис. 5.87).

Рис. 5.87. Команда «Компоненты оснастки»

В окне «Стандартные размеры» в поле «Значение» путем двойного щелчка мыши появляются наиболее подходящие значения диаметра направляющей колонки. Введем 32 мм (рис. 5.88).

Рис. 5.88. Окно «Стандартные размеры»

Нажмем «ОК» и «Готово». Результат должен получиться таким, как на рис. 5.89.

56

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.89. Результат создания компонентов оснастки Ручное размещение компонентов. Недостающие элементы оснастки добавляются с помощью команды «Поместить компоненты оснастки» (рис. 5.90).

Рис. 5.90. Команда «Поместить компонент оснастки» В ленточном меню нажмем стрелку справа от кнопки "Каталог компонентов" (рис. 5.91). Список значков отобразит все доступные семейства компонентов, в которые сгруппированы компоненты. Этот список содержит (сверху вниз): - основные компоненты (колонки, втулки, винты, штифты, и т.д.); - компоненты впрыска (кольца, инжекторы, втулки); - компоненты выталкивателя (выталкиватели, стопорные штифты,

57

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

опорные стойки и т.д.); - компоненты охлаждения (заглушки, продления, перегородки и т.д.); - другие компоненты (рым-болты, фиксаторы, пружины и т.д.) Нажмем первую кнопку, представляющую семейство компонентов. Отобразится каталог компонентов, в котором можно выбрать тип компонентов в пределах ранее выбранного семейства. Выберем "Винты", как показано на рис. 5.92. В качестве стандарта выберем Hasco.

Рис. 5.91. Каталог компонентов

Рис. 5.92. Выбор каталога

Каталог компонентов отображает доступные модификации выбранного типа компонента в соответствии с выбранным стандартом. Если есть несколько доступных модификаций, то отображается многоточие. Выберем первую модификацию. Так как она имеет несколько параметров, отобразится новый список (рис. 5.93). Выберем модификацию Z30. После выбора компонента окно перейдет на шаг "Размеры компонента". Нажмем кнопку "Выбрать размеры" в ленточном меню. Откроется диалоговое окно "Размеры компонентов". Поле совпадений внизу диалогового окна показывает количество доступных компонентов, параметры которых совпадают с введенны-

58

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ми.

Выберем "ДИАМЕТР РЕЗЬБЫ" в списке. В поле "Значение" выберем "M8". При этом число совпадений в поле "Совпадает" постепенно уменьшается, показывая, сколько компонентов библиотеки удовлетворяют требованиям. В строке "ДЛИНА" в поле "Значение" выберем "45 мм". После непродолжительной обработки программа покажет нужный винт в его начальной позиции, как показано на рис. 5.94.

Рис. 5.93. Новый список модификации

Рис. 5.94. Размеры винта

Чтобы закрыть диалоговое окно, нажмем кнопку "Закрыть". Ссылка на поставщика отображается в списке "Каталог" в ленточном меню (рис. 5.95).

Рис. 5.95. Отображение ссылки на поставщика

В ленточном меню нажмем кнопку "Поместить компонент оснастки - Разместить компонент" (рис. 5.96).

59

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.96. Кнопка "Поместить компонент оснастки - Разместить компонент"

Винты были помещены в сборку на стандартной высоте Z. Правильная высота для винтов — верхняя поверхность плиты матрицы. Выберем верхнюю поверхность матрицы, как показано на рис. 5.97.

Рис. 5.97. Выбор поверхности

Выбранная поверхность выделится белым цветом. Нажмем кнопку "Подтвердить", чтобы подтвердить выбор. Для размещения нескольких винтов по всей площади плиты матрицы создадим массив с размерами, указанными на рис. 5.98

60

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.98. Размеры массива для размещения винтов

В ленточном меню нажмем кнопку "Готово". После непродолжительной обработки программа поместит винты в сборку оснастки (рис. 5.99).

Рис. 5.99. Результат добавления винтов вручную

Таким же способом добавим съемник литника Z53/24×96, направляющее кольцо K100/60×13, направля ющие колонки Z011/18×200 и прижимные винты Z30/8×45. Результат должен получиться таким, как показано на рис. 5.100.

61

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.100. Результат добавления компонентов оснастки вручную

Создание литниковых каналов. Для создания литниковых каналов в дереве модели пресс-формы скроем компоненты «Прижимная плита со стороны впрыска» и «Плита матрицы». С помощью команды «Эскиз» (рис. 5.101) создадим эскиз, необходимый для создания литниковых каналов.

Рис. 5.101. Команда «Эскиз»

Укажем базовую плоскость сборки – в данном случае это плоскость Блока матрицы (рис. 5.102). В окне появится плоскость эскиза. С помощью команды «Отре-

62

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

зок» проведем линии - контуры, по которым будут проходить литниковые каналы. В данном случае литниковая система - сбалансированная (рис. 5.103).

Рис. 5.102. Базовая плоскость для создания эскиза литниковых каналов

Рис. 5.103. Сбалансированная литниковая система

Нажмем кнопку «Возврат». В поле «Имя» зададим «Трасса литниковых каналов» (рис. 5.104).

Рис. 5.104. Трасса литниковых каналов

Нажмем «Готово». В окне появится эскиз (рис. 5.105).

63

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.105. Эскиз литниковых каналов

В ленточном меню «Пресс-форма» выберем команду «Литниковые каналы» (рис. 5.106). Выберем созданный эскиз. В ленточном меню нажмем «Подтвердить». Далее определим вид литникового канала. Выберем «Сечение» трапеция, диаметр 6 мм. Кнопка «Расположить каналы на стороне впрыска» должна быть активна (рис. 5.107).

Рис. 5.106. Команда «Литниковые каналы»

Рис. 5.107. Сечение литниковых каналов

Нажмем кнопку «Параметры канала» (рис. 5.108) и изучим появившееся окно (рис. 5.109).

64

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.108. Команда «Параметры канала»

Рис. 5.109. Окно «Параметры канала»

Нажимаем ОК, «Результат», «Готово». После создания каналов появится эффект наложенной поверхности. Это не говорит о наличии проблемы. В режиме предварительного просмотра только один канал будет выглядеть должным образом (рис. 5.110). Это нормальное поведение системы при создании набора элементов.

65

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.110. Результат команды «Литниковые каналы»

Для создания питателей литниковой системы в панели «Навигатор» выберем только что созданный «Литник», щелкнем правой кнопкой и в развернувшейся вкладке выберем «Создать/изменить питатели» (рис. 5.111).

Рис. 5.111. Команда «Создать/Изменить питатели»

66

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В раскрывшемся ленточном меню выберем тип питателя «Точка на конце» (рис. 5.112).

Рис. 5.112. Выбор типа питателя

Укажем конечную точки канала (рис. 5.113). Нажмем «Подтвердить».

Рис. 5.113. Конечная точка канала

В ленточном меню (рис. 5.114).

выберем команду «Определить питатель»

Рис. 5.114. Команда «Определить питатель»

67

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Нажмем кнопку «Параметры» и в списке типов питателя выберем «Прямой» (рис. 5.115), нажимаем «ОК». Убеждаемся, что активна кнопка «Расположить питатель на стороне впрыска».

Рис. 5.115. Окно «Параметры питателя»

Нажмем «Подтвердить» и «Результат». Создание каналов охлаждения. Для создания каналов охлаждения в среде Solid Edge выключим некоторые компоненты сборки, а именно плиту матрицы и прижимную плиту со стороны впрыска. Создадим эскизы, по которым будут располагаться каналы охлаждения. Выберем параллельную плоскость сборки (рис. 5.116) и в ленточном меню зададим расстояние от базовой плоскости «-30 мм» (рис. 5.117). Нажмем «ENTER».

68

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.116. «Параллельная плоскость»

С помощью команды «Отрезок» проводим линии - контуры, по которым будут проходить каналы охлаждения (рис. 5.118).

Рис. 5.117. Построение параллельной плоскости

Рис. 5.118. Эскиз 1 для создания каналов охлаждения

Нажмем «Возврат» и «Готово». В окне появится эскиз (рис. 5.119).

69

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.119. Результат создания эскиза

Теперь построим каналы охлаждения. В панели инструментов «Пресс-форма» выберем команду «Контур охлаждения» (рис. 5.120).

Рис. 5.120. Команда «Контур охлаждения»

70

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Команда запросит указать эскизы, по которым будут проложены каналы охлаждения. Выберем созданный «Эскиз 1». Зададим в ленточном меню «Главный диаметр» - 8 мм. Нажмем «Подтвердить», «Результат», «Готово». Каналы охлаждения сверху детали созданы (рис. 5.121).

Рис. 5.121. Каналы охлаждения сверху детали

Таким же образом создадим Эскизы 2 и 3 в параллельной плоскости на расстоянии -54 мм и на расстоянии -80 мм. В результате охлаждающая система будет выглядеть так, как на рисунке 5.122.

Рис. 5.122. Система охлаждения пресс-формы

71

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таким образом, спроектирована пресс-форма для изготовления детали «Контейнер» (рис. 5.123).

Рис. 5.123. Пресс-форма для изготовления детали «Контейнер»

Создание пространственного разреза пресс-формы. Пространственные разрезы симулируют удаление материала модели, показывая внутреннюю часть модели. Это полезно, когда необходимо создать рассеченный вид детали или сборки для демонстрации, но при этом не нужно физически изменять детали. Разрез создается с помощью команды «Разрез» меню «Вид» (рис. 5.124). Зададим плоскость для построения профиля разреза (рис. 5.125).

72

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.124. Команда «Разрез»

Рис. 5.125. Выбор плоскости для создания разреза

73

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

С помощью команды «Отрезок» построим линию секущей плоскости (рис. 5.126). Нажимаем «Возврат». В окне появится стрелка, указывающая, с какой стороны от профиля удаляется материал (рис. 5.127). Зададим необходимое направление.

Рис. 5.126. Эскиз для создания разреза

Рис. 5.127. Направление удаления материала

Зададим размеры материала для удаления (рис. 5.128).

Рис. 5.128. Размеры материала для удаления

74

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В ленточном меню в списке «Детали для сечения» зададим «Сечь все детали». Нажмем «Подтвердить» и «Готово». Результат должен получиться таким, как показано на рис. 5.129.

Рис. 5.129. Пространственный разрез пресс-формы

Презентация пресс-формы. Создание разнесенной сборки. В меню "Приложения" выберем команду "Разнесение - Закраска - Анимация" (рис. 5.130).

Рис. 5.130. Команда «Разнесение – Закраска – Анимация»

75

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Отобразятся панели инструментов "Разнесенная сборка" и "Анимация", содержащие команды для создания разнесенных видов, закраски и анимации сборки. Автоматическое разнесение осуществляется с учетом связей, которые установлены между деталями. В сборках, где компоненты размещены при помощи связей совмещения или осевого выравнивания, команда "Авторазнесение" быстро дает отличные результаты. В панели инструментов "Разнесенная сборка" нажмем кнопку «Авторазнесение» (рис. 5.131).

Рис. 5.131. Кнопка «Авторазнесение»

В ленточном меню команды "Авторазнесение" в поле "Выбор" установим "Главная сборка" (рис. 5.132).

Рис. 5.132. Ленточное меню команды «Авторазнесение»

В ленточном меню нажмем кнопку "Подтвердить". При использовании команды "Авторазнесение" в сборке, содержащей подсборки, необходимо указать, разносить ли детали подсборок или же считать подсборку одной деталью. Разнесем в этой сборке и подсборки. В ленточном меню команды "Авторазнесение" нажмем кнопку "Параметры авторазнесения" (рис. 5.133).

Рис. 5.133. Кнопка «Параметры авторазнесения»

76

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В диалоговом окне "Параметры авторазнесения" отменим выбор режима "Сгруппировать подсборки". Теперь детали посборок будут также разноситься. Установим правило разнесения "по подсборкам" (рис. 5.134) и нажмем кнопку OK.

Рис. 5.134. Окно «Параметры разнесения»

В ленточном меню нажмем кнопку "Разнести" (рис. 5.135).

Рис. 5.135. Кнопка «Разнести»

Solid Edge выполнит обработку и отобразит разнесенную сборку (рис. 5.316). В ленточном меню нажмем кнопку "Готово".

77

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.136. Разнесенная сборка В целом разнесение деталей выглядит неплохо, однако положение деталей на разнесенном виде не отражает порядок их реальной сборки. Изменим положения отдельных деталей в сборке. В панели инструментов «Разнесенная сборка» нажмем кнопку «Изменить положение» (рис. 5.137).

Рис. 5.137. Кнопка «Изменить положение» Сначала выберем деталь, положение которой нужно изменить плиту матрицы, а затем деталь, которую нужно поместить на место первой детали - прижимную плиту со стороны впрыска. Порядок плит изменился.

78

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таким же образом изменим порядок сборки и для других деталей. Результат должен получиться таким, как показано на рис. 5.138.

Рис. 5.138. Результат изменения порядка сборки

79

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Использование расширенной закраски. Использование расширенной закраски обеспечивает улучшение качества изображений, используемых в документах, таких как презентации или рекламные буклеты. Расширенная закраска содержит следующие архивы: библиотеки материалов, фонов, режимов закраски и освещения. Элементы предопределенного архива можно перетаскивать на модель, чтобы создавать текущий сеанс. В панели инструментов "Анимация" нажмем кнопку "Закрасить" (рис. 5.139).

Рис. 5.139. Кнопка «Закрасить»

После запуска команды модель закрашивается (рис. 5.140).

Рис. 5.140. Результат закрашивания детали

80

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В средства расширенных объектов включена библиотека объектов, которые находятся во вкладке «Архивы» Навигатора (рис. 5.141). Для реалистичного изображения пресс-формы необходимо создать структуру соответствующего материала. Для этого в ветви «Материалы» выберем «Металлы», а в ней – Сталь. Правой кнопкой мыши откроем контекстное меню и выберем «Создать объект» - «Создать шейдер прозрачности» (рис. 5.142).

Рис. 5.141. Вкладка «Архив» Навигатора

Рис. 5.142. «Создать объект» - «Создать шейдер прозрачности»

Перетащим курсор на плиту матрицы. Изображение обновится. Таким же образом обновим и остальные детали (рис. 5.143). Нажмем кнопку «Закраска» для повторной закраски модели (рис. 5.144).

81

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.143. Использование закраски

Рис. 5.144. Результат повторной закраски модели

Стандартно Solid Edge генерирует изображения среднего качества, что позволяет экономить время. Это выражается в ступенчатости теней и затемнения, особенно вокруг круглых объектов. Чтобы избежать этого, необходимо повысить качество изображения. В главной панели инструментов в поле "Точность изображения" (рис. 5.145) зададим значение "5".

Рис. 5.145. Кнопка «Точность отображения»

82

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Нажмем кнопку "Закраска" в панели инструментов "Анимация", чтобы обновить изображение. Создание анимации. В главной панели инструментов нажмем кнопку "Конфигурации" (рис. 5.146).

Рис. 5.146. Кнопка «Конфигурации» В диалоговом окне "Конфигурации" введем имя EXPLODE1 и нажмем кнопку "Сохранить" (рис. 5.147). Нажмем "Закрыть", чтобы закрыть диалоговое окно.

Рис. 5.147. Окно «Конфигурации»

83

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В панели инструментов "Анимация" нажмем кнопку "Редактор анимации" (рис. 5.148). "Редактор анимации" отображается в нижней части окна Solid Edge и используется для создания, показа и редактирования анимации сборки. В панели инструментов "Редактор анимации" нажмем кнопку "Создать анимацию" (рис. 5.149).

Рис. 5.148. Кнопка «Редактор анимации»

Рис. 5.149. Кнопка «Создать анимацию»

Отобразится диалоговое окно "Параметры анимации" (рис. 5.150). Установим следующие параметры: - "Имя анимации" ExplodeAn1; - скорость кадров - 15; - длительность – 12 секунд. В диалоговом окне нажмем ОК. Анимация будет добавлена в список анимаций. Таким образом, можно создать несколько анимаций сборки. В списке типов событий поместим курсор на позицию "Разнесение" и нажмем правую кнопку мыши, чтобы открыть контекстное меню. В контекстном меню выберем команду "Правка" (рис. 5.151).

84

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.150. Окно «Параметры анимации»

Рис. 5.151. Контекстное меню позиции «Разнесение»

Отобразится диалоговое окно "Параметры разнесения" (рис. 5.152). Установим следующие режимы: - конфигурация "Explode1"; - исходное состояние "Разнесенное"; - порядок анимации "Сначала внутри". После этого нажмем кнопку OK.

Рис. 5.152. Окно «Параметры разнесения»

85

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

В "Редакторе анимации" можно воспроизвести анимацию, остановить воспроизведение, начать воспроизведение сначала, перемотать анимацию вперед или назад по ключевым кадрам. В панели инструментов "Редактора анимации" нажмем кнопку "Воспроизведение" (рис. 5.153). Анимация разнесения воспроизведется так, как ее определили.

Рис. 5.153. Кнопка «Воспроизведение» После завершения анимации нажмем кнопку "В начало" (рис. 5.154). Восстановится изображение разнесенного вида. Для сохранения анимации нажмем кнопку «Сохранить как фильм» (рис. 5.155).

Рис. 5.154. Кнопка «В начало»

Рис. 5.155. Кнопка «Сохранить как фильм»

Для возврата в среду сборки нажмем кнопку «Возврат». 5.1.3 Выбор литьевой машины. Определение расчетного объема впрыска. Расчетный объем впрыска рассчитывается по формуле [6, с.23]:

Vo =

G ⋅ no ⋅ K V

ρ

=

6,9 ⋅ 8 ⋅ 14,2 = 6 ,4с 73 , 0,9 8 8

где G=6,94г – масса детали; KV=1,2 – коэффициент, учитывающий массу литникового остатка [6, с.24];

86

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

ρ=0,988 г/см 3 – плотность материала детали при нормальных условиях [7, с.44]; no=8 – число гнезд пресс-формы. Определение усилия смыкания. Усилия смыкания пресс-формы определяется по формуле [6, с.24]:

Pс = nм o ⋅ K f ⋅ PO ⋅ F = 8 ⋅ 1,2 ⋅ 0,3 ⋅ 4 ,6 =91 2 ,904тнс,

где Кf=1,2 – коэффициент, учитывающий литниковую систему [6, с.24]; Ро=0,3 т/см2 – удельное давление материала в полости формы, необходимое для получения качественной отливки [6, с.25]; F – площадь проекции детали на плоскость разъема формы, определяется по формуле

F=

π ⋅ D2 4

=

3,1 ⋅ 2 42 5 = 4 ,6 9с 22, 0 4

где D=0,25 см – диаметр детали. Выбор литьевой машины. При выборе литьевой машины следует соблюдать условия [6, с.25]: Vo< 0,8·Vм, Рсм< Рм, где Vм и Рм – аналогичные характеристики машины. Выбираем литьевую машину ES 150/700 фирмы ENGEL (Австрия) с объемом впрыска 333 см3 и усилием смыкания 1650 кН [7, с.126]. Характеристики литьевой машины указаны в табл. 5.1. Таблица 5.1 – Характеристики литьевой машины ES 150/700 Узел запирания 1 Усилие запирания инструмента, кН Расстояние между колоннами в свету, мм по горизонтали по вертикали Размер стороны крепежной плиты, мм Высота инструмента, мм Максимальное расстояние между крепежными плитами, мм

87

2 1650 460 460 700 150…460 920

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Узел пластикации и впрыска Диаметр шнека, мм Объем впрыска, см3 Давление литья, МПа Объемная скорость впрыска, см3/с Пластикационная производительность, кг/ч Число зон обогрева Мощность электродвигателя, кВт Общие данные машины Число сухих циклов, мин-1 Суммарная установленная мощность, кВт Габаритные размеры, мм длина ширина высота Масса, кг

50 333 135 207 154 5 11,3 33,3 41,3 6000 1560 2050 7400

Характеристика материала. Деталь «Контейнер» изготавливается из полистирола общего назначения марки 525 и используется в химической лаборатории. Он предназначен для изготовления изделий медицинского и лабораторного назначения, чашек и ювелирных шкатулок. Химическое название: поливинилбензол Эмпирическая формула: [C8H8]N Технические условия: ТУ 2214-126-05766801-2003 Характеристики полистирола общего назначения 525 указаны в табл. 5.2.

88

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 5.2 – Характеристика полистирола общего назначения 525 Показатель 1 Температура размягчения по Вика,ºС, не ниже Показатель текучести расплава, г/10 мин, при 200ºС на 5 кг нагрузки, в пределах Прочность при разрыве, МПа, не менее Прочность при изгибе, МПа, не менее Массовая доля остаточного стирола, %, не более

Значение 2 92,0 9,0±2,0 37,0 80,0 0,05

Расчет достижимой точности размеров изделия и исполнительных размеров. Расчет был произведен на ЭВМ при помощи программы «Конструктор» [7, с.54]. Исходные данные: Перерабатываемый материал – термопластичный Наибольшая усадка, % - 0,7 Наименьшая усадка, % - 0,4 Тип наполнителя – порошкообразный (без наполнителя) Степень точности изготовления – нормальная Категория сложности детали – сложная Метод переработки – литье под давлением Пресс-форма – Многогнездная Группа точности – ГП-6 Ряд точности – РП-7 Точностные возможности элементов указаны в табл. 5.3

89

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Таблица 5.3 – Точностные возможности элементов № Номинал. размер 19,00 22,00 25,00 56,50 58,00

Погрешность за счет т.у. 0,0000 0,0000 0,0000 2,9985 2,9970

Технологич. допуск 0,3200 0,3200 0,3200 0,6000 0,6000

Суммарная погрешность 0,3200 0,3200 0,3200 3,5985 3,5970

Конструктор. допуск

Квалитет

0,3300 0,3300 0,3300 4,6000 4,6000

13 13 13 18 18

Предельные отклонения размеров изделия указаны в табл. 5.4. Таблица 5.4 – Предельные отклонения размеров изделия № 1 2 3 4 5

Номинальный размер, мм 19,00 22,00 25,00 56,50 58,00

Поле допуска H13 h13 h13 h18 h18

Отклонение, мм верхнее нижнее 0,3300 0,0000 0 -0,3300 0,0000 -0,3300 0,0000 -4,6000 0,0000 -4,6000

Предельные отклонения формообразующих размеров указаны в табл. 5.5. Таблица 5.5 – Предельные отклонения формообразующих размеров №

1 2

3 4 5

Исполнительный размер, мм 1 19,400 21,800 24,820 54,300 55,800

Поле допуска 2 h9 H9 H9 H12 H12

90

Отклонение, мм верхнее нижнее 3 4 0,0000 -0,0520 0,0520 0,0000 0,0520 0,0000 0,3000 0,0000 0,3000 0

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

5.2 Построение пресс-формы для детали «Тент» 5.2.1 Построение детали «Тент» Построение выступа. В панели инструментов выберем команду "Выступ". Построим прямоугольник (рис. 5.156). В ленточном меню команды «Выступ» нажмем кнопку «Симметрия», в поле «Расстояние» введем 94 мм и нажмем ENTER, чтобы задать расстояние проецирования. Нажмем кнопку «Готово» для завершения построения выступа. Таким образом, построено исходное тело (рис. 5.157).

Рис. 5.156. Построение прямоугольника

Рис. 5.157. Исходное тело модели

Выберем команду «Выступ» и плоскость, указанную на рис. 5.158. Построим профиль, как показано на рис. 5.159.

Рис. 5.158. Выбор плоскости

Рис. 5.159. Построение профиля

91

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Нажмем кнопку «Возврат», затем «Размеры объекта», в поле «Расстояние» введем 94 мм и нажмем ENTER и «Готово». Получим модель, изображенную на рис. 5.160.

Рис. 5.160. Построение выступа Построение выреза. В панели инструментов выберем команду «Вырез» и определим плоскость xy. С помощью команды «Отрезок» построим треугольники, как на рис. 5.161. Угол наклона 9о. Нажмем кнопки «Возврат», «Симметрия», в поле «Расстояние» введем 60,5 мм. Нажмем ENTER и «Готово». Получим модель, как на рис. 5.162.

Рис. 5.161. Построение профиля выреза

92

Рис. 5.162. Результат построения выреза

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Построение тонкостенного тела. С помощью команды «Тонкостенное тело» построим тонкостенное тело толщиной 1,5. Открытой поверхностью выберем нижнюю грань модели. Построение выреза и выступов. Выберем команду «Вырез» и нижнюю грань модели. Построим профиль, изображенный на рис. 5.163.

Рис. 5.163. Построение профиля выреза Нажмем кнопки «Возврат», «Ограниченная глубина». В поле «Расстояние» введем значение 15,8 мм. Нажмем «Результат» и «Готово». Построим выступы на боковых сторонах модели описанным ранее методом (см. п. 5.2.1.1) и получим модель, изображенную на рис. 5.164.

Рис. 5.164. Результат построения выступов на боковых сторонах модели

93

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Скругление ребер. Скруглим ребра с помощью команды «Скруглить» в панели инструментов (рис. 5.165). В ленточном меню в поле "Выбор" установим режим "Ребро/Угол". Выберем боковые ребра модели (рис. 5.166). В поле «Радиус» введем значение 2 мм. Нажмем «Подтвердить», «Результат» и «Гото-

во».

Рис. 5.165. Команда «Скруглить»

Рис. 5.166. Скругление боковых ребер

Построение выступов и скруглений на верхней части модели. Выберем команду «Выступ» и плоскость, как показано на рис. 5.167. С помощью команды «Отрезок» построим профили выступов, как показано на рис. 5.168.

Рис. 5.167. Выбор плоскости для построения профиля выступа

94

Рис. 5.168. Построение профилей выступов

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Нажмем кнопку «Возврат», в поле «Расстояние» введем значение 1,2 мм. Нажмем ENTER и «Готово». Таким же образом создадим выступы и на второй верхней половине модели. С помощью команды «Скругление» скруглим ребра созданных выступов. Выберем команду «Круговой выступ» (рис. 5.169) и соединим созданные выступы с внутренней стороны.

Рис. 5.169. Команда «Круговой выступ»

В результате получим 3D-модель детали «Тент» (рис. 5.170).

Рис. 5.170. Готовая деталь «Тент»

Создание чертежа детали. С помощью команды «Создать чертеж» меню «Файл» создадим чертежи детали (рис. 5.171).

95

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.171. Чертеж детали «Тент»

5.2.2 Построение пресс-формы для детали «Тент» Определение параметров усадки. С помощью команды «Усадка» зададим равномерную усадку значением 0,05 в соответствии с усадкой выбранного материала. Деталь примет размеры в соответствии с заданным значением усадки. Создание линии разъема. Создадим линию разъемы вручную таким образом, чтобы внешняя часть детали полностью находилась в матрице, а внутренняя – на пуансоне. Создание поверхности разъема. С помощью команды «Поверхность разъема» создадим поверхность разъема (рис. 5.172).

96

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.172. Результат выбора поверхности разъема

Создание форм-блока. С помощью команды «Форм-блок» создадим вставной форм-блок, а затем - массив компонентов с параметрами, указанными на рис. 5.173.

Рис. 5.173. Параметры создания массива компонентов

Получим результат, изображенный на рис. 5.174. С помощью команды «Форм-блок» также создадим интегрированные плиты матрицы и пуансона (рис. 5.175).

Рис. 5.174. Результат операции «Массив»

97

Рис. 5.175. Интегрированные плиты матрицы и пуансона

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

На данном этапе добавим с помощью команды «Умная вставка» (рис. 5.176) в сборку «Пуансоны» (рис. 5.177) оформляющие внутреннюю поверхность детали, которые были созданы в рабочей среде «Деталь».

Рис. 5.176. Команда «Умная Рис. 5.177. Пуансон вставка» Создание оснастки пресс-формы С помощью команды "Оснастка пресс-формы" создадим оснастку пресс-формы со следующими параметрами: - Стандарт: Hasco - Тип: квадрат - Описание: плита съемника в оснастке Зададим размеры, указанные на рис. 5.178.

Рис. 5.178. Размеры оснастки

Нажмем «Результат» и «Готово». Оснастка пресс-формы создана (рис. 5.179).

98

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Рис. 5.179. Оснастка пресс-формы Создание компонентов оснастки. С помощью команды "Поместить компоненты оснастки в сборку на основе выбранной оснастки" добавим компоненты оснастки пресс-формы (рис. 5.180).

Рис. 5.180. Результат добавления компонентов оснастки Создание литниковых каналов. Для построения литниковых каналов создадим эскиз (рис. 5.181). С помощью команд «Литниковые каналы» и «Сечение» зададим

99

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

сечение – «Трапеция» и диаметр каналов - 6 мм (рис. 5.182).

Рис. 5.181. Эскиз литниковых каналов

Рис. 5.182. Параметры канала

С помощью команд «Определить питатель», «Параметры питателя» зададим прямой тип питателя (рис. 5.183) и расположим его на стороне впрыска. В результате получим литник, представленный на рис. 5.184.

Рис. 5.183. Параметры питателя

Рис. 5.184. Результат создания литника

100

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Создание каналов охлаждения. С помощью команды «Контур охлаждения» создадим каналы охлаждения диаметром 8 мм (рис. 5.185). В результате проектирования получена пресс-форма (рис. 5.186).

Рис. 5.185. Каналы охлаждения

5.2.3 Выбор литьевой машины

Рис. 5.186. Пресс-форма

Характеристика материала. Для изготовления детали выбран ударопрочный полистирол марки УПМ-0612Л. Характеристики ударопрочного полистирола приведены в табл. 5.6. Таблица 5.6 Характеристики ударопрочного полистирола УПМ-0612Л Наименование показателя 1 Плотность, г /см3 Предел прочности при статическом изгибе, МПа Модуль упругости при статическом изгибе, ГПа, не менее

Норма для марки УПМ 2 1,04-1,06 35-50 2,0

101

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Температура размягчения по Вика в жидкой среде (Р=5кгс), ºС , не менее Влагопоглощение за 24 часа при 20ºС, %, не более Литьевая усадка, % Твердость по Роквеллу Температура тепловой деформации под нагрузкой 1,85 МПа (18,5 кгс/см2), ºС Удельное электрическое сопротивление, Ом ∙ м Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 106 Гц Диэлектрическая проницаемость при частоте 106 Гц Прочность при разрыве, МПа (кгс/см2) Ударная вязкость: на образцах с надрезом по Шарпи (кДж/м2), не менее

85-88 0,05 0,4-0,7 HRR 105 75-80 1∙114 (3-7)∙10-4 2,6-2,7 19,6-24,5 (200-250) 6,4 Окончание табл. 5.6 2 4,0-8,0

1 Показатель текучести расплава, г/10 мин. Относительное удлинение при разрыве, %, не менее

18

Расчет объема отливки. Объем отливки вается по формуле [6, с.18]:

Vо где

=т

(Gд × N ф + G л ) л

ρр

=

Vотл , см 3 , рассчиты-

1 ,4 × 29+ 6,1 7 = 4 ,2 см3 , 0,9 5 3

Gд =19,4 г – масса изделия; N ф =2 – гнездность формы; 102

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

G л =6,17 г – масса литника;

ρ р =0,953 г 3 см

- плотность расплава при температуре

Т л =210ºС.

Определение усилия смыкания. Усилие смыкания N см , Н, для форм со щелевым впускным литником рассчитывается по формуле [6, с. 17]:

N cмр = ра ф × Fис × N чфз × 1,0д = 4 × 1 75× 5 ,4 0× 1 −47× 28× 1,0 = 4

5

Н = 483 кН,

где р ф = 4 × 1 0 Па - давление в форме, усредненное по площади отливки [6, с.17]; 7

ма.

Fи з =д 5 ,47 ×81 −04 м 2 - площадь изделия в плоскости разъе-

Выбор термопластавтомата. По расчетному значению усилия смыкания выбираем литьевую машину Kuasy «Trusioma» 170/55 [7, с.128]. Технические характеристики литьевой машины приведены в табл. 5.7. Таблица 5.7 Технические характеристики литьевой машины Kuasy «Trusioma» Параметр

Значение параметра для модели Kuasy «Trusioma» 170/55

1

2

Узел запирания: Усилие запирания инструмента, кН Расстояние между колоннами в свету, мм: По горизонтали По вертикали Размер стороны крепежной плиты, мм (длина х высота)

103

550 320 224 660

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Окончание табл. 5.7 1 Высота инструмента, мм Максимальное расстояние между крепежными плитами, мм Ход подвижной плиты при наибольшей высоте инструмента, мм Узел пластикации и впрыска: Диаметр шнека D, мм Отношение L/D Объем впрыска, см3 Давление литья, МПа 3

Объемная скорость впрыска, cм /с Крутящий момент, Н х м Пластикационная производительность, кг/ч Мощность электронагревателя, кВт Общие данные машины: Число сухих циклов, мин-1 Суммарная установленная мощность, кВт Габаритные размеры (длина/ширина/высота), мм: Масса, кг

2 140…350 600 250 36 16,1 95 177 130 430 80 4,85 45 19,85 3980/1200/2480 2370

Расчет достижимой точности размеров изделия и исполнительных размеров. Расчет был произведен на ЭВМ с помощью программы «Конструктор» [7, с. 54]. Исходные данные: Перерабатываемый материал – термопластичный Наибольшая усадка, % - 0,7 Наименьшая усадка, % - 0,4 Тип наполнителя – порошкообразный (без наполн.) Степень точности изготовления – нормальная Категория сложности детали – сложная Метод переработки – литье под давлением Пресс-форма – многогнездная Группа точности – ГП-6 Ряд точности – РП-7

104

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Точностные возможности элементов приведены в табл. 5.8. Точностные возможности элементов № Номинал. размер 1 2 3

29,00 60,50 94,00

Таблица 5.8

Погреш ность за счет т.у.

Технол. допуск

Суммарная погрешность

Конструктор. допуск

Квалитет

0,0000 0 0,0000

0,3200 0,5500 0,8000

0,3200 0,5500 0,8000

0,3300 0,7400 0,8700

13 14 14

Предельные отклонения размеров изделия приведены в табл. 5.9. Предельные отклонения размеров изделия

Таблица 5.9

№

Номинальный разПоле доОтклонение, мм мер, мм пуска верхнее нижнее 1 29,000 h13 0,0000 -0,33 2 60,500 h14 0,0000 -0,7400 3 94,000 h14 0,0000 -0,8700 Предельные отклонения формообразующих размеров приведены в табл. 5.10. Таблица 5.10 Предельные отклонения формообразующих размеров Исполнительный размер, мм 28,860 60,160 93,760

Поле допуска H9 H9 Н9

105

Отклонение, мм верхнее нижнее 0,0520 0,0000 0,0740 0 0,0870 0,0000

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Глинских, А. Мировой рынок CAD/CAM/CAE-систем / А. Глинских. // Компьютер-Информ. – 2002. - №1. – С. 64-47. 2. Система автоматизации проектных работ [Электронный ресурс] / – Режим доступа: http: // ru.wikipedia.org / wiki, свободный 3. Микаэли, В. Как делать литьевые формы: пер. с англ. / В. Микаэли, П. Морен, Г. Мелгес. – СПб.: Профессия, 2007. – 640 с. 4. Проектирование литьевых пресс-форм [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www.abuniversal.ru / standard-parts / abeoc01.htm, свободный 5. Унифицированные детали пресс-форм [Электронный ресурс] / - Режим доступа: http: //www.newchemistry.ru, свободный 6. Конструирование изделий из пластмасс и формующей оснастки : метод. указания к практическим занятиям / сост. Ю.В. Перухин, Р.Я. Дебердеев; Казан. хим.-технол. ин-т. – Казань, 1991. – 40 с. 7. Проектирование производств изделий из пластмасс : учеб. пособие / сост. Ю.В. Перухин [и др.]; Казан. гос. технол. ун-т. – Казань, 2004. – 164 с.

106

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Ю.В. Перухин, В.В. Курносов, С.С. Ахтямова, Н.В. Улитин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЛИТЬЕВОЙ ОСНАСТКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ SOLID EDGE

Ответственный за выпуск доц. Е.Н. Мочалова

107

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Лицензия № 020404 от 6.03.97 г. Подписано в печать 24.09.2013 Бумага офсетная Печать Riso 6,75 уч.-изд. л. Тираж 100 экз.

Формат 60×84/16 6,27 усл. печ. л. Заказ «С» 146

Издательство Казанского национального исследовательского технологического университета Офсетная лаборатория Казанского национального исследовательского технологического университета 420015, Казань, К.Маркса, 68

108