Kolm Siemens NX edulugu. NX Progressive Die Design – NX Progressive Die Design Module Kiire areng, kiire muutus

14.05.2019 kell 10:31 ütles Ljo:

Ise vormikujunduse teemasse sisenemine on väga kahjumlik ülesanne, võite kulutada palju aega, kuid sellest pole palju mõtet. Peate kas õppima kursustel / ülikoolides, vähemalt meie piirkonnas värvatakse selline kursus iga 4 aasta tagant, või minna tööle konkreetsesse vorme tootvasse ettevõttesse.

Ja MoldWizard on tööriist, kuid igal etapil peate mõistma, mida ja miks te üldse teete, milline etappidest jäi vahele ja miks.

Ma tean, et see on raske tee," ja sellest pole palju mõtet" Ma ei nõustu sellega, selline spetsialist on tänapäeval nõutud, mida rohkem vana põlvkond hõreneb ja noorte hulgas on selliseid spetsialiste vähe (minu riigi järgi otsustades), noorem põlvkond vajab seda siin ja praegu, vähe inimesi tahad seda teha. Ma ei tea, võib-olla ma eksin, lihtsalt minu arvamus. Tänan teid avameelsuse ja teema keskendunud ja punkt-punkti selgitamise eest.

8 tundi tagasi ütles Ljo:

Arvestusi saab teha pidevalt, kui ettevõttel on selline suund. Eelkõige huvitab kõiki juba enne vormi enda projekteerimist tsüklid ja valatavus, kokkutõmbumisdeformatsioonid jne.

Tasub meeles pidada, et ka vormitootjad on jagatud oma rühmadesse. Keegi kannatab kuuma jooksva sissepritse all, millel on hunnik korke/korke, kellel on paksude seinte ja klaasiga täidetud materjalidega suured osad, kellelgi on mikroosad ja keegi optikaga või kreekeritega universaalid (kõige lihtsamad vormid). ilma liuguriteta, kaldus ejektoriteta jne). Ja igal pool on nüansid, mida teised ettevõtted ei pruugi teada. Avalikus omandis pole praktiliselt ühtegi väärt materjali ja meetodit. Aga...

1) Alusta plasttoodete õigest disainist! (Malloy raamat Plastic Injection Moldings Designing)

3) Peale seda tuleb eelmainitud Pantelejev vanaviisi arvutustega hästi sisse.

4) Vaata juba tehtud vormide analooge, pane tähele kujunduslahendusi. Siin saab juba piiluda Gastrovi "Purjevormide disain 130 näites" jms kogudesse.

5) Otsige ingliskeelset kirjandust, asjakohast infot on aina rohkem. Selles etapis on juba vaja praktikat, reaalseid ülesandeid ja nende kohta nõuandeid.

P.S. see on pikk tee ja kui pole ideid selles valdkonnas tegutsemiseks, siis piisab, kui piirduda oskusega õigesti kujundada survevalu plastosad.

Esiteks suured tänud kulutatud aja eest ja teiseks ei olnud võimalik kohe vastata. Jah, laadisin alla ülaltoodud raamatutest, kuid ma ei leidnud teie austajat)))) Ponteleeva. Mul on juba projekteeritud kolmemõõtmeliste mudelite CAM-is (HyperMill OpenMind) programmide freesimise ja kirjutamise kogemus, nägin, kuidas neid testiti, kuid soovin laiendada oma teadmisi ja oskusi surve all vormide kujundamisel. Ma ei taha lihtsalt "taha", ma mõtlesin kõigile teie sõnadele, jah, see on raske, kuid see on võimalik, pole midagi võimatut! Paljud teevad seda surve all!

Need on intelligentsed lahendused toote elutsükli juhtimiseks ja tootmiseks. Siemensi PLM-i tarkvaralahendused aitavad tootjatel optimeerida oma digitaalseid tootmisprotsesse ja edendada innovatsiooni.

Lugu 1. Telcam äribuumid uue CAM süsteemiga

EttevõteTelsmith, Inc. hja kolm ja pool kuud koosNX CAM töötas välja rohkem CNC programme kui 9 kuu jooksul eelmise süsteemiga.

Hiiglaslike masinate ehitamine

Telsmith, Inc asutati üle 100 aasta tagasi ja see on spetsialiseerunud uute purustamis- ja sõelumistehaste jaoks mõeldud kivipurustusseadmete väljatöötamisele. Täna jääb Telsmith oma pärandile truuks, pakkudes uusi purusteid ja sõelu, mis vastavad tänapäeva kaevandustööstuse kasvavatele nõudmistele. 1987. aastal ostis Telsmithi Astec Industries, tunnustatud asfalditööstuse liider. Just Telsmithi äri pani aluse ettevõttele, mis kannab nüüd nime Astec Aggregate and Mining Group. Astec on nüüd suurim purustamis- ja sõelumistehaste seadmete tarnija Põhja-Ameerikas.

Üks Telsmithi peamisi kaubamärke kannab nime Iron Giant – ja selle kaubamärgi all toodetud seadmed õigustavad seda nimetust. Purustite kõrgus võib ületada 3 meetrit ja kaal üle 60 tonni. Nende hiiglaslike masinate tootmine nõuab suure võimsusega töötlemiskeskusi. Näiteks Telsmithi tehases on kasutusel vertikaalne töötluskeskus koos pöördlauaga, millega saab töödelda kuni 2,7 meetrise läbimõõduga, kuni 2,5 meetri kõrgusi ja kuni 45 tonni kaaluvaid detaile. Osade osade valmistamisel eemaldab ettevõte enam kui 45% lähtematerjalist – ja lähtematerjal ulatub malmist kuni 4140 konstruktsiooniteraseni.

sest kõrged hinnad metallide ja nõrga dollari tõttu peab Telsmith oma äri kasvu jätkamiseks kõvasti tööd tegema. CNC programmeerimise osas tähendab see, et iga töötluskeskus peab olema võimalikult tootlik. Samas tuleb järjest lühema ajaga välja töötada uued programmid CNC jaoks. "Ma pean programme kiiremini kirjutama, rohkem programme välja laskma kui kunagi varem," ütleb Telsmithi tööstusdisaini CNC-programmeerija Michael Wier.

Kiire areng, kiired muutused

Ettevõtte programmeerijad poleks saanud hakkama ilma Siemens PLM Software tarkvarata NX™. Oma eelmiselt CAM-süsteemilt NX CAM-ile üle minnes teeb Wier palju rohkem tööd kui kunagi varem. "Viimase kolme ja poole kuu jooksul olen teinud NX-iga palju tööd, mis oleks eelmise CAM-süsteemiga võtnud üheksa kuud," ütleb Wier.

Wieri sõnul valis Telsmith NX-i pärast peaaegu kõigi turul olevate CAM-süsteemide põhjalikku ülevaatamist. NX platvorm valiti mitmel põhjusel. Peamine valikukriteerium oli CNC-masinate programmeerimise igas etapis toimingute tegemiseks kuluv minimaalne aeg. "Kui ma töötan NX-iga, ei pea ma ootama 4–5 minutit, enne kui saan järgmise sammu juurde liikuda, " ütleb Wier. "Selle süsteemi töötlemisvõimsus on lihtsalt uskumatu."

Sünkroonimistehnoloogiad säästavad palju aega. See otsene lähenemine geomeetriliste mudelite loomisele põhineb funktsioonidel. Wier peab seda CAM-mudelites muudatuste tegemisel väga oluliseks. “Tänu sünkroniseerimistehnoloogiale saan mudelite omadustega vahetult manipuleerida ja neid muuta. See on üks NX-i parimaid omadusi, ütleb Wier. - Mudelite ja tööradade vahel on assotsiatiivsed seosed, tänu millele ei pea paranduste tegemisel kõike otsast alustama ja programmi ümber kirjutama. Tänu sünkroonimistehnoloogiatele saan kiiresti geomeetrias muudatusi teha ja minu kirjutatud kood kohandub nende muudatustega.

NX trajektoori modelleerimise tehnoloogia säästab ka palju aega. See võimaldab teil kõrvaldada vead, mida muidu tuvastataks ainult masinas. "Ma ei saa teha programmeerimisviga, mis võib osa kahjustada, " ütleb Wier. "NX-i modelleerimisega näen neid vigu 3D-mudelis enne, kui näeme neid päriselus."

Telsmith hindab oma masinaid nende programmeerimise raskuse järgi ja kasutab programmeerijate tootlikkuse arvutamiseks spetsiaalset valemit.

"Valem võtab arvesse asjaolu, et lihtsamate masinate jaoks on programme lihtsam kirjutada, " selgitab Wier. "Minu programmeerija hinnang NX CAM-iga on 225–193% kõrgem kui teisi CAM-süsteeme kasutavatel programmeerijatel."

Masina tootlikkuse optimeerimine

Telsmithi jaoks on väga oluline, et masinad töötaksid maksimaalse efektiivsusega ja ettevõte hindab seda väga tehniline abi Siemensist. "Ma saan neile igal ajal helistada ja nad lahendavad mu probleemi," ütleb Wier. - Ma ei pea paar päeva ootama. Samas pakuvad tuge tõelised eksperdid. Nad mitte ainult ei lahenda minu probleeme, vaid võivad pakkuda ka uusi ideid. Siemensi tugispetsialistid annavad mulle kogu vajaliku teabe meeldivaks ja edukaks tööks.

Telsmith kasutab kõikidel uutel masinatel Siemensi 840D kontrollereid. "Siemensi 840D kontrollerid annavad meile paindlikkuse, et kõik meie ideed ellu viia," ütleb Wier. Ettevõte töötleb sageli suuri detaile ning nende jaoks on väga oluline tagada masinate ja töötlustööriistade minimaalne kulumine, arvestades, et mehaaniline töötlemine toimub sageli suurel kiirusel. NX CAM-süsteem pakub täiustatud tuge kiireks töötlemiseks ja pakub meetodeid tööriista ülekoormuse vältimiseks konstantse materjali eemaldamise kiiruse ja automaatse trohhoidse tööraja töötlemisega.

Telsmithi NX CAM-süsteemiga saavutatud ajasäästu ei mõõdeta minutites ega tundides. "Uue lahenduse üks eeliseid on see, et oleme oma programmide tulemustes kindlad ja teame, et nende käivitamisel poes probleeme ei teki," kommenteerib Wier. "Me mõõdame ajasäästu mitte minutites või tundides, vaid vahetuste arvus."

2. lugu: vormide kujundamise ja nõustamisteenuste kiirendamine

CAD- jaCAM- süsteemidNX™ koos kontrollerigaSINUMERIK 840 Daidata ettevõtteidMulid Mirplex lühendada vormi arendamise aega 35%.

Suureks eeliseks on vormide kujundamise kogemusMirplex

Moules Mirplex Inc. (Mirplex Moulds Inc.) omab üle 25-aastast kogemust vormide valmistamise ja täppistöötluse vallas. Mirplexi kliendid töötavad väga erinevates tööstusharudes: spordi- ja välitegevused, farmaatsia ja jaekaubandus. Ettevõtte disainitud vormide suurus on väga erinev, alates väikestest viaalikorgivormidest kuni hiiglaslike viaalikorgivormideni, mis kaaluvad mõlemalt poolt kuni 15 tonni (kasutatakse lõbustussõiduks). Mirplex toodab järgmist tüüpi vorme: mitme õõnsusega valuvormid, kuumajooksuvormid, libisemis- ja rattanukivormid, gaasipritsevormid, survevaluvormid ja alumiiniumsulamitest valuvormid.

Alates esimese CNC-töötluskeskuse ostmisest 1987. aastal on Mirplex klienditeeninduse parandamiseks pidevalt oma tootmisvõimsust selles valdkonnas laiendanud. Nii osteti 2002. aastal 15-tonnine sildkraana ja Huroni kiirtöötluskeskus. Aastate jooksul on ettevõte saavutanud turul kindla maine ja paljud kliendid pöörduvad Mirplexi poole disaininõustamiseks. Kuid vaatamata sellele on ettevõte alati sunnitud tegutsema äärmiselt kitsas tähtajas ja globaalses konkurentsis. "Peame leidma viise hallitusseente kiirendamiseks, et olla välismaistest konkurentidest sammu võrra ees," ütleb Mirplexi mehaanikainsener ja vormidisainer Pascal Lachance.

Tugev ümbris Siemensi PLM-i osade tehnoloogialeTarkvara

Mirplex kasutab oma tootearenduseks tarkvara NX ja Siemens PLM Software SINUMERIK Computer Numerical Control (CNC) tehnoloogiat, et kiiresti kujundada vorme, et need vastaksid klientide kvaliteedi- ja täpsusnõuetele. Mirplex on varem kasutanud I-deas™ tarkvara ja kaalunud enne uue lahenduse juurutamist palju alternatiive. Ta valis NX-i tänu NX CAD- ja CAM-süsteemide sujuvale integreerimisele, NX Mold Designi tööriistale ja võimalusele saada tehnilist tuge oma emakeeles. Teised NX-i eelised olid võime luua mõnede vormide jaoks vajalikke suuri digitaalseid kooste, samuti sisseehitatud tugi Siemensi SINUMERIK 840D kontrollerile, mida Mirplex kasutab Huroni kiirtöötluskeskuse juhtimiseks. "840D saab oma kiirete lõikamisfunktsioonidega hakkama kõigi raskeimate vormi- ja stantsitöötlusnõuetega," lisab Lachance.

NX võimaldab samaaegset vormi disaini ja tööriista tee valimist. Kui Lachance hakkab vormi projekteerima, alustab kaas CNC programmeerija Eric Boucher programmeerimist NX CAM-süsteemis. Kuigi paljud disainimuudatused teeb seejärel klient, pole see võimatu, sest NX-is on mudelite geomeetriat väga lihtne muuta. "Meie probleem on selles, et klientidelt saadavad kujundused pole kunagi 100% valmis," selgitab Lachance. - Enne vormimist teeme omalt poolt mõned muudatused. NX annab meile paindlikkuse mudeli muutmiseks võimsate tööriistadega, nagu pinnamodelleerimine.

Säästke aega igal rindel

Lachance'i hinnangul kulub NX-il vormide kujundamiseks 25% vähem aega. See on osaliselt tingitud sellest, et klientide poolt soovitatud disainimuudatused võtavad nüüd 40% vähem aega. NX Mold Designi tööriist aitab samuti aega kokku hoida. "NX Mold Design aitas meie protsesse standardiseerida," ütleb Lachance. - Meil ​​on nüüd komponentide raamatukogu, mida saame taaskasutada, näiteks vormialused. Päris töö alguses on vorm juba pooleldi valmis. Tavaliselt kasutavad Mirplexi disainerid spetsiaalset Parasolid®-vormingut. "NX sobib ka selle vormingu jaoks paremini," ütleb Lachance. "Tõlkijad on NX-i sisse ehitatud ning need töötavad nii kiiresti ja täpselt, et me ei pea pindade õmblemisele üldse aega kulutama."

NX CAD-i ja NX CAM-i vaheline integreerimine muudab CAM-mudelite värskendamise pärast kujunduse muudatusi lihtsaks. Boucheri hinnangul saab disainimuudatusi nüüd teha 50% kiiremini, kui NX-süsteem varem lubas, kuna pole vaja pinnakaardistusi ümber kaardistada. Lisaks leiab ta, et NX CAM-iga on üldiselt lihtsam töötada tänu võimalusele kasutada töötlemisjärjestuse määramiseks pukseerimisoperatsioone. Samuti võimaldab mallide kasutamine suurendada info taaskasutust. See olemasolevate andmete kasutamise võimalus koos sellega, et programmeerimist saab varem alustada ja muudatusi kiiremini ellu viia, on kiirendanud tööradade genereerimist 20%. Boucher märgib: "NX CAM-iga on lihtne töötada, kuna saame oma töötlusteadmisi mallide abil jälgida ja uuesti kasutada."

„Kokkuvõttes saame NX-süsteemiga Mirplexi klientidele vormide esitamise aega lühendada 35%. Kiire tootearendustsükkel koos ettevõtte rikkalike kogemustega muudab ettevõtte maailmaturul konkurentsivõimelisemaks. Müüme oma teadmisi, ütleb Lachance. - NX-ile üleminek on kindlasti lihtsustanud ja süstematiseerinud meie CAD- ja CAM-süsteemidega töötamise meetodeid. Jätkame tihedat koostööd Siemensi PLM tarkvaraga ja püüame veelgi täiustada oma osade tootmise ja töötlemise tehnoloogiaid. Selle algatuse osana loovad Siemensi PLM-tarkvara partnerid ja kliendid oma klassi parimaid lahendusi, mis täiustavad CAM- ja CNC-integratsiooni, aitavad simuleerida ja optimeerida töötlemist, sünkroonida tootmis- ja planeerimisprotsesse ning parandada üldist tootmise kuluefektiivsust.

Moules Mirplex tänab BRP Engineering and Plastic Age Products Inc. selle ambitsioonika projekti õnnestumisele kaasaaitamise eest.

Lugu 3. Tööpinkide täiustatud täpsusega uuenduslike tehnoloogiate juurutamine

Täislahendus tootearenduseks alatesSiemens PLM Tarkvaralihtsustab suurte freespinkide projekteerimist ettevõttesFooke.

Unikaalsed freespingid

Fooke GmbH asutati pereettevõttena ja on nüüd uhke oma igivana traditsiooni üle. Ettevõte on leidnud tööpinkide tööstuses niši, millele Euroopa, India, Hiina ja USA tarnijad ei leia: väga suured freespingid, mis on kohandatud vastavalt kliendi nõudmistele ja tarnitakse ühtse lahendusena. Süsteem ei sisalda mitte ainult masinat ennast, vaid ka detailide ja töötlustööriistade fikseerimise seadmeid, samuti mõõteprogramme ja CNC programme. Nende masinatega saab freesida kuni 30 meetri pikkuseid alumiiniumsiine konstruktsioone, teostada ülitäpset vertikaalsaba töötlemist, luua ülitäpseid klaas- ja süsinikkiuga tugevdatud alumiiniumist või plastiga tugevdatud plastkatteid, teostada automudelite kiiret freesimist. ja täitma paljusid eriülesandeid.

Nõudlus selliste masinate järele kogu maailmas kasvab pidevalt, aga ka tehnilised nõuded nad tõusevad kõrgemale. Seetõttu otsustas see ligikaudu 170 töötajaga uuenduslik ettevõte oma arendusprotsessi täiustada. Eelkõige soovis juhtkond, et erinevate osakondade töötajad õpiksid projektimeeskondades tõhusamalt töötama. Samuti püüdis ettevõte ühendada erinevad IT-süsteemid ja -komponendid (kiire 5-teljeline freespink, kinnitusseade, CNC-programmid, mõõteprogrammid ja dokumentatsiooni täielik komplekt ülemaailmseks kasutuselevõtuks) kliendi jaoks terviklikuks lahenduseks. Kliendid vajavad mitte ainult vastupidavaid tootmisseadmeid, vaid ka kvaliteetset ja igakülgset müügijärgset teenindust: järelmonteerimist, laiendusi, hooldust ja garantiiremonti.

Integreeritud süsteem on ideaalne lahendus

2004. aastal alustas ettevõte 3D CAD (3D CAD) otsinguid oma 15 projekteerimisinsenerile, samuti arvutipõhise juhtimisprogrammi arendamise (CAM) moodulit, mis toetas kiiret viieteljelist töötlemist. "Vaatasime kõiki turul olevaid tuntumaid süsteeme," ütleb Hans-Jürgen Pierick, kes arvutipõhise disaini meeskonna juhina koordineeris süsteemide valiku protsessi. - Viiest CAD-süsteemist ühe valimiseks osalesid ettevõtte töötajad läbirääkimistel, paigaldasid prooviversioone ja vaatasid lahenduste tutvustusi.

Fooke valis Siemensi PLM tarkvara integreeritud täieliku toote elutsükli halduse (PLM) lahenduse. Selle komponentide hulka kuulusid süsteemid NX™, NX CAM, NX™ Nastran® ja Teamcenter®. Lisaks juurutas ettevõte VNCK virtuaalse CNC-tuuma, et simuleerida Siemens 840 D CNC-kontrolleri tööd."See üksainus süsteem oli ülesandele orienteeritud ja meie jaoks ideaalne," ütleb Pierik.

Selle lahenduse eelised ilmnesid pilootrakenduse käigus. CAD- ja CAM-süsteemide integreerimine lahendas ühilduvus- ja teisendusprobleemid ning vähendas töötunde. Ja ühe "keele" (Teamcenter) olemasolu parandas erinevate osakondade vahelise koostöö kvaliteeti.

Tööpinkide uuendus muutub reaalsuseks

Alates 2006. aastast on kõik uued Fooke masinad täielikult disainitud Siemensi PLM tarkvara platvormil. Eelkõige kehtivad lõppkasutaja eelised lineaarse ajamiga ülemise pukk-freespingi ENDURA 900LINEAR ja mobiilse sammasfreespingi ENDURA 1000LINEAR puhul. Nende masinate uus põlvkond kasutab ülemist teisaldatavat portaali. Lõplike elementide analüüsi (FEA) kasutamine arenduse ajal aitas luua tugevama, usaldusväärsema ja täpsema portaali.

Seda tüüpi masinaid kasutatakse 1,5-millimeetrise paksusega alumiiniumlehtedest (AlMg3) valmistatud lennuki Superjet 100 väliskesta viieteljeliseks freesimiseks. Portaal suudab liikuda X-teljel 7 meetrit, Y-teljel 3,5 meetrit ja Z-teljel 1,5 meetrit.Pöörleb A-teljel +120 kuni -95 kraadi ja +/-275 kraadi piki C-telge. Uuenduslik kinnitusseade kasutab 200 ajamit, millest igaüks on varustatud vaakum-iminappiga ja nende asukohta saab määrata CNC programmi abil. Üksikute draivide asukoht määratakse CAM-moodulis. Tegelikkuses määratakse detaili asukoht Renishaw andurite abil.

Klient valis kõigi nende ülesannete juhtimissüsteemiks Siemens 840 D. Siemens 840 D eelised ei kehti mitte ainult viieteljelise freesimise, vaid ka kauguse mõõtmise, nullpunkti seadmise ja ajami positsioneerimise eriülesannetes. CAM-platvormil on oma täiendavad eelised. "NX sisaldab tugevat ja avatud CAM-süsteemi, mida saab laiendada Visual Studio.net'is kirjutatud programmidega, et väljastada Siemens 840 D mõõtmis- ja juhtimisprogramme," ütleb Fooke'i CNC-süsteemide spetsialist Klaus Harke. "Järgmine samm on viieteljelise kontuuri programmeerimine."

Kogu programmi tööd saab simuleerida virtuaalse CNC kerneli VNCK abil, milles saab määrata just sellele masinale omaseid parameetreid (näiteks mass ja inerts). Selle tulemusena on arendajatel esmakordselt võimalus testida probleemi kontseptuaalset teostatavust ilma kalleid osi kahjustamata.

See projekt demonstreeris eriti selgelt Siemensi PLM-tarkvara platvormi eeliseid. "Võimalus programmeerida masinat paralleelselt töötlemisprojektiga, on vähendanud klientide jaoks masinate ehitamiseks kuluvat üldist aega," ütleb Pierik. Arvutisimulatsioon on kõrvaldanud paljud uute töötlemistehnoloogiatega seotud riskid. Lisaks on kliendid muutunud veelgi kindlamaks Fooke’i probleemide lahendamise oskuses tänu võimalusele mudelitega tutvuda. Samuti lihtsustas lahendus uute lahenduste juurutamist ja koolitust. Kõik etapid eluring juurutatud samal platvormil ja tänu sellele lahendab Fooke edukalt kõik klientide probleemid. Kõikide komponentide vaheliseks lüliks saab Teamcenter – see süsteem pakub kohest juurdepääsu kogu teabele toodete kohta, mida on vaja edasiseks ümbertöötamiseks, hoolduseks ja remondiks.

Edasine laienemine pole enam kaugel

"Siemensi PLM-tarkvara integreerimine toob meile vaieldamatut kasu," ütleb Pierik. - Fooke teeb kõik, et nad tunneksid end ja kliente. Iga tootmisettevõte lahendab klientide probleeme oma tootmisseadmetega. Fooke masinate kõrge kasutegur on märkimisväärne konkurentsieelis, mida tootmisseadmete soetamisel ei tasu alahinnata.“

Tänu nendele eelistele areneb digitaalne tootearendussüsteem nüüd kiiresti. Ettevõte kavatseb kasutada Teamcenteri sirvimisfunktsiooni, et pakkuda turunduse ja tootmisega seotud inimestele tooteteavet. Nüüd, kui Fooke'i tarkvarapakkuja UGS on liidetud Siemensi valdusfirmaks ja uueks nimeks saanud Siemens PLM Software, on Fooke'il ühtne integreeritud lahendus nii ettevõttesiseseks kui ka klientide vajadusteks.

NX Progressive Die Design – NX progressiivse stantsi disainimoodul

Al Dean

Progressiivsete stantside disain on tihedalt seotud teiste tootmiseelsete protsessidega, mis muutub eriti märgatavaks muudatuste tegemisel. Artikli autor Al Dean uuris Siemens PLM Software spetsialiseeritud NX-süsteemi tööriistade komplekti, mis aitavad selle keerulise ülesandega toime tulla.

AT viimased aastad b umbes Suurem osa Siemensi lipulaeva NX-süsteemi kohta avaldatud teabest oli pühendatud HD-PLM-ile ja sünkroontehnoloogiale, kuid palju vähem räägiti selle toote pikaajalisest kasutamisest tehnoloogilises eeltootmises. Tänapäeval on NX tõeliselt integreeritud CAD/CAM-süsteemide komplekt, mis võimaldab ettevõttel edastada andmeid eelprojekteerimise, projekteerimise ja valmistamise etappide vahel, samuti laia valikut tehnoloogiaid tööriistade, CNC-tööriistade ja muu jaoks. Versioonis NX 7 on progressiivsete stantside kujundamise võimalusi oluliselt laiendatud ja just neid me selles ülevaates käsitleme.

Pühkimismasinate ehitus

Nagu iga progressiivse stantsikujundustööriista puhul, on lähtepunktiks valmistatav osa. Reeglina on need keeruka kujuga detailid, millel on konstantne paksus ja palju elemente, mis on saadud painduva, mulgustamise, ekstrusiooni teel. Juba algtasemel on selge, et Siemensi geomeetrilise modelleerimise tööriistad pakuvad eeliseid paljude teiste levinud süsteemide ees.

Progressiivsete stantside projekteerimise protsess viiakse läbi vastupidises järjekorras: alustades detaili lõplikust kujust, mida rullitakse järjest lahti, kuni saadakse tasane toorik. Selle ülesande täitmiseks on Siemens süsteemi integreerinud mitmesuguseid tööriistu, mis kasutavad kas automaatset protsessorit või võimaldavad keerulisemate juhtumite puhul kasutajal voldid ja löögid käsitsi lahti voltida.

Kahtlemata on kõige lihtsam lahti voltida osi sirgete murdejoontega, mis on suhteliselt lihtsa geomeetriaga. Tänu sünkroontehnoloogiale suudab süsteem töötada nii oma kui ka imporditud geomeetriaga, samuti tuvastada kiiresti kõik detaili painded. Seejärel loob kasutaja tembeldamise etapid ja määrab nende tühjale ribale kandmise järjekorra. Iga järgmine etapp on omavahel seotud eelmisega, mis võimaldab teil kiiresti muudatusi teha.

Keerulisemad detailid nõuavad kasutaja sekkumist, kuid appi tulevad geomeetria südamiku võimsus ja NX-i simulatsioonifunktsioonid. Keerulise stantsitud detaili tasapinnalise mustri või vahekujude kujundamisel ei pea kasutaja mitte ainult analüüsima saadud geomeetriat (millest detail luuakse), vaid ka veenduma, et lehtmaterjali ei koguneks liigseid pingeid ja et kõige hullem - toorik ei purune. Süsteemil on palju sisseehitatud spetsiaalseid tööriistu, mis hõlbustavad vormimisprotsessi analüüsi. Need kasutavad FEM-iga sarnaseid tehnikaid ja võimaldavad teil luua täpseid ja valmistatavaid detaile. Tegelikult loob süsteem võrgu piki kõnealuse detaili kesktasapinda (kuigi võrku saab rakendada nii välis- kui ka sisepind). Seejärel kohandatakse võrk ideaalsele pinnale, millele detail paigutatakse. Võrk võimaldab teil jälgida materjali venitusastet ja on tembeldamise simulatsiooni aluseks.

Töövoog: kuidas keerulist osa tasandada Jagage osa lineaarseteks ja vabakujulisteks piirkondadeks Määrake lineaarsed eelpainded ja tagasilöögivarud Määrake vahepealsed ja tasased alad üheastmelise arvutuse (sisseehitatud CAE vormitavuse analüüsi tööriistad) abil Simuleerige üleminekuid lineaarsete ja vabakujuliste maatükkide vahel Kasutage tooriku kuju täpsustamiseks sünkroontehnoloogiat – eemaldage mittevajalikud elemendid ja viimistlege materjali mõõtmeid Määrake töötlemise järjekord

Järgmisena arvutab süsteem ülemineku ühelt tühjalt kujult teisele. Kogu arvutuse käik dokumenteeritakse HTML-vormingus aruannetega, mis kajastavad otsustusprotsessi sobivas kontekstis.

Paljude osade puhul ei ole see lähenemine (sirged painded või vabakujulised pinnad) nii ilmne ja sellistel juhtudel võimaldab süsteem kasutajatel neid modelleerimisvõtteid vastavalt vajadusele kombineerida. Võib selguda, et detaili valmistamiseks on vaja ühte keerukat vormimisoperatsiooni ja ülejäänud osa saadakse sirge painutustööriistade ja muude konstruktsioonielementide abil.

Kui stantsimisetappide projekteerimine on lõpule viidud, on järgmiseks toorikute optimaalne paigutamine läbi matriitsi liigutatavale ribale. See on lihtne ja nõuab minimaalset kasutaja sekkumist, mida võib vaja minna ainult unikaalsete funktsioonide loomiseks, nagu sooned riba õigeks orientatsiooniks ning ülekatted ja sisselõiked riba lõikamiseks. Kokkuhoiu ajal on oluline kasutada materjali võimalikult tõhusalt (ehk saada võimalikult vähe jäätmeid). Süsteem kuvab pidevalt materjali kasutusmäära ja tooriku kasutamata osa on värviliselt esile tõstetud. Seega saavutab kasutaja, muutes ribas olevate detailide vahelist kaugust ja korraldades ümber stantsimisetappe, detailide maksimaalse saagikuse, ilma et see kahjustaks kvaliteeti või valmistatavust.

Surveploki disain

Järgmine samm on stantsiploki kujundamine. Nagu enamiku moodsate vormide ja stantside disainirakenduste puhul, põhinevad ka NH Progressive Die Designi tööriistad tarnija kataloogidel. See võimaldab kasutajatel kiiresti valida valitud tarnijatelt standardkooste.

Kui tegelete ainulaadsete tööriistade tootmisega, on teie teenistuses kogu NX-i modelleerimise võimsus. Olemasolevate mudelite täiustamine näib aga olevat tõhusam, kuna neis sisalduv intelligentsus säilib. Lisaks stantsimisplaatide kataloogile on süsteemis terve sõlmede raamatukogu, mis kirjeldab ka meetodeid kohustuslike kinnitusdetailide saamiseks näiteks puurimise või keermestamise teel. Pärast kinnitusdetailide paigaldamist võite asuda kujundamise geomeetria loomisele, mis toodab soovitud detaili.

Toimingute jada on kavandatud ja simuleeritud, et kontrollida tehnoloogi kavatsuse õigsust

Selles etapis on oluline asjaolu, et kasutaja töötab intelligentse mudeliga. Kuigi kogenud tehnoloogidel on hea ettekujutus selle kohta, kus tööriistade kokkupõrked võivad aset leida, ei saa täpset pilti enne, kui on ehitatud mitmesuguseid mulgustamis-, painutus- ja vormimisvahendeid. NX pakub selliste funktsioonide loomiseks mallipõhiseid toiminguid. Need toimingud hõlmavad järgmist: lõike või massi moodustavate pindade valimine, nende pindade pikendamine ja varre loomine, samuti muud lisadetailid (nt toed, kalded, äärikud jne) ning seejärel lõikega seotud lõiked või taskud. neid. See lisab isegi väikese vahe, et vajadusel saaks stantsi sisetükke eemaldada ja üksikud sisetükid saaks kokku panna üheks tervikuks. Saadaval on ka suur hulk muid funktsioone.

Võimalusel kasutatakse neid elemente erinevates toimingutes uuesti. Näiteks kui detaili torgatakse samad augud või muud lõiked, saab neid kopeerida ja uuesti kasutada, säilitades samas ühenduse algandmetega. See on võib-olla selliste süsteemide nagu NX Progressive Die Design suurim eelis. Töötades nii oma geomeetriaga kui ka imporditud "surnud" geomeetriaga, muutub kogu edasine töö assotsiatiivseks. Muudatused ja muudatused on oluliselt lihtsustatud. Lisaks saab andmeid tulevastes projektides uuesti kasutada.

Tootmises

Kuna see lahendus põhineb NX platvormil, võimaldavad selle tööriistad kasutada süsteemi lisavõimalusi. Suurepärane näide sellest on simulatsiooni modelleerimine die kinemaatika. See aitab kontrollida, et koostu erinevad osad ei põrku kokku ega ristuks ning kas matriit tervikuna töötab korralikult. Loomulikult on pärast margi kujunduse valmimist ja kõigi ebakõlade kõrvaldamist järgmine etapp tootmiseks ettevalmistamine.

Esiteks on see tööriistateede genereerimine stantside, stantside ja vahetükkide töötlemiseks. NX-l on CAM-süsteemina kadestusväärne maine ja sellel on palju eeliseid mitte ainult plaatide valmistamisel puurimise, freesimise ja elektroforeetiliste töötluste abil, vaid ka sisetükkide loomisel. Inserdid on sageli keeruka kujuga, mille edukaks ja tõhusaks reprodutseerimiseks on vaja 5-teljelist töötlemist. Lisaks tehnoloogilistele kaalutlustele tuleb märkida laia valikut tööriistu templi dokumentatsiooni koostamiseks - ja mitte ainult tehnoloogilisest aspektist, vaid ka kokkupaneku, paigalduse ja paigalduse kirjeldamiseks. Hooldus tempel.

Arukas muudatuste juhtimine

Oleme harjunud, et muudatuste tegemine on töövoo lahutamatu osa – see on elutõde ja tegevus, mis võtab olulise osa inseneri tööajast. Kuid stantsitööriistade kavandamisel võib muudatuste tegemine olla õudusunenägu, kui kasutatav süsteem ei suuda ülesandega tõhusalt toime tulla. Muudatustööriistad on NX-i sisse ehitatud, nii et muudatusi saab teha projekti alguses, alustades hinnapakkumise päringust. Standardvormide maksumust hinnatakse tööriistade keerukuse alusel, kuid tarnija jaoks põhjustab see tavaliselt stantsil valmistatud toote kasumimarginaali langust. See olukord muutub pidevaks peavaluks.

Kui olete tööriistade maksumust alahinnanud näiteks vormimisetappide arvu ja stantsi tootlikkuse vale arvutamise tõttu, siis on suur tõenäosus saada valmistatud tootele vale hind. Kuigi osa võib tunduda lihtne valmistada, ütleb kogenud spetsialist, et lihtsad vead on kõige kulukamad ja tänapäeva keerulises olukorras. majanduslikud tingimused sellise vea hind võib olla liiga kõrge.

Tänu sellele, et tööriistasõlmed on ehitatud valmistatava detaili geomeetria alusel lahti voltimise ja vormimisetappide seadistamise teel ning see protsess toimub väga lühikese ajaga, annab süsteem reaalse võimaluse et hinnata matriitsi ja muude osade tootmisprotsessi ajal, mil paljud teised kasutajad saavad ainult riisi ehitada. Nüüd, omades palju täielikumat teavet lahendatava probleemi keerukuse kohta, on võimalik ilma oletusi tegemata ja ligikaudseid hinnanguid andmata mõistlikult pakkuda konkurentsivõimelist hinda.

Alates tellimuse pakkumisest kuni eeltootmiseni võimaldavad NX-i tööriistad optimeerida oma stantsi disaini suure tõhususega. Kuna kogu geomeetria on seotud originaaldetaili ja selle valmistamise etappidega, annab süsteem kasutajatele võimaluse vahetada samme, painutusi ja stantse, et mitte ainult saavutada soovitud kuju, vaid saavutada ka kõige tõhusam materjalikasutus ning tagada töökindlus. stantsi kasutamine kogu matriitsi kasutusaja jooksul.

Järeldus

NX-i Progressive Die Design moodul on suurepärane näide võimsa modelleerimisplatvormi kombineerimisest suure hulga tipptasemel spetsiaalsete tööriistadega. Stantsitööriistade projekteerimine on väga keeruline protsess nii toote (stantsi) disaini kui ka selle komponentide valmistamise seisukohalt. Kõige keerulisemas majandusolukorras muutub absoluutseks vajaduseks võimalus kiiresti mitte ainult hinda nimetada, vaid ka valmistoode kohale toimetada.

Kui teil on sellist tööriista vaja, siis tõenäoliselt töötate alltöövõtjana, mis raskendab olukorda veelgi. Vaja on minimeerida materjali raiskamist, suutma teha muudatusi stantsi konstruktsioonis, kui toodetav detail muutub, ning olla kindel, et projekt on kasumlik ja vastab kliendi ootustele. Kõik eelnev kehtib loomulikult ka nende kohta, kes arendavad seadmeid ettevõtte sisemisteks vajadusteks.

Üldiselt on Siemens PLM tarkvaral õnnestunud luua keskkond, kus rõhk on eriteadmistel ja automatiseerimisel. See keskkond pakub rikkalikku tööriistakomplekti osade ehitamiseks olemasolevast geomeetriast koos arenduste ja vormimise sammude loomisega, stantsiseadmete projekteerimisega ja selle tootmistehnoloogiaga – ja seda kõike võimalikult lühikese ajaga. Kuid isegi selles ideaalses automatiseeritud protsessis on ruumi protsessiinsenerile, kes saab vajadusel andmeid optimeerida ja taaskasutada. Kas on võimalik soovida midagi enamat?

Paljud esemed, mis meid igapäevaelus ümbritsevad, on valmistatud plastikust või sisaldavad plastosi. Pealegi on plastik eriti levinud kõige moodsamate disainilahenduste puhul ning mida moodsam on ese, seda tõenäolisemalt on see peaaegu täielikult plastosadest valmistatud. Plastist püütakse valmistada mitte ainult kereosi, vaid sageli ka kandvaid elemente ja arvukalt mehhanismide osi. Ja kui võtta arvesse sellist tööstust nagu tarbekaupade tootmine, siis polümeerid mitte ainult ei hõivanud seal oma niši, vaid surusid oluliselt ka traditsiooniliselt kasutatavaid materjale.

Millega see seotud on?

Nagu metallid ja muud materjalid, mida inimesed tootmises kasutavad, on ka plast konstruktsioonimaterjal. Kuid on vale pidada neid lihtsalt konstruktsioonimaterjaliks.

Polümeeridel on mitmeid ainulaadseid omadusi. Enamik plastmaterjale on hästi värvitav ning neil on suurepärased elektri- ja soojusisolatsiooniomadused.

Kuid kõige olulisem ja väärtuslikum omadus on see, et plastile on lihtsam anda vajalikku kuju võrreldes metalli või muu konstruktsioonimaterjaliga. Piisab moodustava õõnsuse korrektsest ehitamisest ja saame peaaegu piiramatu arvu sama tüüpi osi. Ja samade osade saamiseks metallist on vaja teha kas stantsimis- või lõikamistoiminguid või muid üsna keerukaid tehnoloogilisi protsesse.

Kõigi nende omaduste kombinatsioon määrab polümeeride massilise kasutamise kaasaegses tööstuses.

Polümeerdetailid saadakse vormide abil. Vormi valmistamise protsess ise on üsna keeruline ja seotud märkimisväärsete kuludega. Kuid nagu juba mainitud, saate pärast vormi valmistamist saada palju detaile. Seetõttu võib osade tootmine valuvormide abil end ära tasuda vaid siis, kui tooted on masstoodang. Mida rohkem osi lühikese ajaga kätte saadakse, seda kiiremini vormid end ära tasuvad.

Sellest lähtuvalt saame vormide projekteerimise ja valmistamise protsessi jaoks sõnastada kaks põhiülesannet - valmistada see võimalikult odavalt ja kiirelt, antud toote kvaliteediga.

Esimene ülesanne tuleneb loogiliselt plastosade endi ülesannetest. Nagu juba mainitud, võib hallitus end ära tasuda ainult toodete masstootmise korral. Aga mida teha, kui vaja on vähe osi ja vaja on spetsiaalselt polümeeridest valmistatud osi - erinevast materjalist need ei sobi tehnoloogilistel põhjustel, sageli seetõttu, et osade partii hankimise erinev meetod on veelgi kallim. See tähendab, et ikkagi on vaja teha vorm, kasutada survevalumasinat, osta nende osade jaoks materjali jne. Kõige ilmsem viis tootmises raha säästa on muuta tootmisprotsess võimalikult odavaks. Seda on võimalik saavutada standardiseeritud osade andmebaaside abil - GOST, vormitootjate standardid ( EMC, DME ja teised). Vahetatavad standardosad koos juba tõestatud tootmistehnoloogiaga aitavad vormide tootmisprotsessi ühtlustada. Samuti saate hoolikalt arvutada, kui palju ja kuhu tuleb materjali ja energiat parima tulemuse saavutamiseks rakendada - see aitab meil CAD-CAE - süsteemid. See aitab säästa ka materjali ja energiat, mitte investeerida liiga palju disaini.

See tähendab, et standardimise ja projekteerimise automatiseerimise tööriistade kasutamine võib vähendada tootmiskulusid ja projekteerimisaega.

Teine ülesanne on seotud sellega, et toode peaks võimalikult kiiresti turule ilmuma. Äge konkurents tööstuses on viimastel aastatel ainult süvenenud, toodetakse palju kaupu, mis on sisuliselt sama tüüpi. Ja tarbija valib sageli mõne väikese hulga omaduste järgi. Näiteks pakutakse uut toodet minimaalselt uute funktsioonidega, kuid toote korpus ja juhtelementide paigutus on täiesti erinev vanast. Klientidele see meeldib ja toode hakkab nõudma. Kuid konkurendid töötavad välja ka oma disaini, loovad oma tootesarja ja peagi hakkavad nende tooted nõudma. Ja kui te ei loo midagi uut võimalikult lühikese ajaga, võite väga kiiresti avastada, et nad ei osta mitte teie, vaid konkurentide tooteid.

Esimese ülesande lahendamiseks kasutatud meetodid on rakendatavad ka teise ülesande lahendamisel. Võttes tooriku andmebaasist, ei ole vaja uut plaati, puksi, tõukurit või muud vormikomplekti osa projekteerida, kiirem on projekteerimisprotsess ise läbi viia. Ja tegelikult saab kogu projekteerimise taandada ainult uute vormiehituselementide ehitamiseks, mis oleks ideaalne variant.

Vaatame CAD-i lähemalt.

Pole kahtlust, et CAD-keskkonnas töötamine võib kiirendada ja vähendada projekteerimisprotsessi maksumust. Kuid enamik CAD-süsteeme on loodud arusaamisega, et nende abiga on võimalik luua igasugust disaini. Disainiobjektist endast konkreetselt ei räägita. Samal ajal on konkreetsete objektirühmade – näiteks templite – kujundamisel tehnikate komplekt, mis võimaldab kiirendada nende konkreetsete objektide kujundamise protsessi ja on vaevalt rakendatav muude tootmisobjektide puhul. Näiteks standardosade komplekt, tööriistad stantsitüübi arvutamiseks ja valimiseks jne. Ja need asjad ei tule tõenäoliselt kasuks millegi muu kujundamisel.

Sama kehtib ka kõigi teiste struktuuride kohta.

Täielikku arvutipõhise projekteerimissüsteemi, omamoodi globaalset CAD-i, mis võtaks arvesse kõigi objektide disaini üldiselt, on äärmiselt keeruline luua. Selle süsteemi kulusid ei kata kunagi, süsteem lihtsalt ei tasu end ära - sellise süsteemi kasutusala on liiga spetsiifiline, selle keerukus on liiga suur.

Ja seetõttu püütakse luua teatud keskmist CAD , tuum, milles saate teoreetiliselt luua kõike, mida soovite, kuid keskmisel tasemel. See tähendab, et töötades CAD osaliselt saadakse lõpuks tootmisobjekti ruumiline tahke mudel ja saadakse ka selle joonised.

Pöördume tagasi teise ülesande juurde, mida on eespool kirjeldatud. Peame seda tegema nii kiiresti kui võimalik, kuid tuletan teile meelde, kvaliteeti ohverdamata! Ja ka hinnata võimalust, mis on meie jaoks odavaim, st seotud madalaimate tootmiskuludega.

Ise CAD , mis sisaldab kolmemõõtmelist soliidset disaini, annab meile palju paindlikkust disainivalikute kujundamisel ja sorteerimisel, kuid kiirus ei ole sellegipoolest ilmselgelt piisav.

Ja siis leiti maailmas teine ​​lahendus. Kui sa ei saa kõhtu täis automatiseeritud süsteem disaini, miks mitte automatiseerida üksikute objektirühmade projekteerimist?

See tähendab, et CAD põhiprogrammile pakutakse teatud rakendust, põhiprogrammiga töötavat tarkvaramoodulit, mis sisaldab kõike konkreetse struktuuri kujundamiseks vajalikku.

Nende moodulite kasutamine võimaldab vähendada projekteerimisaega veelgi rohkem kui ainult ühega töötades CAD -kernel ja samal ajal ei koorma põhiprogrammi tarbetute funktsioonidega. Põhiprogramm on tuumik, millel põhinevad abimoodulid.

Pea kõik kaasaegsed CAD-süsteemid pakuvad vormidisaini lahendusi. Saadud kompleksid vormide valmistamise ettevalmistamiseks - südamik CAD ja vormide kujundamisel abistavaid erifunktsioone sisaldav tarkvaramoodul – on väga laialdaselt kasutusel nii välismaal kui ka meil.

Samas erinevad automatiseerituse tase ja kasutajate osalemine vormide kujundamise protsessis mõnel juhul üsna oluliselt.