Разработка и анализ пресс-форм – в Autodesk Inventor это просто

Общие вопросы компоновки пресс-формы

Работа над матрицей и пуансоном

Завершение компоновки пресс-формы и создание основных систем

Сборка пресс-формы

Классическое определение пресс-формы звучит так – это сложное устройство для получения изделий различной конфигурации из металлов, пластмасс, резины и других материалов под действием давления, создаваемого на литьевых машинах.

Рис. 1. Матрица пресс-формы

В данной статье я сделаю краткий обзор специализированного функционала по проектированию пресс-форм как оснастки для изготовления деталей из пластмасс, входящего в широко известную систему трехмерного твердотельного моделирования Autodesk Inventor Professional.

Для проектирования пресс-форм в Inventor имеется интегрированная среда Mold Design, которая включает набор интеллектуальных инструментов создания и управления в ленте и браузер Mold Design. Элементы в ленте расположены на трех вкладках: Компоновка пресс-формы, Пуансон/матрица, Сборка пресс-формы. Расположение команд во вкладках соответствует последовательности создания пресс-формы, что очень удобно при проектировании. Браузер Mold Design наглядно отображает в иерархической структуре данные проекта пресс-формы и позволяет управлять этими данными, в том числе обеспечивает альтернативный доступ к функциям контекстного меню.

Команды по заданию общей конфигурации пресс-формы, настройке параметров пуансона и матрицы, а также формированию компонентов литниковой системы и системы охлаждения представлены на вкладке Компоновка пресс-формы.

Рис. 2. Перечень команд на вкладке Компоновка пресс-формы

Общие вопросы компоновки пресс-формы

Рис. 3 и 4. Изменение ориентации детали

Работа над матрицей и пуансоном

Пуансон/матрица (команды вкладки становятся доступны при активации пластиковой детали или запуске команды Пуансон/матрица на вкладке Компоновка пресс-формы).

Рис. 5. Команды на вкладке Пуансон-матрица

Настройки обработки детали. Команда позволяет задать основные физические параметры процесса изготовления детали: температуру пресс-формы и расплава, максимальное давление и режим впрыска.

Рис. 6. Диалог настройки параметров обработки детали

Рис. 7. Задание параметров усадки детали

Рис. 8. Графический результат анализа по времени заполнения

Рис. 9. Сводный текстовый отчет о процессе заполнения

Рис. 10. Настройка общей заготовки для пуансона и матрицы

Создать предохраняемую поверхность. Эта поверхность (ее еще называют поверхностью зашивки) фактически определяется геометрией пластиковой детали. Как правило, при наличии в детали разного рода отверстий в процессе создания предохраняемой поверхности они зашиваются автоматически. В ряде случаев зашивку отверстий требуется выполнять вручную (команды Использовать существующую поверхность, Создать плоский фрагмент).

Создать поверхность разделения. Для автоматического построения данной поверхности для пресс-форм, используемых для отливки сравнительно простых по геометрии деталей, достаточно определить контур разъема. Чтобы определить наиболее подходящий контур разделения более сложных деталей, требуется уже в ручном режиме выбрать ребра на самой детали либо выполнить разделение граней. Также существует несколько дополнительных команд для модификации созданных поверхностей – Вытягивание поверхности разделения, Ограниченная поверхность разделения, Лучевая поверхность разделения, Удлинение поверхности разделения.

Рис. 11. Создание поверхности разделения

Рис. 12. Визуализация разделения поверхностей на пуансон и матрицу

Вставить палец литейного стержня. Функция позволяет вставить палец литейного стержня в пресс-форму и используется для создания в пластмассовой детали сквозного или глухого отверстия.

Создать вставку. Операция позволяет создавать и вставлять вставки в местах пресс-формы, наиболее нетехнологичных с точки зрения изготовления, таких как острые внутренние углы. Вставки обрезают существующие пуансон и матрицу, а также вставленные ранее другие пальцы литейного стержня и вставки и, в свою очередь, сами обрезаются существующими толкателями, питателем или охлаждающим каналом.

Завершение компоновки пресс-формы и создание основных систем

Рис. 13. Размещение деталей в многоместной пресс-форме круговым массивом

Автопрорисовка литников/Созданный вручную эскиз. В процессе выполнения этих команд автоматически либо в ручном режиме создается эскиз, на основе которого в дальнейшем формируются питатели и который включает в себя привязки для размещения литника. Для автоматического создания эскиза важно, чтобы предварительно было определено Расположение шеек питателя.

Питатель. На этом этапе определяются каналы, по которым полимер поступает из литника в шейки питателя матриц пресс-формы. Применяются с сечением в виде окружности, полукруга, трапеции, широкой трапеции, шестигранника либо U-образной формы.

Рис. 14. Создание питателя

Рис. 15. Размещение основного литника

Рис. 16. Размещение шейки питателя

Рис. 17. Добавление поднутрений

Рис. 18. Создание охлаждающих каналов

Рис. 19. Диалоговое окно проверки охлаждающих каналов

Рис. 20. Диалог настройки параметров обработки детали с учетом литниковой системы

Рис. 21. Графический результат анализа по времени заполнения с учетом литниковой системы

Сборка пресс-формы

Рис. 22. Вкладка Сборка пресс-формы в Inventor

Рис. 23. Диалоговое окно выбора исполнения пакета пресс-формы

Рис. 24. Результат автоматического создания трехмерного пакета пресс-формы

Рис. 25. Создание выталкивателей

Рис. 26. Диалог создания ползуна

Рис. 27. Диалоговое окно создания подъемников

Рис. 28. Установка литниковой втулки

Рис. 29. Добавление установочного кольца для фиксации литниковой втулки

Рис. 30. Диалог установки компонентов охлаждения

Рис. 31. Диалог создания фиксаторов

Карман заготовки. Одна из команд, функционал которой позволяет завершить конструктивное оформление сборочного узла пресс-формы. В плитах пресс-формы формируются полости для установки пуансона и матрицы.

2D чертеж. После трехмерной проработки конструкции пресс-формы Autodesk Inventor позволяет в автоматическом режиме получить плоские рабочие чертежи всего изделия в сборе и входящих узлов и деталей.

Рис. 32. Диалоговое окно выбора элементов пресс-формы для генерации рабочих чертежей

В данной статье я привел краткий обзор основного функционала программы Autodesk Inventor Professional в области проектирования пресс-форм для изготовления деталей из пластмасс методом литья под давлением. Inventor отлично справляется с этой задачей. Однако она настолько широкая и комплексная, что мне при всем желании не удалось охватить все нюансы. Возможно, я смогу сделать это в следующих публикациях, и, конечно, вы можете обратиться ко мне напрямую.