Formy wtryskowe | Wykorzystanie narzędzi formowania

SOLIDWORKS jest oprogramowaniem, które pozwala nam zaprojektować, każdy element jaki tylko wymyślimy. Jedynym ograniczeniem jest tylko nasza wyobraźnia. W SOLIDWORKS najczęściej wykorzystywanymi modułami są: Arkusz Blachy, Konstrukcje spawane i projektowanie powierzchniowe. Oprócz tego istnieją również narzędzia pozwalające na wykonanie formy na nasz model. W tym artykule postaram się przedstawić kilka metod jak w łatwy sposób możemy w oprogramowaniu SOLIDWORKS stworzyć formę oraz rdzeń formujący, potrzebne do wykonania plastikowej obudowy myszki komputerowej.

Model na jakim będziemy pracować został przedstawiony poniżej na rysunku. Jak widzimy jest to model importowany. Mógł on zostać stworzony w SOLIDWORKS i zostać zapisany w formacie .step lub też mógł zostać wykonany przy zastosowaniu inżynierii odwrotnej i przeniesieniu do programu wraz z odpowiednią siatką chmury punktów.

Pierwszym krokiem jaki musimy wykonać jest odpowiednie podzielenie myszki na cześć górą i część dolną, Aby tego dokonać posłużymy się i wykorzystamy narzędzie powierzchni. Stworzymy nową powierzchnię, która przetnie nam myszkę idealnie w miejscu, które zostało zaznaczone na zdjęciu poniżej.

Wykonujemy następujące czynność w celu stworzenia powierzchni:
Wybieramy szkic 3D,
Zaznaczmy krawędź modelu,
Konwertujemy zaznaczoną krawędź na szkic 3D używając funkcji „Konwertuj elementy”,
Przechodzimy do zakładki „Powierzchnie” i wybieramy „Wyciągnięcie powierzchni”,
Wyciągamy powierzchnię symetrycznie od płaszczyzny a jako kierunek wyciągnięcia wybieramy z drzewka Feature Manager, płaszczyznę prawą. Wyciągamy powierzchnię tak aby przecinała całkowicie model myszki.

Po wykonaniu czynności opisanych powyżej mam już odpowiednie narzędzia do wykonania podziału myszki na dwie części. Posłużymy się tutaj operacją „Przecięcie”, które znajdziemy klikając odpowiednio Wstaw -> Operacje -> Przecięcie i wybierzemy powierzchnię jaką stworzyliśmy we wcześniejszych krokach oraz zaimportowany model naszej myszki komputerowej. W oknie Property Manager operacji „Przecięcie” zaznaczamy „Utwórz oba” i klikamy przycisk Przecięcie. Utworzą się dwie części myszki podzielone idealnie przez naszą powierzchnię.

Następnie wybieramy odpowiednio górną część myszki i zapisujemy ją jako pierwsza część. W kolejnym kroku powtarzamy zapis lecz tym razem zapisujemy dolną część myszki jako nowa część pod inną nazwą, tak aby móc pracować na dwóch oddzielnych plikach części .sldprt. Poniżej zaprezentowano prawidłowy podział i wygląd części górnej i dolnej.

Kolejnym etapem w procesie tworzenia odpowiednich części myszki będzie użycie operacji „Skorupa” w celu stworzenia odpowiednich ścianek i miejsca pod elementy elektroniczne. W naszym przykładzie ustawimy wartość grubości ścianki jednej i drugiej części myszki na wartość 2 mm. Po wykonaniu operacji skorupa, którą znajdziemy odpowiednio klikając Wstaw -> Operacje -> Skorupa, otrzymamy następujący wygląd naszych części.

Mając stworzone odpowiednie elementy, wykorzystamy teraz odpowiednie narzędzia formowania do stworzenia formy i stempla, dzięki którym w łatwy sposób będziemy w stanie wytworzyć część górną i dolną. Operację jakie będziemy wykonywać zostaną zaprezentowane tylko dla części dolnej, ponieważ część górna jest tworzona analogicznie.

Aby wykonać formę i stempel, musimy wykorzystać moduł „Narzędzia do form”. Najczęściej jest ona domyślnie wyłączona. W celu pokazana go klikamy na wstążki z nazwami „Operacja”, „Szkic” … prawym przyciskiem i zaznaczamy odpowiedni interesujący nas moduł.

Następnie wykonujemy następujące kroki :

W zakładce „Narzędzia do form” wybieramy operację „Linie neutralne” . Operacja ta pozwoli nam na sprecyzowanie krawędzi, do której będzie tworzony stempel. Po wybraniu operacji klikamy dolną ścianę naszej myszki i wciskamy przycisk „Analiza pochyleń” w celu zweryfikowania czy stempel który będzie formował nam kształt obudowy będzie miał swobodne wyjście z materiału. Ustalamy sobie odpowiedni kąt pochylenia, w naszym przypadku wystarczy 1 stopień.

Po wciśnięciu przycisku „Analiza pochyleń”, sprawdzamy czy ściany są odpowiednio pochylone i jeśli wszystko jest w porządku zatwierdzamy operację. Na zewnętrznej krawędzi została stworzona linia neutralna. Mając zaznaczoną lnie neutralną, wybieramy operację „Powierzchnia neutralna”. W tej operacji stworzymy sobie odpowiednią powierzchnię, która będzie rozchodziła się równomiernie od linii neutralnej. Posłuży nam ona jako informacja jak ma być kształtowana forma i stemple naszej części myszki. Odpowiednie ustawienia w zakładce Property Manager dla tej operacji zostały przedstawione na poniższej ilustracji.

Tworzymy odpowiednią płaszczyznę której pierwszym odniesieniem jest płaszczyzna przednia a drugim odniesieniem wierzchołek naszego modelu tak jak to pokazano na rysunku poniżej.

A następnie na tej płaszczyźnie tworzymy szkic prostokąta, który będzie reprezentował prostokątną formę. Wymiarujemy szkic tak jak przedstawiono na ilustracji poniżej i dodajemy odpowiednie relacje „wspólne”. Warto zaznaczyć już tutaj, że powierzchnia szkicu prostokąta powinna być mniejsza powierzchni neutralnej jaką stworzyliśmy we wcześniejszych krokach.

Mając zaznaczony szkic wybieramy operację „Oprzyrządowanie formy”, która znajduję się tak jak wcześniejsze operacje w module „Narzędzia do form”. W operacji tej tworzone będą wyciągnięcia prostokątów wraz z uformowaną w środku formą i stemplem. W oknie właściwości ustalamy jak wysokie będą wyciągnięcia oraz zaznaczmy linie neutralną jako granicę dla rdzenia oraz gniazda. Zatwierdzamy operację.

Po wykonaniu wszystkich kroków powinniśmy otrzymać gotową formę wraz ze stemplem. Dobrą praktyką będzie w tym wypadku użycie operacji „Przenieś/Kopiuj..” w celu rozstrzelenia i lepszego pokazania uzyskanego efektu. Dobrze również jest ukryć widoczność powierzchni neutralnej. Ostatecznie dla górnej i dolnej części myszki otrzymaliśmy następujące formy ze stemplami.

Jak widzimy formę i stempel formujący możemy wykonać w bardzo łatwy sposób. Oprócz opisanego powyżej procesu tworzenia formy, można jeszcze nadmienić inną metodę, która posłuży nam stworzenia formy ale już dla całego modelu a nie dla poszczególnych części myszki. Aby tego dokonać musimy przejść do pracy w złożeniach SOLIDWORKS, ponieważ tylko w złożeniach dostępna jest ta operacją, która za chwilkę użyjemy. Mając otwarty plik złożenia, wstawiamy do niego część naszego model myszki, od którego zaczynaliśmy naszą pracę. Następnie w oknie złożenia wybieramy operację „Nowa część” znajdująca się pod rozwijalną listą „Wstaw komponent” i wstawiamy nową część na płaszczyźnie prawej. Następne przechodzimy do przekonwertowania krawędzi bocznej myszki i ostatecznie tworzymy odpowiednie, symetryczne wyciągnięcie bryły dla części górnej i dolnej myszki tak jak zaprezentowano to poniżej (są to części wirtualne).

Mając już bryły musimy teraz edytować jeden z wirtualnych komponentów klikając, na któryś z nich PPM i wybierając opcję „Edytuj komponent”. Następnie wybieramy operację „Gniazdo…” , którą znajdziemy klikając odpowiednio Wstaw -> Operacja -> Gniazdo. W polu „Komponenty projektu” wybieramy komponent naszej myszki i zatwierdzamy. Wykonaną przed chwilką czynność powtarzamy dla drugiej wirtualnej części. Efektem jaki uzyskaliśmy jest stworzenie odpowiednich odciśnięć w naszych wirtualnych komponentach w kształcie myszki. Widok naszch form został pokazany poniżej za pomocą wyświetlenia ukrytych linii.

Jak widać na powyższej ilustracji został dodany również odpowiedni otwór, przez który można wprowadzić materiał do formy.

Podsumowanie

SOLIDWORKS jak widzimy może również mieć szerokie zastosowanie w tworzeniu rożnego rodzaju matryc czy form do wtryskiwania materiału. W tym artykule postarałem się przedstawić jak można zacząć przygodę z tworzeniem własnych form na przykładzie myszki komputerowej. Oczywiście, jeśli podejdziemy racjonalnie do projektowania, możemy stworzyć formy według własnych potrzeb. Jedynym ograniczeniem tak jak wspomniałem na początku będzie tylko nasza wyobraźnia i oczywiście odpowiednia wiedza inżynierska z zakresu projektowania form.

Post: Formy wtryskowe | Wykorzystanie narzędzi formowania