modeliranje preprostih gumarskih orodij z unigraphics nx6 · 2018. 8. 24. · univerza v mariboru...
TRANSCRIPT
UNIVERZA V MARIBORU
FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO
Sašo POTOČKI
MODELIRANJE PREPROSTIH GUMARSKIH ORODIJ Z UNIGRAPHICS NX6
Diplomsko delo
visokošolskega strokovnega študijskega programa Strojništvo
Maribor, januar 2009
MODELIRANJE PREPROSTIH GUMARSKIH
ORODIJ Z UNIGRAPHICS NX6
Diplomsko delo
Študent(ka): Sašo POTOČKI Študijski program: Visokošolski strokovni; Strojništvo Smer: Konstrukterstvo in gradnja strojev Mentor: izr. prof dr. Bojan DOLŠAK Somentor: mag. Jasmin KALJUN
Maribor, januar 2009
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
I Z J A V A
Podpisani Sašo POTOČKI izjavljam, da:
• je bilo predloženo diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom izr. prof dr.
Bojana DOLŠAKA in somentorstvom mag. Jasmina KALJUNA;
• predloženo diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloženo za pridobitev
kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;
• soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjižnici tehniških fakultet Univerze
v Mariboru.
Maribor, 20.01.2009 Podpis: ___________________________
II
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
ZAHVALA Zahvaljujem se mentorju izr. prof dr. Bojanu DOLŠAKU
in somentorju mag. Jasminu KALJUNU za pomoč in
vodenje pri opravljanju diplomskega dela. Zahvaljujem se
tudi ženi za vzpodbudo.
Posebna zahvala velja staršem, ki so mi omogočili študij.
III
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
MODELIRANJE PREPROSTIH GUMARSKIH ORODIJ Z UNIGRAPHICS NX6 Ključne besede: gumarska orodja, razvoj orodij, CAD, hibridno modeliranje
UDK: 621.7-11 : 004.8(043.2)
POVZETEK
Diplomsko delo obravnava praktičen primer modeliranja preprostega gumarskega orodja z
uporabo programskega orodja UNIGRAPHICS NX6.
Uporabljena je metoda hibridnega modeliranja, ki vključuje parametrično modeliranje,
eksplicitno modeliranje in modeliranje z omejitvami.
Največja težava pri predstavljenem postopku modeliranja v UNIGRAPHICS NX6 se
pojavlja v delovnem okolju za skiciranje, ko je potrebno osnovno geometrijo izdelka povečati
za določen faktor. Pri tem se asociativnost ne ohrani, kar pomeni da moramo celotno
geometrijo ponovno kotirati in definirati omejitve, če želimo v prihodnje spreminjati kakšne
parametre.
IV
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
MODELING OF SIMPLE TOOLS FOR RUBBER PRODUCTS WHIT UNIGRAPHICS NX6 Key words: rubber tools, tool development, CAD, hybrid modeling
UDK: 621.7-11 : 004.8(043.2)
ABSTRACT
Diploma treats a practical example on modeling of simple tools for rubber products using the
software UNIGRAPHICS NX6.
The basic method used is hybrid modeling. It refers to the selectively combined use of
explicit modeling, parametric modeling and constrain based modeling.
The weakness in the described process of modeling in UNIGRAPHICS NX6 occurs in
the associativity. When modeling the base geometry of the product in the work environment
»Sketch« we have to use a scale factor and UNIGRAPHICS NX6 doesn`t support associativity
in this feature. If we want to keep the parameters we again need to apply the constraints and
dimensions to the scaled object and this takes time.
V
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
KAZALO VSEBINE
1 UVOD............................................................................... - 1 -
1.1 Namen in cilji diplomskega dela ..................................................... - 1 -
1.2 Uporabljene metode diplomskega dela .......................................... - 1 -
2 UNIGRAPHICS NX6........................................................ - 2 -
2.1 Delovno okolje v UNIGRAPHICS NX6 ......................................... - 2 -
2.2 Konfiguracija osnovnih nastavitev ................................................. - 3 -
2.2.1 Konfiguracija orodnih vrstic ........................................................... - 3 -
2.2.2 Konfiguracija nivojev ..................................................................... - 5 -
3 TEHNIČNA DOKUMENTACIJA...................................... - 7 -
3.1 Dokumentacija stroja na katerem bo orodje obratovalo ............. - 7 -
3.2 Dokumentacija izdelka za izdelavo kalupa, trna ali vložka ......... - 8 -
4 MODELIRANJE SESTAVNIH DELOV............................ - 9 -
4.1 Plošče orodja ................................................................................... - 11 -
4.1.1 Plošča s kalupom spodaj ............................................................... - 11 - 4.1.1.1 Pomožne ravnine ..................................................................................... - 11 -
4.1.1.2 Utori za pritrditev .................................................................................... - 12 -
4.1.1.3 Zaokrožitev ostrih robov ......................................................................... - 13 -
4.1.1.4 Zrcaljenje operacij ................................................................................... - 14 -
4.1.1.5 Utor za vodilno letev ............................................................................... - 14 -
4.1.1.6 Izvrtine za vodila in puše......................................................................... - 14 -
4.1.1.7 Posnetje ostrih robov ............................................................................... - 16 -
4.1.2 Plošča s kalupom zgoraj................................................................ - 16 -
4.1.3 Plošča za razvod dolivnih kanalov................................................ - 18 - 4.1.3.1 Utor za centrirni obroč............................................................................. - 19 -
4.1.3.2 Navojne luknje za pritrditev centrirnega obroča ..................................... - 20 -
VI
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.1.3.3 Izvrtini za glavna vodila .......................................................................... - 21 -
4.2 Centrirni obroč ............................................................................... - 21 -
4.3 Vodilna letev.................................................................................... - 22 -
4.4 Puše .................................................................................................. - 24 -
4.5 Vodila............................................................................................... - 28 -
4.6 Izdelek in trn ................................................................................... - 29 -
4.7 Modeliranje kalupov ...................................................................... - 32 -
4.8 Razvodni kanali .............................................................................. - 37 -
5 KOMPONENTE ORODJA............................................. - 42 -
5.1 Sestavljanje komponent orodja..................................................... - 45 -
6 SKLEP........................................................................... - 52 -
SEZNAM UPORABLJENIH VIROV........................................... - 53 -
KRATEK ŽIVLJENJEPIS ........................................................ - 54 -
VII
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
KAZALO SLIK Slika 2.1 Uporabniški vmesnik [01]................................................................................................................... - 2 -
Slika 2.2 Prednastavljene podloge dokumentov in orodnih vrstic ..................................................................... - 3 -
Slika 2.3 Dodajanje ikon v orodne vrstice ......................................................................................................... - 4 -
Slika 2.4 Modifikacija orodnih vrstic................................................................................................................. - 4 -
Slika 2.5 Varnostna kopija podloge orodnih vrstic ............................................................................................ - 5 -
Slika 2.6 Work Layer, Layer Settings, Layer Category, Move to Layer............................................................ - 5 -
Slika 2.7 Kategorije nivojev (Layers) ................................................................................................................ - 6 -
Slika 3.1 Tehnična dokumentacija stroja ........................................................................................................... - 7 -
Slika 3.2 Model vpenjalnega dela stroja stroja in vpenjalnih miz...................................................................... - 8 -
Slika 3.3 Tehnična dokumentacija izdelka......................................................................................................... - 8 -
Slika 4.1 Osem gnezdno injekcijsko orodje ..................................................................................................... - 10 -
Slika 4.2 Osnova (surovec) plošče ................................................................................................................... - 11 -
Slika 4.3 Delilne ravnine osnovne plošče ........................................................................................................ - 12 -
Slika 4.4 Osnova utora za vpetje...................................................................................................................... - 13 -
Slika 4.5 Pritrdilni del utora za vpetje.............................................................................................................. - 13 -
Slika 4.6 Zaokrožitev ostrih robov................................................................................................................... - 13 -
Slika 4.7 Zrcaljenje utorov za vpetje................................................................................................................ - 14 -
Slika 4.8 Utor za vodilno letev......................................................................................................................... - 14 -
Slika 4.9 Izvrtina za glavno vodenje v plošči s kalupom spodaj...................................................................... - 15 -
Slika 4.10 Izvrtina pomožnega vodenja za vodenje vodilne letve v plošči s kalupom spodaj ......................... - 15 -
Slika 4.11 Posnetje ostrih robov ...................................................................................................................... - 16 -
Slika 4.12 Sprememba parametrov plošče s kalupom spodaj .......................................................................... - 17 -
Slika 4.13 Izvrtine plošče s kalupom zgoraj .................................................................................................... - 17 -
Slika 4.14 Prireditev plošče s kalupom zgoraj v ploščo za razvod dolivnih kanalov....................................... - 18 -
Slika 4.15 Utor za centrirni obroč .................................................................................................................... - 19 -
Slika 4.16 Navojne luknje za pritrditev centrirnega obroča ............................................................................. - 20 -
Slika 4.17 Izvrtini v plošči za razvod dolivnih kanalov ................................................................................... - 21 -
Slika 4.18 Centrirni obroč ................................................................................................................................ - 21 -
Slika 4.19 Osnova (surovec) vodilne letve....................................................................................................... - 22 -
Slika 4.20 lzvrtine za trn in vzmetni zatič v vodilni letvi................................................................................. - 22 -
Slika 4.21 Izvrtina za pušo in za pritrditev na izmetala v vodilni letvi ............................................................ - 23 -
Slika 4.22 Osnovna geometrija puše................................................................................................................ - 24 -
Slika 4.23 Izdelava modela iz osnovne geometrije (Pusa_plosca_kalup_zgoraj.prt)....................................... - 24 -
Slika 4.24 Osnovne nastavitve za delavniško risbo ......................................................................................... - 25 -
Slika 4.25 Vstavljanje pogledov v delavniško risbo ........................................................................................ - 25 -
Slika 4.26 Delavniška risba puše z importirano glavo ..................................................................................... - 26 -
Slika 4.27 Pusa_plosca_razvodna.prt............................................................................................................... - 27 -
Slika 4.28 Pusa_letev_vodilna.prt.................................................................................................................... - 27 -
VIII
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
IX
Slika 4.29 Izdelava vodila s trojnim vodenjem ................................................................................................ - 28 -
Slika 4.30 Izdelava vodila z dvojnim vodenjem .............................................................................................. - 28 -
Slika 4.31 Osnovna geometrija izdelka............................................................................................................ - 29 -
Slika 4.32 Upoštevanje faktorja skrčka izdelka in dopolnitev z osnovno geometrijo za ................................. - 30 -
Slika 4.33 Aktiviranje modula WAVE, kopiranje geometrije v nov dokument............................................... - 30 -
Slika 4.34 Izdelava modela iz osnovne geometrije izdelka.............................................................................. - 31 -
Slika 4.35 Izdelava modela iz osnovne geometrije trna ................................................................................... - 31 -
Slika 4.36 Koprijanje geometrije za izdelavo kalupa v Plosca_kalup_spodaj.prt ............................................ - 32 -
Slika 4.37 Izdelava modela pozitiva kalupa..................................................................................................... - 32 -
Slika 4.38 Pozicioniranje modela kalupa (prvič) ............................................................................................. - 33 -
Slika 4.39 Pozicioniranje modela kalupa (drugič) ........................................................................................... - 34 -
Slika 4.40 Izdelava prvega gnezda v Plosca_kalup_spodaj.prt ........................................................................ - 34 -
Slika 4.41 Izdelava osmih gnezd v Plosca_kalup_spodaj.prt........................................................................... - 35 -
Slika 4.42 Utor za centriranje trnov ................................................................................................................. - 35 -
Slika 4.43 Izdelava gnezd in utora za centriranje trnov v Plosca_kalup_zgoraj.prt........................................ - 36 -
Slika 4.44 Parametrični del modela razvodnih kanalov ................................................................................... - 37 -
Slika 4.45 Model razvodnih kanalov ............................................................................................................... - 38 -
Slika 4.46 Razvodni kanali v Plosca_razvodna.prt .......................................................................................... - 39 -
Slika 4.47 Razvodni kanali v Plosca_kalup_zgoraj.prt .................................................................................... - 40 -
Slika 4.48 Razvodni kanali v Plosca_kalup_spodaj.prt ................................................................................... - 41 -
Slika 5.1 Komponente orodja (plošče orodja).................................................................................................. - 42 -
Slika 5.2 Komponente orodja (puše, vodila).................................................................................................... - 43 -
Slika 5.3 Komponente orodja (trn, centrirni obroč, vodilna letev) in izdelek .................................................. - 44 -
Slika 5.4 Združevanje komponent: 1. Plosca_kalup_spodaj.prt + Vodilo_3_nasedi.prt.................................. - 45 -
Slika 5.5 Združevanje komponent: 2. Plosca_kalup_spodaj.prt + Vodilo_3_nasedi.prt.................................. - 46 -
Slika 5.6 Združevanje komponent: Plosca_kalup_spodaj.prt + preostala vodila ............................................. - 46 -
Slika 5.7 Združevanje komponent: Letev_vodilna + Pusa_letev_vodilna + Trn ............................................. - 47 -
Slika 5.8 Združevanje komponent: Izdelek.prt + Trn.prt ................................................................................. - 47 -
Slika 5.9 Združevanje komponent: Letev_vodilna.prt + Plosca_kalup_spodaj.prt .......................................... - 48 -
Slika 5.10 Združevanje komponent: razmnožitev komponent Izdelek.prt + Trn.prt........................................ - 48 -
Slika 5.11 Združevanje komponent: Plosca_kalup_zgoraj + Pusa_plosca_kalup_zgoraj................................ - 49 -
Slika 5.12 Združevanje komponent: Plosca_kalup_zgoraj.prt + Plosca_kalup_spodaj.prt.............................. - 49 -
Slika 5.13 Združevanje komponent: Plosca_razvodna.prt + Plosca_kalup_zgoraj.prt .................................... - 50 -
Slika 5.14 Združevanje komponent: Obroc_centrirni.prt + Plosca_razvodna.prt ............................................ - 50 -
Slika 5.15 Preprosto gumarsko orodje ............................................................................................................. - 51 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
1 UVOD
1.1 Namen in cilji diplomskega dela
Ker stremimo k efektivnem in kar se da najbolje izkoriščenem delovnem času, je zelo
pomemben pravilen pristop, ki ga uporabimo, ko se lotimo kakega dela. Popolnoma enako je
pri modeliranju gumarskih orodij. Izbrati je potrebno ustrezne metode, ki nam zagotovijo
oziroma omogočajo preprostost, kvaliteto in transparentnost v vseh fazah konstrukcijskega
procesa.
V nalogi bomo poskusili učinkovito rešiti konstrukcijo preprostega gumarskega orodja,
ter posredno prikazati filozofijo, ki se skriva za programom UNIGRAPHICS NX6.
Cilj diplome je, da bi lahko služila kot dobra vstopna točka oz. izhodišče za vsakogar,
ki bi želel spoznati programsko orodje NX6.
1.2 Uporabljene metode diplomskega dela
• Eksplicitno modeliranje (modeliranje je ne-parametrično, objekti so kreirani relativno
na model, kar pomeni: »ni nujno, da spreminjanje objekta, spremeni drugi ali končni model«).
• Parametrično modeliranje (parametrični model je tisti, kateri ima vrednosti, ki
definirajo model tako, da jih je mogoče v prihodnje spremeniti).
• »Constrain based« modeliranje (»Constrain based« model je tisti model, katerega
geometrija je določena s skupino zakonov oz. omejitev, ki so pripisane tej geometriji, npr.:
tangencialnost, pravokotnost, vzporednost,...).
• Hibridno modeliranje (modeliranje pripišemo selektivni kombinaciji uporabe vseh treh
zgoraj omenjenih načinov modeliranja; tako imamo več fleksibilnosti pri izbiri ustrezne
tehnike). [02]
- 1 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
2 UNIGRAPHICS NX6
2.1 Delovno okolje v UNIGRAPHICS NX6
Slika 2.1 Uporabniški vmesnik [01]
- 2 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
2.2 Konfiguracija osnovnih nastavitev
Preden začnemo z modeliranjem je pomembno, da si izdelamo podlogo (na kateri si poljubno
nastavimo orodne vrstice, ustrezno izdelamo strukturo nivojev, …), ki nam bo služila kot
izhodišče pri kreiranju novih dokumentov.
2.2.1 Konfiguracija orodnih vrstic
Začnemo z izdelavo podlage orodnih vrstic in izdelavo varnostne kopije z uporabo funkcije
Roles.
Zaženemo NX 6.0 in kliknemo File > New. Odpre se pogovorno okno v katerem pod
zavihkom Model, pasico Templates dva krat kliknemo na vrstico Model (Slika 2.2). Sedaj se
nahajamo v delovnem okolju in lahko pričnemo z aktiviranjem orodnih vrstic in njihovo
vizualno modifikacijo.
Vertikalno v pomožni vrstici se nahaja okence Roles, kjer lahko najdemo pred
nastavljene zbirke podlag orodnih vrstic. [03]
Slika 2.2 Prednastavljene podloge dokumentov in orodnih vrstic
- 3 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Za primer bomo pod System Defaults izbrali »Role - Essentials with full menus« (Slika
3.1), dodali par gumbov, odstranili orodno vrstico Toolbar: Curve in tekst pod gumbi v orodni
vrstici Toolbar: Assemblies, ki se nahaja na dnu aplikacije.
Na koncu orodnih vrstic (npr. Toolbar: Feature) lahko opazimo gumb, kjer lahko
aktiviramo gumbe za razne operacije. Pod Add or Remove Buttons > Feature izberemo npr.
Block, Cylinder, Cone, Sphere (Slika 2.3); gumbi se pojavijo v tej orodni vrstici.
Orodne vrstice lahko premikamo tako, da se levemu koncu s kazalcem miške
približujemo dokler se ne pojavi »križec«; s primi in spusti jo premaknemo na želeno mesto.
Slika 2.3 Dodajanje ikon v orodne vrstice
V menijski vrstici kliknemo na Tools > Costumize ali na koncu poljubne orodne vrstice
na Add or Remove Buttons > Costumize; pojavi se pogovorno okno, kjer pod zavihkom
Toolbars odkljukamo Curve (Slika 2.4). Orodna vrstica je izginila.
Slika 2.4 Modifikacija orodnih vrstic
- 4 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Še vedno v istem zavihku, poiščemo Assemblies ga označimo in na desni strani
kliknemo na kljukico Text Below Icon. Tekst pod gumbi je izginil.
Shranimo podlago, ki smo jih pravkar konfigurirali. V istem pogovornem oknu pod
zavihkom Roles kliknemo na gumb Create; odpre se pogovorno okno v katerem pod File
name vpišemo poljubno razpoznavno ime s končnico mtx. ki jo lahko kasneje ali na drugem
računalniku prikličemo z uporabo funkcije Roles > Load (Slika 3.4).
Slika 2.5 Varnostna kopija podloge orodnih vrstic
2.2.2 Konfiguracija nivojev
Ker imajo določeni delovni sklopi veliko število elementov je smiselno, da ne izgubimo
videza nad njimi. Pomembna je dobra organizacija, ki nam jo v NX-u med drugim omogočajo
nivoji. Poenostavljeno si lahko nivoje predstavljamo kot folije, na katere lahko odložimo
različne geometrijske elemente in jih lahko naredimo vidne ali nevidne. En geometrijski
element lahko pripada samo enem nivoju. Novi geometrijski elementi, ki jih kreiramo so
dodeljeni vedno delovnem nivoju »Work-layer«. Skupno imamo na razpolago 256 nivojev.
Da postanejo stvari transparentne si s števili ne moremo kaj prida pomagati, zato nam
NX omogoča, da si nivoje razdelamo po kategorijah. [02][06]
Da bodo stvari bolj jasne, v orodni vrstici Toolbar: Utility aktiviramo gumbe Work
Layer, Layer Settings, Layer Category, Move to Layer (Slika 2.6).
Slika 2.6 Work Layer, Layer Settings, Layer Category, Move to Layer
Kliknemo na gumb Layer Settings; odpre se pogovorno okno, v katerem se med
drugimi nahaja pasica Layers. Pasico, če ni odprta odpremo, da preprosto kliknemo nanjo. V
stolpcu Name vidimo oštevilčene nivoje od 1-256. Kliknemo na okence Category Display, ki
se nahaja v drugi vrstici pod pasico Layers. Ker smo na začetku, ko smo ustvarili nov
- 5 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
dokumet, kot možnost v zavihku Model in pasici Templates izbrali opcijo Model in ne Blank,
imamo na razpolago določene prednastavljene kategorije nivojev. To so Solids (Layers 1-10),
Sheets (11-20), Sketches (21-40), Curves (41-60) in Datums (61-80).
Za primer bomo dodali kategorijo Linked_Objects, ki bo vsebovala Layer-je od 101-
120. Načinov kako to storimo je več. Ena izmed možnosti je z uporabo funkcije Layer
Category. Kliknemo na gumb Layer Category v pogovorno okno, kot je prikazano na sliki 2.7
pod Category vpišemo Linked_Objects in kliknemo na Create/Edit. Odpre se novo
pogovorno okno, kjer bomo definirali oz. pripisali nivoje 101-120 kategoriji Linked_Objects.
To storimo tako, da v okence Range or Category vpišemo 101-120 in pritisnemo Enter.
Druga možnost je, da v okencu Layers z miško označimo želene številke, kliknemo Add in
dvakrat potrdimo OK (Slika 2.7). V Layer Settings lahko preverimo dodano kategorijo.
Slika 2.7 Kategorije nivojev (Layers)
Zelo preprosto premikamo objekte v želeno kategorijo z uporabo funkcije Move to
Layer. Kliknemo na Move to Layer in sledimo navodilom vrstice z namigi .
- 6 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
3 TEHNIČNA DOKUMENTACIJA
3.1 Dokumentacija stroja na katerem bo orodje obratovalo
Dokumentacija stroja ali vsaj tisti del dokumentacije, ki opisuje mere, ki so potrebne za razvoj
orodja so izhodišče za modeliranje. V našem primeru so to načrti vpenjalne mize, izmetal in
izvrtine za centrirni obroč.
Slika 5.1 točka 1 predstavlja zgornjo vpenjalno mizo z izmetali. Slika 5.1 točka 2 je
spodnja vpenjalna miza, ki bo služila kot podlaga za izdelavo spodnje pritrdilne plošče
(Plosca_kalup_spodaj). Točka 3 (vodilni kanal za vpenjanje plošče orodja) in 4 (šoba kot
podlaga za centrirni obroč) sta detajl točke 5, ki predstavlja stroj na katerem bo orodje
obratovalo. (Slika 3.1)
Slika 3.1 Tehnična dokumentacija stroja
Ko imamo zbrane vse potrebne načrte si lahko za pomoč izdelamo model tega stroja, ki
nam lahko služi za kontrolo našega orodja ali pa nam je celo pomoč pri modeliranju. Slika 3.2
točka 1 simbolično prikazuje vpenjalni del stroja, točka 2 (miza_vpenjalna_spodaj) in 3
(miza_vpenjalna_zgoraj) prikazujeta dejanska modela vpenjalnih miz iz načrtov na sliki 3.1.
- 7 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 3.2 Model vpenjalnega dela stroja stroja in vpenjalnih miz
3.2 Dokumentacija izdelka za izdelavo kalupa, trna ali vložka
Ponavadi od naročnika dobimo ustrezno dokumentacijo izdelka. Lahko jo dobimo v več
oblikah. To so: 3D model, 2D načrt ali celo končni izdelek. Kaj je v tem primeru boljše je
odvisno od postopka modeliranja in izdelka samega. Moje izkušnje so bile boljše z 2D načrti
(Slika 3.3), kajti končni izdelek se mora skladati s tehnično dokumentacijo v okviru
predpisanih toleranc.
Slika 3.3 Tehnična dokumentacija izdelka
- 8 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4 MODELIRANJE SESTAVNIH DELOV
Orodje bo injekcijsko, ker bo obratovalo na injekcijskem stroju, kar je razvidno iz slike 3.1
točka 4, ki prikazuje injekcijsko šobo.
Za izdelavo izdelka prikazanega na sliki 3.3 potrebujemo kalup, kar pomeni da
potrebujemo dve plošči, ki bosta definirali zunanjo obliko (Slika 4.1 točka 5,6).
Predpostavili bomo, da je želja naročnika osem gnezdno orodje, kar pomeni da
potrebujemo 8 trnov (Slika 4.1 točka 2), ki bodo definiral notranjo obliko izdelka.
Da ne bo potrebno snemanje vsakega trna iz kalupa posebej izdelamo vodilno letev v
katero bomo te fiksirali. Vodilno letev bomo seveda pozicionirali med plošči s kalupoma
(Slika 4.1 točka 3).
Izdelati je potrebno transport medija do kalupa. To omogočimo z razvodnimi kanali.
Ker imamo stroj z eno šobo, imamo en glavni dolivni kanal, kar posledično pomeni, da
potrebujemo dodatno ploščo, ki bo služila razvejitvi (Slika 4.1 točka 4). [05]
Izdelali bomo dve vodili (Slika 4.1 točka 7), ki bosta služili vodenju plošč in dve vodili
(Slika 4.1 točka 8) za vodenje vodilne letve. Potrebovali bomo tudi centrirni obroč (Slika 4.1
točka 1), ki bo služil centriranju šobe v orodje.
.
- 9 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.1 Osem gnezdno injekcijsko orodje
V nadaljevanju je prikazan postopek modeliranja posameznih komponent orodja,
razvodnih kanalov in izdelka.
- 10 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.1 Plošče orodja
Izdelali bomo tri plošče. Prva bo plošče s kalupom spodaj (Slika 4.1 točka 6) , ki bo nadalje
služila kot osnova za idelavo plošče s kalupom zgoraj (Slika 4.1 točka 5) in nato še razvodne
plošče (Slika 4.1 točka 4).
4.1.1 Plošča s kalupom spodaj
V orodni vrstici Toolbar: Features kliknemo na Block; odpre se pogovorno okno, kjer lahko
pod pasico Origin, če kliknemo na gumb Point Constructor nastavimo izhodiščno točko
parametrov plošče. Pomembno je poznati razliko med absolutnim koordinatnim sistemom, ki
je fiksen in delovnim koordinatnim sistemom »WCS«, ki ga lahko poljubno premikamo. Bolj
ali manj bomo zmeraj uporabljali WCS tako tudi tukaj kot možnost v pasici Coordinates
izberemo možnost Relative to WCS in kliknemo OK. Vrnili smo se v pogovorno okno Block,
kjer pod pasico Dimensions vpišemo ustrezne vrednosti (Slika 4.2).
Slika 4.2 Osnova (surovec) plošče
4.1.1.1 Pomožne ravnine
Sedaj bomo ustvarili dve pomožni ravnini, ki bosta delili orodje na 4 enake dele, kot pomoč
pri zrcaljenju in pozicioniranju pri naslednjih operacijah. Kot delovni nivo izberemo
kategorijo Datums in v nadaljevanju vse pomožne ravnine pripišemo k tej skupini.
- 11 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
V orodni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na Datum Plane. Kliknemo na
stransko ploskev plošče, nato še nasprotno stran. Kliknemo Apply in podobno storimo za
preostali dve stranski ploskvi (Slika 4.3).
Slika 4.3 Delilne ravnine osnovne plošče
4.1.1.2 Utori za pritrditev
Sedaj bomo naredili utore za pritrditev plošč. V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na
gumb Pocket. Odpre se pogovorno okno kjer kliknemo na Rectangular.
Označimo zgornjo ploskev plošče, kot horizontalno referenco pa kliknemo na zgornji
krajši rob. Ta rob je vzporednica Length v naslednjem oknu.
Za Length in Width vpišemo vrednosti kot je prikazano na sliki 6.3; ker hočemo da
ostane debelina preostalega materiala enaka 15 mm na koncu vrstice Depth kliknemo na
navzdol obrnjeno pušico, kjer izberemo možnost Reference. Kliknemo nekje na ploščo; v
pogovornem oknu se pokažejo parametri plošče. Izberemo parameter ki definira višino in
kliknem OK. Sedaj imamo v okencu Depth parameter kateremu na koncu pripišemo -15;
pojavi se novo pogovorno okno s pomočjo katerega definiramo natančno pozicijo utora. Z
Line onto Line poravnamo robove (Slika 4.4).
- 12 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.4 Osnova utora za vpetje
Ponovno kliknemo Pocket, izberemo možnost Rectangular, za ravnino izberemo dno
utora, za horizontalno referenco krajši rob dna utora, vpišemo usterzne vrednosti in
pozicioniramo; krajši rob z Line onto Line in sredino utora z daljšo delilno ravnino plošče s
Perpendicular (Slika 4.5).
Slika 4.5 Pritrdilni del utora za vpetje
4.1.1.3 Zaokrožitev ostrih robov
V opravilni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na Edge Blend in sledimo vrstici z
namigi (Slika 4.6).
Slika 4.6 Zaokrožitev ostrih robov
- 13 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.1.1.4 Zrcaljenje operacij
Ker potrebujemo utore na vseh straneh jih zrcalilmo. V Toolbar: Feature Operation
kliknemo na gumb Mirror Feature, označimo utore in zaokrožene ostre robove in potrdimo s
srednjo tipko miške. Označimo ustrezno ravnino skozi katero želimo zrcaliti. Postopek
ponovimo, da zrcalimo vpetje še na drugo stran (Slika 6.6).
Slika 4.7 Zrcaljenje utorov za vpetje
4.1.1.5 Utor za vodilno letev
V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na gumb Pocket izberemo možnost Rectangular;
kliknemo zgornjo ploskev plošče kot naležno ravnino, kot horizontalno referenco pa kliknemo
na zgornji krajši rob med utoroma. Vpišemo ustrezne mere. Z Line onto Line poravnamo
krajša robova; sredino utora z pomožno ravnino pa z Perpendicular (Slika 4.8).
Slika 4.8 Utor za vodilno letev
4.1.1.6 Izvrtine za vodila in puše
V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Hole. Odpre se pogovorno okno, kjer pod
pasico Form and Dimensions za Form izberemo Counterbored. Pod Dimensions vpišemo
mere. Pod pasico Direction preverimo, če imamo pod Hole Direction izbrano možnost
Normal to Face. Sedaj kliknemo nekje na ploskev (dno plošče), približno tam kjer želimo
izdelati izvrtino. Nahajamo se v delovnem okolju Sketcher kjer bomo definirali središčno
- 14 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
točko izvrtine. Na mestu na katerem smo označili približno izhodišče izvrtine, sedaj s
pritiskom sredinske tipke miške izdelamo točko. Točko je potrebno natančno pozicionirati. V
orodni vrstici Toolbar: Sketch Tools kliknemo na Inferred Dimensions in pozicioniramo s
pomočjo delilnih ravnin kot prikazuje slika spodaj. V orodni vrstici Toolbar: Sketcher
kliknemo na Finish Sketch. Vrnili smo se nazaj v delovno okolje Modeling in če nam mere in
pozicija ustrezajo potrdimo z OK (Slika 4.9).
Slika 4.9 Izvrtina za glavno vodenje v plošči s kalupom spodaj
Izdelali bomo še eno izvrtino za vodilo vodilne letve. Z Datum Plane Izdelamo
pomožno ravnino, ki bo delila utor za vodilno letev (Slika 4.10 točka 1). S Hole izdelamo
izvrtino z merami kot kaže slika 4.10 točka 2. V delovnem okolju Sketcher pozicioniramo
točko s pomočjo ravnine, ki smo jo nazadnje kreirali. Izdelani imamo dve izvrtini, ki jih
zrcalimo z Mirror Feature (Slika 4.10 točka 3).
Slika 4.10 Izvrtina pomožnega vodenja za vodenje vodilne letve v plošči s kalupom spodaj
- 15 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.1.1.7 Posnetje ostrih robov
V orodni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na Chamfer. V pogovornem oknu
pod pasico Offsets vpišemo ustrzne vrednosti. Označimo robove katere želimo posneti;
pritisnemo tipko Ctrl+A; izbrani so vsi robovi; pritisnemo na tipko SHIFT jo držimo in
poklikamo vse negativne ostre robe (Slika 4.11). S tem smo jih odznačili in smo potrebovali
manj časa kot če bi označevali vse ostre robove. Ploščo shranimo kot
Plosca_kalup_spodaj.prt.
Slika 4.11 Posnetje ostrih robov
4.1.2 Plošča s kalupom zgoraj
Priredili bomo določene parametre Plosca_kalup_spodaj.prt in uporabili kot podlago za
izdelavo Plosca_kalup_zgoraj.prt.
Odpremo datoteko Plosca_kalup_spodaj.prt in shranimo kot Plosca_kalup_zgoraj.prt.
Ker bo plošča s kalupom zgoraj pritrjena na izmetala, ne potrebujemo utorov za vpetje zato
jih izbrišemo. Odpremo zavihek Part Navigator; kliknemo na Rectangular Pocket kot kaže
slika 4.12 točka 1 in pritisnemo tipko Delete.
Ploščo bomo podaljšali, da bo lahko sedla na izmetala. V menijski vrstici kliknemo na
Tools nato Expressions. Odpre se pogovorno okno kjer lahko spreminjamo parametre orodja.
Kliknemo nekje na neobdelan del orodja in pod stolpcem Name v pogovornem oknu se
prikažejo izhodiščne mere plošče. Označimo parameter kot je prikazano na sliki 4.12 točka 2
in spremenimo vrednost v vrstici Formula iz 430 na 496.
- 16 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.12 Sprememba parametrov plošče s kalupom spodaj
Izbrisati je potrebno izvrtine (enak postopek kot pri brisanju utora za vpetje). V orodni
vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Hole in izdelamo novo izvrtino za pušo s parametri in
pozicijo kot kaže slika 4.13. Izdelamo luknji za pritrditev na izmetala. Sledi še zrcaljenje in
posnetje ostrih robov.
Slika 4.13 Izvrtine plošče s kalupom zgoraj
- 17 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.1.3 Plošča za razvod dolivnih kanalov
Odpremo dokument Plosca_kalup_spodaj.prt in ga shranimo kot Plosca_razvodna.prt. Ker
izvrtine za vodila vodilne letve in utora za vodilno letev ne bomo več potrebovali ju
izbrišemo. Prav tako bomo izbrisali izvrtino za glavno vodilo, ker bomo izdelali novo (lahko
bi prepozicionirali obstoječo, ampak je preprosteje izdelati novo).
Označimo izvrtini za vodila in utor za vodilno letev kot kaže slika (delilne ravnine utora
in ostalih izvrtin ni potrebno označevati, ker so odvisne od izbranih) in pritisnemo tipko
Delete (Slika 4.14).
Slika 4.14 Prireditev plošče s kalupom zgoraj v ploščo za razvod dolivnih kanalov
- 18 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.1.3.1 Utor za centrirni obroč
Obrnemo ploščo, da jo gledamo s hrbtne strani. V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo
na Extrude; v pogovornem oknu pod pasico Section kliknemo na okence Sketch Section; za
naležno ravnino izberemo ploskev na hrbtni strani.
Nahajamo se v delovnem okolju Sketcher; v orodni vrstici Toolbar: Sketch Tools
kliknemo na Circle; narišemo dva kroga in jih kotiramo z Radius (Slika 4.15 točka 1); v
orodni vrstici kliknemo na Constraints označimo obe krivulji in v pogovornem oknu
kliknemo na Concentric (Slika 4.15 točka 2); kliknemo na poljuben krogo in horizontalno
delilno ravnino; s Perpendicular pozicioniramo; označimo krog in vertikalno delilno ravnino;
s Perpendicular pozicioniramo (Slika 4.15 točka 3); kliknemo na Finish Sketch.
Pod pasico Direction kliknemo na Reverse Direction, da je smer puščice v grafičnem
oknu obrnjena v ploščo. Pod pasico Limits vpišemo vrednost 3. Pod pasico Boolean izberemo
Subtract; potrdimo s sredinske tipke miške (Slika 4.15).
Slika 4.15 Utor za centrirni obroč
- 19 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.1.3.2 Navojne luknje za pritrditev centrirnega obroča
V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Hole; pod pasico Type izberemo Threaded
Hole; označimo dno utora, kjer bodo luknje pozicionirane in dva krat potrdimo s sredinsko
tipko miške. Z Inferred Dimensions točko ustrezno kotiramo; kliknemo na Finish Sketch.
Pod Form and Dimensions vpišemo ustrezne vrednosti (Slika 4.16 točka 1).
V opravilni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na okence Instance Feature,
izberemo možnost Circular Array, označimo Threaded Hole, pod Number vpišemo 4,
pritisnem dvakrat sredinsko tipko miške. Za Type izberemo Inferred Vector, kliknemo na
naležno ploskev navojne luknje in potrdimo; označimo radialni rob utora; potrdimo z OK
(Slika 4.16 točka 2).
Slika 4.16 Navojne luknje za pritrditev centrirnega obroča
- 20 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.1.3.3 Izvrtini za glavna vodila
V opravilni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Hole. Pozicioniramo s središča plošče in
vpišemo vrednosti kot kaže slika 4.17 točka 1; v orodni vrstici Toolbar: Feature Operation
kliknemo na Mirror Feature in zrcalimo izvrtino preko delilne ravnine (Slika 4.17 točka 2).
Slika 4.17 Izvrtini v plošči za razvod dolivnih kanalov
4.2 Centrirni obroč
Odpremo nov dokument in ga shranimo kot Obroc_centrirni.prt. Z Extrude izdelamo obroč z
zunanjim premerom 49.8 mm, notranjim 30 mm in višino 6 mm (Slika 4.18 točka 1).
S Hole izdelamo luknjo 40 mm iz središča obroča in vrednostmi kot kaže slika 4.18
točka 2. Z Instance Feature izdelamo ostale 3 luknje. Uredimo posnetje ostrih robov (Slika
4.18 točka 3,4).
Slika 4.18 Centrirni obroč
- 21 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.3 Vodilna letev
Odpremo nov dokument in ga shranimo kot Letev_vodilna.prt. V orodni vrstici Toolbar:
Feature kliknemo na Block; v pogovorno okno vpišemo vrednosti kot kaže slika 4.19 točka 1.
V orodni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na Datum Plane in izdelamo
pomožne delilne ravnine (Slika 4.19) točka 2.
Slika 4.19 Osnova (surovec) vodilne letve
Na daljši vertikalni steni vodila izdelamo luknje (fi16 mm) za vodenje trnov in na
horizontalni steni luknje (fi 5 mm) za vzmetne zatiče za fiksiranje trnov (Slika 4.20 točka 1);
pozicioniramo od delilne ravnine z razdaljo 143.5 mm.
V orodni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na Instance Feature, izberemo
možnost Rectangular Array; v pogovorno okno vpišemo vrednosti kot kaže slika 4.20 točka
2; tako smo razmnožili izvrtine vzdolž osi y osem krat.
Slika 4.20 lzvrtine za trn in vzmetni zatič v vodilni letvi
- 22 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Na spodnji horizontalni steni horizontalni steni izdelamo izvrtino za puso z vrednostmi
kot kaže slika 4.21 točka 1 in pozicijo 180 mm od delilne ravnine.
Na zgornji horizontalni steni izdelamo izvrtino za pritrditev na izmetalo z vrednostmi
kot kaže slika 4.21 točka 2 in pozicijo 235 mm od delilne ravnine.
Z Mirror Feature zrcalimo izvrtini; Z Chamfer posnamemo ostre robove (Slika 4.21
točka 3,4).
Slika 4.21 Izvrtina za pušo in za pritrditev na izmetala v vodilni letvi
- 23 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.4 Puše
Odpremo nov dokument in ga shranimo kot Pusa_plosca_kalup_zgoraj.prt. V orodni vrstici
Toolbar: Feature kliknemo na okence Sketch in potrdimo z srednjo tipko miške. Nahajamo
se v delovnem okolju Sketcher. Izbrano imamo delovno ravnino XY. Z Line in Fillet
narišemo osnovo za pušo. Pomožne črte naredimo referenčne tako, da jih označimo,
pritisnemo desno tipko miške in izberemo možnost Convert To/From Reference. Skico
ustrezno kotiramo in omejimo z Constraints. Pod Sketch Name napišemo Pusa pritisnemo
tipko enter in kliknemo na Finish Sketch (Slika 4.22)
Slika 4.22 Osnovna geometrija puše
Nahajamo se v delovnem okolju Modeling. V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo
na Revolve. Označimo ustrezno geometrijo, potrdimo s srednjo tipko miške. Kliknemo na
središčno referenčno os in potrdimo z OK (Slika 4.23). Skico pripišemo nivoju Sketches.
Slika 4.23 Izdelava modela iz osnovne geometrije (Pusa_plosca_kalup_zgoraj.prt)
- 24 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Naslednje bomo prikazali princip izdelave delavniške risbe. V orodni vrstici Toolbar:
Standard kliknemo na Start in izberemo možnost Drafting. V pogovornem oknu pod pasico
Size izberemo možnost Custom Size in za Height in Length vpišemo vrednosti za A4
vertikalno postavitev. Za Scale izberemo merilo 2:1. Pod pasico Name, pod Drawing Sheet
Name vpišemo Pusa_1. Pod pasico Settings za Projection izberemo 1st Angle Projection.
Odznačimo možnost Automatically Start Base View Command; potrdimo z OK (Slika 4.24).
Slika 4.24 Osnovne nastavitve za delavniško risbo
V orodni vrstici Toolbar: Drawing kliknemo na Base View in v pogovornem oknu pod
pasico Model View kliknemo na Orient View Tool. Označimo ploskev kot je prikazano na
sliki in potrdimo z OK. Kliknemo nekje na sredini na vrhu risalne ravnine in pritisnemo
srednjo tipko miške. V menijski vrstici kliknemo na Preferences in izberemo možnost
Drafting. Odpremo zavihek View in pod Borders odznačimo opcijo Display Borders. S tem
smo se znebili kvadrata, ki obdaja projekcijo. V orodni vrstici Toolbar: Drawing kliknemo na
okence Section View in nato na importiran pogled. Za središčno točko izberemo središče
puše; kliknemo nekje na dnu grafičnega okna kjer želimo imeti prerezni pogled (Slika 4.25).
Slika 4.25 Vstavljanje pogledov v delavniško risbo
- 25 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
V orodni vrstici Toolbar: Dimension s Cylindrical, Radius in Vertical ustrezno
kotiramo poglede v prerezu Slika. Prikažemo nevidne črte; označimo oba pogleda, pritisnemo
desno tipko miške in izberemo možnost Style. V pogovornem oknu odpremo zavihek Hidden
Lines, obkljukamo Hidden Line in kod možnost, kjer je izhodiščno Invisible izberemo
Dashed. Naslednji korak je importiranje glave (File > Import > Part…). (Slika 4.26)
Slika 4.26 Delavniška risba puše z importirano glavo
- 26 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Ko imamo v celoti izdelan dokument Pusa_plosca_kalup_zgoraj.prt ga shranimo kot
Pusa_plosca_razvodna.prt. Odpremo Sketch Pusa in spremenimo zunanji radij na 16 mm.
Odpremo aplikacijo Drafting. V orodni vrstici Toolbar: Drawing kliknemo na okence
Update Views. Izberemo poglede, ki jih želimo posodobit in potrdimo z OK. (Slika 4.27)
Slika 4.27 Pusa_plosca_razvodna.prt
Podobno naredimo s pušo za vodilno letev. Shranimo jo kot Pusa_letev_vodilna.prt.
Odpremo Sketch Pusa in spremenimo zunanji radij na 14 mm in dolžino puše na 39.5 mm.
Odpremo aplikacijo Drafting in posodobimo poglede. (Slika 4.28)
Slika 4.28 Pusa_letev_vodilna.prt
- 27 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.5 Vodila
Vodila se izdelajo na podoben način kot puše. Odpremo nov dokument in shranimo kot
Vodilo_3_nasedi.prt. V aplikaciji Sketch izdelamo osnovno geometrijo jo ustrezno kotiramo
in nato v aplikaciji Modeling s pomočjo funkcije Revolve izdelamo 3D model. (Slika 4.29)
Slika 4.29 Izdelava vodila s trojnim vodenjem
Na enak način kot smo izdelali Vodilo_3_nasedi.prt izdelamo Vodilo_2_naseda.prt.
(Slika 4.30)
Slika 4.30 Izdelava vodila z dvojnim vodenjem
- 28 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.6 Izdelek in trn
Odpremo nov dokument in shranimo kot Geometrija_izdelek_trn.prt. Odpremo delovno
okolje Sketch in s pomočjo načrta slike 3.3 izdelamo prerez (Slika 4.31)
Slika 4.31 Osnovna geometrija izdelka
Izdelano imamo osnovno geometrijo, ki je potrebna za izdelavo izdelka in trna. Ker je
izdelek iz vrste gume bomo upoštevali faktor za skrček, ki bo 1.03.
Narišemo pomožno črto, ki bo služila za zrcaljenje. V orodni vrstici Toolbar: Standard
kliknemo na Transform; v pogovornem oknu pod pasico Filter kliknemo na Type Filter;
kliknemo na Curve; potrdimo z OK; označimo geometrijo in potrdimo. V novem pogovornem
oknu kliknemo na možnost Mirror Through a Line > Existing Line in kliknemo na črto, ki
smo jo prej narisali. Kliknemo na Copy, nato Cancel. (Slika 4.32 točka 1)
Naslednji korak je upoštevanje skrčka. Pritisnemo na Ctrl+T; označimo zrcaljeno
geometrijo; v pogovornem oknu kliknemo na Scale; izberemo izhodiščno točko povečave, v
Scale vpišemo faktor 1.03; v pogovornem oknu kliknemo na Move (Slika 4.32 točka 2).
Asociativnost na izvirno geometrijo se s tem postopkom žal ne ohrani, kar pomeni, da
moramo novo izdelano geometrijo ponovno ustrezno kotirat in omejit z Constraints (lahko si
pomagamo z Auto Constrain).
Ko smo s tem končali dopolnimo načrt z osnovno geometrijo, ki je potrebna za izdelavo
trna (Slika 4.32 točka 3).
- 29 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.32 Upoštevanje faktorja skrčka izdelka in dopolnitev z osnovno geometrijo za
Vrnemo se v aplikacijo Modeling. V pomožni vrstici odpremo Assembly Navigator;
znotraj tega kliknemo na desno tipko miške in aktiviramo WAVE Mode. Označimo
Geometrija_izdelek_trn, pritisnemo desno tipko miške, kliknemo na WAVE > Copy
Geometry To New Part. Odpre se pogovorno okno kjer pod pasico New File Name v vrstico
Name vpišemo Izdelek.prt; potrdimo z OK (Slika 4.33); označimo geometrijo; potrdimo z
OK. V menijski vrstici kliknemo na Window; izberemo možnost More; v pogovornem oknu
kliknemo na Izdelek.prt in potrdimo z OK. Geometrijo pripišemo nivoju Linked_Objects.
Slika 4.33 Aktiviranje modula WAVE, kopiranje geometrije v nov dokument
V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Revolve. V selekcijski vrstici za Curve
Rule izberemo možnost Single Curve; aktiviramo Stop at Intersection; označimo krivulje, ki
opisujejo izdelek; označimo vektor rotacije geometrije izdelka (Slika 4.34).
- 30 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.34 Izdelava modela iz osnovne geometrije izdelka
Odpremo dokument Geometrija_izdelek_trn.prt in ponovimo postopek izdelave izdelka
z razliko, da novi dokument shranimo kot Trn.prt in pri operaciji Revolve označimo
geometrijo, ki opisuje trn (Slika 4.35 točka 1,2)
Naslednji korak je izdelava izvrtine za pritrditev z vzmetnimi zatiči v vodilno letev.
Pritisnemo tipki Ctrl+B; označimo model; potrdimo z OK. V orodni vrstici Toolbar: Feature
kliknemo na Extrude; v selekcijski vrstici v okencu Curve Rule izberemo Single Curve in
kliknemo na krog ki definira izvrtino. V pogovornem oknu pod pasico Limits za Start
izberemo Through All, za End Through All; pod pasico Boolean za Boolean izberemo
Subtract, pritisnemo Ctrl+Shift+U, kliknemo na model; potrdimo z OK (Slika 4.35 točka 3).
Slika 4.35 Izdelava modela iz osnovne geometrije trna
- 31 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.7 Modeliranje kalupov
Odpremo dokument Geometrija_izdelek_trn.prt. Odpremo Assembly Navigator; označimo
Geometrija_izdelek_trn; kliknemo na desno tipko miške, WAVE > Copy Geometry to Part.
V pogovornem oknu kliknemo na Chose Part File in poišemo Plosca_kalup_spodaj.prt;
potrdimo z OK; označimo geometrijo; OK. V menijski vrstici kliknemo na Window > More;
dvakrat kliknemo na Plosca_kalup_spodaj.prt. Pritisnemo Ctrl+T; označimo geometrijo za
kalup; izberemo možnost Mirror Through a Line > Existing Line; označimo poljubno
prečno črto preko katere bomo zrcalili; v pogovornem oknu kliknemo Move; Cancel. (Slika
4.36)
Slika 4.36 Koprijanje geometrije za izdelavo kalupa v Plosca_kalup_spodaj.prt
V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Revolve; označimo ustrezno geometrijo
in os vrtenja (Slika 4.37). Izdelan je model, ki ga bomo odšteli od plošče.
Slika 4.37 Izdelava modela pozitiva kalupa
- 32 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Preden se lotimo odštevanja je potrebno model ustrezno pozicionirati. V menijski vrstici
kliknemo na Edit > Move Object. Kliknemo na model in potrdimo z srednjo tipko miške. Pod
pasico Transform za Motion izberemo Point to Point; označimo Specify From Point (Slika
4.38 točka 1); označimo Specify To Point (Slika 4.38 točka 2).
Slika 4.38 Pozicioniranje modela kalupa (prvič)
V menijski vrstici kliknemo na Edit > Move Object. Kliknemo na model in potrdimo z
srednjo tipko miške. Pod pasico Transform za Motion izberemo Distance. Za Inferred
Vector izberemo YC Axis in pod Distance vpišemo vrednost 46.5; kliknemo na Apply (Slika
4.39 točka 1). Ponovno kliknemo na model; potrdimo z srednjo tipko miške; za Inferred
Vector izberemo –XC Axis in pod Distance vpišemo vrednost 39.6 (Slika 4.39 točka 2).
- 33 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.39 Pozicioniranje modela kalupa (drugič)
Sledi odštevanje modela od Plosca_kalup_spodaj. V orodni vrstici Toolbar: Feature
Operation kliknemo na Subtract. Za Target označimo model, za Tool označimo ploščo;
potrdimo z OK (Slika 4.40).
Slika 4.40 Izdelava prvega gnezda v Plosca_kalup_spodaj.prt
- 34 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
V orodni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na Instance Feature >
Rectangular Array; v pogovornem oknu kliknemo na Revolve; v naslednjem pogovornem
oknu vpišemo ustrezne vrednosti; potrdimo z OK in pritisnemo Cancel (4.41 Slika).
Slika 4.41 Izdelava osmih gnezd v Plosca_kalup_spodaj.prt
Zaradi lažje izdelave (tehnološko gledano) izdelamo utor za centriranje trnov. V orodni
vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Pocket; izberemo možnost Rectangular; označimo
naležno ravnino in horizontalno referenco; vpišemo ustrezne vrednosti (Slika 4.42 točka 1) in
ustrezno pozicioniramo.
Z Edge Blend, ki se nahaja v orodni vrstici Toolbar: Feature Operation posnamemo
ostre robove z radijem 1 mm (Slika 4.42 točka 2).
Slika 4.42 Utor za centriranje trnov
- 35 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Celoten postopek, ki smo ga uporabili pri izdelavi kalupa za Plosca_kalup_spodaj.prt
ponovimo za izdelavo kalupa za Plosca_kalup_zgoraj.prt. Odpremo dokument
Geometrija_izdelek_trn.prt; geometrijo z WAVE kopiramo v Plosca_kalup_zgoraj_prt; z
Revolve izdelamo model; z Move Object ga ustrezno pozicioniramo; s Subtract odštejemo
model od plošče; z Instance Feature razmnožimo gnezda; s Pocket izdelamo centrirni utor
za trne in na koncu z Edge Blend posnamemo ostre robove. (Slika 4.43)
Slika 4.43 Izdelava gnezd in utora za centriranje trnov v Plosca_kalup_zgoraj.prt
- 36 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
4.8 Razvodni kanali
Odpremo nov dokument in shranimo kot Kanali_razvodni.prt. V orodni vrstici Toolbar:
Feature kliknemo na Cone. Pod Type izberemo Diameters and Height; pod Axis za Specify
Vector izberemo –ZC Axis; pod pasico Dimensions vpišemo ustrezne vrednosti; potrdimo z
OK (Slika 4.44 točka 1).
V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Sphere. Pod pasico Type izberemo
možnost Arc; kliknemo na rob z premorom 6 mm; potrdimo z OK (Slika 4.44 točka 2).
V orodni vrstici Toolbar: Feature kliknemo na Cylinder; Pod Axis za Specify Vector
izberemo –YC Axis, za Specify Point izberemo Arc/Ellipse/Sphere Center in označimo
nazadnje izdelan element; potrdimo z OK (Slika 4.44 točka 3).
Sledimo postopku slike 4.44 točka 4-13.
Slika 4.44 Parametrični del modela razvodnih kanalov
- 37 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Sledi zrcaljenje geometrije. V orodni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na
Mirror Feature; označimo geometrijo kot kaže slika 4.45 točka 1; potrdimo z sredinsko tipko
miške. Definiramo ravnino skozi katero bomo zrcalili in potrdimo z OK. Naslednje zrcalimo
geometrijo označeno na sliki 4.45 točka 2 in sliki 4.45 točka 3.
Slika 4.45 Model razvodnih kanalov
Združimo vse komponente geometrije razvodnih kanalov v en objekt. V orodni vrstici
Toolbar Feature Operation kliknemo na Unite; kliknemo nekje na geometrijo razvodnih
kanalov, pritisnemo tipki Ctrl+A in potrdimo z OK.
Naslednje (z WAVE > Copy Geometry to Part) kopiramo geometrijo razvodnih kanalov
v Plosca_razvodna.prt. Geometrijo z Transforms in Move Object ustrezno pozicioniramo in
nato z Subtract odštejemo od razvodne plošče (Slika 4.46).
Postopek ponovimo, da odštejemo razvodne kanale od preostalih dveh plošč
Plosce_kalup_spodaj.prt (Slika 4.47) in Plosce_kalup_zgoraj.prt (Slika 4.48).
- 38 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.46 Razvodni kanali v Plosca_razvodna.prt
- 39 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.47 Razvodni kanali v Plosca_kalup_zgoraj.prt
- 40 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 4.48 Razvodni kanali v Plosca_kalup_spodaj.prt
- 41 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
5 KOMPONENTE ORODJA
Slika 5.1 Komponente orodja (plošče orodja)
- 42 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 5.2 Komponente orodja (puše, vodila)
- 43 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Slika 5.3 Komponente orodja (trn, centrirni obroč, vodilna letev) in izdelek
- 44 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
5.1 Sestavljanje komponent orodja
Kako posamezne elemnte pri sestavljanju vključujemo v celoten sklop je zelo pomembno,
kajti pri morebitnih spremembah in pri sestavih z veliko število elementov lahko hitro pride
do dezorganizacije. Priporočljivo je, predstavljati si sestavljanje komponent v realnosti
(predvsem katere ploskve bomo združevali). V našem primeru bomo izdelali en dokument z
elementi slike 5.1, slike 5.2, slike 5.3.
Odpremo nov dokument in ga shranimo kot Orodje_xyz_asm.prt. S tipko A odpremo
orodno vrstico Toolbar: Assemblies. Kliknemo na Add Component; v pogovornem oknu pod
pasico Part, kliknemo na okence Open in poiščemo dokument Plosca_kalup_spodaj.prt; pod
pasico Placement za positioning izberemo Absolute Origin in potrdimo z Apply. Ponovno
kliknemo na okence Open, poiščemo dokument Vodilo_3_nasedi.prt; za Positioning
izberemo By Constraints in potrdimo z OK. Odprlo se je pogovorno okno Assembly
Constraints; pod pasico Type izberemo Fit; v okencu Component Preview označimo ploskev
kot kaže slika 5.4 točka 1, nato pokažemo naležno ploskev na plošči (Slika 5.4 točka 2) in
potrdimo z OK.
Slika 5.4 Združevanje komponent: 1. Plosca_kalup_spodaj.prt + Vodilo_3_nasedi.prt
Vodilo bomo omejili tudi v vertikali smeri. Vertikalno ga prestavimo za toliko, da bomo
lažje izbrali naležne ploskve. V orodni vrstici Toolbar: Assemblies kliknemo na Move
Component in označimo vodilo; v pogovornem oknu pod pasico Type izberemo možnost
Translate; pod pasico Translation v vrstico Delta Z vpišemo vrednot -50 pritisnemo Enter in
potrdimo z OK. V orodni vrstici kliknemo na Assembly Constraints; za Type izberemo Touch
- 45 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Align, pod pasico Geometry to Constrain za Orientation izberemo Touch; označimo ploskvi
kot kaže slika 5.5 točka 1 in 2; potrdimo z OK. Vodilo je sedaj omejeno vertikalno in
horizontalno, le radialno okoli svoje osi jo lahko premikamo.
Slika 5.5 Združevanje komponent: 2. Plosca_kalup_spodaj.prt + Vodilo_3_nasedi.prt
Pozicioniramo Vodilo_3_nasedi.prt in Vodilo_2_naseda.prt v preostale izvrtine
Plosca_kalup_spodaj.prt. (Slika 5.6).
Slika 5.6 Združevanje komponent: Plosca_kalup_spodaj.prt + preostala vodila
- 46 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Pritisnemo tipke Ctrl+Shitf+B. V orodni vrstici kliknemo na Add Component in
poišemo dokument Letev_vodilna.prt; pod pasico Placement za Positioning izberemo
Absolute Origin in potrdimo z Apply. Vrnili smo se v pogovorno okno Add Component kjer
dodamo dokument Pusa_letev_vodilna.prt; za Positioning izberemo By Constraints in
potrdimo z Apply; pozicioniramo podobno kot vodila. Naslednje dodamo komponento Trn.prt
(z Reverse Last Constrain pod pasico Geometry to Constrain lahko spremenimo smer
komponente) in pozicioniramo kot kaže slika 5.7 točka 1,2.
Slika 5.7 Združevanje komponent: Letev_vodilna + Pusa_letev_vodilna + Trn
Naslednji korak je združitev komponente Izdelek.prt s trnom (Slika 5.8).
Slika 5.8 Združevanje komponent: Izdelek.prt + Trn.prt
- 47 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
V orodni vrstici kliknemo na Assembly Constraints; za Type izberemo Fit; označimo
ploskev na vodilni letvi (puši) (slika 5.9 točka 1), pritisnemo Ctrl+Shift+B in na plosči
(vodilu) označimo ustrezno ploskev (Slika 5.9 točka 1); sledimo navodilom slike 5.9 točka
2,3; pritisnemo tipke Ctrl+Shift+U (vse komponente so v enem oknu).
Slika 5.9 Združevanje komponent: Letev_vodilna.prt + Plosca_kalup_spodaj.prt
V orodni vrstici kliknemo na Create Component Array; označimo izdelek in trn; za
Array Definition izberemo Linear; za Direction Definition izberemo Edge in kliknemo na
poljuben rob ki poteka vzdolž letve; pod Total Nubmer – XC vpišemo 8 pod Offset – XC 41
ali -41 (odvisno od smeri osi); dva krat potrdimo z OK. (Slika 5.10)
Slika 5.10 Združevanje komponent: razmnožitev komponent Izdelek.prt + Trn.prt
- 48 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Pritisnemo tipke Ctrl+Shift+B; kliknemo na Add Component in poiščemo komponento
Plosca_kalup_zgoraj.prt; za Positioning izberemo Absolute Origin in potrdimo z Apply.
Poiščemo komponento Pusa_plosca_kalup_zgoraj.prt; za Positioning izberemo By
Constraints in spojimo ploskve kot kaže slika 5.11. Postopek ponovimo, da dodamo isto
komponento v drugo izvrtino plošče.
Slika 5.11 Združevanje komponent: Plosca_kalup_zgoraj + Pusa_plosca_kalup_zgoraj
Kliknemo na Assembly Constraints spojimo komponento Plosca_kalup_zgoraj s
Plosca_kalup_spodaj (Slika 5.12).
Slika 5.12 Združevanje komponent: Plosca_kalup_zgoraj.prt + Plosca_kalup_spodaj.prt
- 49 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Z Add Component vstavimo komponento Plosca_razvodna. Na podoben način kot kaže
slika 5.11 dva krat vstavimo in ustrezno pozicioniramo komponento Pusa_plosca_razvodna v
izvrtini Plosca_razvodna.
Kliknemo na Assembly Constraints in pozicioniramo komponenti Plosca_razvodna +
Pusa_plosca_razvodna na Plosca_kalup_zgoraj (Slika 5.13).
Slika 5.13 Združevanje komponent: Plosca_razvodna.prt + Plosca_kalup_zgoraj.prt
Z Add Component vstavimo komponento Obroc_centrirni in pozicioniramo na
Plosca_razvodna (Slika 5.14).
Slika 5.14 Združevanje komponent: Obroc_centrirni.prt + Plosca_razvodna.prt
- 50 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
Odpremo Assembly Navigator; z desno tipko miške kliknemo nekje na praznem mestu
(tako da ne označimo komponent) in kliknemo na možnost Pack All (komponente so
združene zaradi lepše preglednosti).
Kliknemo na simbol plus pred Constraints in z desno tipko miške kliknemo na Touch
(PLOSCA_RAZVODNA, PLOSCA_KALUP_ZGORAJ); pod Convert To kliknemo na
možnost Distance. Še enkrat kliknemo nanj z desno tipko miške; izberemo možnost Edit in
pod pasico Distance vpišemo na primer vrednost -50; potrdimo z OK. Podobno storimo za
Touch (PLOSCA_KALUP_ZGORAJ, PLOSCA_KALUP_SPODAJ) in Touch
(LETEV_VODILNA, PLOSCA_KALUP_SPODAJ). (Slika 5.15)
Slika 5.15 Preprosto gumarsko orodje
- 51 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
6 SKLEP
Uporaba računalnikov je pri inženirskem delu in še posebej pri konstruiranju, oz. širše pri
razvoju novih proizvodov, že nekaj časa skorajda neizbežna. Hkrati s konkurenčnimi
zahtevami po vedno boljših in cenovno ugodnejših proizvodih, katerih razvoj mora biti
časovno čim krajši, je vloga uporabe računalniških tehnologij na tem področju vse večja.
Računalniki se uporabljajo tako v fazi konstruiranja kot tudi v fazi proizvodnje. Učinkovitost
inženirjev je z uporabo računalnikov strahotno narasla. Računalniške tehnologije omogočajo
manipulacijo z veliko količino podatkov in učinkovito medsebojno komunikacijo med
inženirskimi timi. Še več s pomočjo računalnika lahko prikažemo realno sliko bodočega
proizvoda ter simuliramo in analiziramo njegovo delovanje, ne da bi za to morali izdelati
realni prototip. Računalniško modeliranje proizvodov je danes nujno za razvoj in izdelavo
tehnološko, oblikovno in funkcionalno izpopolnjenih izdelkov, ki lahko uspešno nastopajo na
zahtevnih svetovnih tržiščih. [04]
Omejitve pri konstruiranju predstavlja predvsem programska oprema in razni moduli, ki
se od proizvajalca do proizvajalca razlikujejo. Največja težava oz. pomanjkljivost
UNIGRAPHICS NX6 pri modeliranju preprostih gumarskih orodij tipa in sistema
modeliranja kot je prikazan v tej diplomi se pojavlja v delovnem okolju »sketch«, ko je
potrebno osnovno geometrijo izdelka, zaradi upoštevanja skrčka gume pri ohlajanju, povečat
za določen faktor. Pri tem se asociativnost ne ohrani, kar pomeni da moramo celotno
geometrijo ponovno kotirati in definirati omejitve, če želimo v prihodnje spreminjati kakšne
parametre. To nas pri kompleksnejših izdelkih stane čas in s tem denar, kar pa je poglavitna
filozofija današnje gospodarske družbe.
Alternativna možnost s katero bi odpravili zgoraj omenjeno težavo v zvezi z
modeliranjem v delovnem okolju za skiciranje bi bila sledeča. V delovnem okolju za
skiciranje izdelamo osnovno geometrijo izdelka in trna brez upoštevanja skrčka. Geometrijo
kopiramo z WAVE > Copy Geometry to New Part v Trn.prt in Izdelek.prt. Z funkcijo
Revolve izdelamo 3D model. V orodni vrstici Toolbar: Feature Operation kliknemo na Scale
Body; označimo model in pod pasico Scale Factor v Uniform vpišemo vredost, ki upošteva
skrček. Kalup izdelamo na podoben način. Geometrijo kopiramo z WAVE > Copy Geometry
to Part v Plosca_kalup_spodaj.prt in Plosca_kalup_zgoraj.prt; z Revolve izdelamo 3D model
(pozitiv kalupa); z Scale Body ga povečamo; z Move Object ustrezno pozicioniramo in z
Subtract odštejemo od plošče.
- 52 -
Univerza v Mariboru – Fakulteta za strojništvo Diplomsko Delo
SEZNAM UPORABLJENIH VIROV [01] NX v6.0.0 Documentation (c) SIEMENS, 2008
[02] Practical Applications of NX, 2006 UGS Corp.
[03] Guido Klette. Unigraphics NX5 - kurz und bündig: Grundlagen für Einsteiger. Springer,
2007
[04] Dolšak Bojan. Računalniško modeliranje proizvodov : gradivo za predavanja. Maribor :
Fakulteta za strojništvo, 2008
[05] Dominick V. Rosato, Marlene G. Rosato. Injection Molding Handbook. Springer, 2000
[06] Gerhard Engelken, Wolfgang Wagner. UNIGRAPHICS - Praktikum mit NX5. Springer, 2007
- 53 -