Меню

Точное конструирование и производство рабочих поверхностей

Точное конструирование рабочих поверхностей в CAD-системе экономит огромное количество времени на фазе отладки


Рабочие поверхности – это участки формующего инструмента, с которыми соприкасается лист. Рабочие поверхности есть у всех компонентов инструмента: матрица, пуансон, прижим и все мелкие детали для обрезки и дополнительного формования.

Если при конструировании рабочих поверхностей в CAD-программе учесть толщину листа, эффект истончения и зазоры в инструментах в натуральную величину, то можно сэкономить несколько сотен часов работы при NC-программировании, производстве на станке и отладке.

Из-за мнимой сложности зачастую конструирование рабочих поверхностей выполняется с учётом особенностей только одной стороны листа (например, той, что касается матрицы). Поэтому для производства на станке с ЧПУ с другой стороны листа в NC-программу интегрируются показатели смещения (= толщина листа). Для того чтобы учесть эффекты истончения и зазоры, в NC-программы включают припуски. Такой подход быстро даёт результаты, однако требует огромного объёма доработки вручную в шабровочных прессах и в большинстве случаев дополнительных циклов отладки.

Tebis предлагает функции автоматического конструирования рабочих поверхностей. Инженеры-конструкторы могут следовать точным указаниям и создавать магазины инструментов, при которых в CAD-модели учитываются все известные и смоделированные эффекты формования.

Рабочие поверхности: обычный метод
Поверхности контакта (положительные припуски) и зазоры (отрицательные припуски) не конструируются точно, а выфрезеровываются на рабочих поверхностях штамповочного инструмента посредством припусков в NC-программе. В результате CAD-модель (пунктирная линия) не соответствует результату фрезерования (красная линия).

Рабочие поверхности: метод Tebis
Поверхности контакта (положительные припуски) и зазоры (отрицательные припуски) точно конструируются в CAD-программе с участками перехода (зелёная линия). Фреза вырезает деталь на основе CAD-модели. Фрезерованные компоненты инструмента и сконструированная в CAD-программе модель, включая рабочие поверхности, идентичны.


Автоматическая подготовка скруглений для вытяжки в рабочих поверхностях и придание им пологой формы

Под технологической подготовкой скруглений производители инструментов понимают уменьшение скругления на вогнутых участках матрицы, пуансона и всех мелких деталях, необходимое для того, чтобы во время формования лист на этих участках соприкасался только с одной стороной инструмента.

На выпуклых участках рабочей поверхности этот эффект достигается путем сглаживания скруглений до пологого состояния.

Изменяйте конструкцию рабочих поверхностей в CAD-программе по своему усмотрению. Это поможет стабилизировать весь процесс, от моделирования формования до отладки. Изменения участков скругления рабочих поверхностей, предпринятые в NC-программе в CAD, быстро и точно применяются в инструменте. Кроме того, вы можете вносить необходимые изменения в целях стабилизации процесса.

Tebis автоматически распознаёт вогнутые скругления рабочих поверхностей, одним нажатием кнопки уменьшает радиус скругления и создаёт тангенциальные переходы к примыкающим поверхностям.

Выпуклые скругления рабочих поверхностей графической модели пользователь может изменять интерактивно, в режиме реального времени. Размер изменения пользователь Tebis может задать путем перетягивания стрелки.


Автоматическое конструирование поверхностей сжатия и свободных поверхностей для вытяжки

Плоскостные участки штамповочного инструмента, в которых лист следует удерживать во время вытяжки, должны иметь области давления. И наоборот, лист легче поддаётся растяжению в тех участках, где имеются свободные поверхности, то есть там, где на лист не оказывается давление.

Зелёные участки остаются без изменений, для красных участков Tebis автоматически рассчитывает положительные и отрицательные припуски, оранжевым цветом выделены участки перехода.

Функция сравнения позволяет просмотреть и измерить расхождения между состояниями "до" и "после".


Автоматическое создание поверхностей реза 

Конструктор рабочих поверхностей Tebis одним нажатием кнопки создаёт поверхности реза нижнего ножа с учётом зазора и выемок и с постоянной шириной режущей кромки. Впоследствии расчёты рабочей поверхности применяются при изготовлении нижнего формующего пуансона.

На основе двухмерных и трёхмерных кривых Tebis автоматически рассчитывает поверхности реза (светлые участки) с отменами (тёмные участки).

В прессе режущий нож разрезает лист (зелёный) на нижнем ноже.

Совет: для конструирования режущих ножей также используйте автоматический процесс проектирования мелких деталей Tebis. 
 


Автоматическое конструирование режущих ножей

Режущие ножи относятся к мелким деталям штамповочного инструмента, и процесс их конструирования и производства можно во многом автоматизировать. Функция автоматического конструирования Tebis использует геометрии поверхностей и трёхмерных тел, создаёт поверхности формы и реза с припуском и отменами и точно раскраивает твёрдые тела, автоматически генерируя поверхности добавочных геометрий и перехлёстов.
Отверстия и посадочные отверстия, необходимые для закрепления ножа, определяются заданными параметрами монтажа конструкционной системы Solid. Закрывающие поверхности, необходимые для фрезерования ножей, создаются автоматически.

Процесс проектирования мелких деталей Tebis, отличающийся высокой степенью автоматизации, использует предварительно установленные параметры твёрдого тела и рабочих поверхностей и позволяет практически одним нажатием кнопки изготовить точный и полностью сконструированный режущий нож.

Перед изготовлением ножей на фрезерном станке необходимо закрыть отверстия и посадочные отверстия. Tebis создаёт закрывающие поверхности автоматически.

 

Ко всем отверстиям и посадочным отверстиям Tebis применяет Feature-элементы отверстий из библиотеки Tebis, которая формируется в ходе структурирования процессов. Каждому Feature-элементу отверстия присвоена определённая последовательность обработки на станке с ЧПУ с информацией об инструментах и параметрах резания.


Компенсация прогиба инструмента

На верхнюю часть крупноформатных штамповочных инструментов воздействует сила тяжести, которая в зависимости от жёсткости системы, включающей в себя формовочный пресс, может привести к нежелательному прогибу матрицы. Программа Tebis автоматически и надёжно компенсирует это физическое явление в рабочих поверхностях. Трансформационная технология Tebis автоматически преобразует сложные топологии свободной формы, следуя заданному правилу формования, сформулировать которое очень просто. См. также раздел "Отпружинивание".

В исходном состоянии матрица прогибается, из-за чего зазор между матрицей и пуансоном в центре становится меньше, чем по краям.

После компенсации прогиба инструмента все рабочие поверхности изменились лишь минимально. В центре инструмента, где рассчитанный прогиб оказался наибольшим, компенсация также максимальная.

 

Преимущества в рамках процесса в целом

  • Быстрое и надёжное NC-программирование: точные рабочие поверхности – необходимый элемент технологий автоматизации и моделирования для станков с ЧПУ
  • Быстрое изготовление на станке: точные рабочие поверхности – обязательное условие для применения фрез с высокой скоростью подачи (HFC-фрез)
  • Минимум ручной обработки на фазе отладки: инструменты с точными рабочими поверхностями не имеют видимых кантов и выступов 

 


Что говорят наши клиенты

Раньше, если мы случайно упускали хоть одну зону сжатия, приходилось тратить до 10 000 евро на исправление ошибки. А теперь инструменты для изготовления дверей, на дополнительную обработку которых ранее отводилось по 160 часов, устанавливаем прямо в пресс.

Роланд Шёбель, руководитель подразделения автоматизированного производства, завод по производству пресс-форм в Вольфсбурге, Volkswagen AG

Благодаря Tebis мы оптимизировали весь производственный процесс, работаем быстрее, легко адаптируемся к изменяющимся требованиям, производим продукцию эффективнее и надёжнее. Во многом это обусловлено универсальностью программного обеспечения, равного которому просто нет.

Бьёрн Винд, руководитель рабочей группы по подготовке к производству и изготовлению на станках с ЧПУ, Merima Präzisions-Werkzeugbau GmbH


White Paper

Основные трудности инструментального производства с обработкой листового металла: идеальное взаимодействие между виртуальным и реальным миром

Подготовка рабочих поверхностей в системе Tebis включает в себя компенсацию утончения листа, внесение областей давления и конструирование негативных радиусов. С помощью специализированных функций можно программировать без виртуальной толщины стенок таким образом, что видимые канты и выступы исчезают с поверхности пресс-форм. В процесс легко интегрируются компенсация прогиба и деформации инструмента: для этого можно задать правила перегиба...
Узнать больше

Эволюция обработки листового материала: сквозная автоматизация в духе концепции "Индустрия 4.0"

Компания Tebis разработала программные процессы специально для производства инструментов с целью автоматизации производства мелких деталей и создания высококачественных поверхностей класса А. Благодаря стандартизации и привлечению индивидуального производственного опыта оба эти процесса позволяют значительно сократить затраты.

Узнать больше



Интересуетесь рабочими поверхностями и хотите связаться с нами? В этом случае нажмите здесь 

 

Подпишитесь на рассылку новостей Tebis и знайте все актуальные новости!

Процессы и услуги

Консалтинг

Сжатые сроки, всё более сложные изделия, возрастающее ценовое давление и увеличивающаяся нехватка специалистов стоят на пути успеха Вашего предприятия? Многие задаются вопросом, как будут дела обстоять в будущем и задумываются от…

Узнать больше