Zamiana modeli na cienkościenne i rozwijanie w Solid Edge ST7

W dzisiejszym odcinku naszego cyklu o wybranych nowościach Solid Edge ST7 prezentujemy narzędzia ze środowiska części blaszanych i wyjaśniamy, jak zastosować SOLID EDGE ST7 aby zamieniać modele grubościenne na cienkościenne modele blach i rozwijać obiekty „nierozwijalne”, np. przetłoczone? 

1. Zamiana zróżnicowanych modeli grubościennych na cienkościenne i rozwijalne modele blach.

Proces modelowania cienkościennych elementów wykonywanych docelowo z giętych blach często rozpoczyna się od zdefiniowania rozmiarów i kształtu dla przestrzennego zewnętrznego obrysu finalnego wyrobu blaszanego. Wynika to z faktu, iż taki zewnętrzny obrys może powstawać m.in. na etapie wstępnych prac koncepcyjnych, podczas których inżynierowie konstruktorzy koncentrują się przede wszystkim na zapewnieniu kompletnemu produktowi jak najlepszych parametrów użytkowych z jednoczesnym zachowaniem jak najniższych kosztów jego wykonania i eksploatacji. Wobec powyższego, podczas prac koncepcyjnych dąży się często do możliwie dużego i wstępnego uproszczenia wybranych form geometrycznych, m.in. właśnie przez ogólne zdefiniowanie geometrii docelowych elementów blaszanych za pomocą ich zewnętrznego obrysu. Ów obrys może być np. litą bryłą grubościenną.

Innym przypadkiem, gdy modelowanie rozwijalnych elementów cienkościennych rozpoczyna się od modelu litej bryły grubościennej jest branża opakowalnictwa, gdzie proces projektowy może być inicjowany przez utworzenie lub pozyskanie geometrii ładunku, który ma być ostatecznie umieszczony w rozwijalnym opakowaniu, wykonanym docelowo np. z kartonu, z arkusza tworzywa sztucznego lub stosunkowo cienkich blach.

W związku z powyższym, projektanci wyrobów cienkościennych, w tym także blaszanych, często rozpoczynają swoją pracę od relatywnie uproszczonego modelu litej bryły grubościennej, którą należy przekształcić na profesjonalny wyrób finalny z uwzględnieniem możliwości uzyskania jego płaskiego rozwinięcia.

SOLID EDGE ST7 udostępnia szereg nowoczesnych rozwiązań, które opracowano w celu skutecznego, łatwego i szybkiego zrealizowania ww. zadań.

• Po zamodelowaniu (ew. wczytaniu) litej bryły grubościennej (rys. 1), proces modelowania na jej podstawie odpowiedniej części cienkościennej rozpoczyna się od zdefiniowania szeregu parametrów typowych dla środowiska części blaszanej, jak np. grubość ścianek wyrobu finalnego, domyślny promień gięcia, współczynnik położenia warstwy obojętnej, domyślny rodzaj obróbki naroży, gabaryty podcięć etc.
• Dodatkowo można skorzystać z tzw. „wielo-obiektowości”, dzięki czemu zarówno model początkowy (grubościenny), jak i finalny (cienkościenny) będą dostępne w tym samym pliku. Ciekawą opcją jest także możliwość pominięcia tzw. pętli wewnętrznych, ewentualnie obecnych w modelu grubościennym, tj. otworów lub występów, dzięki czemu, ścianki modelu cienkościennego będą celowo pozbawione wewnętrznych wycięć.
• Kolejnym krokiem omawianych prac CAD jest wskazanie krawędzi modelu grubościennego, na miejscu których powstaną odpowiednie zagięcia (rys. 2).

W efekcie uzyskuje się oczekiwany model cienkościenny (rys. 3).

Na rys. 1, 2 oraz 3, dla zwiększenia czytelności, rozpatrywany model przedstawiono z dwóch kamer.

Rys. 1. Bryła, która zostanie zamieniona na rozwijalną blachę w SOLID EDGE ST7

Rys. 2. Proces zamiany bryły na rozwijalną blachę w SOLID EDGE ST7

Rys. 3. Efekt zamiany bryły na rozwijalną blachę w SOLID EDGE ST7

W zasadzie, rozwiązania służące do zamiany modeli grubościennych na cienkościenne są obecne w SOLID EDGE od wielu lat, lecz w ST7 funkcjonalność ta została znacząco rozbudowana.

Podczas ww. generowania modelu cienkościennego, użytkownik może wskazać narożniki, w których chce wprowadzić określony rodzaj obróbki naroży (rys. 4), ewentualnie zmienić go w stosunku do uprzednio wybranej obróbki domyślnej.

Dodatkowo, na wybranych zagięciach można modyfikować wartość promienia gięcia, gabaryty podcięć oraz lokalną wartość współczynnika warstwy obojętnej. Warto także pamiętać o możliwości redefinicji grubości ścianek modelu, a także zmiany kierunku dodawania materiału, tj. na zewnątrz lub do wewnątrz względem ww. obrysu (rys. 5).

Rys. 4. Modyfikacja naroża w modelu blachy uzyskanym z litej bryły w SOLID EDGE ST7

Rys. 5. Modyfikacja zagięcia w modelu blachy uzyskanym z litej bryły w SOLID EDGE ST7

W ten sposób uzyskuje się oczekiwany model cienkościennej części blaszanej, docelowo wykonywanej przez gięcie (rys. 6), wraz z jej rozwinięciem (rys. 7).

Rys. 6. Efekt zamiany bryły na rozwijalną blachę – po edycji – w SOLID EDGE ST7

Rys. 7. Rozwinięcie modelu blachy uzyskanego z litej bryły w SOLID EDGE ST7