Согласно техническому заданию необходимо было спроектировать пластмассовый дуршлаг с привлекательным современным дизайном, отвечающий всем конструкционным и технологическим требованиям. Решение поставленной задачи включало следующие этапы:

  1. Разработка дизайна изделия, построение в CAD-системе PowerSHAPE трехмерной модели и технологическая проработка.
  2. Конструирование пресс-формы для литья под давлением с помощью модуля Toolmaker — системы, позволяющей автоматизировать процесс получения формообразующих элементов, блока, расстановки толкателей, каналов охлаждения и др.
  3. Генерация управляющих программ для фрезерного обрабатывающего центра в CAM-системе PowerMILL — была проведена на основе результатов расчета режимов резания. Процесс обработки представлен на примере самой сложной в плане конструктивных особенностей детали — вставки пуансона.
  4. Построение рельефов и создание УП для их гравировки в программе ArtCAM.
  5. Генерация управляющих программ для токарной обработки в FeatureCAM — системе быстрой подготовки УП на основе типовых элементов.

Моделирование изделия в CAD-системе PowerSHAPE

На данном этапе осуществлялось проектирование модели дуршлага с учетом особенностей материала и технологии изготовления — метода литья под давлением. Изделия планируется изготавливать из полипропилена (ГОСТ 26996-86). Усадка материала составляет 2%.

При проектировании изделия необходимо было учесть следующие требования:

  • модель должна быть лишена неровностей, препятствующих извлечению изделия из пресс-формы, чтобы его изготовление не требовало дополнительных приспособлений, усложняющих конструкцию пресс-формы, а следовательно, увеличивающих сроки изготовления и стоимость изделия;
  • во избежание процессов коробления изделия в процессе охлаждения желательно, чтобы толщина изделия на каждом участке была одинакова либо отличалась незначительно;
  • в модели должны присутствовать технологические уклоны и скругления, обеспечивающие легкое извлечение модели из литьевой формы.

Создание 3D-модели проводилось в системе гибридного трехмерного моделирования PowerSHAPE. Основные этапы построения выполнялись при помощи функций поверхностного моделирования. Для таких задач, как придание толщины изделию, применялось твердотельное моделирование. Готовая CAD-модель изделия показана на рис. 1.

pic1

Рис.1  CAD-модель изделия «Дуршлаг»

  Проведенный технологический анализ модели в гибридной CAD-системе PowerSHAPE состоял из следующих этапов:

  •  проверка на отрицательные уклоны (представлена на рис. 2) — выявлено, что поднутрения в модели полностью отсутствуют;
  • проверка равномерности толщины изделия — осуществлялась с помощью функций «анализ толщины» и «динамическое сечение» (рис. 3). Было определено, что толщина изделия одинакова, незначительно отличается лишь в местах технологических уклонов
  • анализ кривизны поверхности — изделие имеет все необходимые скругления

 

pic2

Рис.2  Анализ уклонов

pic3

Рис.3 Динамическое сечение.