Návrh řešení ohýbacího přípravku v Solid Edge V19

Tags: CAD | Přípravky | SolidEdge

Článek je zaměřen na řešení problematiky modelování polotovaru ohybem do tvaru V s využitím konkrétního CAD systému.

Cílem práce bylo navrhnout stavebnicovou konstrukci nástroje pro ohýbání výlisků do tvaru V (obr. 2, obr. 3). Na obr. 1 je uveden tvar a doporučené rozměry polotovaru.

Navržený nástroj je stavebnicové konstrukce. Při ohybníku do tvaru V existují různé možnosti úhlu ohybu. Pomocí navrženého nástroje můžeme vzorek ohýbat buď s přidržovačem, nebo bez přidržovače. Na obrázku 2 je znázorněn model polotovaru ohýbaný bez přidržovače a na obrázku 3 je model ohýbaný pomocí přidržovače.

Postup návrhu nástroje v Solid Edge V19

Nástroj (obr. 13) byl kompletně navržen a následně vymodelován ve 3D prostředí pomocí grafického programu Solid Edge V19.

Postup při návrhu některých částí nástroje byl následující:

Nejprve bylo nutné zvolit funkci Protrusion – vytažení profilu po přímce. Profil lze buď přidat, nebo odebrat. Tato operace je znázorněna na obr. 4.

Skici jednotlivých částí byly provedeny pomocí funkce Sketch. Tato funkce umožňuje namodelovat jednotlivé části v 2D prostředí a parametrizovat je. Tato funkce je znázorněna na obr. 5.

Příkaz Revolved Protrusion – model vzniká rotací profilu kolem osy. Tento příkaz byl použit na modelování rotačních součástek. Znovu bylo třeba zvolit danou funkci, vytvořit danou skicu a parametrizovat ji (obr. 6).

Funkcí Hole byly na potřebných plochách vytvořeny závity a díry. Tato funkce je znázorněna na obr. 7.

Symetrické součástky byly řešeny přes funkci Mirror. Funkce Mirror spočívá ve vybrání tělesa a roviny, podle níž se dané těleso zrcadlí. Tato funkce byla použita například při modelování pružin.

Dále byla použita funkce Round – slouží pro zaoblení hran na tělese. Postup při zadávání příkazu byl následující:

• Edge Selection (výběr hran)
• Zadání hodnoty zaoblení
• Point Selection (výběr bodu pouze u proměnného rádia)
• Soften Corner (hladký roh)
• Preview/Finish (Náhled/ukončit – pouze při zaoblení hran do rohu)

Jako poslední byla použita funkce Chamfer – sražení. Tento příkaz slouží pro vytvoření sražení mezi dvěma plochami na jejich společné hraně. Funkci Chamfer můžeme aplikovat na závěr po vymodelování základních prvků. Byla použita na všechny ostré hrany z důvodu bezpečnosti. Po vymodelování všech součástek byla použita funkce Part Painter, pro lepší rozlišení jednotlivých dílů soustavy.

Po těchto úkonech nastal proces spojování daných dílů do sestavy. Tento celek byl vytvořen postupným složením jednotlivých dílů. Na způsob určení, jakým způsobem jsou navzájem uspořádány jednotlivé komponenty v tomto procesu skládání vůči sobě, nám slouží sestavné podmínky. Tyto podmínky nám slouží k jednoznačnému definování uložení každého nového dílu vůči ostatním dílům v sestavě. Jednotlivé díly spojujeme, dokud není hotová celá sestava, a dbáme přitom na sestavné podmínky. Celý rozložený přípravek je znázorněn na obr. 14.

Sestavné podmínky použité při skládání sestavy:

• Mate – plochy proti sobě
• Planar Align – stejný směr ploch
• Axial Align – vystředěný směr válcových ploch
• Insert – rotační plochy budou souosé

Sestavná podmínka Mate určuje, že vybraná plocha jednoho tělesa leží na vybrané ploše druhého tělesa. U podmínky Mate lze definovat hodnotu Offset (vyrovnání) těchto ploch. Když tuto hodnotu nezadáme, program Solid Edge V19 automaticky nastaví nulovou hodnotu a jednotlivá tělesa leží vybranými plochami na sobě. Grafické znázornění podmínky Mate je na obr. 8.

Sestavná podmínka Planar Align zajišťuje stejnou orientaci vybraných ploch, což znamená, že plochy jsou rovnoběžné a jejich normály mají stejnou orientaci.

Plochy jsou tedy zarovnány. Podmínku Planar Align znázorňuje obr. 9.

Sestavná podmínka Axial Align byla použita při orientování těles obsahujících válcové prvky. Podmínku Axial Align znázorňuje obr. 10.

Sestavná podmínka Insert se používá mezi podmínkami Axial Align a Mate. Používá se např. při vkládání šroubů do kruhových otvorů. Když určíme plochy pro Mate a Axial Align, vazba Insert automaticky fixuje rotaci dílu.

Sestavnou podmínku Insert znázorňuje obr. 11.

Opětovným použitím funkce Part Painter se nastaví průhlednost součástek, což zajistí lepší rozlišení jednotlivých dílů v celé sestavě.

Obr. 12 a obr. 13 znázorňují sestavu nástroje pro ohýbání do tvaru V pro ohýbání širokých pásů plechu.

Systém Solid Edge V19 umožňuje vytvářet výkresy v modulu Draft. Nejvýhodnějším způsobem je vytvoření výkresů na základě vytvořeného modelu. Po otevření šablony výkresu byly modely umístěny na výkres. Program automaticky vytvořil 2D pohledy ze 3D. Po vytvoření hlavních pohledů lze výkres doplnit o další grafické informace. Podle potřeby lze vyhotovit různé pohledy, detaily. Z důvodu neviditelných hran v některých částech modelu, které se nedají jinak zakótovat, je nutné udělat řez. Výkres je nutno doplnit o další informace, které slouží při výrobě jednotlivých částí ohýbacího nástroje. Jde o kóty a určení odchylek tvaru a polohy. Jednotlivé kóty a toleranční hodnoty lze zadat dle ISO standardů. Výkres lze doplnit i o různé speciální poznámky a pozice. Vytváření výkresové dokumentace pomocí modulu Draft je poměrně snadné, přičemž efektivní tvorba dokumentace vyžaduje určitou praxi a zručnost.

V současné době se klade velký význam na rychlé pochopení předkládaných poznatků a jejich interpretaci. Důležitou roli zde hraje vizualizace. Prostřednictvím ní umíme více přiblížit nově získané informace, konkretizovat abstraktní pojmy, zdůraznit hlavní těžiště tématu, problému a tak zjednodušit a zorganizovat jevy působící v matematickém modelu.

Literatura

[1] KOPAS, M., PAULIKOVÁ, A.: Specifics of belt conveyor as part of checkout counters and their impacts on operational staff. In: Zdvihací zařízení v teorii a praxi. No. 2 (2009), p. 41–45. ISSN 1802-2812.
[2] HLUBEŇOVÁ, J., LÍŠKA, O., HLUBEŇ, D.: Metodika výberu simulačného programu. 2009, CD ROM. In: Principia Cybernetika '09, Košice: TU, 2009, ISBN 978-80-553-0249-2.
[3] KUDERJAVÝ, Peter: Modelovanie a simulácia automatizovaných výrobných systémov v edukačnom procese. In: 19th International scientific-practical conference 2009, Uzhhorod (Ukraine) – Vysoke Tatry (Slovakia), Uzhhorod: Ministry of Education and Science of Ukraine, 2010. P. 177–186.
[4] KRIŠTOF, V. – KUŠNÍR, S. – HLUBEŇ, D. – KOLCUN, M.: Modelovanie prechodných javov v PSLF. In: Elektroenergetika. Roč. 3, č. 6 (2010), s. 13–16. – ISSN 1337-6756.
[5] FABIAN, M. – SPIŠÁK, E.: Navrhování a výroba s pomocí CA.. technologií, CCB Brno, 2009, 398 p. ISBN 978-80-85825-65-7.
[6] FABIAN, M., ŠEMINSKÝ, J., GURBAĽ, L., IŽOL, P.: Možnosti aplikácie Reverse Engineering. In: ARTEP 2008, Košice: TU, 2008, ISBN 9788080739812.