Muotin perusrakenne Ruisku tai painevalukappaleen rakenteen perusasiat: päästö, kulmapyöristys, jakopinta ja vastapäästö.

Transkriptio

1 Jakopinta perusteet JuhoTaipale, Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Teoriatausta Muotin perusrakenne Ruisku tai painevalukappaleen rakenteen perusasiat: päästö, kulmapyöristys, jakopinta ja vastapäästö. CAD työkalut harjoituksessa Jakopinta perusteet Mallinnuksen vaiheet 1. Avaa jokin CATIA part tiedostoista start_parting_1_1.catpart start_parting_2_3.catpart, start_parting_3_2.catpart tai jokin niiden neutraalimuotoisista tiedostoista. 2. Avaa Design työskentelytila. 3. Nimeä avaamasi kappale MoldedPart :ksi. Tämä on tärkeää, mikäli kappaleesta luodaan myöhemmin muottipaketti. (Valitse hiiren oikealla napilla Part Properties Feature Properties.) 4. Määritä ulostyöntösuunta Pulling Direction työkalulla. Kompassi liikkuu automaattisesti kappaleen koordinaatistoon. Valitse kappale klikkaamalla sitä hiirellä. Tämän jälkeen CATIA analysoi päästökulmat automaattisesti. Analyysin perustana käytettävän päästökulman ja ulostyöntösuunnan voi muuttaa auenneessa valintaikkunassa. Päästöjen suuntia kuvataan eri väreillä. Liikkuvan puolen pintaa (Core) kuvataan vihreällä ja kiinteän puolen pintaa (Cavity) punaisella värillä. Mikäli kappaleessa on osia, jotka eivät kuulu liikkuvaan eivätkä kiinteän puoleen, kuvataan niitä joko violetilla (ei päästöä) tai sinisellä (päästö väärään suuntaan) värillä. Näissä perusharjoituksissa, joissa muottiin ei tule liikkuvia keernoja, värejä tulisi olla vain kaksi: vihreä ja punainen. Design Pulling direction Fill Scaling Join Split Boundary Jos työkalujen käytössä tulee ongelmia, yritä löytää ratkaisu CATIA Help tiedostoista. Kun olet määrittänyt haluamasi elementit, hyväksy valinta OK painikkeella. Tämän jälkeen kappaleen puurakenteeseen ilmestyy kolme uutta elementtiä. Nämä ovat Axis System, joka määrittää muotin aukeamissuunnan sekä kaksi Geometrical set :a Core.1 ja Cavity.1 (kiinteän ja liikkuvan puolen pinnat). Valitsemasi ulostyöntösuunta määrää, kuinka päin kappale asettuu muottipakettiin. Jos suunta meni väärin, sen voi muuttaa vaihtamalla Axis System :n alla olevan Main Pulling Direction :n Z koordinaatin suunnan päinvastaiseksi (valitse Reverse). Jakopinta perusteet 1

2 5. Skaalaa pinnat, jotka syntyivät Core.1 ja Cavity.1 Geometrical set :n alle Scaling työkalulla. Skaalauskerroin on periaatteessa valumateriaalin kutistumakerroin, mutta kutistumaan vaikuttaa käytännössä moni muukin asia. Päätä mistä materiaalista kappale tullaan valmistamaan ja etsi sopiva arvo skaalaukselle. Käytä perusharjoituksissa Main Pulling Direction koordinaatiston keskipistettä skaalauksen referenssinä. Tee skaalaus erikseen keernapuolen pinnalle ja pesäpuolen pinnalle. Huolehdi siitä, että skaalatut pinnat ovat oikeiden Geometrical Set :en alla. Muuten sekaantuu helposti myöhemmin. Geometrical Set aktivoidaan valitsemalla Define in Work Object hiiren oikealla painikkeella. 6. Jos skaalaus jää epähuomiossa pois välistä, voit tehdä sen myöhemmin, mutta sen jälkeen täytyy tarkistaa, että jakopinnan leikkaamiseen käytetty elementti ja muut elementit viittaavat oikeisiin kohteisiin. Skaalattu pinta on eri objekti kuin alkuperäinen pinta eikä alkuperäinen pinta lakkaa olemasta skaalauksen jälkeen. 7. Lisää puurakenteeseen uusi Geometrical set (valitse: Insert Geometrical Set ) ja nimeä lisäämäsi elementti PartingBody :ksi. (Valitse hiiren oikealla napilla Geometrical Set Properties valitse auenneesta ikkunasta välilehti, jossa voit muuttaa nimen.) Muottipakettien tekemiseen käytettävä työkalu löytää näin nimetyn elementin alta automaattisesti oikeat pinnat: keernapinnan, pesäpinnan ja muotin jakopinnan. 8. Käytä mielellään muitakin Geometrical Set ryhmiä, jotta mallintamasi objektit pysyvät paremmin järjestyksessä. Geometrical Set :t selkiyttävät mallin rakennetta, koska CATIA ohjelmisto ei itse järjestä objekteja. Nimeä ryhmät siten, että löydät myöhemmin itse kaikki objektit, jos niihin täytyy tehdä muutoksia. 9. Luo aluksi jakotason leikkaamiseen käytettävä elementti PartingBody Geometrical set :n alle. Aloita Boundary Tool :lla. Jos kappaleen jakolinja etenee koko ajan samalla tasolla, yhtenäinen Boundary on kaikki mitä tarvitaan. Jos kappaleen jakolinja vaihtaa välillä tasoa, täytyy mallintaa useampia kuin yksi Boundary ja yhdistää ne sketsaamalla. (Katso alla olevat kuvat.) Huolehdi, että sketsatut viivat tai kaaret jatkavat jakolinjan muotoa. Jos jakolinja on kaareva, sketsaa kaari ja aseta sen päihin tangentiaalisuusehto Boundary :n kanssa. Jakolinja kulkee vihreän ja punaisen pinnan nurkkakohtaa pitkin. Kuva 1: Vasemmalla: Kappaleen jakolinja kulkee samaa tasoa pitkin koko kappaleen ympäri. Jakotason leikkaava elementti on yksi Boundary Tool työkalulla tehty Boundary elementti. Oikealla: Jakolinja hyppää välillä eri tasolle. Tee Boundary Tool :lla Boundary elementtejä riittävä määrä ja yhdistä välit sketsaamalla. Boundary Tool :iin voi asettaa kaksi Limit :a, joilla määritetään Boundary :n alku ja loppupisteet. Jakopinta perusteet 2

3 Kuva 2: Jos jakolinja on kaareva, sketsaa ympyränkaari ja aseta päät tangentiaalisiksi Boundary elementin kanssa. 10. Tee kaikista elementeistä Join. Vaihda Join :n nimi PartingLine :ksi. 11. Mallinna jakotaso samaan tasoon leikkaavan elementin kanssa. Valitse oikea taso ja piirrä uuteen sketsiin jakotason ulkoreuna (esim. neliö). Jakotason tulee olla suurempi kuin myöhemmin valittavan muottipaketin laattojen, joten piirrä sketsi riittävän suureksi. Jos muotista tehdään monipesäistä, mitoita sketsi siten, että voit sen avulla kopioida kaikki pesät. Täytä piirtämäsi sketsi Fill työkalulla. 12. Leikkaa jakotaso aikaisemmin mallintamallasi leikkaavalla elementillä Split työkalua käyttäen. Jakotasoon tulee kappaleen kokoinen reikä. (Katso kuvat alla.) 13. Jos valukappaleen ja jakotason välille jaa aukkoja, ne tukitaan pinnoilla. Huolehdi, että pinnat jatkuvat tangentiaalisesti valukappaleen pinnasta. Kuva 3: Vasemmalla: Leikkaamaton jakotaso. Oikealla: Leikattu jakotaso. Nuolien osoittamissa kohdissa on jakotasossa aukot. Ne tilkitään pinnoilla ja liitetään muuhun tasoon. 14. Valitse Join työkalu ja valitse kaikki jakotasoon kuuluvat elementit: Sketsatun suorakaiteen sisälle mallinnettu taso ja pinnat, joilla aukot kappaleen jakolinjan ja tason välissä on tilkitty. Hyväksy Join ja nimeä piirre PartingSurface :ksi. 15. Täytä kappaleessa olevat reiät pinnoilla. Valitse reikien nurkat Boundary Tool :lla ja täytä ne Fill työkalulla. Täytteenä olevia pintoja kutsutaan sulkupinnoiksi. Sulkupinnat asetetaan kappaleessa olevan jakolinjan kohdalle eli nurkkaan, jossa pintojen väri vaihtuu. Voit halutessasi luoda Join :n kaikille sulkupinnoille. Tämä helpottaa työtä seuraavassa vaiheessa. (Kuvat seuraavalla sivulla.) Jakopinta perusteet 3

4 Kuva 4: Vasemmalla: Kappaleen sisällä oleviin reikiin mallinnetaan Boundary. Oikealla: Boundary :t täytetään pinnoilla esimerkiksi Fill työkalua käyttäen. 16. Luo liikkuvan ja kiinteän puolen pinnat PartingBody setin alle. Tavoitteena on saada molemmille puolille kappaletta yhtenäiset pinnat. Aktivoi Join työkalu ja valitse seuraavat elementit kiinteän puolen pintaa varten: Jakotaso, jonka olit nimennyt PartingSurface :ksi Skaalattu pinta Cavity Geometrical Set :n alta Kaikki sulkupinnat Nimeä Join CavitySurface :ksi ja valitse seuraavat elementit liikkuvan puolen pintaa varten: Jakotaso, jonka olit nimennyt PartingSurface :ksi Skaalattu pinta Core Geometrical Set :n alta Kaikki sulkupinnat Nimeä Join CoreSurface :ksi. 17. Jos kaikki on mennyt oikein, sinulla tulisi olla seuraavalla sivulla olevien kuvien mukaiset pinnat mallissasi. Huom! On tärkeää nimetä PartingBody ja sen alla olevat pakolliset elementit oikealla tavalla. Tämä helpottaa työskentelyä huomattavasti luotaessa muottipaketteja tulevissa harjoituksissa Jakopinta perusteet 4

5 PartingSurface CavitySurface CoreSurface Kuva 5: Muottipaketin tekemiseen tarvittavat pinnat: PartingSurface, CavitySurface ja CoreSurface Tavoitteet oppimiselle Muotin jakamisessa tarvittavien työkalujen käyttö. Jakamisessa tarvittavien elementtien nimeäminen Design työskentelytilan CAD työkalut Pulling Direction: Pulling direction Surface: Fill Operations: Scaling, Join, Split, Boundary Arviontiperusteet Hyväksytty Pakolliset PartingBody elementit (PartingLine, PartingSurface, CoreSurface ja CavitySurface). Erinomainen Elementit ovat oikein nimettyjä. Kappaleen materiaali on valittu ja kappaletta on skaalattu materiaalin edellyttämällä tavalla. Jakopinta perusteet 5

6 CAD pikaopas Pulling Direction Core And Cavity Pulling Direction Pulling Direction Scaling Operations Scaling Työkalu analysoi kappaleen päästökulmat. Asetettua arvoa pienemmät päästökulmat esitetään vihreällä (liikkuva puoli) ja punaisella (kiinteä puoli) värillä. Päästöttömät pinnat kuvataan violetilla ja väärän suuntaiset päästöt sinisellä värillä. Kun työkalu on avoimena, klikkaa näytöllä olevaa kappaletta. Jos ulostyöntösuunta meni väärin, vaihda Z akselin suuntaa. Työkaluikkunassa voidaan määrittää kulma, johon laskenta vertaa kappaleessa olevia päästökulmia. Kun olet antanut haluamasi arvot työkalulle, hyväksy valintasi OK painikkeella. Tämän jälkeen Catia luo automaattisesti kaksi pintaa eri Geomtrical set :n, joista toinen on kiinteän ja toinen liikkuvan puolen pinta. Syntyneitä pintoja havainnollistetaan oikean puolen räjäytetyssä kuvassa. Skaalaa kappaletta määrätyn tekijän suhteen. Skaalaus voidaan tehdä joko pisteen tai erillisten tasojen suhteen. Skaalaus voidaan tehdä sekä tilavuuskappaleelle että pinnoille. Boundary Operations Boundary Työkalulla mallinnetaan piirteen muotoja seuraavia yhtenäisiä käyriä. Kappaleen jakolinja ja sulkupintojen reunat voidaan valita Boundary työkalulla. Työkalua voidaan käyttää myös vain osaan jakolinjasta siten, että sille asetetaan alku ja loppupisteet. Jakopinta perusteet 6

7 Fill Surfaces Fill Fill työkalulla mallinnetaan pinta suljetun rautalankapiirroksen (sketsi) sisälle tai kappaleen nurkkien sisälle. Voit valita myös yhdistelmän rautalankapiirroksia ja kappaleen nurkkia. Huomaa, että nurkat täytyy valita järjestyksessä. Voit asettaa pinnalle jatkuvuusehdon ympäröivien pintojen kanssa. Tällöin Fill työkalulla mallinnettu pinta jatkuu tangentiaalisesti ympäröivistä pinnoista. Split Operations Split Käytetään pintojen leikkaamiseen. Leikkaava elementti voi olla pinta tai käyrä, esimerkiksi Boundary, Sketch tai Join. Join Join työkalulla liitetään pintoja/piirteitä toisiinsa. Operations Join Jakopinta perusteet 7