Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1, keerna jakopinnan tasalla Tuula Höök, Tampereen teknillinen yliopisto Teoriatausta Muotin perusrakenne Ruisku tai painevalukappaleen rakenteen perusasiat: päästö, kulmapyöristys, jakopinta ja vastapäästö. Muotin valmistettavuus CAD työkalut harjoituksessa Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 Mallinnuksen vaiheet 1. Avaa jokin harjoitukseen kuuluvista SolidWorks tiedostoista (start_parting_x_x.sldprt) tai vastaava neutraalimuotoinen tiedosto. 2. Skaalaa kappale. Skaalauskerroin riippuu muoviraaka aineesta tai metalliseoksesta. Päätä käytettävä materiaali ja etsi kertoimelle sopiva arvo. 3. Mallinna kappaleeseen jakolinja SolidWorksin tarjoamalla Parting Line työkalulla. Työkalu sisältää hellitysten analysointityökalun. Valitse jokin ulostyöntösuunnan vastainen pinta ja paina Draft Analysis painiketta. Analysointityökalu näyttää hellitysten suunnat väreinä siten, että kappaleen keernapuolella pitäisi olla yksi yhtenäinen väripinta ja pesäpuolella toinen yhtenäinen, eri väriä oleva väripinta. Jakolinjan täytyy seurata väripintojen reunaa. Tämän harjoituksen esimerkkikappaleissa on vastapäästöllisiä pintoja, joita varten muottiin valmistetaan liikkuva keerna. Liikkuvan keernan pinnat näkyvät hellitysten analysointityökalussa satulapintoina, väärään suuntaan hellitettyinä tai hellityksettöminä pintoina. Tarkista liikkuvan keernan hellitykset käyttämällä Draft Analysis työkalua sen liikesuuntaan. Vaihda suunta kuitenkin takaisin kappaleen ulostyöntösuuntaan, jotta osaat valita jakolinjan oikein. Pintamallinnus Plane Surface Ruled Surface Extended Surface Fill Surface Trim Surface Knit Surface Muotti Scale Parting Line Shut Off Surface Parting Surface Tooling Split Jos kohtaat hankaluuksia työkalujen käyttämisessä, avaa SolidWorks Help ja yritä löytää ratkaisu sen avulla. Jos kappale on suunniteltu siten, että siinä on hellitykset valmiina, SolidWorks hakee useimmiten jakolinjan paikan automaattisesti. Paikka on särmällä, jossa hellitysten suunta vaihtuu. Jos jakolinja muodostuu väärin tai sitä ei muodostu ollenkaan, näytä se työkalulle klikkaamalla hiirellä kaikki jakolinjaan kuuluvat särmäkohdat. Kun tulet liikkuvan keernan kohdalle kierrä se siten, että liikkuva keerna tulee jäämään kokonaisena joko muotin pesä tai keernapuolelle (Kuva 1). 2.2.2010 Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 1
Jos kappaleessa ei ole reikiä jakopinnan sisällä, Parting Line työkalu muodostaa kaksi pintaa. Toinen niistä muodostuu Cavity Surface Bodies nimiseen kansioon ja toinen Core Surface Bodies nimiseen kansioon. Tarkista, että laatikko Use for Core/Cavity Split on valittuna. Kuva 1 Jakolinja. Valitse liikkuvan keernan kohdalla joko kappaleen keerna tai pesäpinnan reuna siten, että keerna jää kokonaisena toiselle puolelle. 4. Mallinna sulkupinnat, jos tarpeen. 5. Mallinna jakopinta pintamallinnustyökaluin, kuten on esitetty ensimmäisessä jakopintaharjoituksessa. Jakopinta tulee tasolle, jolla suurin osa jakolinjaa kulkee. Jakolinjan ja jakopinnan väliin jäävät aukot täytetään täytepinnoilla, jotka liitetään yhteen jakopinnan kanssa. Mallinna liikkuvan keernan kohdalle pinta, joka seuraa jakolinjaa kuvassa (Kuva 2) esitetyllä tavalla. Voi vaikuttaa siltä, että pintoihin jää tällä tavoin mallinnettuna aukko, mutta se ei kuitenkaan ole tilanne. Liikkuva keerna tulee olemaan osa toista muottipuoliskoa. Se leikataan myöhemmin irti ja muotoillaan halutulla tavalla. Liitä kaikki jakopintaan kuuluvat osat toisiinsa. Kuva 2 Esimerkkikappaleen jakopinnan osat. Jakopinta mallinnetaan seuraamaan joko keerna tai pesäpintaa, vaikka tällä tavoin jakopintaan vaikuttaa jäävän aukko. 2.2.2010 Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 2
6. Lisää kansio jakopintaa varten Insert Mould Folders työkalulla. Se löytyy kohdasta Insert > Molds. Parting Line työkalu tuotti jo kaksi kansiota: Cavity Surface Bodies ja Core Surface Bodies. Insert Mould Folders työkalu tekee vielä kolmannen nimeltään Parting Surface Bodies. Raahaa yhtenäiseksi sidottu jakopinta hiirellä tähän kansioon. 7. Valmista keerna ja pesäpuolet muottiaihioon SolidWorksin Tooling Split työkalulla. Aloita sketsaamalla muottiaihion ulkoreuna jakopinnalle. SolidWorksin pitäisi löytää kaikki tarvittavat pinnat Core Surface Bodies, Cavity Surface Bodies ja Parting Surface Bodies kansioista. Jos näin ei tapahdu, näytä pinnat ohjelmistolle manuaalisesti. Tooling split työkalu muodostaa kolme erillistä tilavuusmallia: Yksi on alkuperäinen kappale, toinen on muottiaihion keernapuoli ja kolmas on muottiaihion pesäpuoli. Muottiaihion mittoja ei tarvitse ottaa todellisten muottilaattojen mittojen mukaan, koska aihioita voi myöhemmin käsitellä ohjelmassa miten haluaa. 8. Toisen muottipuoliskon aihio sisältää liikkuvan keernan (Kuva 3). Se jätetään paikoilleen ja irrotetaan myöhemmin. Kuva 3 Muotin pesäpuolen aihio (vasemmalla) yhdessä liikkuvan keernan kanssa. Oikealla on keernapuolen aihio. Tavoitteet oppimiselle Muotin jakaminen, kun kappaleessa on muotoja, joille valmistetaan liikkuva, jakopinnan tasalla oleva keerna. Opiskeltavat CAD työkalut Muotti: Draft analysis, Scale, Parting Line, Shut off Surfaces, Parting Surface, Tooling Split Pintamallinnus: surface Plane, Ruled Surface, Extended Surface, Lofted Surface, Surface Trim, Surface Fill, Surface Knit Arviointi Hyväksytty Tooling Split, johon on päädytty luetelluilla työkaluilla ja työskentelytavoilla Erinomainen Tooling Split, johon on päädytty luetelluilla työkaluilla ja työskentelytavoilla Kappaleelle on valittu valmistusmateriaali. Skaalaus on tehty materiaalin mukaan valitulla kutistumakertoimella. 2.2.2010 Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 3
CAD Pikaopas Sketch Rautalankamallinnustyökalulla (sketsaustyökalulla) voi piirtää muodot, joita käytetään muiden työkalujen lähtökohtana. Esim. muodot, joiden perusteella pursotetaan tilavuusmalli tai leikataan reikä. Insert Mold Scale Skaalaa kappaleen annetulla skaalauskertoimella. Voit syöttää ohjelmaan joko yhden yksittäisen kertoimen tai antaa kertoimet erikseen x, y ja z suuntiin. Insert Mold Parting Line Sijoittaa jakolinjan nurkkaan, jossa hellitysten suunta vaihtuu. Voit näyttää nurkan ohjelmalle myös käsin viiva viivalta. 2.2.2010 Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 4
Planar Surface Tuottaa suljetun rautalankamallin tai nurkkakohtien sisään tasomaisen pinnan. Voit ketjuttaa rautalankamalleja ja nurkkakohtia. Ruled Surface Tuottaa tilavuuskappaleen tai pinnan reunasta pursotetun tai sweepatun pinnan. Pinnan ohjaamiseen on tarjolla erilaisia vaihtoehtoja. Extend Jatkaa olemassa olevaa pintaa. Jatkettu pinta on yhtä saumatonta kokonaisuutta työkalun pohjana käytetyn pinnan kanssa. Pinta ottaa sen muodon ja suunnan mahdollisimman tarkasti. 2.2.2010 Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 5
Loft Valmistaa pinnan kahden tai useamman profiilin välille. Voit ohjata pinnan ohjauskäyrillä, jotka ovat profiilien välille mallinnettuja rautalankamalleja. Fill Muodostaa pinnan rautalankapiirroksen tai olemassa olevan tilavuus tai pintamallin nurkkien sisään. Voit valita, jatkuuko pinta tangentiaalisesti vai suoraviivaisesti mallin pinnoista. Trim Surface Leikkaa pinnan. Työkalu vaatii toimiakseen kaksi pintaa tai pinnan ja piirrosobjektin. Pinnan ja tilavuusmallin yhdistelmä ei käy. Tilavuusmalli leikataan Cut with surface työkalulla. 2.2.2010 Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 6
Knit Surface Liittää kaksi tai useampia erillisiä pintoja yhteen ja muodostaa niistä yhden yhtenäisen pinnan. Jos liitettävät pinnat sulkeutuvat, voit yrittää muodostaa niistä tilavuusmallin. Työkalussa on valintaruutu toimintoa varten. Insert Molds Tooling Split Muodostaa muotin keerna ja pesäpuolten aihiot erillisinä tilavuus malleina. Työkalu käyttää pintoja, jotka ovat Core, Cavity ja Parting Surface Bodies kansioissa. 2.2.2010 Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 7