Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1, keerna jakopinnan tasalla JuhoTaipale, 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 CATIA part tiedostoista start_parting_3_x.catpart tai jokin niiden neutraalimuotoisista tiedostoista. 2. Avaa Core and Cavity 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. Skaalaa kappale Scaling työkalulla. 5. Määritä ulostyöntösuunta Pulling Direction työkalulla. Avaa työkalu ja valitse kappale klikkaamalla sitä hiirellä. Tämän jälkeen CATIA analysoi hellitykset automaattisesti. Analyysin perustana on kappaleen peruskoordinaatiston Z akselin suunta, jonka oletetaan osoittavan muotin aukeamissuuntaa. Ohjelma laskee kappaleen seinämien kallistuskulmat (hellitykset) suhteessa Z akseliin ja näyttää tuloksen väreinä. Vertailussa käytettävän kulman arvon voi syöttää työkalun valintaikkunaan. Katso värit valintaikkunasta ja aseta ulostyöntösuunta siten, että kompassi osoittaa kappaleen keernapuolelta eli liikkuvalta puolelta ulospäin. Core and Cavity Design Pulling Direction Slider Lifter Direction Scale Jos kohtaat hankaluuksia työkalujen käyttämisessä, avaa Catia Help ja yritä löytää ratkaisu sen avulla. Mikäli kappaleessa on osia, jotka eivät ohjelman mielestä kuulu keernapintoihin eivätkä pesäpintoihin, kuvataan niitä oletusarvoisesti joko vaaleanpunaisella (ei hellitystä) tai sinisellä (hellitys väärään suuntaan). Käyttäjä on kuitenkin voinut muuttaa väriasetukset ja värit tulee aina tarkastaa valintaikkunasta. Kun kappaleessa on vastapäästöjä, jotka vaativat muottiin liikkuvan keernan, Pulling Direction työkalu näyttää osan näistä pinnoista sinisinä. Osa pinnoista voi olla merkkaantunut keerna tai pesäpinnaksi. Tarkista, että sinisiä pintoja ei löydy muualta kuin liikkuvien keernojen alueelta. Jos kappaleessa on mielestäsi pintoja, jotka ohjelma näyttää väärin, merkitse ne manuaalisesti oikeaan ryhmään. Aseta koordinaatisto tilaan Locked ja käytä valintaikkunan alalaidassa olevia 2.2.2010 Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 1
Local Transfer työkaluja. Kun olet määrittänyt haluamasi elementit, hyväksy valinta OK painikkeella. Valitsemasi ulostyöntösuunta määrää, kuinka päin kappale asettuu muottipakettiin. Jos suunta meni väärin, sen voi muuttaa vaihtamalla Axis System alla olevan Main Pulling Direction Z koordinaatin suunnan päinvastaiseksi (valitse Reverse). 6. Määritä seuraavaksi liikkuvan keernan vetosuunta Slider Lifter Direction työkalulla. Siirrä kompassi liikkuvan keernan pinnalle eli siniselle pinnalle siten, että kompassi osoittaa keernan vetosuuntaan. Käännä kompassi, jos tarpeen. Ainakin osan sinisistä pinnoista tulisi muuttua keltaisiksi. Jos näin ei tapahdu, aseta kompassi uudelleen. Kun toimenpide onnistuu, valitse kaikki liikkuvan keernan pinnat hiiren vasemmalla painikkeella. Lopputuloksena tulisi olla kolme yhtenäistä pintaa: Keltainen, vihreä ja punainen. (Kuva 1) Kuva 1 Vasemmalla: Keerna ja pesäpinnat (punainen ja vihreä) sekä liikkuvan keernan pinnat (keltainen). Liikkuvassa keernassa on lyhyt pursotettu kanta, jota voi muotoilla myöhemmin lisää. Oikealla: Liikkuvan keernan pinnat, jotka on tuotu esiin keerna ja pesäpintojen sisältä. 7. Jos tarpeen, mallinna liikkuvalle keernalle kanta pintamallinnustekniikkaa käyttäen. Liikkuvan keernan kanta on uloke, josta keerna tuetaan muottipesään ja liikkeen aikaan saavaan mekanismiin. Koska keerna on tässä harjoituksessa jakopinnan tasalla, mallinna kanta kahdesta puoliskosta: Toinen puolisko tulee jakopinnan yläpuolelle ja toinen alapuolelle. 8. Lisää puurakenteeseen uusi Geometrical set (valitse: Insert Geometrical Set ) ja nimeä lisäämäsi elementti PartingBody :ksi. Mallinna PartingBody :n alle jakopinta ja sen leikkaamiseen käytettävä elementti, kuten jakopinnan mallintamisen perusharjoituksessa on esitetty. Erona aikaisempaan on, että liikkuvan keernan kanta lasketaan mukaan muottipesän muotoon. (Kuva 2) 9. Leikkaa jakopinta leikkaavalla elementillä Split työkalua käyttäen. Jakopintaan tulee kappaleen + keernakannan muotoinen reikä. Jos valukappaleen ja jakopinnan välille jää aukkoja, ne täytetään pinnoilla. Huolehdi, että täytepinnat jatkuvat tangentiaalisesti valukappaleen pinnasta. Liitä täytepinnat jakopintaan Join työkalulla. 10. Täytä keerna ja pesäpintojen sisään jäävät aukot sulkupinnoilla. Jos sulkupintoja on paljon, yhdistä ne Join työkalulla yhdeksi elementiksi siten, että keernapuolen sulkupinnoista muodostuu yksi Join elementti ja pesäpuolen sulkupinnoista toinen. 2.2.2010 Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 2
Kuva 2 Jakopinnan leikkaamiseen käytettävä Join elementti (valkoinen käyrä), joka seuraa osin kappaleen jakolinjaa. Käyrää jatketaan liikkuvan keernan kannan ympäri. 11. 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: Jakopinta, jonka olit nimennyt PartingSurface :ksi Pinta Cavity Geometrical Set alta Kaikki sulkupinnat Liikkuvan keernan kannasta muotin pesäpuolelle tuleva osuus Anna tälle Join elementille nimi CavitySurface ja jatka valitsemalla seuraavat pinnat uuteen Join elementtiin: Jakopinta, jonka olit nimennyt PartingSurface :ksi Pinta Core Geometrical Set alta Kaikki sulkupinnat Liikkuvan keernan kannasta muotin keernapuolelle tuleva osuus Anna tälle Join elementille nimi CoreSurface. Jatka valitsemalla kaikki liikkuvaan keernaan kuuluvat pinnatuuteen Join elementtiin: Pinta Slider/Lifter Geometrical Set alta Liikkuvaan keernaan kuuluvat sulkupinnat, jos niitä on Kaikki keernakantaan kuuluvat pinnat Nimeä tämä viimeiseksi luotu Join siten, että tunnistat sen myöhemmin liikkuvaksi keernaksi. 2.2.2010 Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 3
Tavoitteet oppimiselle Muotin valmistettavuuden huomiointi Liikkuvan keernan Slider/Lifter pintojen mallintaminen Jakopintojen mallintaminen siten, että kappaleessa on jakopinnan tasalle asettuva liikkuva keerna Opiskeltavat CAD työkalut Core and Cavity Design: Scale, Pulling Direction, Slider Lifter Direction Joitain yleisesti mallinnuksessa tarvittavia työkaluja Generative Shape Design ja Part Design työskentelytiloista Arviointi Hyväksytty Oikein laaditut, välttämättömät PartingBody elementit Oikein laaditut Slider/Lifter elementit Erinomainen Oikein laaditut, välttämättömät PartingBody elementit Oikein laaditut Slider/Lifter elementit Elementit on nimetty ohjeiden mukaan Kappaleelle on valittu valmistusmateriaali. Kutistumakerroin on valittu materiaalin perusteella. Muotin valmistettavuus on otettu ratkaisuissa huomioon 2.2.2010 Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 4
CAD Pikaopas Scaling Core and Cavity Design Insert Operations Scaling Skaalaa kappaletta määrätyn kohdan suhteen. Skaalaus voidaan tehdä joko pisteen tai erillisten tasojen suhteen. Skaalaus voidaan tehdä sekä tilavuuskappaleelle että pinnoille. Pulling Direction Core And Cavity Design Insert Pulling Direction Pulling Direction 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. 2.2.2010 Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 5
Slider/Lifter Core And Cavity Design Insert Pulling Direction Slider Lifter Erottaa kappaleesta pinnat, joilla muotoillaan liikkuva keerna. 2.2.2010 Juho Taipale, Tuula Höök Jakopinnat ja liikkuvan keernan pinnat 1 6