Vinotapilla liikutettava luisti Juho Taipale, Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Teoriatausta Muotin perusrakenne Muotin standardiosat Ulostyöntö ja vastapäästöjä muovaavat laitteet CAD työkalut harjoituksessa Vinotapilla liikutettava luisti Mallinnuksen vaiheet Harjoituksessa mallinnetaan vinotapilla liikkuva mekaaninen luisti valmiiseen muottikokoonpanoon. Muotti on yksipesäinen. Sillä valmistettavan kappaleen kahdella sivulla on vastapäästöt, jotka muotoillaan luistilla liikutettavalla keernalla. 1. Hae zip tiedosto start_sliding_core.zip, tallenna se omalle koneellesi ja pura. 2. Avaa CATIA kokoonpanotiedosto start_slide.catpart ja vaihda työskentelytilaksi Mold Tooling Design ( Start Mechanical Design Mold Tooling Design ). 3. Tuo liikkuvat keernat (Keerna3.CATPart ja Keerna1&2.CATPart) kokoonpanoon Mold alikokoonpanon alle. Käytä Insert Existing Component toimintoa. 4. Siirry Assembly Design työskentelytilaan. ( Start Mechanical Design Assembly Design ) Asettele liikkuva keerna oikealle paikalleen käyttäen Manipulate ja Snap toimintoja. Sido keerna paikoilleen Coincidence toiminnolla. Mold Tooling Design Insert Existing Component New Slider Assembly design Manipulation Snap Coincidence Offset Jos kohtaat hankaluuksia työkalujen käyttämisessä, käytä CATIA:n Help tiedostoja apunasi. Kuva 1: Paikoilleen aseteltu liikkuva keerna. Vinotapilla liikutettava luisti 1
5. Lisää luisti kokoonpanoon New Slider komennolla. Valitse luisti CATIA:n työkalukirjastosta ja mitoita se Parameters välilehdellä. Seuraavassa listassa on joitakin hyviksi havaittuja ohjearvoja 1 : Vinotappina voi käyttää tavallisia ohjaustappeja, mutta niitä saa ostaa myös valmiina. Vinotapin pää on pyöristetty ja viistottu. Vinotapin halkaisija valitaan periaatteessa luistin liikuttamiseen tarvittavan voiman perusteella. Käytännössä kokoluokka valitaan kokemuksen perusteella. Leveään luistiin laitetaan useampia vinotappeja. Vinotappi asetetaan 15 25 kulmaan (Alla olevassa kuvassa α). Suurempi kulma lisää luistin liikematkaa, mutta yli 25 kulmaa ei kannata käyttää, koska luistirakenne ei kestä tällöin enää ruiskutuksen aiheuttamia rasituksia. Luisti lukitaan usein paikoilleen kiilalla. Kiilassa on vino kosketuspinta. Kiilapinnan kulman (Alla olevassa kuvassa β) tulee olla 2 3 suurempi kuin vinotapin kulman. Vinotapin pituus riippuu keernan vetämiseen tarvittavasta matkasta (Katso kuva). Tavallisesti vinotappi valitaan niin pitkäksi, että se asettuu luistissa olevaan reikään ennen kuin sivulla oleva kiilapinta on kosketuksissa luistin kanssa. Tällöin luisti sulkeutuu vinotapin avulla. Luistin aukeaminen pysäytetään mekaanisesti kohtaan, jossa vinotappi on liikkunut luistin sisältä pois. Muuten vinotappi tai kiila ei osu muotin sulkeutuessa paikoilleen. Jotta luisti ei liikkuisi sisäänpäin muotin ollessa avautuneena, se lukitaan jousikuormitteisella sokalla paikoilleen. Kuva 2: Vasemmalla: Luisti kiinni. Luistin osat: Luisti (slide), vinotappi (angle pin), lukituskiila (slide locking wedge), keernan kiinnitysteline (core fastening rack) ja luistin lukitus muotin avautuessa (slide stop).luisti voidaan lukita vielä pienellä jousisokalla siten, ettei luisti liiku kiinnipäin muotin ollessa avautuneena. Oikealla: Luistin avautumisliikkeen pituus L = h sin α. Kuva 3: Luisti auki ja kiinni. Luisti liikkuu kiskojen varassa ja lukittuu kiilalla. 1 Menges G, Michaeli W, Mohren P, How to Make Injection Molds, 2001, Hanser Publishers Vinotapilla liikutettava luisti 2
6. Valitse taso, johon haluat sitoa luistin. Aseta luisti suunnilleen oikeaan paikkaan muuttamalla koordinaatteja. Aseta Standard Drillings parametri. 7. Tee 8. Kun luisti ja keerna ovat paikoillaan, kiinnitä ne toisiinsa. Vaihda työskentelytilaksi Assembly Design ja käytä haluamiasi rajoitusehtoja. Tarkista että keerna on pysynyt oikeassa paikassa muottipesään nähden ja ainoastaan luisti on liikkunut. 9. Mallinna kumpaankin luistiin akseli, joka kulkee vinotapin reiän keskilinjaa pitkin. 10. Avaa kiinteän puolen muottilaatta Part Design työskentelytilassa. Piirrä muotin keskipisteen kautta kulkevalle, luistin ja muottilaatan halkaisevalle tasolle rautalankapiirros, jossa on kaksi suoraa viivaa, jotka kulkevat vinotapin reikien keskilinjoja pitkin. Aseta suorat samansuuntaisiksi edellä mallinnettujen akselien kanssa. Voit arvioida näistä viivoista tarvittavan vinotapin pituutta. Mitoita viivan yläpää muottilaatan keskipisteen mukaan johonkin tasalukuun. Viivan pään tulee jäädä muottilaatan yläpinnan alapuolelle. (Katso kuva) 11. Lisää vinotappi kokoonpanoon ( Insert Ejection Components AnglePin ). Valitse vinotappi CATIA:n kirjastosta. Valitse edellä mallinnetun rautalankapiirroksen toisen viivan loppupiste ylhäällä peruselementiksi. Valitse suunnaksi luistissa olevan ohjausreiän akseli. Muuta tarvittaessa tapin korkeutta. Hyväksy OK painikkeella. 12. Lisää toinen vinotappi samalla tavoin. 13. Mallinna muottilaatan yläpintaan vinotapin kauluksen suuntainen, järkevästi mitoitettu tasku. 14. Lisää kokoonpanoon luistin ohjauskiskot. ( Insert Mold Base Components New Retainers ) Kuva 4: Vasemmalla: Luisti suhteessa keernaan. Oikealla: Vinotapin paikoittaminen luistissa olevaan ohjausreikään. Vinotapilla liikutettava luisti 3
Kuva 5: Luistin ohjauskiskot. 15. Kokoonpanosta puuttuu vielä luistin lukitukset. Lukituskomponentit on mallinnettu valmiiksi aloituskokoonpanoon start_sliding_core.zip. Tuo komponentit kokoonpanoon Insert Existing Component komennolla ja sido ne paikoilleen Assembly Design työtilassa. Muuta lukituskiilan kulmaa tarvittaessa. Kiilan kulman tulee olla 2 3 astetta suurempi kuin vinotapin kulman. Tavoitteet oppimiselle Luistin perusosat Luistirakenteet mitoittaminen Kokoonpanon luominen ja käsittely CATIA ohjelmistossa Opiskeltavat CAD työkalut Mold Tooling Design: Assembly Design: Arviointiperusteet Hyväksytty Yksipesäinen muotti, jossa on kaikki vaaditut luistin osat Erinomainen Yksipesäinen muotti, jossa on kaikki vaaditut luistin osat Luisti on mtoitettu oikein Vinotapilla liikutettava luisti 4
CAD pikaopas Manipulate/Snap Assembly Design Edit Move Manipulate/Snap Manipulation ja Snap komentoja käytetään kappaleiden liikuttamiseen kokoonpanossa. Manipulation:illa kappaleita liikutetaan akseleiden suhteen ja Snap komennolla kappaleita voidaan liikuttaa kohdakkain ilman sidoksia. Coincidence/Angle/Offset Assembly Design Insert Coincidence/ Angle/ Offset Coincidence, Angle ja Offset työkalulla sidotaan kokoonpanon osia tai alikokoonpanoja toisiinsa eri tavoin. Alikokoonpanon sisällä olevat osat voidaan liittää toisiinsa valitsemalla alikokoonpano käsiteltäväksi objektiksi. Valitse oikea taso. Vinotapilla liikutettava luisti 5
Vinotapilla liikutettava luisti 6