Painevalut 1 Tuula Höök Tampereen teknillinen yliopisto Hae piirustus diecasting_1_1.pdf. Käytä piirustuksessa annettuja mittoja ja tuota niiden pohjalta teknisesti hyvälaatuinen ruisku tai painevalukappale, mutta tällä kertaa pintamallina. Jotta kappale olisi teknisesti hyvälaatuineen, siinä tulee olla seuraavat yksityiskohdat: CAD työkalut harjoituksessa diecasting_1.sldprt Mitoituksen lähtötaso on valittu. Jakotaso on valittu ja sillä olevat nurkat ovat pyöristämättömiä. On tehty perusteltu valinta suoraan muottilaattaan tai inserttiin koneistettujen kiinteiden keernojen ja erillisistä keernakappaleista valmistettujen kiinteiden keernojen välillä. Keernan ja muottilaatan tai insertin yhtymäkohta on valinnasta riippuen joko pyöristetty tai pyöristämätön. Kaikki loput nurkat on pyöristetty sopivalla pyöristyssäteellä. Valukappaleen ulkonurkkien pyöristys valitaan koneistusmenetelmän, materiaalin vaatimusten ja prosessoinnin asettamien vaatimusten perusteella. Sisänurkkien pyöristykseen vaikuttavat pelkästään materiaalin sekä prosessoinnin vaatimukset. Sivuseinämät on varustettu sopivilla päästökulmilla ja lopputulos on tarkistettu ohjelman työkalulla Draft analysis. Teoriatausta Knit Teknisen valukappaleen suunnittelu Päästöt Pyöristykset Seinämänpaksuus Tilavuusmallinnus Extruded Boss/Base Extruded Cut Shell Fillet Pintamallinnus Extruded Surface Revolved Surface Swept Surface Fill Surface Muut Trim Reference Axis Circular Pattern Mallinnuksen vaiheet Mallinna kappale (tuolin jalusta) pinta ja tilavuusmallinnustyökaluja käyttäen. Pintamallinnus on parempi koneistusohjelmistojen toimivuuden ja muotin koneistuksen lopputuloksen kannalta, mutta se on hankalampaa ja vie enemmän aikaa tilavuusmallinnustekniikkaan verrattuna. Pintamallinnusta käytetään useimmiten valettavan osan näkyvien ulkopintojen muotoiluun. Kappaleen sisälle tulevat tekniset yksityiskohdat mallinnetaan tilavuusmallinnustyökaluja käyttäen. Muotti Draft analysis Aina, kun kohtaat hankaluuksia CAD työkalujen käyttämisessä, avaa SolidWorks help ja yritä löytää ratkaisu sen avulla. Mallinna seuraavin vaihein: Tee kappaleen ulkomuodoista rautalankapiirros ja pursota tai sweeppaa sivuseinämät pintamallinnustyökaluilla. Muotoile kappaleen pohja ja yläpinta. Liitä pinnat yhteen ja tuota niistä tilavuuskappale. Tee kappaleesta kuori. Muotoile kappaleen sisälle tuleva torni. Diecasting_1 1
1. Mallinna pursotettu (Extruded) tai sweepattu (Sweep) pinta, jolla muotoillaan kappaleen ulkopinnat. 2. Mallinna kappaleen yläosan pinnat pyöräytetyllä (Revolve) pinnalla. (Katso kuva.) Kuva 1: Kappaleen sivuseinämät ja päällysosan muotoilevat pinnat. Käytä pintamallinnustekniikkaa kappaleen ulkopintojen muotoilussa. 3. Pursota kappaleen keskelle päästöllinen sylinteripinta (eli kartio). 4. Leikkaa ylimääräiset pinnat pois Trim työkalulla ja täytä kappaleen pohja. 5. Liitä erilliset pinnat toisiinsa Knit työkalulla ja tee niistä tilavuusmalli. Tilavuusmallin voi tehdä suoraan Knit työkalun parametrilla. Vaihtoehto 1: 1. Pyöristä oikeat nurkat ja tee kappaleesta kuori Shell työkalulla. (Katso kuvat.) Kuva 2: Vasemmalla: Malli ennen Shell työkalun käyttämistä. Oikealla: Malli Shell työkalun käyttämisen jälkeen. 2. Mallinna yhden sakaran päähän pursotus ja reikä tilavuusmallinnustyökaluin. Nämä piirteet muodostavat yhden kiinnitysreiän esimerkiksi pyörää tai muovitassua varten. Älä unohda päästöjä. 3. Mallinna loput kiinnitysreiät ympäryksineen Revolved Pattern työkalulla. 4. Pyöristä oikeat nurkat. Yritä liittää niin monta pyöristystä kuin mahdollista osaksi Revolved Pattern piirrettä. 5. Tarkista kappaleen päästöt Draft Analysis työkalulla. Työkalu laskee kappaleen päästökulmat, vertaa niitä asetettuun raja arvoon ja näyttää tuloksen väreinä. Jos kappaleessa on päästöttömiä alueita tai satulapintoja, etsi syy ja korjaa ne. Satulapinta on pinta, jossa on kahteen suuntaan päästökulmat, mutta ei selvää nurkkakohtaa, jossa päästöjen suunta vaihtuu. Diecasting_1 2
Vaihtoehto 2: 1. Pyöristä oikeat nurkat. Mallinna kappaleeseen mahdollisimman tasainen seinämänpaksuus ja tuota piirustuksiin merkityt tekniset yksityiskohdat kappaleen alle. Tee mallinnus pursottamalla yhteen sakaraan piirustuksen mukaiset taskut ja muodostamalla niistä myöhemmin ympyräpatterni Revolved Pattern työkalulla. (Katso kuva seuraavalla sivulla.) 2. Pyöristä oikeat nurkat. Yritä liittää niin monta pyöristystä kuin mahdollista osaksi Revolved Pattern piirrettä. 3. Tarkista kappaleen päästöt Draft Analysis työkalulla. Työkalu laskee kappaleen päästökulmat, vertaa niitä asetettuun raja arvoon ja näyttää tuloksen väreinä. Jos kappaleessa on päästöttömiä alueita tai satulapintoja, etsi syy ja korjaa ne. Satulapinta on pinta, jossa on kahteen suuntaan päästökulmat, mutta ei selvää nurkkakohtaa, jossa päästöjen suunta vaihtuu. Kuva 3: Kuoren tekeminen ei ole ainoa mahdollinen tapa mallintaa tuolin jalustaa. Voit mallintaa jalustan pohjaan taskut, joilla tuotetaan yhtenäinen seinämänpaksuus sekä pyörien tai tukitassujen kiinnittämiseen tarvittavat muodot. Tavoitteet oppimiselle Haastava tilavuus ja pintamallinnus. Kappaleen ulkopintojen muotoileminen pintamallinnustekniikalla ja teknisten sisämuotojen mallintaminen tilavuusmallinnustekniikalla. Opiskeltavat CAD työkalut Tilavuusmallinnus: Extruded Boss/Base, Extruded Cut, Shell, Fillet, Pintamallinnus: Extruded Surface, Revolved Surface, Swept Surface, Knit, Fill, Trim Muut: Reference Axis, Circular Pattern Muotti: Draft analysis Diecasting_1 3
CAD pikaopas Sketch Ryhmä työkaluja, joilla mallinnetaan rautalankapiirros muiden työkalujen pohjaksi. Insert Boss/Base Extrude Pursottaa rautalankamallilla hahmotettua muotoa määritetyn matkan määritettyyn suuntaan. Insert Cut Extrude Pursottaa rautalankamallia määritetyn matkan määritettyyn suuntaan leikaten reiän pursotuksen kohdalle. Diecasting_1 4
Insert Features Shell Tekee tilavuusmallista kuoren, jossa on tietty, parametrina annettu seinämänpaksuus. Valitsemasi seinämät poistuvat. Jos yhtään seinämää ei ole valittu, kappaleesta tulee ontto. Insert Features Fillet Pyöristää tilavuusmallissa tai pintamallissa olevan nurkan. Extrude Pursottaa rautalankapiirroksella muotoillun pinnan lineaarisesti. Voit asettaa pursotukselle päästökulman suhteessa rautalankapiirroksen pohjatasoon. Jos päästökulmaa ei ole asetettu, pursotus etenee rautalankapiirroksen pohjatason normaalin suuntaan. Revolve Työkalu pyöräyttää avonaisen tai suljetun rautalankapiirroksen akselin ympäri ja muodostaa siitä pinnan. Akselina voi toimia jokin rautalankapiirroksen viivoista tai erikseen mallinnettu keskiviiva. Diecasting_1 5
Sweep Tuottaa pintamallin kuljettamalla rautalankapiirrosta toista rautalankapiirrosta pitkin. Jos kuljetettavana on suljettu rautalankapiirros, muodostuu ontto pintamalli. Pintamallin sisällä ei ole mitään. Fill Muodostaa pinnan rautalankapiirroksen tai olemassa olevan tilavuus tai pintamallin nurkkien sisään. Voit valita, jatkuuko pinta tangentiaalisesti vai suoraviivaisesti mallin pinnoista. 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. Trim Leikkaa pinnan. Työkalu vaatii toimiakseen kaksi pintaa tai pinnan ja piirrosobjektin. Pinnan ja tilavuusmallin yhdistelmä ei käy. Tilavuusmalli leikataan Cut with surface työkalulla. Diecasting_1 6
Insert Reference Geometry Axis Luo akselin, jota voidaan käyttää referenssinä esimerkiksi kopioitaessa piirteitä tai mallin vartaloita ympyrän muotoon. Käytä nurkkia, ympyräpintaa, kartiopintaa, tasoja ja pisteitä, kun määrittelet akselin suuntaa ja paikkaa. Insert Pattern/Mirror Circular Pattern Kopioi yhden tai useampia piirteitä, tilavuuskappaleen vartaloita tai pintamallin vartaloita ympyrän muotoon akselin ympärille. Anna kohteiden kokonaismäärä parametrina. Tools Draft Analysis Näyttää eri väreinä seinämät, joissa on parametrina annettua päästökulmaa suuremmat päästöt. Näyttää väripintana myös päästöttömät ja satulaseinämät. Satulaseinämä on seinämä, jossa ei ole selkeärajaista kulmaa päästöjen suunnan vaihtumiskohdassa. Värit ovat ohjelmiston perusasetuksia. Käyttäjä voi muuttaa ne haluamikseen. Diecasting_1 7
Arviointi Hylätty CAD malli on tehty luetelluilla työkaluilla Hyväksytty CAD malli on tehty luetelluilla työkaluilla 2 asteen päästöt oikeissa pinnoissa ja oikeisiin suuntiin Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa Ulkopinnan muoto on tuotettu pintamallinnustekniikalla ja sisäpuolen tekniset yksityiskohdat tilavuusmallinnustekniikalla Erinomainen CAD model made with the listed tools Kappaleelle on valittu valmistusmateriaali ja päästökulmat on valittu materiaalin vaatimusten perusteella. Järkevä pyöristys oikeissa nurkissa. Ulkopinnan muoto on tuotettu pintamallinnustekniikalla ja sisäpuolen tekniset yksityiskohdat tilavuusmallinnustekniikalla. Kappaleen liitososat on mallinnettu jonkin olemassa olevan komponentin mittojen perusteella. Diecasting_1 8