Menu

Projektowanie części z blach w programie Inventor.

Inventor jest programem do zaawansowanego projektowania trójwymiarowego w mechanice. Duża część projektów mechanicznych poza typowymi częściami maszynowymi zawiera także części wykonane z blachy. Zwykle obudowy i osłony, elementy wsporcze, a czasami niektóre mechanizmy są wykonywane z blachy. Z tego powodu naturalną potrzebą konstruktora mechanika jest posiadanie oprogramowania do projektowania części i zespołów z blach oraz generowania rozwinięć. Przewidując takie potrzeby firma Autodesk włączyła do programu Inventor zintegrowany moduł do projektowania konstrukcji z blach. W tym artykule dokonamy przeglądu funkcji modułu blachowego Inventora.

 

Style konstrukcji blaszanych
Projektowanie części blaszanej rozpoczynamy od wybrania stylu konstrukcji blaszanej. Jest to zestaw ustawień konfiguracyjnych, który pozwala jednym kliknięciem skonfigurować cały moduł do projektowania części blaszanych zgodnie z narzuconymi ustawieniami. Pojedynczy styl konstrukcji blaszanej posiada nazwę i przechowuje informację o materiale, grubości materiału, zastosowanej metodzie obliczania rozwinięcia dla danego materiału, wartości minimalnego promienia gięcia, kształtu i wymiarów podcięcia oraz wielu innych parametrów.
inv_blach1 Rys.1 Okno służące do zdefiniowania i wybrania stylu konstrukcji blaszanej.

Po wybraniu stylu konstrukcji blaszanej można rozpocząć projektowanie części z blach. Jednakże jeżeli zaprojektujemy już część z blachy i chcemy zmienić grubość lub rodzaj materiału z jakiego wykonana jest blach to wystarczy tylko zmienić styl konstrukcji blaszanej przypisany dla tego materiału.
Inną ciekawą możliwością wykorzystania stylu konstrukcji blaszanej jest to, że część blaszana zaimportowana do programu Inventor w jednym z wielu formatów może być natychmiast rozwinięta lub dalej projektowana z zastosowaniem funkcji modelowania blach jeżeli tylko przypiszemy jej styl konstrukcji blaszanej.

Modelowanie odgięć i kołnierzy
Najczęściej używaną techniką budowania części z blachy jest rozpoczęcie od płaskiego fragmentu elementu blaszanego i kolejno dodawanie odgięć w celu uzyskania żądanego kształtu. Inventor posiada funkcje do tworzenia takich kształtów jako pojedynczych odgięć lub zestawu odgięć utworzonych wzdłuż jednej krawędzi.

inv_blach2Rys 2. Powstawanie części metodą dodawania odgięć. 

Okno dialogowe budowania odgięcia typu „Kołnierz” pozwala na łatwe określenie kierunku odgięcia, kąta gięcie i wielkości kołnierza. Zawsze dostępny jest podgląd tworzonego odgięcia. Przy tworzeniu szeregu odgięć wzdłuż jednej krawędzi wystarczy narysować na płaszczyźnie szkicowania odpowiedni profil złożony z kilku odcinków, a program sam utworzy odgięcia i wykona właściwe zaokrąglenia między kolejnymi fragmentami odgięcia.

Modelowanie narożników
Ważnym elementem projektowania części z blach jest poprawne modelowanie narożników w miejscach schodzenia się dwóch ścian części blaszanej. Program Inventor posiada specjalną funkcję, która modeluje narożniki w zależności od wzajemnego położenia sąsiadujących fragmentów części blaszanej.

inv_blach3Rys 3. Modelowanie narożników.

Ściany w narożniku mogą się stykać z zachowaniem odpowiedniej przerwy lub zachodzić na siebie jeżeli ważne jest zakrycie jednej krawędzi części blaszanej. Dodatkową funkcją polecenia tworzącego narożniki jest możliwość rozcinania narożników w miejscach występowania ostrych krawędzi, na przykład w częściach, które budowane są z „pełnej bryły”, a nie metodą dodawania odgięć. Proponowany przez program narożnik, przed zatwierdzeniem można podejrzeć i ewentualnie skorygować jego parametry.

Zawinięcia i zagięcia
Ostre krawędzie części tworzonej z blachy są zwykle „tępione” przez wykonanie zawinięcia obrzeża. Zawinięcie obrzeża wykonuje się także w celu wzmocnienia brzegu części. Do przeprowadzenia tych zabiegów Inventor został wyposażony w specjalną funkcję, która pozwala na szybkie wykonanie jednego z kilku rodzajów zawinięć.

inv_blach4Rys 4. Zawinięcia obrzeża

Poza automatycznym zawinięciem obrzeżą możliwe jest także wykonanie zawinięcie lub zagięcia wzdłuż wskazanej linii gięcia. Funkcja ta będzie bardzo przydatna tam gdzie trudno ustalić krawędź do dodania typowego odgięcia lub jeżeli konstruktor otrzyma płaskie rozwinięcie i będzie chciał sprawdzić co będzie po „wykonaniu” części, jakie powstaną błędy, itp.

inv_blach5Rys 5. Zaginanie wzdłuż krawędzi

Wprowadzenie promienia gięcia dla ostrej krawędzi. Jeżeli część blaszana posiada ostre krawędzie w miejscach, w których powinny być promienie gięcia, na przykład gdy część jest tworzona z „pełnej bryły”, to program pozwoli na wprowadzenie promieni gięcia w miejsce ostrych krawędzi części.

inv_blach6Rys 6. Wprowadzenie promieni gięcia w miejsce ostrych krawędzi

W ten sposób z części „nierozwijalnej” możemy szybko otrzymać część, którą da się rozwinąć w programie Inventor gdyż ostre krawędzie zostaną zamienione na zaokrąglenia.

Tymczasowe rozwinięcie
Często na ścianach części blaszanej konieczne jest wykonanie wycięć o określonych wymiarach. Jeżeli mamy już wykonane zagięcia, a wycięcie, które chcemy utworzyć przechodzi przez kilka gięć to bardzo pomocną funkcją będzie utworzenie tymczasowego rozwinięcia.

inv_blach7Rys 7. Zastosowanie tymczasowego rozwinięcia

Na rozwinięciu tymczasowym można szybko utworzyć szkic wycięcia, a pogram poprowadzi to wycięcie odpowiednio przez wszystkie zagięcia części.

Wykorzystanie iFeatures w projektowaniu części z blach
Elementy iFeature to chętnie stosowana technika modelowania w programie Inventor. iFeature znacznie upraszczają tworzenie typowych w danym projekcie kształtów geometrycznych. Jednakże w procesie projektowania części z blach elementy iFeature zostały zaopatrzone w dodatkowe możliwości. W procesie wytwarzania części z blach, do wykonania otworów i przetłoczeń wykorzystuje się prasy. Aby łatwiej było zlokalizować punkt przyłożenia tłocznika wprowadzono możliwość wstawiania na ścianie części blachowej punktu, który służy do precyzyjnej lokalizacji punktu wstawienia kształtu iFeature.

inv_blach8Rys 8. Zastosowanie iFeature w częściach z blachy

W procesie technologicznym bezie to punkt przyłożenia rzeczywistego narzędzia, które taki kształt wykonuje.

Rozwinięcie części z blachy
Efektem końcowym projektowania części z blachy jest wykonanie rozwinięcia. Program generuje rozwinięcie obliczane na podstawie liniowej metody współczynnika K lub na podstawie empirycznej tablicy gięcia, którą należy samodzielnie skonfigurować.

inv_blach9Rys 9. Rozwinięcie części blaszanej

Rozwinięcie części otwierane jest w oddzielnym oknie i jest obiektem trójwymiarowym. Oznacza to, że elementy, które powstają w procesie technologicznym jako przetłoczenia są widoczne na rozwinięciu trójwymiarowym. Rozwinięcie części blaszanej generowane przez program Inventor może być wykorzystane w różnoraki sposób. Można je wstawić do rysunku wykonawczego części i tam zaopatrzyć w wymiarowanie i opisy. Można jest wyeksportować w formacie DXF lub DWG jako płaski rysunek w celu zastosowania w oprogramowaniu NC lub można wyeksportować trójwymiarowy model w standardzie SAT, który może być przydatny na przykład przy projektowaniu oprzyrządowania do zautomatyzowanego wytwarzania detali blaszanych.

Adaptacyjności części z blach
Moduł konstrukcji z blach stanowi integralną część programu Inventor. Części projektowane z zastosowaniem tego modułu mogą być częściami adaptacyjnymi, które samodzielnie dopasują się do istniejących już komponentów projektu. Funkcjonalność ta znacznie usprawnia proces projektowania i dopasowania części blaszanych do innych części projektu oraz pozwala na przeprowadzanie szybkiej zmiany wymiarów geometrycznych czy sposobu dopasowania części.

Podsumowanie
Możliwość projektowania części z blach w programie Inventor to niewątpliwa zaleta tego programu. Użytkownik Inventora nie musi poszukiwać specjalnej aplikacji blachowej gdyż większość potrzebnych w codziennej pracy funkcji znajduje się „pod ręką”. Tak głębokie osadzenie w programie wyspecjalizowanego modułu blachowego pozwala na wykorzystanie wszystkich możliwości Inventora, takich jak iFeature, iParts oraz adaptacyjność w projektowaniu części z blach. Dodatkową zaletą tego rozwiązania jest fakt, że moduł blachowy jest zawsze w programie Inventor dostępny i nie potrzeba wydawać dodatkowych środków na jego zakup. A więc projektuj części z blachy w Inventorze!