Využití nových funkcí Inventoru 2010 při návrhu složitých dutých dílů

Mezi typické součásti reprezentující tuto oblast bychom mohli zařadit hydraulické kostky. Hydraulická kostka je prvek hydraulického systému propojující jednotlivé prvky obvodu (rozvaděče, tlakové a jednosměrné ventily, atd.). Je standardní součástí agregátů hydraulických zařízení (Obr. 1), jako hydraulické lisy a další zařízení

Obr. 1 – hydraulický agregát

Kostka se vyznačuje velmi složitým systémem kanálků spojujících jednotlivé prvky obvodu (Obr. 2). Problémem, se kterým se konstruktéři potýkají při návrhu hydraulických kostek, jsou minimální tloušťky stěn mezi jednotlivými kanálky, minimalizace rozměrů kostky a obtížná unifikace.

Obr. 2 – systém kanálků hydraulické kostky

Při návrhu kostky a jiných složitých těles máme několik možností. První varianta spočívá v přístupu, kdy vymodelujeme polotovar kostky, do kterého budeme postupně vytvářet otvory (Obr. 3). V tomto případě se však setkáváme s problémem jak uhlídat všechny výše uvedené požadavky.

Obr. 3 – postup, kdy vytváříme kanálkový systém tvoříme pomocí otvorů

Druhý postup, kterému se budeme věnovat, je opačný. Kostku budeme modelovat tak, že nejprve vytvoříme kanálkový systém včetně děr (i se závity) pro upevnění hydraulických prvků a kostky (Obr. 4). K vytvoření kanálkového systému budeme používat „základní“ funkce (vysunutí, rotace, atd.). V tomto postupu vidím veliký přínos, v přehlednosti systémů kanálků při modelování, který vede k minimalizaci rozměrů kostky a jednodušší kontrole kanálkových systémů (tloušťka stěn, propojení jednotlivých kanálků, …)

Obr: 4 – vymodelovaný systém kanálků hydraulické kostky

Dalším krokem je vytvoření základního tělesa hydraulické kostky. V námi vybrané rovině vytvoříme skicu, kterou ohraničíme (obalíme) kanálkový systém obvodu tělesa kostky (Obr. 5).

Obr: 5 – skica obvodu tělesa hydraulické kostky (modře) uchycená pomocí vazeb „kolineární“ k systému kanálků

Dalším krokem je vysunutí základního tělesa. V nabídce funkce vysunutí je pod výběrem možností (sjednocení, rozdíl a průnik) nová možnost „Nové těleso“ (Obr. 6), kterou použijeme. Nové těleso (přidává materiál) funguje, tak jako bychom použili možnost sjednocení. Podstatným oproti možnosti sjednocení je, že vytváříme zcela nové těleso a náš model se chová jako dvě vzájemně zavazbená tělesa v sestavě.

Obr: 6 – vysunutí skici obvodu tělesa hydraulické kostky jako „Nové těleso“

Tímto postupem vznikla jedna součást skládající se ze dvou těles (Obr. 7) – systém kanálků a základní těleso.

Obr: 7 – pohled na vytvořenou hydraulickou kostku skládající se ze dvou těles

Máme tedy dvě tělesa, ale stále nemáme kostku, tedy jedno těleso s dutinami (systém kanálků). K vytvoření výše zmíněného jednoho tělesa použijeme novo funkci Inventoru 2010 „Kombinovat“ (Obr. 8). 
 

Obr: 8 – funkce Kombinovat

Definice této funkce se skládá z definice základního tělesa (těleso, které chceme modifikovat tělesem nástroje) a definice nástroje (náš případ= systém kanálků). Funkce Kombinovat nabízí tři varianty (sjednocení, rozdíl a průnik). V případě použití sjednocení bychom získali opět jedno těleso, při průniku bychom získali společnou část obou těles (systém kanálků). My ovšem chceme docílit toho, abychom ze základního tělesa odstranili část shodnou se systémem kanálků (Těleso nástroje), proto použijeme rozdíl (Obr. 9).

Obr: 9 – definice funkce „Kombinovat“: Základní těleso = těleso kostky (těleso 2), těleso nástroje = systém kanálků (těleso 1)

Tímto postupem jsme získali model hydraulické kostky. Za povšimnutí stojí, že funkce kombinovat bere v potaz i definici závitů a proto k námi definovaným vnějším závitům byly vytvořeny vnitřní závity stejných parametrů (Obr. 10).

Obr: 10 – hotová hydraulická kostka po aplikaci funkce „Kombinovat“

Hotovou hydraulickou kostku stačí jen osadit hydraulickými prvky (rozvaděče, škrtící, tlakové a jednosměrné ventily, …), které jsou dostupné na webových stránkách výrobců (Obr. 11).

Obr: 11 – osazená hydraulická kostka

Závěrem bych dodal, že uvedený postup je vhodný při tvorbě zápustek, kdy využijeme jako těleso nástroje zápustkový výkovek. Zápustku můžeme rozdělit na dvě části např. pomocí funkce rozdělit.

Související články: