Pracujeme s topologií formy pro vstřikování plastů

Autodesk Inventor ve své aktuální verzi obsahuje integrované moduly pro kompletní návrh součástí vyráběných vstřikováním plastů. Tyto funkčnosti jsou rozděleny do několika úrovní. Vlastní návrh plastového vstřiku s následnou konstrukcí formy vyžaduje dodržení určitého postupu. Následující článek je určen všem, kteří chtějí rychlé seznámení se zcela novými nástroji a metodikou jejich použití.

Nástroje nejsou ve verzi Autodesk Inventor 2011 ještě plně zdokumentovány v příkladech, proto doporučuji se řídit při studiu této novinky jednotlivými funkcemi a jejich nápovědou. V případě načtení vzorového projektu si navíc musíme zvyknout na kombinaci českého a anglického jazyka.

Funkce mají k dispozici základní nápovědu

Prvním krokem při návrhu formy je technologická příprava plastového vstřiku. Ta tvoří také základ potřebných operací v Autodesk Inventoru. Součást (v našem případě cover) je připravena jek z hlediska primární geometrie, tak z hlediska technologických úprav kompletně ve speciálním modulu pro zpracování plastových výlisků. Tento modul umožňuje v první fázi upravit orientaci součásti vůči souřadnému systému budoucí formy a stanovit vstupní technologické požadavky jako je teplota formy a teplota nataveného plastu.

Topologie správce součástí obsahuje všechny potřebné fáze návrhu plastového výlisku

Důležitou fází návrhu plastového výlisku jsou technologické změny jeho geometrie. Ne všechny geometrické prvky lze ve formě vyrobit a ne všechny splňují požadavky, například na snadné vyjmutí výlisku z formy. Autodesk Inventor obsahuje rozsáhlou sadu možností pro definici technologických záplat, úkosů apod. Svou funkci s vlastním nastavením má v aplikaci přirozeně i modifikace smrštění, ke kterému dochází chladnutím výlisku ve formě.

Definice záplat je individuálně zobrazována v prohlížeči součásti

Po úpravě geometrie je nutné v dalším kroku návrhu definovat dělící rovinu formy pro správnou funkci tvárníku a dutiny. Dělící rovina může být triviální rovinou, ale v řadě případů je velmi komplikovanou sadou rovinných a tvarových ploch. 3D digitální prototyp je v tomto případě neocenitelným pomocníkem v optimalizaci potřebných tvarů. Finální podoba výlisku s dělící rovinou je pak uspořádána do technologických sad podle požadované produktivity a rozměrů tvárníku, dutiny a odpovídajících vtokových kanálů.

Technologická sada a návrh umístění vtokového kanálu

Pro správnou definici vtokových kanálů je v Autodesk Inventoru k dispozici sada CAE nástrojů. Základem pro jejich použití na následné analýzy zaplnění formy je volba vhodného materiálu (plastového granulátu). Aplikace zahrnuje v tabulkách rozsáhlou databázi těchto materiálů se specifickými vlastnostmi s možností jejich uživatelských úprav.

Volba plastového granulátu

Výraznou výhodou CAE nástrojů je jejich přímý vstup a výstup do modelovacího procesu. Vtokový kanál je tak možné nejen podle připravených, často empiricky stanovených vztahů nejen navrhnout, ale i přímo vymodelovat v digitálním prototypu.

CAE nástroj pro tvorbu vtokového kanálu

Správné nastavení vstupů a geometrie vtokové soustavy má přímý vliv na průběžnou analýzu plnění formy, kterou lze spustit interaktivně z nabídky. Tato analýza po spuštění generuje přehledně uspořádané informace o rychlosti zaplnění formy, potřebném vstupním tlaku a celkových časech plnění. Analýzou je také možné určit kritická místa formy a nutnost umístění technologických prvků formy, například chladítek.

Analýza plnění formy

Při vlastní konstrukci formy je možné v další fázi návrhu v maximální míře využít databáze konstrukčních prvků forem, popsané v předcházejícím článku portálu Autodesk Club. Připomeňme pouze, že se jedná převážně o referenční konstrukční, plně parametrické prvky, které je možné dále upravovat podle požadavků projektu.

Konstrukce formy probíhá za účasti předpřipravených prvků v databázi

Výraznou výhodou návrhu pomocí konstrukčních prvků je přesná identifikace jednotlivých konstrukčních celků v prohlížeči součástí. Usnadňuje se tak nejen přehled nad digitálním modelem, ale také případná modifikace, případně záměna konstrukce.

Konstrukce standardizovaných vyhazovačů

Související články: