Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX
Projektowanie i wytwarzanie form wtryskowych, przeznaczonych do produkcji wyprasek polimerowych, jest procesem niezwykle złożonym i kosztownym. Czas i koszt wprowadzania ewentualnych poprawek w modelu wypraski i formy rosną bardzo szybko w miarę zwiększania stopnia zaawansowania projektu narzędzia. Dlatego też bardzo istotną kwestią jest możliwość wykrywania i usuwania błędów w geometrii wypraski (w tym obszarów nietechnologicznych) już na samym początku procesu projektowego.
W systemie NX CAD dostępne są doskonałe narzędzia przeznaczone zarówno do weryfikacji technologiczności geometrii zamodelowanej wypraski, jak i takie, które umożliwiają szybkie modyfikowanie geometrii. W tym drugim przypadku niezwykle przydatne są funkcje wykorzystujące Technologię Synchroniczną, gdyż pozwalają one na łatwe wprowadzanie zmian zarówno w parametrycznej geometrii natywnej, posiadającej historię modelowania, jak i w geometrii zaimportowanej z innych systemów CAD, gdy dysponujemy tylko nieparametryczną, jednorodną bryłą wypraski (rys. 1).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 01 Model bryłowy wypraski wczytany do NX z pliku STP](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/01-4.jpg)
Po wczytaniu modelu wypraski do środowiska NX mamy możliwość walidacji rozpatrywanego modelu pod kątem jego technologiczności, niezwykle istotnej w późniejszym procesie formowania. Funkcje z grupy Molded Part Validation pozwalają na analizę grubości ścian wypraski oraz ich pochyleń względem zakładanego kierunku wypychania.
Analiza grubości ścian umożliwia szybkie wykrycie obszarów o niejednorodnej grubości oraz ścian o skrajnie małej lub dużej grubości (rys. 2). Dzięki temu możemy wcześnie zlokalizować obszary, które będą stanowiły węzły cieplne w procesie wtryskiwania, a następnie zredukować je lub uwzględnić podczas projektowania układu chłodzącego formy.
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 02 Rozkład grubości ścian modelu](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/02-2.jpg)
Możliwe jest również uzyskanie informacji o grubości tylko wybranych ścian detalu (rys. 3), a także poznanie dokładnych wartości ich grubości we wskazanych punktach (rys. 4).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 03 Rozkład grubości na wybranych ścianach modelu](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/03-2.jpg)
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 04 Wartości grubości ściany modelu we wskazanych punktach](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/04.jpg)
Z kolei analiza pochyleń umożliwia sprawdzenie, czy wszystkie ściany modelu wypraski mają nadane odpowiednie pochylenia. Funkcja Check Regions pozwala na kolorystyczne zróżnicowanie ścian w zależności od wartości kąta ich pochylenia (rys. 5) oraz na automatyczne zaznaczanie ścian należących od zdefiniowanych zakresów kątowych, w tym obszarów podcięć (rys. 6).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 05 Kolorystyczne zróżnicowanie ścian o różnych kątach pochylenia w NX](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/05.jpg)
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 06 Wykrywanie obszarów podcięć](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/06.jpg)
Możliwe jest również uzyskanie dokładnych wartości kąta pochylenia wskazanej ściany (rys. 7).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 07 Informacje o wartości pochylenia wybranej ściany modelu](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/07.jpg)
Jeśli podczas omawianej weryfikacji modelu znajdziemy obszary, które nie spełniają postawionych wymogów technologiczności lub też z innych powodów konieczne jest dokonanie zmian w ich geometrii, Technologia Synchroniczna dostępna w NX staje się niezastąpionym narzędziem do przeprowadzenia tego rodzaju modyfikacji.
W przypadku omawianego detalu stwierdzono, że jedna ze ścian została pochylona w niewłaściwą stronę, co zaskutkowało powstaniem niezaplanowanego podcięcia (rys. 8).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 08 Podcięcie uzyskane poprzez niewłaściwe pochylenie ściany](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/08.jpg)
Ponieważ nie dysponujemy historią operacji, nie możemy dokonać edycji pierwotnie zastosowanej funkcji pochylenia. Wykryty błąd naprawimy wykorzystując Technologię Synchroniczną poprzez obrócenie ściany o odpowiednią wartość kątową.
Pracę rozpoczynamy od uruchomienia funkcji Move Face, zaznaczenia interesującej nas ścianki i zdefiniowania płaszczyzny oraz osi obrotu (rys. 9).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 09 Zaznaczona ścianka z widocznym narzędziem OrientExpress służącym do definiowania płaszczyzny i osi obrotu](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/09.jpg)
Oś obrotu zostanie umieszczona w punkcie przecięcia dwóch istniejących krawędzi detalu (rys. 10).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 10 Wyznaczanie punktu, w którym zdefiniowana będzie oś obrotu](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/10.jpg)
Po umieszczeniu osi obrotu we właściwym miejscu można przystąpić do zmiany kąta pochylenia wybranej ścianki. Po wprowadzeniu pożądanej wartości kątowej natychmiast otrzymujemy podgląd wprowadzanej zmiany (rys. 11). Warto zauważyć, że wraz z obracaną ścianą odpowiednio przemieściły się również sąsiadujące z nią zaokrąglenia.
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 11 Dynamiczny podgląd efektu wprowadzanej zmiany](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/11.jpg)
Dla potwierdzenia poprawności wykonanej modyfikacji możemy ponownie przeprowadzić analizę pochyleń. Zauważymy teraz, że omawiana ścianka znajduje się już we właściwym zakresie kątowym (rys. 12).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 12 Potwierdzenie prawidłowego pochylenia ściany modelu po przeprowadzonej edycji](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/12-1.jpg)
Kolejną nieprawidłowością, jaką zaobserwowano w modelu, jest niewłaściwe położenie jednego z elementów pokazanych na rys. 13. Oba te obiekty powinny znajdować się w jednej płaszczyźnie, a są względem siebie nieznacznie przesunięte.
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 13 Nieprawidłowe wzajemne położenie żeber](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/13.jpg)
Błąd ten naprawimy również z wykorzystaniem Technologii Synchronicznej. Posłużymy się jedną z funkcji do modyfikacji geometrii poprzez nadawanie ścianom odpowiednich relacji geometrycznych, w tym przypadku współpłaszczyznowości.
Po włączeniu funkcji Make Coplanar zaznaczamy płaską ściankę, według której żebro ma zostać dopasowane, a następnie zaznaczamy pozostałe jego ścianki (rys. 14 i 15).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 14 Wybór ścianki płaskiej, która ulegnie przesunięciu po nadaniu relacji współpłaszczyznowości](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/14.jpg)
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 15 Zaznaczenie pozostałych ścian przesuwanego żebra](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/15.jpg)
Po wskazaniu ścianki stacjonarnej na drugim z żeber, program natychmiast ukazuje nam efekt końcowy przeprowadzanej modyfikacji (rys. 16).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 16 Dynamiczny podgląd przesunięcia żebra wymuszonego relacją współpłaszczyznowości](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/16.jpg)
Podczas edycji modelu wypraski konieczne może być również przesuwanie elementów geometrii o dokładnie zdefiniowaną wartość. Obecnie naszym zadaniem będzie przesuniecie obiektów zaznaczonych na rys. 17 o 2mm w kierunku środka modelu. Do tego celu doskonale nadaje się funkcja Move Face, którą wcześniej wykorzystaliśmy do zmiany kąta pochylenia ścianki.
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 17 Elementy geometrii przeznaczone do przesunięcia](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/17.jpg)
Po zaznaczeniu wszystkich ścian jednego z tych obiektów określamy kierunek przesunięcia. Możemy tego dokonać poprzez zdefiniowanie dowolnego wektora. W tym przypadku skorzystamy z osi X układu współrzędnych edytowanego modelu (rys. 18).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 18 Wybór kierunku przesunięcia zaznaczonych ścian](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/18.jpg)
Aby w szybki sposób dokonać jednoczesnej zmiany położenia obu obiektów, wykorzystamy wbudowane narzędzie do wykrywania i zaznaczania ścian spełniających określone warunki geometryczne. W tym przypadku zaznaczenie opcji symetryczności spowodowało natychmiastowe zaznaczenie drugiego z interesujących nas obiektów (rys. 19).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 19 Automatyczne zaznaczenie ścian symetrycznych](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/19.jpg)
Po wprowadzeniu zadanej wartości przesunięcia możemy zaobserwować, jak edytowane obiekty przemieszczają się w zadanym kierunku o pożądaną wartość (rys. 20).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 20 Symetryczne przesunięcie zaznaczonych obiektów o zadaną wartość](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/20.jpg)
Ostatnią modyfikacją w omawianym modelu będzie usuniecie wzmocnienia zaznaczonego na rys. 21. Tego typu operacje możemy wykonywać przy użyciu funkcji Delete Face.
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 21 Szczegół geometryczny modelu przeznaczony do usunięcia](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/21.jpg)
Po uruchomieniu funkcji Delete Face i zaznaczeniu ścian przeznaczonych do usunięcia (rys. 22) uzyskujemy interesujący nas efekt końcowy (rys. 23).
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 22 Zaznaczenie ścian do usunięcia](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/22.jpg)
![Weryfikacja geometrii wypraski oraz jej modyfikacja z zastosowaniem Technologii Synchronicznej systemu NX 23 Efekt usunięcia zaznaczonych ścian modelu](https://gmsystem.pl/wp-content/uploads/23.jpg)
Dostępne w systemie NX i przedstawione w niniejszym opracowaniu funkcjonalności służące do walidacji detali formowanych oraz do modyfikacji ich geometrii, nawet w przypadku modeli nieparametrycznych, stanowią doskonały pakiet narzędzi CAD, który znacznie ułatwia i przyspiesza pracę każdego konstruktora wyprasek i form wtryskowych. A narzędzia te stanowią tylko niewielką część ogromnych możliwości projektowych systemu NX.