تکامل بستههای نرمافزاری طراحی سه بعدی قالبها
۱۳۸۷/۱۱/۲۰
تکامل بستههای نرمافزاری طراحی سه بعدی قالبها
در دهه اخیر بستههای نرمافزاری طراحی سه بعدی رايانهاي در دسترس طراحان قالبهای تزریقی بوده است. چنین نرمافزاری زمان مورد نیاز جهت طراحی قسمتهای داخلی و خارجی طرح اولیه و بنیادی قالب را از طریق خودکار کردن عملیات تکراری و مشابه کاهش میدهد. این نرمافزار حاوی طرحهای اولیهي استاندارد بسیاری از قطعات است و همچنین در جلوگیری از بروز خطا با استفاده از قوانین خاصی که برای کاربران در آن گنجانده شده است در طراحی قالبها بسیار مفید واقع شده است.
پتر دیکن مدیر تجاری شرکت دلکام یک تولید کننده محصولات نرمافزاری در انگلستان میگوید: " خودکار شدن عملیاتهای تکراری به آن معناست که محاسبات استاندارد ابعاد قالب سریعتر و با احتمال بروز خطای بسیار پایین و با سرعت زیاد در طراحی صورت میگیرد. "
بیل جک معاون شرکت توزیعکننده محصولات نرمافزاری طراحی شرکت میسلر فرانسه در امریکا اظهار میکند: "هدف اصلی نرمافزارهای طراحی قالب، فراهم کردن شرایط مناسب برای کاربران، جهت تمرکز روی طرحهای پیچیدهتر است. با استفاده از این نرمافزارها میتوان عملیات تکراری را به سهولت و بهصورت خودکار انجام داد و همین امر سبب میشود تا طراح زمان کوتاهتری را صرف نماید و در نهایت کیفیت كلي و بازدهي در طراحي قالب بهبود یابد و قیمت تمام شدهي آن کاهش یابد."
امروزه از بستههای نرمافزاری طراحی قالب، برای طراحی و اندازه گیری و حتی داشتن طرح نهایی و دقیق یک قالب و یا ابزار استفاده میشود. این نرمافزارها شامل طرحهای تولید شده از هسته و محفظه قالب مدل است و قابلیت نمایش برش عرضی و بزرگنمایی طرحها و ایجاد تغییراتی در سوپاپها، مجاری خنککننده، تزریقکنندهها، بالابرندهها، ستونها، جداکنندهها، اتصالات، لولهها و پیچها را دارد .
نرمافزارهای طراحی قالب بهصورتی طراحی شدهاند که میتوان بوسیله آن بصورت مستقیم از طریق اینترنت با مراجع برنامههای طراحی حاوی ابعاد و اجزاء استاندارد قالبها که اطلاعات خود را از شرکتهایی چون DME و هاسکو و فوتابا گردآوری کردهاند، ارتباط برقرار نمود. اطلاعات حاصله از جستجو در چنین وبگاههایی را میتوان مستقیما، بصورت دو بعدی و یا سه بعدی مورد استفاده قرار داد . تولید کنندگان نرمافزارهای طراحی قالب نه تنها ، بسیاری از برنامه های طراحی را بهبود بخشیده اند بلکه قابلیتهای این برنامهها را نیز ارتقاء دادهاند. قابلیتهای گرافیکی و ارائه طرحهای مقدماتی و اولیه برای نمایش سریع و طراحی سریع الکترودها و پیش طراحی قسمتهای خاص و قابلیت ایجاد حفرهها از جمله این قابلیتهاست .
از دیگر قابلیتهای جدید بستههای نرمافزاری طراحی، برآورد قابلیت و کیفیت اجرایی ابزارها، قطعات و قالبهاست و قابلیت سیستم روانکننده و کارایی فناوري خنککننده ،زمانهای چرخه یا تنشهای ذخیره شده میباشد و همچنین راههای جدید استفاده اطلاعات ابزاری مانند طرحهای ایجاد شده توسط خود کاربر که بصورت قوانین ثابت قابل استفاده هستند مانند : زاویه ها و قطر فولاد که در مدلهای متفاوت متغیر است .
طراحان قالب ممکن است در استفاده از مدلهای مشابه در نرم افزارهای طراحی دیگر با مشکلاتی روبرو شوند. مشکلاتی نظیر انتقال اطلاعات و ابعاد و رواداريهای صحیح و دقیق و به دور از خطا. انتقال اطلاعات غلط ممکن است منجر به ایجاد فضاهای خالی مابین سطوح ابزارها و قطعات شود. البته چنین مشکلاتی با تغییر اطلاعات و برنامهها قابل حل میباشند.
تولیدکنندگان این نوع نرم افزارها به اتفاق معتقدند که سختترین و حساسترین بخش طراحی قالبها، طراحی هسته و حفرهها و ایجاد برشهای عرضی است. این سختی و حساسیت رابطه مستقیمی با پیچیدگی های هندسی طرح دارد و نیاز به دستیابی نهایی به طرحی ساده و با کیفیت است. با استفاده از نرم افزارهای ابتدایی طراحان میبایست سطوح مختلف قسمتهای متمایز قالب و یا ابزار را بصورت دستی تفکیک می کردند و با قرار دادن آنها در مقاطع جداگانه طرحی از هسته و یا حفرهها ایجاد میکردند. سطوح مختلف و مجزا باید یک به یک از لبه مدل طراحی می شدند و در نهایت یک برش از سطح با پر کردن فضاهای خالی و قطع زواید بدست میآمد و لازم به ذکر است که چنین روشی نیازمند صرف مدت زمان زیادی بود. کاربران همچنین باید اتصالات، جدا کنندهها و سایر اجزاء را نیز روی سطح هسته و حفره ها به خوبی مشخص می کردند. نرم افزار های جدید به طراحان امکان می دهد که برشهای عرضی با کیفیت بهتر را با سرعت بالاتری طراحی کنند، هوشمصنوعی این نرمافزارها در تغییرات هندسی طرح کمک شایان توجهی میکند . تولیدکنندگان بر این باورند که چنین پیشرفتهای تولیدی امروزه برای قالبسازان بسیار با اهمیت است. دیکن میگوید : " طراحی قطعات قالبهای تزریقی با توجه به ترکیب قطعات، پیچیده تر از قبل شده است و البته استفاده کنندگان از قالبها نیز نیازمند تولید سریعتر ابزارها هستند در واقع طراحی قطعات به صورت ترکیبی از طرحها، اشکال کروی و بافتها در آمده است. " مستقل در برابر جمع آوری شده
نرم افزار طراحی قالب از طرحهای شرکتهای برنامه نویسی نرم افزاری و منابع مختلفی بدست آمده است. بستههای نرمافزاری مستقل متفاوتی از شرکتهایی چون Cornerstone Technology و یا R&B از این منابع هستند. در واقع، این نرمافزارها به تنهایی قابل استفاده نیستند بلکه در ترکیب با برنامه های نرم افزاری دیگر قابل بهره برداری هستند.
طراحی قالب در مقیاسهای کوچک شاید بخشی از قابلیتهای یک بسته نرمافزاری طراحی باشد مانند Kubotek و البته بستههای نرمافزاری که غالب تمرکز آنها بروی CAM است مانند سیماترون ، دلکام و Sescoi . طراحان بستههای گرد آوری شده CAM/CAD مانند Top solid و نرم افزار Vero و VX Corp. نیز پودمانهای طراحی قالب را دارند. همچنین چنین پودمانهای میتوانند جزیی از طرحی جامع باشند و مجموعهای از ابزار ها برای جمع ساختن این قطعات تا طرح کلی به کار گرفته می شوند که از سوی شرکت های بزرگی چون گروه فناوري پارامتریک و یا زیمنس ارائه میشوند.
ترکیب نرمافزارهای طراحی قالب با نرمافزارهایی که قابلیت تبادل دادهها را دارند باعث کاهش درصد اشتباهات در طراحی و تولید قطعات صحیح و دقیق میگردد و همچنین سبب تنظیم سریع قطعات در نسخههای مختلف میشود.
یکی از مهندسان سیماترون و کاربر نرم افزار CAM در طراحی قالبهای پلاستیکی میگوید : " نکته کلیدی در ترکیب نرمافزارهای طراحی متفاوت آن است که خود فرد طراح قالب، قطعه را طراحی نمیکند. اگر قالبساز و قطعهساز هر دو از یک برنامه نرم افزاری واحد استفاده نمایند از بروز خطا تا حد زیادی جلوگیری میشود. هنگامی که تغییری در قطعه تولیدی ایجاد میگردد بالطبع باید قالب نیز تغییر یابد. ترکیب نکردن نرم افزارها به معنای صرف زمان زیاد در تغییر دادهها و برنامههاست. بنابراین داشتن یک برنامه ترکیبی قابل اجراء با دادهها و مقیاسهای یکسان بسیار حائز اهمیت است . "
پارامتری و یا بدون پیشینه
طراحان قالب می توانند با بهره گیری از نرم افزار طراحی سه بعدی جامدات و یا طراحی سطحی، ابزارهای مورد نیاز برای ساخت مدل خود را با بهره گیری از برنامه هایی که هر دو نوع کارایی را در یک نرم افزار دارند، طراحی نمایند. طراحی سه بعدی شامل طراحی قطعاتی است که دارای ضخامت هستند در حالیکه ابزارهای سطحی بصورت دو بعدی طراحی می شوند . برای طراحی سطوح خارجی قالب مانند هسته و یا حفره و قسمتهای داخلی مانند سیستم روان کننده میتوان از هر دوی این روشها استفاده نمود اگر چه روش استفاده از آنها متفاوت است و ممکن است سخت یا آسان باشد.
توسعه اطلاعات در سطوح دو بعدی و سه بعدی به دو طریق امکان پذیر است. یک مدل پارامتری پیشینهای زمانبندی شده از طرحهای ایجاد شده برای یک قالب دارد و البته قابلیت ایجاد ارتباط بین این طرحهای متفاوت را نیز داراست. برای مثال اگر یک طراح، یک قالب خاص را با ابعاد مشخص انتخاب نماید میتوان شماره حفرههای سوراخكاري شده را که روی سطوح خاص و مشخص ایجاد شده با اندازهها و عمقهای مشخص مرتبط نمود. فایده یک مدل پارامتریک نو شدن اطلاعات مرتبط بر حسب تغییرات کلی است. همچنین یک مدل پارا متریک به طراح این امکان را می دهد تا تمام اطلاعات و طرحهای مورد نظر خود را ذخیره نموده و در طراحی ابزارهای دیگر از آنها بهره برد که در حقیقت باعث صرفهجویی در وقت نیز می گردد.
یکی از مشکلات استفاده از نرم افزارهای پارامتریک آن است که طراح قادر نیست کوچکترین تغییری در یکی از اجزاء ایجاد کند بدون آنکه کلیه اجزاء تحت تاثیر آن تغییر قرار گیرند. برای مثال با افزایش قطر یک حفره، قطر تمام حفرهها به همان نسبت افزایش مییابد.
مدلکنندههای بدون پیشینه که ساده، دینامیک و یا مدل مستقیم نیز نامیده میشود، مدلها و طرحها را با یکدیگر مرتبط نمی کند. در واقع این نرم افزار اجزاء طراحی شده را به هم مرتبط نمی سازد و موجب میشود که هر طرحی به تنهایی و بصورت مستقل تغییر یابد . با استفاده از این نرم افزار کاربر می تواند تغییرات هندسی دلخواه خود را در هر جزئی به صورت مستقل ایجاد نماید بدون آنکه سایر اجزاء استاندارد تحت تاثیر این تغییر قرار گیرند و البته این نرم افزار را نیز به راحتی می توان به روز كرد.
نکته منفی نرم افزار ساده آن است که در طراحی اجزاء تکراری چون حفرهها، اتصالات و یا ستونهای مشابه نمیتوان مانند نرم افزارهای پارامتریک از یک نمونه بصورت خودکار کپی نمود. بلکه باید اجزاء را یک به یک طراحی کرد حتی اجزاء مشابه را. طراح نیز باید همواره در نظر داشته باشد که اجزاء را باید به صورت مستقل بزرگ و یا کوچک نمود و تغییراتی در آن ایجاد کرد در حالی که نرمافزار پارامتریک از بروز خطا جلوگیری میکند و در زمان صرفه جویی میشود.
پیشرفت چشمگیری که در بستههای نوین نرمافزاری طراحی ایجاد شده است، کاربر را قادر میسازد تا از مدلهای پارامتریک و غیر پارامتریک بر حسب نیاز بصورت همزمان برای طراحی یک ابزار استفاده کند . برنامه نویسان نرمافزارهای طراحی با اضافه کردن مدلهای بدون پیشینه به نرمافزارهای پارامتریک تحول و پیشرفت عظیمی ایجاد کردهاند. مدیر تجاری PTC یکی از شرکتهای برنامهنویسی نرمافزارهای پارامتریک میگوید: " شرکت ما در صدد تلفیق دو نرم افزار و یا توسعه یکی از آنها نیست بلکه در تلاش است تا نرم افزاری مفید و با قابلیت را در دسترس طراحان قرار دهد . "
هر کدام از شرکتهای طراح روشی را برای طراحی نرم افزار با توجه به خاص مشتریان انجام می دهند. برای شرکتهایی که در طراحی محصولات خود از یک مدل خاص استفاده می کنند ، استفاده از نرم افزارهای پارامتریک مناسب است . در شرکتهای الکترونیکی که محصولاتی نظیر تلفن همراه و یا ماشین چاپگر تولید می کنند از آنجاییکه دوره تولید چنین محصولاتی کوتاه است و احتمال استفاده دوباره از یک مدل خاص وجود ندارد به کارگیری نرم افزار ساده مفید تر است .
تازه های سیستمهای مستقل
شرکت برنامه نویسی Cornerstone که تولید کننده نرم افزار های تخصصی طراحی قالب است ، به تازگی نرم افزار ی طراحی کرده است که بوسیله آن می توان قابلیت یک قالب را با امتحان ضخامت دیواره ها ، برش های عرضی و ... ارزیابی نمود .معاون شرکت Cornerstone ، پاول کولمن می گوید : " این نرم افزار پیچیدگیهای یک قالب را به وضوح نمایش می دهد و در واقع تغییراتی که لازم است درآن ایجاد شود و یا اشکالاتی که احتمال دارد در ساختار قالب بروز نماید را به طراح نشان می دهد. " این شرکت نرم افزار جدید دیگری نیز طراحی کرده است که به کاربر امکان می دهد اطلاعات پارامتریک قالب را مستقل سازد . بعلاوه کاربر چنین نرم افزاری می تواند اطلاعات مربوط به اجزاء مرتبط را در سایر مدلها و قالبها استفاده کند ، در حالیکه اغلب نرم افزارها به طراح اجازه نمی دهد تا اطلاعات مربوط به یک ابزار خاص را منتقل نماید و در طراحی ابزارهای دیگر از آن بهره ببرد، لذا این نرم افزار کارایی های بیشتری برای کاربر به ارمغان میآورد.کاربران با استفاده از موتور دستور این قابلیت را می یابند که قطعات را همانطور که می خواهند به درستی و دقیق کنار هم قرار دهند. این نرم افزار برای کامل شدن هنوز در مرحله تحقیق و پیشرفت می باشد . یکی از طرحهایی که اخیرا در نرمافزارهای هوشمند تحت آزمایش قرار گرفته است مربوط به کاربرد اجزاي فنري قالبها است. این نرم افزار قادر است، نوع فنر مناسب برای قالب را تعیین نماید. نرم افزار همچنین امکان دارد این قابلیت را پیدا نماید تا نوع ابزار را بر اساس روش کاری طراح مشخص نماید.
شرکت برنامه نویسی R&B طراح نرم افزارهای طراحی قالب نیز يك بسته نرم افزاری طراحی را بر نرم افزارهای طراحی سه بعدی خود افزوده است . این شرکت برنامه ای طراحی کرده است که بر طبق آن سرد کردن مجاری خنک کننده به صورت کامل صورت می گیرد و این طرح بصورت دو بعدی و سه بعدی قابل استفاده است . در طی دوره قبلی طراحان توان اضافه نمودن و یا اصلاح اتصالات و تیغه ها را بدست آوردند. نرم افزار همچنین یک پودمان تازه برای تولید خودکار الکترود EDM بر اساس طرح به سیستم خود اضافه نموده است.
R&B همچنین نرم افزاری طراحی کرده است که بوسیله آن کاربر میتواند یک طرح اولیه و ساده از قالب مورد نظر را با سرعت طراحی نماید تا از کارایی ابزار تصویری کلی داشته باشد. انتظار میرود این نرم افزار به زودی به بازار تجاری وارد شود.
پیشرفت سیستمهای گرد آوری
در ماه جاری نرم افزار میسلر وارد بازار می شود . این نرمافزار قابلیت تجزیه ابزارها را در طراحیهای سه بعدی پارامتریک داراست که کاربر را قادر می سازد تا برشهای عرضی دقیقی را از قالبهای بسیار پیچیده با در صد خطای بسیار ناچیز طراحی نماید . این نرم افزار طراحی برشهای عرضی به طراحان کمک می کند تا موقعیت و مکان هندسی دقیق اجزاء را تعیین نماید. این نرم افزار قسمتهایی را که روی سطوح، نامرتب و یا دارای زائده است تشخیص می دهد و زوائد را بر طرف می سازد .
به علاوه زیرمجموعههای از پیش تعریف شده جدیدی برای قالبها وجود دارد که به طراح اجازه میدهد که قطعات را با ابزار مورد نیاز خود به همراه پیچ و مهرهها، پینهای جازن، اجزای استاندارد سرهم نماید. در چند ماه آینده میسلر نرم افزار شبیه سازی جریان را نیز از گروه Moldflow به این گردآوری اضافه خواهد نمود.
برنامه طراحی مکمل
خبرهای تازهای از تولیدکنندگان برنامههای CAD میرسد که قصد توسعه بستههای نرمافزاری خود را دارند. شرکت Kubotek برنامه ای طراحی کرده است که به کمک آن میتوان به سادگی قسمتهایی از طرح را حذف و یا قسمتهایی را به آن اضافه نمود .همچنین این برنامه به داشتن برشهای عرضی دقیق کمک میکند. Kubotek همچنین برنامه ارزیابی به نرم افزارهای خود افزوده است که با استفاده از آن میتوان نسخههای متفاوت از یک طرح واحد را با یکدیگر مقایسه نمود و به کوچکترین تغییرات پی برد و آن تغییرات را به رنگ قرمز نمایش داد. جان مک کولگ مدیر تجاری شرکت Kubotek میگوید: " نرم افزار جدید شرکت نرم افزاری ساده و غیر پارامتریک است و کاراییهای بیشتری دارد. در ضمن نسخه آتی نرم افزار این ویژگی را دارد که ابزارهایی برای ساخت مدلهای بدون پیشینه را به کار گرفته که کارایی بهتری دارند. "
شرکت کوبتک نرمافزار دیگری را نیز در دست دارد که قابلیت طراحی دو بعدی و سه بعدی را داراست و 60 عامل جدید پارامتری مربوط به اجزاء قالبها را بهصورت ذخیره در حافظه خود دارد. این نرم افزار(Visi Mold) طرحهای بهتری ارائه می کند و درعین حال می تواند اجزاء طرح را حرکت دهد . این نرم افزار شامل 8 برنامه خودکار جدید است که در طراحی هسته و حفره های قالب بسیار با اهمیت هستند . کاربران می توانند سطوح جدا شونده با کمک صفحه دینامیکی تشخیص دهند و یا به کمک سازنده صفحه مقسم، صفحه به صفحه بررسی نمایند.
Vero نیز برنامه نرمافزاری جدیدی بر اساس شبیه سازی به صورت جمع آوری شده طراحی نموده است. ابزارهای جدید برای طراحی خطوط خنک کننده می توانند در این نرم افزار شبیه سازی شوند.
برنامه نرم افزاری جدید شرکت VX شامل اطلاعات مربوط به تمام اجزاء ابزارهای متعارف است و همچنین از گرافیک بسیار مناسبی برای روشن تر نمودن طرح برای کاربر برخوردار است. این برنامه قابلیت بزرگنمایی خودکار طرحها را داراست و قابلیت یافتن و برطرف نمودن زوائد در طرحهای عرضی را نیز دارد. این نرم افزار مخصوصا برای کاربرانی که میخواهند سطوح هسته قالب را به صورت برش عرضی طی زمان کوتاهی طراحی کنند مفید است. این برنامه در تجزیه و اصلاح زوایا ، اصلاح ابعاد هندسی و طراحی سطوح بسیار پیچیده بسیار مفید است . همچنین VX ابزاراتی را برای تولید خطوط شکسته روی سطوح مرکب پیشنهاد میدهد که قابلیت اصلاح هندسی، اتصال خطوط شکسته به آنها و تحلیل زوایا دارا میباشند. در نسخه 13 این نرم افزار یک تحلیل واقعی روی زوایای پیش فرض صورت میگیرد که به طراحی مدل واقعی کمک شایانی می نماید.
نرم افزار VX با نرمافزار دیگری به نام قالب حرفهای ترکیب شده و اطلاعاتی در مورد اجزاء مانند کانالهای خنک کننده، لغزانندهها و پرانها به صورت هوشمند داراست که قابلیت محاسبه طول و عرض و سایر ابعاد اجزاء را بصورت دقیق و بدون خطا دارد .
ارتباط CAM
شرکت سیماترون نرم افزاری طراحی کرده است که سرعت طراحی برش عرضی در آن بسیار زیاد است و قابلیت طراحی سریع الکترود را تا 80% سریعتر از برنامه پیشین داراست. این دستاورد نیازی به صرف نیروی انسانی ندارد و احتمال بروز خطا در آن بسیار پایین است. سیماترون در این نرم افزار ناظری گنجانده است که مرتبط بین مهندس طراح قالب، سازنده قالب و سازنده ابزار مربوطه قالب میباشد. با استفاده از این ناظر نرمافزاری میتوان نمایی از هر سه این مدلها بهصورت سه بعدی و همزمان داشت. باب فیشر مدیر فروش گروه VX اعلام نموده که این گروه یک طراحی جدید الکترود EDM به صورت wizard ایجاد کرده که در حالت سه بعدی و دو بعدی به سادگی اجرایی می گردد.
شرکت دلکام برنامه نویس نرم افزار که تمرکزش بروی CAM است برنامه ای طراحی کرده است که به کاربر امکان می دهد روش مناسب طراحی قالب مورد نظر را برگزیند برای مثال برنامه نرم افزار ساده و غیر پارامتریک هوشمند را برای هسته ها و حفره ها و سایر اجزاء بوسیله طراحی سه بعدی و پارامتریک. بوسیله این نرم افزار میتوان تمام اجزایی که بصورت پارامتریک طراحی شدهاند و ابعاد و رواداريهای مرتبط با آن اجزاء را طراحی کرد و یا یک به یک آنها را با نرم افزاری خاص طراحی نمود. یک طراح قالب میگوید: " آز آنجاییکه طرح اکثر اجزای قالبها از خطوط ساده هندسی بدست میآید، طراحی سه بعدی مناسبترین روش طراحی اکثر قالبهاست. اما طراحی هسته و حفره ها نیازمند طراحی دو بعدی و ابزارهای سطحی می باشد . "
آقای جف جاجای مدیر فروش شرکت سسکوی در اظهار نظری تازه اعلام داشته که این شرکت یک بسته طراحی قالب ساده به نرم افزار WorkNC CAM اضافه نموده تا کار برای قالب سازان ساده تر و قابل فهم تر بشود.این نرم افزار به همراه بسته طراحی اکثر پودمان های طراحی قالب را جمع آوری نموده تا کاربران بتوانند سطوح را اضافه، توسعه ویا اصلاح نمایند،همچنین سطوح جدا شونده به طور خودکار تولید و اجزا داخلی قالب به راحتی ایجاد می شوند.همچنین ابزاری برای بازبینی طرح وجود دارد که زوایا و شرایط طرح اولیه را بررسی می نماید. قالب سازان همچنین این قابلیت را می یابند که خودشان نوع الکترود مصرفی را در سیستم طراحی نمایند.هوش جنبه های کاری CAD در کنار کارایی CAM باعث تولید سریعتر و خودکار اسباب خواهد بود.
پتر دیکن مدیر تجاری شرکت دلکام یک تولید کننده محصولات نرمافزاری در انگلستان میگوید: " خودکار شدن عملیاتهای تکراری به آن معناست که محاسبات استاندارد ابعاد قالب سریعتر و با احتمال بروز خطای بسیار پایین و با سرعت زیاد در طراحی صورت میگیرد. "
بیل جک معاون شرکت توزیعکننده محصولات نرمافزاری طراحی شرکت میسلر فرانسه در امریکا اظهار میکند: "هدف اصلی نرمافزارهای طراحی قالب، فراهم کردن شرایط مناسب برای کاربران، جهت تمرکز روی طرحهای پیچیدهتر است. با استفاده از این نرمافزارها میتوان عملیات تکراری را به سهولت و بهصورت خودکار انجام داد و همین امر سبب میشود تا طراح زمان کوتاهتری را صرف نماید و در نهایت کیفیت كلي و بازدهي در طراحي قالب بهبود یابد و قیمت تمام شدهي آن کاهش یابد."
امروزه از بستههای نرمافزاری طراحی قالب، برای طراحی و اندازه گیری و حتی داشتن طرح نهایی و دقیق یک قالب و یا ابزار استفاده میشود. این نرمافزارها شامل طرحهای تولید شده از هسته و محفظه قالب مدل است و قابلیت نمایش برش عرضی و بزرگنمایی طرحها و ایجاد تغییراتی در سوپاپها، مجاری خنککننده، تزریقکنندهها، بالابرندهها، ستونها، جداکنندهها، اتصالات، لولهها و پیچها را دارد .
نرمافزارهای طراحی قالب بهصورتی طراحی شدهاند که میتوان بوسیله آن بصورت مستقیم از طریق اینترنت با مراجع برنامههای طراحی حاوی ابعاد و اجزاء استاندارد قالبها که اطلاعات خود را از شرکتهایی چون DME و هاسکو و فوتابا گردآوری کردهاند، ارتباط برقرار نمود. اطلاعات حاصله از جستجو در چنین وبگاههایی را میتوان مستقیما، بصورت دو بعدی و یا سه بعدی مورد استفاده قرار داد . تولید کنندگان نرمافزارهای طراحی قالب نه تنها ، بسیاری از برنامه های طراحی را بهبود بخشیده اند بلکه قابلیتهای این برنامهها را نیز ارتقاء دادهاند. قابلیتهای گرافیکی و ارائه طرحهای مقدماتی و اولیه برای نمایش سریع و طراحی سریع الکترودها و پیش طراحی قسمتهای خاص و قابلیت ایجاد حفرهها از جمله این قابلیتهاست .
از دیگر قابلیتهای جدید بستههای نرمافزاری طراحی، برآورد قابلیت و کیفیت اجرایی ابزارها، قطعات و قالبهاست و قابلیت سیستم روانکننده و کارایی فناوري خنککننده ،زمانهای چرخه یا تنشهای ذخیره شده میباشد و همچنین راههای جدید استفاده اطلاعات ابزاری مانند طرحهای ایجاد شده توسط خود کاربر که بصورت قوانین ثابت قابل استفاده هستند مانند : زاویه ها و قطر فولاد که در مدلهای متفاوت متغیر است .
طراحان قالب ممکن است در استفاده از مدلهای مشابه در نرم افزارهای طراحی دیگر با مشکلاتی روبرو شوند. مشکلاتی نظیر انتقال اطلاعات و ابعاد و رواداريهای صحیح و دقیق و به دور از خطا. انتقال اطلاعات غلط ممکن است منجر به ایجاد فضاهای خالی مابین سطوح ابزارها و قطعات شود. البته چنین مشکلاتی با تغییر اطلاعات و برنامهها قابل حل میباشند.
تولیدکنندگان این نوع نرم افزارها به اتفاق معتقدند که سختترین و حساسترین بخش طراحی قالبها، طراحی هسته و حفرهها و ایجاد برشهای عرضی است. این سختی و حساسیت رابطه مستقیمی با پیچیدگی های هندسی طرح دارد و نیاز به دستیابی نهایی به طرحی ساده و با کیفیت است. با استفاده از نرم افزارهای ابتدایی طراحان میبایست سطوح مختلف قسمتهای متمایز قالب و یا ابزار را بصورت دستی تفکیک می کردند و با قرار دادن آنها در مقاطع جداگانه طرحی از هسته و یا حفرهها ایجاد میکردند. سطوح مختلف و مجزا باید یک به یک از لبه مدل طراحی می شدند و در نهایت یک برش از سطح با پر کردن فضاهای خالی و قطع زواید بدست میآمد و لازم به ذکر است که چنین روشی نیازمند صرف مدت زمان زیادی بود. کاربران همچنین باید اتصالات، جدا کنندهها و سایر اجزاء را نیز روی سطح هسته و حفره ها به خوبی مشخص می کردند. نرم افزار های جدید به طراحان امکان می دهد که برشهای عرضی با کیفیت بهتر را با سرعت بالاتری طراحی کنند، هوشمصنوعی این نرمافزارها در تغییرات هندسی طرح کمک شایان توجهی میکند . تولیدکنندگان بر این باورند که چنین پیشرفتهای تولیدی امروزه برای قالبسازان بسیار با اهمیت است. دیکن میگوید : " طراحی قطعات قالبهای تزریقی با توجه به ترکیب قطعات، پیچیده تر از قبل شده است و البته استفاده کنندگان از قالبها نیز نیازمند تولید سریعتر ابزارها هستند در واقع طراحی قطعات به صورت ترکیبی از طرحها، اشکال کروی و بافتها در آمده است. " مستقل در برابر جمع آوری شده
نرم افزار طراحی قالب از طرحهای شرکتهای برنامه نویسی نرم افزاری و منابع مختلفی بدست آمده است. بستههای نرمافزاری مستقل متفاوتی از شرکتهایی چون Cornerstone Technology و یا R&B از این منابع هستند. در واقع، این نرمافزارها به تنهایی قابل استفاده نیستند بلکه در ترکیب با برنامه های نرم افزاری دیگر قابل بهره برداری هستند.
طراحی قالب در مقیاسهای کوچک شاید بخشی از قابلیتهای یک بسته نرمافزاری طراحی باشد مانند Kubotek و البته بستههای نرمافزاری که غالب تمرکز آنها بروی CAM است مانند سیماترون ، دلکام و Sescoi . طراحان بستههای گرد آوری شده CAM/CAD مانند Top solid و نرم افزار Vero و VX Corp. نیز پودمانهای طراحی قالب را دارند. همچنین چنین پودمانهای میتوانند جزیی از طرحی جامع باشند و مجموعهای از ابزار ها برای جمع ساختن این قطعات تا طرح کلی به کار گرفته می شوند که از سوی شرکت های بزرگی چون گروه فناوري پارامتریک و یا زیمنس ارائه میشوند.
ترکیب نرمافزارهای طراحی قالب با نرمافزارهایی که قابلیت تبادل دادهها را دارند باعث کاهش درصد اشتباهات در طراحی و تولید قطعات صحیح و دقیق میگردد و همچنین سبب تنظیم سریع قطعات در نسخههای مختلف میشود.
یکی از مهندسان سیماترون و کاربر نرم افزار CAM در طراحی قالبهای پلاستیکی میگوید : " نکته کلیدی در ترکیب نرمافزارهای طراحی متفاوت آن است که خود فرد طراح قالب، قطعه را طراحی نمیکند. اگر قالبساز و قطعهساز هر دو از یک برنامه نرم افزاری واحد استفاده نمایند از بروز خطا تا حد زیادی جلوگیری میشود. هنگامی که تغییری در قطعه تولیدی ایجاد میگردد بالطبع باید قالب نیز تغییر یابد. ترکیب نکردن نرم افزارها به معنای صرف زمان زیاد در تغییر دادهها و برنامههاست. بنابراین داشتن یک برنامه ترکیبی قابل اجراء با دادهها و مقیاسهای یکسان بسیار حائز اهمیت است . "
پارامتری و یا بدون پیشینه
طراحان قالب می توانند با بهره گیری از نرم افزار طراحی سه بعدی جامدات و یا طراحی سطحی، ابزارهای مورد نیاز برای ساخت مدل خود را با بهره گیری از برنامه هایی که هر دو نوع کارایی را در یک نرم افزار دارند، طراحی نمایند. طراحی سه بعدی شامل طراحی قطعاتی است که دارای ضخامت هستند در حالیکه ابزارهای سطحی بصورت دو بعدی طراحی می شوند . برای طراحی سطوح خارجی قالب مانند هسته و یا حفره و قسمتهای داخلی مانند سیستم روان کننده میتوان از هر دوی این روشها استفاده نمود اگر چه روش استفاده از آنها متفاوت است و ممکن است سخت یا آسان باشد.
توسعه اطلاعات در سطوح دو بعدی و سه بعدی به دو طریق امکان پذیر است. یک مدل پارامتری پیشینهای زمانبندی شده از طرحهای ایجاد شده برای یک قالب دارد و البته قابلیت ایجاد ارتباط بین این طرحهای متفاوت را نیز داراست. برای مثال اگر یک طراح، یک قالب خاص را با ابعاد مشخص انتخاب نماید میتوان شماره حفرههای سوراخكاري شده را که روی سطوح خاص و مشخص ایجاد شده با اندازهها و عمقهای مشخص مرتبط نمود. فایده یک مدل پارامتریک نو شدن اطلاعات مرتبط بر حسب تغییرات کلی است. همچنین یک مدل پارا متریک به طراح این امکان را می دهد تا تمام اطلاعات و طرحهای مورد نظر خود را ذخیره نموده و در طراحی ابزارهای دیگر از آنها بهره برد که در حقیقت باعث صرفهجویی در وقت نیز می گردد.
یکی از مشکلات استفاده از نرم افزارهای پارامتریک آن است که طراح قادر نیست کوچکترین تغییری در یکی از اجزاء ایجاد کند بدون آنکه کلیه اجزاء تحت تاثیر آن تغییر قرار گیرند. برای مثال با افزایش قطر یک حفره، قطر تمام حفرهها به همان نسبت افزایش مییابد.
مدلکنندههای بدون پیشینه که ساده، دینامیک و یا مدل مستقیم نیز نامیده میشود، مدلها و طرحها را با یکدیگر مرتبط نمی کند. در واقع این نرم افزار اجزاء طراحی شده را به هم مرتبط نمی سازد و موجب میشود که هر طرحی به تنهایی و بصورت مستقل تغییر یابد . با استفاده از این نرم افزار کاربر می تواند تغییرات هندسی دلخواه خود را در هر جزئی به صورت مستقل ایجاد نماید بدون آنکه سایر اجزاء استاندارد تحت تاثیر این تغییر قرار گیرند و البته این نرم افزار را نیز به راحتی می توان به روز كرد.
نکته منفی نرم افزار ساده آن است که در طراحی اجزاء تکراری چون حفرهها، اتصالات و یا ستونهای مشابه نمیتوان مانند نرم افزارهای پارامتریک از یک نمونه بصورت خودکار کپی نمود. بلکه باید اجزاء را یک به یک طراحی کرد حتی اجزاء مشابه را. طراح نیز باید همواره در نظر داشته باشد که اجزاء را باید به صورت مستقل بزرگ و یا کوچک نمود و تغییراتی در آن ایجاد کرد در حالی که نرمافزار پارامتریک از بروز خطا جلوگیری میکند و در زمان صرفه جویی میشود.
پیشرفت چشمگیری که در بستههای نوین نرمافزاری طراحی ایجاد شده است، کاربر را قادر میسازد تا از مدلهای پارامتریک و غیر پارامتریک بر حسب نیاز بصورت همزمان برای طراحی یک ابزار استفاده کند . برنامه نویسان نرمافزارهای طراحی با اضافه کردن مدلهای بدون پیشینه به نرمافزارهای پارامتریک تحول و پیشرفت عظیمی ایجاد کردهاند. مدیر تجاری PTC یکی از شرکتهای برنامهنویسی نرمافزارهای پارامتریک میگوید: " شرکت ما در صدد تلفیق دو نرم افزار و یا توسعه یکی از آنها نیست بلکه در تلاش است تا نرم افزاری مفید و با قابلیت را در دسترس طراحان قرار دهد . "
هر کدام از شرکتهای طراح روشی را برای طراحی نرم افزار با توجه به خاص مشتریان انجام می دهند. برای شرکتهایی که در طراحی محصولات خود از یک مدل خاص استفاده می کنند ، استفاده از نرم افزارهای پارامتریک مناسب است . در شرکتهای الکترونیکی که محصولاتی نظیر تلفن همراه و یا ماشین چاپگر تولید می کنند از آنجاییکه دوره تولید چنین محصولاتی کوتاه است و احتمال استفاده دوباره از یک مدل خاص وجود ندارد به کارگیری نرم افزار ساده مفید تر است .
تازه های سیستمهای مستقل
شرکت برنامه نویسی Cornerstone که تولید کننده نرم افزار های تخصصی طراحی قالب است ، به تازگی نرم افزار ی طراحی کرده است که بوسیله آن می توان قابلیت یک قالب را با امتحان ضخامت دیواره ها ، برش های عرضی و ... ارزیابی نمود .معاون شرکت Cornerstone ، پاول کولمن می گوید : " این نرم افزار پیچیدگیهای یک قالب را به وضوح نمایش می دهد و در واقع تغییراتی که لازم است درآن ایجاد شود و یا اشکالاتی که احتمال دارد در ساختار قالب بروز نماید را به طراح نشان می دهد. " این شرکت نرم افزار جدید دیگری نیز طراحی کرده است که به کاربر امکان می دهد اطلاعات پارامتریک قالب را مستقل سازد . بعلاوه کاربر چنین نرم افزاری می تواند اطلاعات مربوط به اجزاء مرتبط را در سایر مدلها و قالبها استفاده کند ، در حالیکه اغلب نرم افزارها به طراح اجازه نمی دهد تا اطلاعات مربوط به یک ابزار خاص را منتقل نماید و در طراحی ابزارهای دیگر از آن بهره ببرد، لذا این نرم افزار کارایی های بیشتری برای کاربر به ارمغان میآورد.کاربران با استفاده از موتور دستور این قابلیت را می یابند که قطعات را همانطور که می خواهند به درستی و دقیق کنار هم قرار دهند. این نرم افزار برای کامل شدن هنوز در مرحله تحقیق و پیشرفت می باشد . یکی از طرحهایی که اخیرا در نرمافزارهای هوشمند تحت آزمایش قرار گرفته است مربوط به کاربرد اجزاي فنري قالبها است. این نرم افزار قادر است، نوع فنر مناسب برای قالب را تعیین نماید. نرم افزار همچنین امکان دارد این قابلیت را پیدا نماید تا نوع ابزار را بر اساس روش کاری طراح مشخص نماید.
شرکت برنامه نویسی R&B طراح نرم افزارهای طراحی قالب نیز يك بسته نرم افزاری طراحی را بر نرم افزارهای طراحی سه بعدی خود افزوده است . این شرکت برنامه ای طراحی کرده است که بر طبق آن سرد کردن مجاری خنک کننده به صورت کامل صورت می گیرد و این طرح بصورت دو بعدی و سه بعدی قابل استفاده است . در طی دوره قبلی طراحان توان اضافه نمودن و یا اصلاح اتصالات و تیغه ها را بدست آوردند. نرم افزار همچنین یک پودمان تازه برای تولید خودکار الکترود EDM بر اساس طرح به سیستم خود اضافه نموده است.
R&B همچنین نرم افزاری طراحی کرده است که بوسیله آن کاربر میتواند یک طرح اولیه و ساده از قالب مورد نظر را با سرعت طراحی نماید تا از کارایی ابزار تصویری کلی داشته باشد. انتظار میرود این نرم افزار به زودی به بازار تجاری وارد شود.
پیشرفت سیستمهای گرد آوری
در ماه جاری نرم افزار میسلر وارد بازار می شود . این نرمافزار قابلیت تجزیه ابزارها را در طراحیهای سه بعدی پارامتریک داراست که کاربر را قادر می سازد تا برشهای عرضی دقیقی را از قالبهای بسیار پیچیده با در صد خطای بسیار ناچیز طراحی نماید . این نرم افزار طراحی برشهای عرضی به طراحان کمک می کند تا موقعیت و مکان هندسی دقیق اجزاء را تعیین نماید. این نرم افزار قسمتهایی را که روی سطوح، نامرتب و یا دارای زائده است تشخیص می دهد و زوائد را بر طرف می سازد .
به علاوه زیرمجموعههای از پیش تعریف شده جدیدی برای قالبها وجود دارد که به طراح اجازه میدهد که قطعات را با ابزار مورد نیاز خود به همراه پیچ و مهرهها، پینهای جازن، اجزای استاندارد سرهم نماید. در چند ماه آینده میسلر نرم افزار شبیه سازی جریان را نیز از گروه Moldflow به این گردآوری اضافه خواهد نمود.
برنامه طراحی مکمل
خبرهای تازهای از تولیدکنندگان برنامههای CAD میرسد که قصد توسعه بستههای نرمافزاری خود را دارند. شرکت Kubotek برنامه ای طراحی کرده است که به کمک آن میتوان به سادگی قسمتهایی از طرح را حذف و یا قسمتهایی را به آن اضافه نمود .همچنین این برنامه به داشتن برشهای عرضی دقیق کمک میکند. Kubotek همچنین برنامه ارزیابی به نرم افزارهای خود افزوده است که با استفاده از آن میتوان نسخههای متفاوت از یک طرح واحد را با یکدیگر مقایسه نمود و به کوچکترین تغییرات پی برد و آن تغییرات را به رنگ قرمز نمایش داد. جان مک کولگ مدیر تجاری شرکت Kubotek میگوید: " نرم افزار جدید شرکت نرم افزاری ساده و غیر پارامتریک است و کاراییهای بیشتری دارد. در ضمن نسخه آتی نرم افزار این ویژگی را دارد که ابزارهایی برای ساخت مدلهای بدون پیشینه را به کار گرفته که کارایی بهتری دارند. "
شرکت کوبتک نرمافزار دیگری را نیز در دست دارد که قابلیت طراحی دو بعدی و سه بعدی را داراست و 60 عامل جدید پارامتری مربوط به اجزاء قالبها را بهصورت ذخیره در حافظه خود دارد. این نرم افزار(Visi Mold) طرحهای بهتری ارائه می کند و درعین حال می تواند اجزاء طرح را حرکت دهد . این نرم افزار شامل 8 برنامه خودکار جدید است که در طراحی هسته و حفره های قالب بسیار با اهمیت هستند . کاربران می توانند سطوح جدا شونده با کمک صفحه دینامیکی تشخیص دهند و یا به کمک سازنده صفحه مقسم، صفحه به صفحه بررسی نمایند.
Vero نیز برنامه نرمافزاری جدیدی بر اساس شبیه سازی به صورت جمع آوری شده طراحی نموده است. ابزارهای جدید برای طراحی خطوط خنک کننده می توانند در این نرم افزار شبیه سازی شوند.
برنامه نرم افزاری جدید شرکت VX شامل اطلاعات مربوط به تمام اجزاء ابزارهای متعارف است و همچنین از گرافیک بسیار مناسبی برای روشن تر نمودن طرح برای کاربر برخوردار است. این برنامه قابلیت بزرگنمایی خودکار طرحها را داراست و قابلیت یافتن و برطرف نمودن زوائد در طرحهای عرضی را نیز دارد. این نرم افزار مخصوصا برای کاربرانی که میخواهند سطوح هسته قالب را به صورت برش عرضی طی زمان کوتاهی طراحی کنند مفید است. این برنامه در تجزیه و اصلاح زوایا ، اصلاح ابعاد هندسی و طراحی سطوح بسیار پیچیده بسیار مفید است . همچنین VX ابزاراتی را برای تولید خطوط شکسته روی سطوح مرکب پیشنهاد میدهد که قابلیت اصلاح هندسی، اتصال خطوط شکسته به آنها و تحلیل زوایا دارا میباشند. در نسخه 13 این نرم افزار یک تحلیل واقعی روی زوایای پیش فرض صورت میگیرد که به طراحی مدل واقعی کمک شایانی می نماید.
نرم افزار VX با نرمافزار دیگری به نام قالب حرفهای ترکیب شده و اطلاعاتی در مورد اجزاء مانند کانالهای خنک کننده، لغزانندهها و پرانها به صورت هوشمند داراست که قابلیت محاسبه طول و عرض و سایر ابعاد اجزاء را بصورت دقیق و بدون خطا دارد .
ارتباط CAM
شرکت سیماترون نرم افزاری طراحی کرده است که سرعت طراحی برش عرضی در آن بسیار زیاد است و قابلیت طراحی سریع الکترود را تا 80% سریعتر از برنامه پیشین داراست. این دستاورد نیازی به صرف نیروی انسانی ندارد و احتمال بروز خطا در آن بسیار پایین است. سیماترون در این نرم افزار ناظری گنجانده است که مرتبط بین مهندس طراح قالب، سازنده قالب و سازنده ابزار مربوطه قالب میباشد. با استفاده از این ناظر نرمافزاری میتوان نمایی از هر سه این مدلها بهصورت سه بعدی و همزمان داشت. باب فیشر مدیر فروش گروه VX اعلام نموده که این گروه یک طراحی جدید الکترود EDM به صورت wizard ایجاد کرده که در حالت سه بعدی و دو بعدی به سادگی اجرایی می گردد.
شرکت دلکام برنامه نویس نرم افزار که تمرکزش بروی CAM است برنامه ای طراحی کرده است که به کاربر امکان می دهد روش مناسب طراحی قالب مورد نظر را برگزیند برای مثال برنامه نرم افزار ساده و غیر پارامتریک هوشمند را برای هسته ها و حفره ها و سایر اجزاء بوسیله طراحی سه بعدی و پارامتریک. بوسیله این نرم افزار میتوان تمام اجزایی که بصورت پارامتریک طراحی شدهاند و ابعاد و رواداريهای مرتبط با آن اجزاء را طراحی کرد و یا یک به یک آنها را با نرم افزاری خاص طراحی نمود. یک طراح قالب میگوید: " آز آنجاییکه طرح اکثر اجزای قالبها از خطوط ساده هندسی بدست میآید، طراحی سه بعدی مناسبترین روش طراحی اکثر قالبهاست. اما طراحی هسته و حفره ها نیازمند طراحی دو بعدی و ابزارهای سطحی می باشد . "
آقای جف جاجای مدیر فروش شرکت سسکوی در اظهار نظری تازه اعلام داشته که این شرکت یک بسته طراحی قالب ساده به نرم افزار WorkNC CAM اضافه نموده تا کار برای قالب سازان ساده تر و قابل فهم تر بشود.این نرم افزار به همراه بسته طراحی اکثر پودمان های طراحی قالب را جمع آوری نموده تا کاربران بتوانند سطوح را اضافه، توسعه ویا اصلاح نمایند،همچنین سطوح جدا شونده به طور خودکار تولید و اجزا داخلی قالب به راحتی ایجاد می شوند.همچنین ابزاری برای بازبینی طرح وجود دارد که زوایا و شرایط طرح اولیه را بررسی می نماید. قالب سازان همچنین این قابلیت را می یابند که خودشان نوع الکترود مصرفی را در سیستم طراحی نمایند.هوش جنبه های کاری CAD در کنار کارایی CAM باعث تولید سریعتر و خودکار اسباب خواهد بود.
برگردان: مهندس محرابی
0 ارسال نظرات:
ارسال یک نظر
با نظرات خود ما را در هر چه بهتر کردن وبلاگ یاری کنید