Вопросы разработки изделий из листового металла – не очень типичная тема для блога компании ANSYS. Как бы там ни было, на сегодняшний день довольно много инженеров и компаний используют трёхмерные технологии ANSYS SpaceClaim для разработки изделий из листового металла и построения развёрток для высечки-пробивки и прочих технологических операций.
Одной из таких компаний является MB-Technik из Ноймарктна (Neumarkt, Германия) – компания с серьёзным опытом и клиентской базой в области изделий из листового металла, включая штамповочные операции, гибку и порошковую покраску. Ради ускорения процессов разработки изделия уже почти на протяжении года компания использует модуль геометрического моделирования ANSYS SpaceClaim, основанный на особом подходе, названным «прямое моделирование» (direct modeling).
Компания MB-Technik была основана около 11 лет назад двумя партнёрами, Томасом Маркертом (Thomas Markert) и Майклом Берхтольдом (Michael Berchtold). Для них это была уже вторая совместно основанная компания, и они чётко представляли запросы рынка. «Клиенты хотят невозможного. Мы не хотели специализироваться на выпуске простого массового продукта, доступного для любого крупного предприятия в этой отрасли, – говорит Маркерт. – Мы ориентировались на клиентов с особыми требованиями, которые хотели получить сложные изделия с высоким качеством поверхности и покраски».
В основном компания занимается штамповочными операциями для деталей из листового алюминия, стали и нержавеющей стали. На производстве заняты десять рабочих, работающих в одну смену. Клиентами компании являются заказчики из автомобильной и аэрокосмической отраслей, также есть много заказов по созданию опытных образцов различных изделий.
Ускорение времени запуска в производство
«Наша компания попадает в категорию среднего бизнеса, и у нас нет избытка времени и ресурсов для разработки изделий, – рассказывает Маркерт. – Эффективность бизнеса зависит от того, насколько быстро эскизы или STEP-модели наших клиентов превращаются в файлы, которые можно загружать в станки». Компания MB-Technik располагает рядом прессов с ЧПУ, которые способны работать с различными материалами, толщинами и специальными формами, такими как решётки для вентиляции.
«Мы должны иметь возможность быстро и легко создавать CAD-модель любой геометрии, которая только может быть воспроизведена на этих машинах, – продолжает Маркерт. – Именно поэтому я постоянно находился в поиске CAD-решений, которые предлагали бы новые эффективные подходы по решению существующих проблем». В процессе этого поиска с помощью компании ConWeb, осуществляющей продажи продуктов ANSYS в Германии, Маркерт познакомился с программой для геометрического моделирования ANSYS SpaceClaim. «Инновационные инструменты SpaceClaim позволяют мне работать очень быстро и в полной мере использовать возможности оборудования, – говорит Маркерт, – по некоторым задачам время их выполнения сократилось от 30 до 50%». Изначально компания MB-Technik взяла одну лицензию в аренду, что, по словам Маркерта, «было отличным предложением, так как дало мне достаточно времени для ознакомления с программой перед принятием окончательного решения о покупке». Если вы берёте лицензию в аренду с намерением дальнейшего приобретения, то арендная плата затем учитывается в стоимости постоянной лицензии. При этом, компания использовала SpaceClaim параллельно с другим CAD-пакетом, ориентированным на несколько другие задачи.
Экспорт внешних данных
Многие клиенты при заказе присылали модели уже в виде 3D файлов, экспортированных в формате STEP. В этих файлах не сохраняется информация о построении геометрии, и, по опыту Маркерта, многие CAD-пакеты при импорте STEP-файлов склонны выдавать ошибки. ANSYS SpaceClaim – очень надёжная программа в этом плане: «Программа очень благосклонна к сторонним геометрическим файлам, – говорит Маркерт. – Подавляющее большинство импортированной геометрии отображается корректно». Кроме наличия мощных автоматических алгоритмов импорта, пользователи SpaceClaim могут влиять на импорт, работая с ошибочными элементами геометрии, удаляя их либо заменяя новыми элементами. «В SpaceClaim предусмотрены замечательные инструменты по исправлению всех типовых ошибок в проблемных геометрических моделях, – продолжает Маркерт. – Программа правильно распознаёт такие типовые ошибки, как переменная толщина, некорректные угловые стыки или завершения кромок, пересекающиеся зоны».
Подготовка модели к производству
Маркерт отмечает, что инструменты прямого моделирования SpaceClaim позволяют пользователям очень быстро и эффективно работать с внешними моделями и изменять их по своему желанию. В частности, всего в несколько операций можно добавлять кронштейны, рассекать модель, задавать элементы для вытяжки. На практике, пользователь может использовать заранее подготовленные эскизы для задания выштамповок, глубокой вытяжки, решёток для вентиляции. Эти эскизы необходимо расположить на модели, а затем также быстро сделать параметрические эскизы для управления этими элементами. Скажем, для пазов можно задавать в качестве параметров радиус и длину паза.
В компании MB-Technik также часто работают с перфорированными листами, отверстия в которых расположены в определённом порядке. При изменении размеров таких элементов в модели можно выбирать, изменять ли координаты отверстий пропорционально изменениям. Кроме того, для ускорения работы с геометрией, содержащей сотни одинаковых отверстий, в SpaceClaim есть возможность упрощённого отображения отверстий в виде пунктирных линий. «Это сохраняет огромное количество времени при каждом изменении конструкции, – говорит Маркерт. – До использования SpaceClaim на этих операциях я обычно шёл пить кофе». По окончании работы над моделью, можно без проблем включить режим полного отображения и получить информацию обо всех имеющихся отверстиях.