8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
1/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
6
CUPRINS
REZUMAT .........................................................................................................................................................8
ABSTRACT..................................................................................................................................................... 10
I. PARTEA DE CERCETARE ................................................................................................................... 12
INTRODUCERE ............................................................................................................................................. 13
Capitolul 1 - METODOLOGIA ACTUAL DE PROIECTAREA A TANELOR I A MATRIELOR..15
1.1 Conceptul de proiectare asistat de calculator ............................................................................... 15
1.2 Clasificarea sistemelor CAD ........................................................................................................... 16
1.3 Desenarea asistat de calculator..................................................................................................... 17
1.3.1 Modelare geometric interactiv ............................................................................................. 18
1.4 Etapele procesului de proiectare a tanelor i succesiunea lor ..................................................... 18
1.5 Identificare elemente bazate pe calcul i elemente bazate pe experien........................................ 21
1.6 Identificare elemente bazate pe tradiie i experien ..................................................................... 23
Capitolul 2. - POSIBILITII DE APLICARE A C.A.D N CAZUL TANELOR I MATRIELOR26
2.1 Caracteristicile unor pachete CAD utilizabile pentru proiectarea tanelor i matrielor.............. 26
Capitolul 3 - REALIZRI ACTUALE N DOMENIUL PROIECTRII ASISTATE DE CALCULATOR ATEHNOLOGIILOR, TANELOR I MATRIELOR ................................................................................. 33
3.1
Direciile de dezvoltare adoptate de programele existente pe pia................................................ 33
3.2 Pachete de programe existente pe pia .......................................................................................... 33
Concluzii .......................................................................................................................................................... 51
II. PARTEA TEHNIC ................................................................................................................................... 53
1. STUDIUL TEHNIC ..................................................................................................................................... 54
1.1 Studiul piesei pe baza desenului de execuie a reperului................................................................. 54
1.1.1 Analiza posibilitiilor de realizare a preciziei macro i micro-geometrice (dimensionale, deform, de poziie reciproc a suprafeelor i a rugozitii) prescrise n desenul de reper........................ 55
1.2 Date privind tehnologia semifabricatului ........................................................................................ 56
1.2.1 Date asupra materialului semifabricatului ............................................................................... 56
1.2.2 Stabilirea metodei i a procedeului economic de realizare a semifabricatului......................... 56
1.2.3 Tehnologia de obinere a semifabricatului.Tratamente termice primare necesaresemifabricatului........................................................................................................................................ 57
1.2.4 Adaosurile totale de prelucrare conform STAS.Stabilirea dimensiunilor semifabricatului.... 57
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
2/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
7
1.2.5 Schia semifabricatului............................................................................................................. 58
1.3 Proiectarea procesului tehnologic de prelucrare mecanic............................................................ 59
1.3.1 Procesul tehnologic tip pentru un astfel de reper ..................................................................... 59
1.4. Proiectarea coninutului celor 6operaii de prelucrare mecanic din procesul tehnologic, din care
minin 2 operaii n minim 2 variante tehnologice ........................................................................................ 60
Operaia 1: Frezare frontal de degroare S1, S2 .................................................................................. 60
Operaia 4: Burghiere S7-Varianta I-Burghiere succesiv ................................................................... 66
Operaia 4: Burghiere S7-Varianta II-Burghiere simultan.................................................................. 73
Operaia 5: Alezare de degroare S7....................................................................................................... 80
Operaia 8:Frezare de degroare S9 (2 canale)-Varianta I-Frezare succesiv.................................... 86
Operaia 8:Frezare de degroare S9 (2 canale)-Varianta II-Frezare simultan .................................. 92
Operaia 13: Adncire S10 ...................................................................................................................... 98
Operaia 20:Rectificare plan S1,S2 .................................................................................................... 1042. STUDIUL ECONOMIC ............................................................................................................................ 110
2.1. Calculul lotului optim de fabricaie ............................................................................................... 110
2.2 Calculul timpilor pe bucat ........................................................................................................... 113
2.3. Calculele economice justificative pentru stabilirea variantei economice pentru cele 2 operaii
tratate n 2 variante ................................................................................................................................... 116
Operaia 4- varianta I ............................................................................................................................ 116
Operaia4- varianta II........................................................................................................................... 117
Operaia 8- varianta I ............................................................................................................................ 119
Operaia 8- varianta II........................................................................................................................... 120
3. PROBLEME DE ORGANIZARE A PROCESULUI TEHNOLOGIC..................................................... 122
3.1 Calculul numrului de maini unelte necesare i a gradului de ncrcare pentru cele 6 operaii n
varianta economic.................................................................................................................................... 122
4.PROIECTARE SDV-URI ........................................................................................................................... 124
4.1 Proiectarea unui dispozitiv de gurit pentru operaia nr.4 ................................................................. 124
4.2 Proiectarea Calibrului tampon T-NT pentru controlul dimensiunii 15 ( 0+0,05)............................... 128
Calibru tampon T-NT 15 ( 0+0,05)-R STAS 2981/1-88 (operaia 13)....................................................... 128
4.3. Priectarea unei scule combinate burghiu-alezor pentru operaiile 4 i 5 ......................................... 129
BIBLIOGRAFIE ............................................................................................................................................. 132
OPIS ............................................................................................................................................................... 135
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
3/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
8
REZUMAT
Lucrarea de fa cuprinde dou pri, o parte de cercetare i o parte tehnic. Partea de
cercetare are ca titlu Studiu privind metodologia de proiectare asistat de calculator a
tanelor i matrielor. Partea tehnic este intutiulat Proiectarea procesului tehnologic de
fabricaie i a SDV-urilor necesare obinerii reperului PLAC DE BAZ, cod ST-014.04 din
fabricaiacurent a SC EMAILUL SA din Media.
I. Partea de cercetare este structurat n cinci capitole dup cum urmeaz:
Prima parte a lucrrii cuprinde introducerea, unde este prezentat evoluia n timp a
sistemelor CAD ct i trecerea proiectrii i realizrii matrielor de la planete la sisteme
CAD 2D/3D.
Primul capitol cuprinde:
o date generale despre conceptul de proiectare asistat de calculator (CAD);
o metodologia actual de proiectare a tanelor i matrielor.
Capitolul 2 prezint caracteristicile unor pachete CAD utilizabile pentru proiectarea tanelor
i matrielor.
Capitolul 3 cuprinde:
o Realizri actuale n domeniul proiectrii asistate de calculator a tehnologiilor,
tanelor i matrielor (direciile de dezvoltare adoptate de progamele existente).
o prezentarea general a pachetelor de programe existente pe pia.
Concluziile sunt prezentate n finalul lucrrii. Sunt descrise aspecte privind procesul de
proiectare a tanelor i matrielor.
I I . Partea tehnic cuprinde:
Proiectarea tehnologiei de execuie a reperului PLAC DE BAZ, ST-014.04, care
nglobeaz 6 operaii.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
4/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
9
Operaiile 4 (gurire) i 8 (frezare de degroare canale) au fost prezentate n dou variante.
Din categoria SDV-uri, au fost proiectate : un dispozitiv de gurit pentru operaia 4 (gurire)
i un calibru tampon T-NT pentru operaia 13(adncire).
Partea grafic cuprinde planele corespunztoare filmului tehnologic, fluxului tehnologic,
dispozitivului, calibrului tampon preccum i a piesei de executat.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
5/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
10
ABSTRACT
This paper comprises two parts, one part is research and one part is technical. The research
part of this paper is entitled Study related to computer aided design of molds and dies
methodology. The technical part is entitled Technology design of a BASE PLATE code ST-
014.04 from current fabrication of SC EMAILUL SA from Media and of the necessary TDC
(Tools, Devices, Checkers) that are related to the execution.
I . The research part i s divided in to f ive chapters as follows:
The first part of the paper consists of the introduction, where are presented the time
evolution of the CAD systems and the passing from designing the dies and molds on the
boards to CAD 2D/3D designing systems.
The first chapter contains:
o General information about the Computer Aided Design (CAD).
o The current design methodology of dies and molds.
Chapter 2 presents the characteristics of CAD packages used for the design of dies and
molds.
I I . The technical part includes:
Technology design of a base plate, ST-014.04, which includes six operations.
Operations 4 (drilling) and 8 (milling) were presented in two versions.
From the TDC category, were designed: a device for drilling operation 4 and a gauge
pitch diameter for operation 13 (deepening).
The graphical part includes the technological film, the technological flow, the holding
and fastening device for the drilling operation, the gauge pitch diameter and the base
plate.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
6/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
11
Chapter 3 contains:
o The current achievements in the field of Computer Aided Design technologies,
dies and molds (the directions of development adopted by the existing programs).
o The overview of the software packages existing on the market.
The conclusions are presented in the final of the paper. Are described the aspects of thedesign process of dies and molds.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
7/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
12
I. PARTEA DE CERCETARE
Studiu privind metodologia de proiectare asistat de
calculator a tanelor i matrielor
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
8/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
13
INTRODUCERE
De-a lungul timpului elaborarea documentaiei tehnice, proiectarea i realizarea tanelor i
matrielor au evoluat de la planet la sisteme CAD 2D/3D.
nelesul termenului de CAD (Computer Aided Design) s-a modificat de cteva ori n cei
aproximativ 20 de ani de istorie a sa. La nceput, pentru ctva timp, CAD era aproape sinonim cu
analiza structurilor cu metoda elementului finit. Mai trziu, semnificaia s-a mutat ctre desenarea
asistat de calculator. Mai recent, CAD a fost asociat cu proiectarea obiectelor tridimensionale, aa
cum se ntlnesc n mai multe ramuri ale ingineriei mecanice. Se poate considera CAD drept o
disciplin care ofer cunotinele necesare despre hardware i software, n analiza sistemelor i n
metodologiile inginereti, n scopul definirii specificaiilor, proiectarea, implementarea, introducerea
i utilizarea sistemelor bazate pecomputer n domeniul proiectrii.
Alte domenii conexe, de multe ori chiar tratate ca un ansamblu unitar, sunt: Computer Aided
Manufacturing (CAM), Computer Aided Testing (CAT), Computer Aided work Planing (CAP),
Computer Aided Maintenance, Computer Aided Engineering(CAE).
n jurul anului 1950, Laboratorul de servomecanisme al Institutului de Tehnologie dinMassachusetts (M.I.T) a creat prima main de frezat comandat de computer, utiliznd n acest
scop un calculator Whirlwind. Acest lucru a condus la evoluia limbajului APT (Automatically
Programmed Tool).
n 1964, General Motors a lansat pe pia sistemul DAC-1 (Design Augmented by
Computer). Hard-ul necesar n acest caz a fost construit de IBM, dup specificaiile oferite de
General Motors Research Laboratories. ns DAC-1 era mai mult orientat pe obinerea de hard-copii
ale unor desene dect pe utilizarea tehnicilor de grafic pe calculator.
n anul 1966, IBM Components Division descrie un sistem destinat asistrii circuitelor
hibride integrate, utilizate pe sistemele IBM 360. Reprezentrile grafice devin mai realiste prin
implementarea unor algoritmi matematici, cum ar fi algoritmul de rezolvare a problemei liniilor
ascunse al lui Freeman, datat n 1967. Urmeaz apoi, n prima jumtate a deceniului `70-`80, o
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
9/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
14
perioad de mare entuziasm n rndul cercettorilor CAD i al creatorilor de astfel de sisteme. A
fost ntreprins o intens munc de cercetare teoretic, ce a condus n final la stabilirea
fundamentelor proiectrii asistate de calculator aa cum le cunoatem astzi. Teoria elementului
finit i programele asociate cu aceasta au cunoscut un adevrat progres n aceast perioad. n aelai
timp, o activitate considerabil de cercetare s-a desfurat n domeniul eliminrii liniilor isuprafeelor ascunse.
Universitatea Rochester a demarat n 1972 proiectul Production Automation . Ca rezultatal
acestui proiect, au fost realizate dou sisteme de modelare geometric, PADL-1 si PADL-2.
Tot n acest interval de timp s-au ntocmit i studii de eficien a utilizrii CAD n proiectare.
Astfel un studiu ntocmit n 1973 de firma Lockheed Aircraft Corporation demonstreaz c
proiectarea asistat este nu numai aplicabil, dar si rentabil. Cteva publicaii ale unor firme ca
General Motors i Boeing n 1978, demonstreaz utilitatea tehnologiei CAD/CAM.
Sfritul deceniului opt se va caracteriza prin treceea de la stadiul de studii de laborator i
realizri sporadice, la interesul i utilizarea industrial, unde CAD-ul ncepe sa se dovedeasc
eficient i indispensabil. Guvernele a numeroase ri ncep s furnizeze fonduri pentru promovarea
integrrii CAD-ului, mai ales n domeniul ntreprinderilor mici i mijlocii.
ncepnd cu 1980, CAD-ul este pe deplin dezvoltat i impus pe pia i este numai o
chestiune de timp pn proiectarea asistat de calculator va deveni un standard n toate birourile deproiectare, progesnd n strns legtur cu adaptarea tehnicilor folosite n aceste birouri. n acest
caz este de ateptat ca proiectarea asistat de calculator s devin n viitorul apropiat un constituent
de baz al tuturor domeniilor industriale.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
10/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
15
Capitolul 1 - METODOLOGIA ACTUAL DE PROIECTAREA A
TANELOR I A MATRIELOR
1.1 Conceptul de proiectare asistat de calculator
Computer Aided Design (CAD) nseamn utilizarea echipamentelor de calcul (hardware) i
a pachetelor de programe (software) pentru proiectarea unor produse necesare. Produsele n cel mai
larg sens, sunt elemente ce intr n alctuirea unor sisteme mai largi:
-sisteme de transport;
-centre medicale;
-ntreprinderi industriale;
-etc.
F ig 1.1.1Componentele de baz ale unui sistem CAD
Prin CAD se nelege integrarea metodelor aparinnd tiinelor inginereti i a tehnicilor de
calcul electronic ntr-un sistem bazat pe calculator i care cuprinde baze de date, biblioteci de
programe i subsisteme de comunicaie (fig 1.1). Bibliotecile de programe conin att module
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
11/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
16
utilizate pentru funciile elementare ale sistemului de calcul ct i module ce nglobeaz algoritmi
utilizai n zona aplicaiilor.
Subsistemul de comnicaii include acele module destinate dialogului precum i alte module
de prelucrare i translatare a informaiilor din i spre exteriorul sistemului. Dialogul cu utilizatorul,
dar i cu sistemele de aplicaie se asigurprin intermediul unui sistem de operare. Acesta asigur
mediul potrivit pentru funcionarea sistemelor CAD.
Fa de sistemele de calcul clasice, sistemele CAD prezint particularitatea unui important
volum de tranzacii de natur grafic. Acestea pot fi divizate n aciuni de modelare i de
vizualizare. n timp ce modelarea, implic dialogul utilizatorului numai cu o parte a programului de
aplicaie,ns pentru vizualizare, utilizatorul comunic cu un ntreg set de funcii destinate afirii i
manipulrii datelor n form grafic.
F ig 1.1.2Structura funcionala unui sistem CAD
1.2 Clasif icarea sistemelor CAD
Tabel 1.1Clasificarea sistemelor CAD
Din punct de vedere sistemic:
1.Time-sharing Mai multe aplicaii sunt rulate pe acelai calculator. Ele sunt
independente una de alta, dar utilizeaz n mod partajat unitatea
centralde calcul.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
12/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
17
2.System-sharing Mai muli utilizatori lucreaz la acelai program de aplicaie, pe
acelai calculator sau reea,utiliznd aceeai baz de date.
Din punct de vedere al echipamentelor fizice (hardware)
1.Sisteme izolate (singulare) Un singur calculator, cu un singur utilizator.
2.Reele de calculatoare Staii grafice, micro sau mini calculatoare mono-user legate la uncalculator central (server de reea). Calculatorul central conine
toate bazele de date i programe necesare.
Din punct de vedere software
1.Black-box(cutie neagr) Sisteme cu un set predefinit de funcii, cu capacitate n general
limitat de interfaare cu alte sisteme.Ofer rapiditei siguran
sporit a datelor i se utilizeaz la aplicaii de tip simulare i
conducere procese.
2.Sisteme programabile Sisteme independente sau puin dependente de hard, de obicei
transferabile pe mai multe configuraii de calcul. Se folosesc n
marea majoritate a cazurilor, datorit flexibilitii lor i a
costurilor relative sczute.
1.3 Desenarea asistat de calculator
Grafica pe calculator s-a dezvoltat n mod exploziv, ajungnd s includ cererea, stocarea i
manipularea modelelor i a imaginilor obiectelor provenind din domenii al cror numr este n
continua cretere. Aceste domenii includ astzi fizica, matematica, ingineria, arhitectura, arta,
televiziunea, geologia, geografia i n continuare apar i alte domenii de utilizare.Astzi grafica pe
calculator este aproape n totalitate interactiv: utilizatorul controleaz coninutul, structura i modul
de prezentare al obiectelor modelate prin utilizarea unor dispozitive specializate de interaciune
grafic cum ar fi tastatura,mouse, tablet grafic.
n zilele noastre grafica pe calculator acoper o gam larg de aplicaii, plecnd de laprezentarea sintetic a unor mari cantiti de date numerice, dificil de interpretat altfel, pn la
realizarea de efecte speciale n cinematografie sau televiziune.
n domeniul proiectrii asistate de calculator, grafica computerizat ofer posibilitatea
reproducerii unor obiecte naintea realizrii lor fizice.Ea devine astfel un element organic legat de
modelarea i perfecionarea unor obiecte. Prin intermediul ei se elimin de multe ori necesitatea
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
13/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
18
realizrii de modele reale la scar, constituind astfel un foarte economic mijloc de proiectare i
cercetare.
1.3.1 Modelare geometric interactiv
n ce privete generarea de elemente formale, ca esen i rezultat al procesului de
proiectare, sistemele de proiectare asistat de calculator ofer proiectaniilor posibiliti deosebite
prin utilizarea modelrii geometrice interactive.
n fazele iniiale de proiectare, atunci cnd se formeaz conceptele de baz i se stabilete
amplasarea spaial de baz,proiectantul trebuie s vizualizeze repede multe alternative i s aleag
un numr mare dintre ele pentru continuarea studiului. Elaborarea nceat i costisitoare, din
procesul tradiional de desen, nu permite compararea rapid a multor variante,n timp ce formele de
proiectare i stocarea n calculator sunt relative uor de creat i modificat, asigurnd astfel o
flexibilitate ce permite folosirea la maximum a posibilitilor creatoare, ineria i rutina cednd locul
inovaiei.
Un alt rezultat al modelrii geometrice, probabil unul dintre cele mai importante, este faptul
c proiectarea se poate efectua multicriterial nc din fazele incipiente, nainte de stabilirea
aspectelor cheie. De exemplu, n lucrul la un proiect toi colaboratorii proiectantului principal
rspunznd la diverse aspecte pot introduce simultan date ce vor avea fiecare efectul lor,
contribuindu-se astfel la o sintez a studiilor pe specialiti.
1.4 Etapele procesul ui de proi ectare a tanelor i succesiunea lor
Procesul de proiectare a unei tane sau matrie are ca obiect final desenul de ansamblu i
desenele de execuie ale elementelor componente care nu sunt standardizate sau tipizate,precum i
indicaiile necesare execuiei, montrii i exploatrii. Pentru aceasta este necesar parcurgerea
urmtoarelor etape n procesul de proiectare:
1 - alegerea variantelor constructive ale subansamblurilor i pieselor componente aletanei
sau matriei, n corelaie cu cerinele funcionale stabilite prin schema tehnologic i cu asigurarea
tuturor condiiilor concrete de exploatare;
2 - stabilirea dimensiunilor i materialelor elementelor componente i efectuarea calculelor
impuse de cerinele funcionale i de rezisten mecanic;
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
14/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
19
3 - executarea desenului de ansamblu. tana sau matria se deseneaz n poziie nchis(la
sfritul cursei active).Proiectarea propriu-zis ncepe cu executarea proieciei n planul orizontal
obinut prin secionarea tanei sau matriei cu un plan care trece deasupra riglelor de conducere.
Aceast seciune se realizeaz pronind de la schema tehnologic, conceput n faza de proiectare a
prcocesului tehnologic de obinere a piesei prin deformare plastic la rece.
n cazul n care dispozitivul de alimentare automat este inclus n construcia tanei sau
matriei, n seciunea din planul orizontal se deseneaz proiecia corespunztoare a acestuia. Pe
seciunea astfel realizat se stabilesc trasee de secionare alese favorabil, nct n seciunile din
planul vertical i lateral s apar toate elementele componente ale ansamblului proiectat.
Se realizeaz apoi proieciile n planele verticale,care dau informaii n legatur cu modul de
asamblare al poansoanelor i cepului,modul n care se face ghidarea, felul ajustajelor etc.
Desenul de ansamblu astfel realizat se coteaz cu dimensiuni care pun n eviden:
-ajustajele folosite la asamblarea diferitelor elemente componente;
-cursa de lucru a tanei sau matriei prin indicarea celor dou poziii extreme ale pa chetului
superior;
-pasul de lucru necesar reglrii dispozitivului de alimentare automat;
-distana ntre riglele de conducere necesare alegerii nalimii semifabricatului;
-diametrul cepului i poziia acestuia pe placa de capt;
-dimensiunile de gabarit ale tanei i matriei.
Pe desenul de ansamblu se mai deseneaz, la o scar convenabil, desenul de execuie al
piesei, desenul desfuratei,schema tehnologic i se menioneaz fora necesar prelucrrii, presa
aleas i caracteristicile constructive i funcionale ale acesteia.
4 - executarea desenelor de execuie pentru piesele nestandardizate sau tipizate prin norme
interne;
5 - prescrierea unor indicaii n legtur cu exploatarea tanei sau matriei proiectate.
Aceast faz a procesului de proiectare cuprinde indicaii cu privire la montarea tanei sau matriei
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
15/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
20
pe utilajul de presare, la funcionarea, ntreinerea i recondiionarea unor elemente componente,
precum i normele de tehnica securitii muncii.
Procesul de proiectare propriu-zis esteprecedat de o analiz amnunit a:
-condiiilor tehnice impuse piesei pentru care se proiecteaz tana sau matria (precizia
dimensional de form,de poziie reciproc,rugozitate etc.);
-volumul anual de producie;
-schemei tehnologice;
-planul de operaii;
-formei i dimensiunilor semifabricatului(benzi, fii,semifabricat individual);
-nivelul de dotare tehnic a ntreprinderii;
-caracteristicile utilajelor de presare utilizate;
F ig 1.1.3Factori ce influeneaz proiectarea tanelor i matrielor
O sintez a factorilor ce influeneaz proiectarea tanelor i matrielor este redat n fig.1.3.
Succesiunea etapelor necesare a fi parcurse pentru stabilirea tehnologiei de prelucrare i
proiectare propriu-zis a tanelor i a matrielor este prezentat n fig 1.4.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
16/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
21
F ig 1.1.4Succesiunea etapelor parcurse n proiectarea tanelor i matrielor
1.5 Identificare elemente bazate pe calcul i elemente bazate pe experien
n cea mai mare parte a domeniilor industriale, necesitatea de a rspunde unor termne de
lansare din ce n ce mai mici ale produciei pune n cauz metodele utilizate pn n prezent.
Aceast situaie este i mai critic n fabricaia sculelor i dispozitivelor, cci ele se plaseaz n
amontele procesului de fabricaie propriu-zis. Recurgerea la aportul pe care l poate aduce
calculatorul la realizarea mai rapid a acestora se impunde de la sine.
n scopul rspunderii la diferite constrngeri nou aprute n fabricaie se poate gsi osoluionare rapid prin metodele CAD/CAM. ntr-un astfel de sistem proiectul este realizat cu
ajutorul unui sistem de proiectare asistat de calculator.La ieirea din acest sistem se obin desenele
de execuie i de asamblare precum i alte documente, deci ntr-un cuvnt, documentaia tehnic de
execuie.Urmeaz apoi etapa programrii mainilor CN.Supleea i performanele CN,precum i
posibilitatea de a corecta cotele i posturile de prelucrare existente reprezint o mare importan.
Aceast manier de a gndi procesul de producie este,totodat,foarte dificil de aplicat n practic,
dat fiindc pe pianu se pot gsi,de obicei, dect soluii pariale i adesea fr legatur una cu alta.
Singura soluie ce se prevede n viitor rezid n ceeace se numete fabricaie integrat de
calculator (CIM). O astfel de abordare are avantajul c ofer soluii perfect studiate i adaptate
cazurilor particulare ntlnite pe teren i n plus ntreg ansamblul sistemului este realizat pornind de
la o cencepie unitar.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
17/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
22
De aceea este necesar o analizare critic a ntregii metodologii de proiectare a tanelor i
matrielor i stabilirea exact a etapelor ce pot fi automatizate. Cum folosirea calculatorului implic
implementarea de algoritmi de calcul, este important indentificarea acelor etape bazate n special
pe calcul exact i mai puin pe experiena i inspiraia proiectantului.
Lund n analiz etapele proiectrii prezentate n paragraful anterior se pot constata
urmtoarele:
Tabelu l 1.2Identificare elemente bazate pe calcul
1.Analiza piesei -exist restricii clare privind tehnologicitatea piesei;
-parametrii de intrare pentru aceste restricii sunt cotele
dimensionale sau de poziie alea elementelor componente,
deci n final elemente convertibile n valori;
-relaiile de restricie sunt exprimate ca inegaliti sau egaliti
matematice, deci posibil de transpus n altgoritmi.
2.Stabilirea formei
semifabricatului plan
-exist formule de calcul pentru fiecare tip de operaie
(ndoire, ambutisare etc.).
3.Schema de croire -implic calcule de geometrie analitic de tip arie, distan
ntre contururi;
-calculul coeficienilor de croire i de folosire al materialuluise face pe baz de formule simple.
4.Schema tehnologic -uor de realizat automat pentru piese simple, la care conturul
poansoanelor coincide cu ale pisei;
-condiiile de restricie suplimentar impuse, n special de
distana ntre orificiile plcii active se pot algoritmiza cu
ajutorul geometriei analitice.
5.Calculul forelor de lucru sial centrului de presiune
-calcul matematic exact, deci algoritmizabil. Dificulti legate
de stabilirea centrelor de greutate ale unor contururi oarecare.
6.Alegerea presei -condiii de restricie de tip geometric i algebric.
7.Proiectarea matriei
a)alegere tip tan -fiind un proces decizional este greu de algoritmizat
b)stabilire forme i dimensiuni -stabilirea formei prilor active conform cu contururile
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
18/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
23
pentru elementele active piesei;
-alegerea din biblioteci de forme a formelor pentru prile de
legtura i constructive.
c)alegere sau proiectare
elemente constructive
-alegerea automat din biblioteci de elemente tipizate,
anterior introduse n calculator;-realizarea automat a asamblrii.
d) ntocmire desen de ansamblu -desenarea asistat de calculator dispune azi de suficiente
posibiliti pentru a efectua aceste operaii. n majoritatea
situaiilor este vorba de utilizarea unor tehnici interactive.
e) ntocmire desene de execuie -extragerea asistat de calculator a detaliilor din desenul de
ansamblu i eventuala completare a desenelor de execuie.
8.Calculul de rezisten al
unor elemente constructive
-calculele de rezisten implic modelarea pieselor ntr-o
form care s poat fi prelucrat de programe specializate;
-probleme de interfaare a aplicaiei cu astfel de pachete
specializate de calcul de rezisten.
9.Calculul diminesiunilor
nominale si al toleranelor
-dei o cerin stringent azi,geometria variabil(cu tolerane)
este greu de realizat pe echipamentele de calcul.
10.Normare tehnic -se poate implementa relativ uor. Mai dificil este dac n
calculele necesare, datele nu se introduc de utilizator ci se
deduc pe baza geometriei i etapelor anterior propuse.
11.Justificare economic -calculele de pre de cost se pot implementa, mai greu se pot
implementa algoritmi de decizie.
1.6 Identificare elemente bazate pe tradiie i experien
Tabelul 1.3Identificare elemente bazate pe tradiie i experien
1.Analiza piesei -relaii de restricie date sub form de valori tabelate. Demulte ori necesit interpolare pentru a verificavalori reale.
2.Stabilirea formei
semifabricatului plan
-se utilizeaz metode grafo-analitice, mai greu de
implementat pe tehnica de calcul.
3.Schema de croire -optimizarea consumului de material prin poziionare
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
19/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
24
implicit, studiul poziiei reciproce a dou sau mai multe
piese pentru un numr nsemnat de variante.Practic, pe baz
de experin este analizat doar un numr limitat.
4.Schema tehnologic -cazul n care se folosesc persoane ce prelucreaz poriuni din
laturile a dou piese, deci care au o form diferit decontururile piesei, stabilirea formei lor nu poate fi
automatizat uor;
-stabilirea ordinii operaiilor efectuate de diferite persoane n
funcie de tipul tanei sau matriei este o operaie complex,
greu de algoritmizat.
5.Calculul forelor de lucru si
al centrului de presiune
-fiind un proces de calcul este greu de intuit pe baza unor
elemente de experien.
6.Alegerea presei -n situaii impuse de dotarea existent, o serie de msuri de
proiectare ce se pot lua pentru modificarea forelor necesare
presrii.
7.Proiectarea matriei
a)alegere tip tan -alegerea tipului de tan este o operaie de decizie, deci
trebuie s revin factorului uman.b)stabilire forme i dimensiuni
pentru elementele active
-stabilirea formei poriunilor de legtur sau de prindere ale
prilor active ine de experiena proiectantului.
c)alegere sau proiectare
elemente constructive
-decizia ntre adoptarea de elemente tipizate sau realizare de
elemente constructive proprii n caz de necesitate este o
operaie nuanat, multicriterial, mai uor de fcut de ctre
om dect de ctre calculator.
d) ntocmire desen de ansamblu -pentru operatorul uman, innd cont c se lucreaz cu multeelemente tipizate, este o munc de rutin.
e) ntocmire desene de execuie -este o munc de rutin,mare consumatoare de timp.
8.Calculul de rezisten al -nu att calculul propriu-zis, ct feed-back-ul necesar a fi
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
20/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
25
unor elemente constructive luat n seam n cazul verificrilor de acest gen este mai uor
de realizat de ctre om.
9.Calculul diminesiunilor
nominale si al toleranelor
-metodica de alegere i mai ales de interpretare a
dimensiunilor nominale i a toleranelor este mai uor de
fcut de ctre proiectantul experimentat.
10.Normare tehnic -nglobeaz experien de producie. Calculul timpilor
auxiliari se bazeazmai alespe aceast experien
11.Justificare economic -deciziile strategice ce se iau pe baza rezultatelor obinute din
calcul depinde de operatorul uman.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
21/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
26
Capitolul 2. - POSIBILITII DE APLICARE A C.A.D N CAZUL
TANELOR I MATRIELOR
Practica a dovedit c exist doar dou posibile abordri ale introducerii proiectrii asistate n
cadru unui anumit domeniu de activitate de proiectare mecanic.Prima ar fi nceperea de la zero a
ntregii implementri, iar a doua integrarea aplicaiilor specifice domeniului de interes n cadrul
unor pachete de uz general deja existente i disponibile pe pia.
Prima metod implic concepia i realizarea structurii unei baze de date proprii,
implementarea de funcionaliti de modelare geometric, care de multe ori nu sunt strict legate de
domeniu de interes aflat n cauz.Experiena proprie n acest domeniu, obinut cu ocazia ncercriiunui astfel de sistem CAD de proiectare a tanelor pe un calculator CORAL, au dovedit gradul
limitat de aplicabilitate al aplicaiei obinute precum i performanele de eficien destul dereduse.
A doua metod este mai rapid i mai economic.Ea se bazeaz pe alegerea judicioas a
unui sistem de proiectare asistat deja existent i implementarea pe structura sa a unor noi funcii i
faciliti proprii domeniului tehnic de specialitate luat n seam.Aa cum se va vedea este soluia
cea mai eficient i folosit astzi pe plan mondial.Prezint totui i cteva inconveniente, deoarece
n acest caz, de cele mai multe ori nu se dispune de documentaia surs a sistemului gazd i trebuies se fac apel la modulele de dezvoltare livrate mpreun cu sistemul CAD.
Ajungnd totui la concluzia c cea dea doua metod este cea mai eficient, n continuare se
prezint caracteristicile ctorva sisteme de proiectare asistat care se pot preta la folosirea pentru
proiectarea asistat a tanelor i matrielor.
2.1 Caracteristicile unor pachete CAD utilizabile pentru proiectarea tanelor i matrielor
Din multitudinea de pachete CAD de uz general existente pe pia, au fost reinute cele cevor fiprezentate n continuare, pe baza urmtoarelor criterii:
-performane;
-accesibilitate i rspndire n utilizare;
-posibilitate de implementare pe calculatoare utilizabile direct din biroul de proiectare;
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
22/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
27
-dotare cu faciliti direct sau indirect legate de proiectare tanelor;
-existena limbajelor de programare ncorporate.
AUTOCAD
Este un pachet de programe de desenare/proiectare asistat de calculator. El constituie
nucleul grafic care permite rularea de programe specializate de proiectare :arhit ectur, inginerie
mecanic. Pemite n principal crearea de schie (2D), iar pentru 3D creeaz numai entiti
wireframe(cadru de srm) fr a soluiona intersecia de corpuri.
Entitile manevrate de AutoCAD sunt:
LINII - sunt utilizate diferite tipuri de linii (continu, ntrerupt, linie-ntrerupt etc.) din
biblioteca proprie i permite crearea de noi tipuri de linii;
ARCE i CERCURI -pot fi desenate cu diverse tipuri de linii, fr grosime;
PUNCTE -pot fi prezentate n diverse moduri pe ecran (+,x,., etc);
TEXT -perminte scrierea cu diverse fonturi de mrimi variabile;
TRACE -lini plane, cu grosime , umplute sau nu (fill);
SOLIDE -suprafee plane triunghiulare sau dreptunghiulare opace;
SHAPE -obiecte cu forme simple ce pot fi create de utilizator i inserate n desen;
BLOCK -un ansamblu de entiti desenate, pe care sistemul le trateaz ca un tot unitar;
ATRIBUTE -caracteristici ce se ataeaz blocurilor pentru a le defini n ntregime;
COTE -sunt entiti care descriu dimensiunile elementelor desenate;
POLYLINE -entiti formate din segemente de linii i arce de cerc conectate ntre ele;
3D FACE-sunt suprafee triunghiulare/patrulatere opace, n spaiu.
3D MESHo suprafa cu multiple faete orientat n spaiu.
AutoCAD-ul pornete lucrul de la un desen prototip care conine setrile dorite pentru o
anumit lucrare.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
23/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
28
Lucrul se poate face n coordonate absolute sau se pot defini sisteme de coordonate locale
ale utilizatorului;
n funcie de display-ul folositpermite utilizarea de pn la 16 culori;
Folosete un sistem de LAYER-e care permite manevrarea uoar;
Are multiple posibiliti de vizualizare a spaiului de lucru n timpul desenrii; Sistemul OSNAP permite selectarea cu precizie a punctelor pe ecran;
Permite crearea de SLIDE-uri i fiiere specifice pentru programe specializate de tip DTP i
IGES;
Reactualizarea desenelor este greoaie, neexistnd o legtur ntre desenele de ansamblu i
prile lor componente (subansamble sau desene de execuie);
Este o arhitectur deschis, permind printre altele:
o definirea unor meniuri proprii ale utilizatorului;
o crearea unor fiiere (script) de comenzi indirecte;
o definirea de hauri, tipuri de linii, fonturi proprii.
Pro/Engineer
Pro/Engineer este un sistem parametric, bazat pe o abordare funcional, conceput pentru a
modela obiecte ntr-un mod ct mai apropiat de maniera inginereasc de gndire. Este primul sistem
care integreaz tehnicile cele mai avansate de modelare n scopul crerii unei noi dimensiuni
proiectrii, fabricaiei i ingineriei mecanice asistate de calculator.
Viteza i flexibilitatea cu care sunt effectuate modificrile permite ca studiile de simulare
interactiv s devin posibile. Aceast posibilitate de a optimiza proiectarea amelioreaz de o
manier semnificativ calitatea i costul produselor noi precum i timpul necesar realizrii lor.
Sistemul se poate implement ape staii grafice de lucru, lucrnd sub sistem de operare UNIX.
O singur baz de date
Principalul avantaj al sistemului este puternica sa baz de date , care permite o abordare
parametrizat i funcional n acelai timp cu o asociativitate absolut.n orice moment nu exist
dect o singur reprezentare intern a modelului valabil pentru ntregul ciclu de proiectare i
fabricaie.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
24/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
29
F ig 1.2.1Modele 3D realizate cu Pro/Engineer
Parametrizare
Prin aceast tehnic relativ recent,cotele dimensionale, de poziie , etc. sunt nlocuite prin
simboluri literare; aceste simboluri permit asocierea dimensiunilor modelului i a functionalitiilor
inteligente ale modelului unele cu celelalte cu respectarea constrngerilor impuse de proiectant. Se
permite ca prin modificarea unui astfel de parametru, ntreaga geometrie a modelului s se modifice,
astfel spus cotele piloteaz geometria i nu invers. Aceast facilitate deosebit face ca sistemul s
poat fi considerat ca pionier al unei noi generaii de programe CAD/CAM.
Se creeaz posibilitatea real de modificare a modelului chiar i n fazele finale de realizarea
a lui cu efort minim, schimbnd pur i simplu o cot a modelului. Sistemul ofer sigurana c
aceast modificare se va repercuta asupra tuturor documentelor tehnice create.
Construire a geometriei modelului folosind entiti tehnologice
Pro/Engineer realizeaz construcia modelului unui corp folosind entiti tehnologic
cunoscute proiectantului, precum:alezaje, racordri, teituri,nervuri,bosaje etc. Acest mod de
abordare elimin necesitatea de a obinui proiectantul, cu folosirea primitivelor pur geometrice
pentru a-i crea formele necesare n proiectare.
Asociativitate bidirecional
Pro/Engineer ofer o asociativitate total ntre desenele tehnice i model. Modificri ce se
efectueaz n reprezentarea plan se repercuteaz automat n baza de date unic i deci vor influena
n acelai timp modelul obiectului.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
25/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
30
Module componente
Gama de produse Pro/Engineer cuprinde o ntreag familie de module integrate, destinate
fiecrei faze a ciclului proiectare-fabricaie. Aceasta permite utilizatorului s-i adapteze
configuraia la nevoile sale proprii.n spe aceste module sunt:
Pro/ENGINEER este nucleul familiei. Permite creearea de modele solide, este interactiv,
dialogul cu utilizatorul fcndu-se prin intermediul meniurilor derulante.
Pro/ASSEMBLY este un sistem de realizare i gestionare a asamblrilor de piese realizate
cu Pro/Engineer. Permite crearea de familii de piese, tot n concepie parametrat i asigurnd
interschimbabilitate.
Pro/DETAIL genereaz n mod automat, plecnd de la modelul solid crea t , desenele
tehnice necesare. El asigur corespondena de proiecii, faciliti de cotare tehnic, formate de
desenare, introducerea de texte.
Pro/FEATURE furnizeaz unelte necesare pentru crearea de forme complexe parametrate
precum domuri cu profile multiple, carenaje, forme obinute prin generare cinematic.
Pro/MANUFACTURING este modelul CAM al produsului. Se pot genera operaii
tehnologice de prelucrare prin definirea volumelor de material ce trebuiesc ndeprtate ca diferen
ntre semifabricat i pies finit, ambele realizate ca modele solide parametrice.
Pro/SHEET-METAL este un modul destinat special modelrii pieselor realizate din tabl.
Ofer o serie de faciliti deosebite pentru modelarea pieselor ndoite i ambutisate.
Pro/MESH este modulul care realizeaz preprocesarea modelului solid pentru obinerea
datelor necesare la folosirea programelor de analiz cu element finit.
Pro/LIBRARY conine o bibliotec exhautist de piese i forme tipizate curent utilizate.
Pro/INTERFACE asigur schimbul de date spre i dinspre Pro/ENGINEER cu alte pachete
CAD.
CATIA
Sistemul este realizat de firma DASSAULT SYSTEMES , Frana , i este implementat pe
staii grafice produse de firma IBM, Risc 6000. Lucreaz sub sistem de operare UNIX sau VMS.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
26/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
31
Permite modelarea 2D sau 3D , cu reprezentare unic a modelului n baza de date , ceea ce
asigur coerena datelor i permite comutarea ntre cele dou moduri de modelare dup necesitiile
fazei de concepie.
Cteva din principalele module sunt prezentate n continuare:
Modulul de baz asigur infrastructura sistemului CATIA (baza de date, dialogul , interfaa
cu echipamentul grafic)/
Desen este modulul care permite realizarea de desene industrial 2D.
Filarpermite generarea geometriei 2D sau 3D n modul filar. Se pot realiza suprafee simple
(con, sfer, cilindru etc.),suprafee riglate, evolutive i plas.
Suprafee complexeprecum racordrile , interseciile de corpuri solide, etc.
Solid realizeaz geometrie volumic plecnd de la primitive (cub,cilindru, etc.) i operaii
booleene cu acestea.
Librrie permite apelarea obiectelor anterior realizate i reutilizarea lor n modelul curent.
Dispune de asemenea de o bibliotec standard.
Comand numericpentru a prelucra o pies care a fost definit cu CATIA.
Cinematic pentru definirea i simularea mecanismelor 2D i 3D , mono i multi
comandate.
Robotic modeleaz i programeaz roboi industriali.
Imagine creeaz i afiseaz imagini realiste ale unui obiect 3D.
Scheme hidraulice , electrice , electronice, etc.
I.U.A (Interactive User Acces)permite dezvoltarea de aplicaii integrate mediului CATIA.
Cu aceste faciliti , sistemul este azi unul dintre cele mai rspndite n lume , dar rmne
totui la un pre de cost ridicat att pentru echipament ct i pentru soft.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
27/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
32
F ig 1.2.2Modele 3D realizate cu CATIA
CADAM
Sistem al crui nume provine de la iniialele cuvintelor Computer graphics Augmented
Design And Manufacturing.
Prezint faciliti CAD i CAM. Este implementat pe staii grafice IBM, sub sistem de
operare UNIX sau VMS.Poate fi utilizat local sau n reele de calculatoare.Printre facilitile oferite
amintim:
-banc de date unic i centralizat;
-crearea interactiv a modelului;
-comand numeric;
CAEDS (Computer Aided Engineering Design System)
Sistem produs de firma american SDRC , ce poate fi instalat pe staii grafice , ce asigur
modelarea solid 3D, asamblarea acestor modele , calculul de structuri cu element fini t integrat
sistemului.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
28/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
33
Capitolul 3 - REALIZRI ACTUALE N DOMENIUL PROIECTRII
ASISTATE DE CALCULATOR A TEHNOLOGIILOR, TANELOR I
MATRIELOR
3.1 Direciile de dezvoltare adoptate de programele existente pe pia
Programele CAM/CAD cunoscute n domeniul prelucrrii plastice la rece pot fi clasificate n
doucategorii:
1.Programele destinate tierii contururilor pieselor dispuse pe foi de tabl. Se refer n
general la piese de dimensiuni mai mari, cum sunt cele folosite n construciile navale, aeronautice,
bunuri de consum. S-au dezvoltat datorit introducerii n acest domeniu al prelucrrii pieselor din
tabl al utilajelor cu comand program precum prese cu cap revolver, maini de tiat cu jet de
plasm, laser , jet de ap.
2.Programe destinate proiectrii pieselor i proceselor tehnologice pentru operaii de ndoire
i n acest caz acestea se bazeaz pe utilizarea mainilor de ndoit dotate cu comand numeric.
3.Programe destinate proiectrii proceselor tehnologice i a matrielor necesare prelucrrii
pieselor din band, n tehnologie clasic, sau pe liniide transfer de presare.
3.2 Pachete de programe existente pe piaALMA RIMBAUD
n afara interesului pe care l prezint posibilitatea utilizrii sub MS-DOS, acest program
CFAO destinat tierii i poansonrii n versiunea sa pentru UNIX cu un modul de gestiune a
produciei asistat de calculator.
Descrierea geometriei piesei i noiunile de prelucrare mbinate n acelai modul
Descrierea geometric a pieselor ce urmeaz a se realiza poate fi obinut cu ajutorul unui
sistem CAD exterior n format DXF, IGES sau specific. n caz c nu se dispune de un astfel de
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
29/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
34
pachet CAD, se poate descrie geometric piesa i direct n cadrul pachetului n chestiune, folosind
modulul 2D denumit GEOFORM.
Acest din urm modul, permite definirea tipurilor de piese datorit unui set de instruciuni
conviviale, ce permit definirea de :puncte, drepte, cercuri, racordri, elipse, teituri, etc. i folosind
un factor de scar optimizat. n plus, odat cu definirea fiecrei entiti geometrice,se iau n
considerare i noiunile legate de prelucrarea sub form de parametrii precum: sens de tiere, punct
de amorsare, puntie de legtur.
Pot fi astfel definite nu numai geometrii de pies, dar i ansambluri de operaii de prelucrare
a tablelor. Pentru operaiile de ronire dup contur de piese CN, programul atribuie automat
fiecrui contur sculele necesare, funcie de bibliotecile de scule existente i de reguli stabilite de
operator.
n final sunt afiate toate traseele precum i gabaritul sculelor necesare realizrii pieselor.
Desigur, utilizatorul poate interveni n orice moment pentru a face modificri i retuuri. Dac
descrierea geometric a piesei este n 3D, atunci toate informaiile referitoare la prelucrare sunt
precedate de obinerea desfuratei plane.
Planul de croire al tablei
Acest plan se obine cu ajutorul unui al doilea modul de calcul, denumit RIMBAUD i se
poate obine n trei moduri diferite : automat, semi-automat, sau manual.
Operatorul beneficiaz de numeroase funcii ajuttoare : repoziionare, rotaie a pieselor,
calculul procentajului de pierderi, parametrajul distanei minime ntre piese.
F ig 1.3.1Imbricarea optimizat a pieselor de diferite forme
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
30/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
35
Optimizarea traseelor sculelor
n funcie de tehnologia de tiere utilizat, modulul denumit SCOOP calculeaz automat
succesiunea prelucrrilor, pemind totodat modificri interactive. Pentru tierea cu flacr,
plasm,lase ,sau jet de ap, el permite obinerea de trasee continue.n final, odat stabilit programul
de prelucrare, acesta este traduc cu ajutorul unui post-procesor i transmis la maina CNC prin
intermediul benzilor perforate, sau direct prin legtur DNC.
Gestiune asistat de calculator
Sub UNIX i pe spaii de lucru mai puternice , modulul MANEGE permite calculul de deviz,
automatizarea lansrii n producie prin stabilirea de corelaii ntre stocurile existente i piesele
necesare a fi fabricate, precum i urmrirea automat a stocurilor, comenzilor, calculul preurilor derevenire i editarea statisticilor de consumuri specifice.
CatalpaPACK-TOLE i ACTOR
O abordare tehnologic
Bine cunoscut al universului CFAO pentru abordarea sa funcional
(gurire,decupare,ndoire, etc.) utilizat n tot lanul, de la concepie pn la programele CNC,
programul Pack-tole este disponibil sub trei forme : autonom, dotat cu propria sa baz de date;
integrat gamei de programe Mazurka, aparinnd firmei Ferran ti Infographique; sau integrat
modelorului dezvoltat IBM, Cadam.
Programul funcioneaz sub UNIX i VMS. Este compus din mai multe module dedicate
fiecare unei sarcini specifice.
Descrierea piesei are loc n 2D sau 3D (volumic), mergndu-se pe o abordare tehnologic a
piesei (n loc de entiti de tip cerc, lini, arc se folosesc fee, guri, aripi ndoite, etc.).Se realizeazapoi automat semifabricatul plan, folosind modulul APLA.Se ine seama n acest calcul de raze
minime de ndoire i de fibra neutral. n cazul descrierii volumetrice a piesei, semifabricatul plan se
va obine n mod interactiv, folosind modulul Sheet-Metal al firmei Parametric Tehnology, modul
integrat n amontele gamei Pack-Tole.n ambele cazuri, piesa la cote reale exacte este vizualizat, cu
indicarea axelor de ndoire i a dimensiunilor desfuratei.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
31/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
36
F ig 1.3.2 Reprezentare 3D a unei piese ndoite
Nouti funcionale
Mai nti, un nou model vine s adauge gamei Pack-Tole : PAC.Acest modul este plasat
din punct de vedere functional n amonte fa de modulul de uzinare ATAC. Acest nou modul
permite tratarea automat a pieselor tip prin utilizarea parametrilor n locul datelor fixe astfel,
programele de comand numeric destinate poansonrii i decuprii sunt valabile pentruo ntreag
familie de piese, cu toate c geometric nu a fost descris dect una singur.
O alt facilitate interesant este posibilitatea recunoaterii formelor. Astfel, unele forme
special desenate n 2D pot fi luate n considerare n mod automat de ctre modulul care genereaz
programele CN, ATAC. De fapt ATAC se constituie ntr-un adevrat sistem de programare
automatizat a mainilor de decupat-poansonat cu CN. El asigur alegerea sculei i a secvenei de
poansonare i genereaz programele CN.
Programul dispunde i de un modul de imbricare automata pieselor pe foaia de tabl. Acest
modul, denumit PAP, a fost dotat cu posibilitate de a lua n seam posibilitatea obinerii uneiporiuni din conturul a dou piese alturate prin decuparea puntiei dintre ele. Inovaia este
interesant cci nu mai exist limitarea formei poansoanelor la copia formei contururilor nchise ale
pieser.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
32/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
37
F ig 1.3.3Desenul desfuratei piesei cotat
LOGOPRESS
Este un program CAD/CAM destinat sculerilor.A fost utilizat ca urmare a cooperrii a trei
firme specializate n domeniu: Presse Estudes, Cisigraph i Dimeco Enoma. Ca baz CAD a fost
utilizat sistemul Strim 100 al firmei Cisigraph.
Desfurarea unui studiu cu ajutorul acestui program urmeaz etapele tradiionale ale
concepiei unei matrie: descrierea geometric, obinerea desfuratei plane, generarea schemei de
croire i a celei tehnologice, generarea structurii sculei, normarea tehnic i estimarea preului,
stabilirea programelor CN.
Prima etap const n desenarea piesei, atribuindu-i direct cotele de poanson datoritfacilitilor programului Strim 100.
Dup parcurgerea acestei etape riscurile de eroare sunt minimalizate, sistemul fcnd
automat verificarea cotrii.Apoi sistemul calculeaz i vizualizeaz desfurata piesei. Operatorul
deseneaz planul de referin, unghiurile i razele de ndoire, precum i laturile ce urmeaz a fi
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
33/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
38
ndoite; sistemul calculeaz desfurata, diferitele perimetre i arii ale semifabricatului i pe aceast
baz determin forele de prelucrare necesare.
Sistemul permite obinerea schemei de croiere a benzii. Acest lucru se poate face n dou
moduri: prin pstrarea unui control total asupra operaiunii (deci prin indicarea de ctre operator a
poziiei pe care o va ocupa fiecare pies pe band), sau automat prin folosirea modului interactiv. n
acest ultim caz, sistemul optimizeaz schema de croire cutnd s obin valori ale pasului i limii
de band optime. El va determina automat coeficientul de utilizare al materialului, fora total
necesar i poziia centrului de presiune.
F ig 1.3.4Realizarea schemei tehnologice
n orice moment, operatorul poate interveni pentru a modifica dispunerea pieselor,
permindu-i astfel s ia n considerare i constrngerile tehnologice.
Ctigul cel mai mare fa de metodele clasice de proiectare l ofer acest sistem n stadiul
de generare a structurii matriei. Pe baza unor date simple introduse de operator (lime i lungime
pachet inferior, lime i grosime band, cursa necesar a poansoanelor etc.), programul va genera
vederile i seciunile necesare definirii desenului de ansamblu al matriei.
n final este oferit i o schema de amplasare a elementelor active (poansoane) reperate prin
cote de poziie i diametre. Aceast schem poate fi produs i sub form exploatabil de ctre
maina CNC.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
34/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
39
Este n faz final de realizare i modul care va permite realizarea schemei de lucru i
obinerea indicaiilor necesare realizrii unei matrie de ambutisare cilindric cu aciune succesiv.
Prime Computervision MEDUSA i CADDS TOLERIE
Firma Prime Computervision, provenit din fuzionarea a dou societi comerciale
dinstincte, a dezvoltat n paralel dou sisteme CAD/CAM similare, dar bazate pe dou modeloare
diferite : Medusa i Cadds Tolerie, ambele funcionnd pe platforme UNIX.
Gestiunea ndoirilor
Abordarea tehnologic a sistemului Medusa regrupeaz un ansamblu de module integrate
care acoper cvasi-totalitatea diferitelor operaii inerente realizrii unei piese.
Fig 1.3.5Realizarea unor operaii de ndoire i obinerrea desfsuratei
Datorit modulului SMD operatorul poate concepe piese n 2D filar, adic fa cu fa sau
urmrind un profil pe care sistemul l extrudeaz pe o adncime dat.Aceast schi geometric este
apoi interpretat i redefinit sub form de model 3D.Puterea staiei de lucru permite vizualizarea
sub diverse forme a piesei, inclusive imagini 3D umbrite.
Piesa astfel creat este apoi desfurat automat, cu respectarea constrngerilor tehnologice
legate de grosimea piesei i de razele de ndoire.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
35/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
40
SMD gestioneaz automat realizarea de guri tehnologice pentru uurarea prelucrrii
interseciilor de linii de ndoire i realizarea gurilor care intr n zonele de ndoire. n final este
vizualizat piesa n starea sa pliat.
Modulul Medusa este interfaat cu sisteme specifice de fabricaie precum Catalpa, dar
posed de asemenea dou module proprii interesante:
Nest care permite amplasarea opional a formelor geometrice obinute pe un format din
tabl dat i SMM care asigur datele necesare operaiei de tiere propriu-zise.
Se remarc printre altele urmtoarele facilitioferite de modul Medusa:
-recunoaterea formelor, adic alegerea automata sculelor de poansoane pe baza profilelor
identificate de ctre sistem.
-integrarea condiiilor tehnologice impuse de operator.
-generarea traseelor de conturare pentru mainile de tiere cu laser, plasm, etc.
Pentru activitile legate de programarea mainilor pentru tanare i nodire cu CN ,
societatea Prime Computervision ofer sistemul Cim-Metal. Acesta permite n egal msur
proiectarea matrielor pentru piese pornind de la definiia unei piese de prelucrat. Pentru aceasta,
diferitele module ce formeaz acest sistem sunt totalmente integrate modelorului Cadds 4X sau
ultimei sale versiuni Cadd 5. Acest fapt i permite realizarea elementelor geometrice n trei
dimensiuni i lucrul cu volume sau suprafee.Este de asemenea posibil importul de fiiere de desen
n format IGES sau DXF.
n cazul amplasrii a mai mult de o pies pe foaia de tabl, un modul realizat n colaborare
cu firma Safir Infographie i denumit Isis optimeaz numrul de foi de tabl utilizate.
Un alt modul, CVNC-P2 permite simularea prelucrrii piesei pe o pres CN. De remarcat
i aici c acest modul dispune i el de o funciede recunoatere a formelor prin care poate alegeautomat un poanson corespunztor unui contur nchis al piesei.
De remarcat c exist i un modul dedicate proiectrii de tane, care pe baza u nei descrieri
geometrice a piesei poate obine desfurata acesteia i uureaz realizarea schemei de croire pe
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
36/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
41
baza unor comenzi interactive orientate pe meserie i n final asigur obinerea unei scheme de lucru
3D.
F ig 1.3.6 Reprezentarea realist apiesei.
Sapex PAM-X TOLERIE
Proiectare i vizualizare realist
Sistemul este dedicat realizrii tehnologiilor pentru piese ce se vor prelucra pe prese cu
comand numeric sau pe maini de tiat cu laser, plasm sau jet de ap. Utilizeaz ca baz de date
CAD sistemul ME10 (2D) sau ME30 (3D) creat de firma Hewlett Packard i rulnd pe staii de
lucru HP 9000. Cu ajutorul ultimului modul adugat sistemului, Depl-X, sistemul poate rezolva i
probleme legate de operaii de ndoire.
Descrierea geometric a unei piese se poate realiza n dou moduri diferite: pe baza cotelor
sale n stare finite, adic pe baza profilului su n stare ndoit, sau prin reprezentareafeelor sale, pe
care apoi programul le pliaz n funcie de unghiurile i razele de racordare indicate. Desigur acest
lucru se face lund n considerare toate restriciile impuse de opretaiile de ndoire: grosimea
materialului, raze minime de ndoire, revenire elastic, formule sau curbe de alungire.Toi aceti
parametrii pot fi modificai de ctre utilizator.Pentru piesele complicate este posibil combinarea
celor dou metode. Utilizatorul dispune de numeroase unelte grafice pentru a aduga piesei degajri,
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
37/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
42
guri, ambutisri. Puterea echipamentului de calcul pe care este instalat permite vizualizarea realist
n 3D a piesei i permite obinerea rapid a semifabricatului plan cotat. ntre altele sistemul adaug
automat degajrile tehnologice necesare realizrii operaiilor de ndoire.
Pam-X permite de asemenea importul geometriei piesei realizate pe alte sisteme CAD,
recunoscnd formatele SET , IGES, DXF.
Tol TOL 2000
Sistemul este destinat programrii mainilor de tiat cu laser, plasma, etc.El integreaz mai
multe etape cu ncepere de la descrierea geometric a piesei pn la facturare. Este conceput ca un
sistem deschis, interfandu-se cu un mare numr de programe de CAP (Computer Aided Planning).
Crearea geometriei unei piese se poate face n unul din sistemele de desenare automatlarg
rspndite la ora actual, precum AutoCAD , Cadkey, etc., sau se poate introduce prin scanarea unui
desen existent. Oricum, dac nu se dispune de astfel de posibiliti,descrierea geometric poate fi
realizat n cadrul sistemului prin folosirea modulului de desenare ncorporat, Tolcad. Dac
utilizatorul opteaz pentru Tolcad acesta i permite crearea sau modificarea rapid a pieselor
compuse din forme simple sau mai complexe datorit funciilor specifice. Tolcad ine seama de
condiiile de tehnologicitate ale pieselor. n baza sa de date, odat cu informaiile geometrice se
pstreaz i elemente necesare gestiunii proceselor de fabricaie.Funcia creare pies faciliteaz
aceast sarcin.
Pe baza acestor date sistemul va stabili n mod automat listele de prioriti i de piese ce
urmeaz a fi lansate n producie. Utilizatorul poate totui interveni n orice moment, de exemplu
pentru a insera o pies urgent n ciclul de fabricaie apoi s revin n modul automat.
Un modul de imbricare permite optimizarea dispunerii pieselor pe foaia de tabl, innd cont
numrul i forma lor,precum i de prioritatea atribuit fiecruia. Fa de metodele clasice se pot
obine reduceri ale pierderilor de material de pn la 20%.Modulul poate lucre n trei moduri:
-amplasare manual a pieselor: utilizatorul dispune de fiecare pies pe lista de piese ce urmeaz a fi
fabricate aa cum o dorete, definete distanele minime ntre piese i fa de marginile foii de tabl,
iar apoi sistemul plaseaz ntregul numr de piese ce urmeaz a fi fabricate.
-semi-automat: operatorul alege o pies, iar sistemul o plaseaz ct mai bine posibil.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
38/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
43
-automat: sistemul alege piesele i le plaseaz ct mai bine pe un format de tabl dat.
Traseele ialegerea sculelor necesare poate fi fcut att de ctre utilizator ct i de ctre
sistem n mod automat. n cazul modului automat, sistemul ia n considerare particularitile
inerente ale fiecrui procedeu tehnologic utilizat. Se genereaz programe CNC care pot fi transmise
on-line direct de la maina corespunztoare.
Graitec CAMPUNCH
Programul funcioneaz pe toate tipurile de calculatoare compatibile IBM PC i permite
automatizarea proiectrii i fabricrii pieselor din tabl. Este deci vorba iaici de un sistem CAM,
partea de descriere geometric a piesei i interfaa grafic cu utilizatorul fiind asigurat de folosirea
pachetului de desenare Cadkey.
Piesa poate fi realizat n 2D sau 3D filar sau volumic cu ajutorul facilitilor Cadkey i apoi
preluat de Campunch n scopul pregtirii operaiilor de prelucrare.
Modulul Profold asigur ndoirea/desfurarea automat i calculul automat al
dimensiunilor semifabricatului plan. O interfa graficpermite s se treac de la crearea piesei la
fabricarea ei. Operatorul are posibilitatea s realizeze imbricarea pieselor pe un format de tabl dar
i s optimizeze amplasarea lor, n special datorit unei instruciuni de rotaie a piesei.
Aceste operaii pot fi efectuate manual sau semi-automat. Sistemul detecteaz marginilecomune ale pieselor n scopul evitrii loviturilor duble i gestioneaz micro-jonciunile tehnologice
necesare ntre piese n timpul operaiei de decupare.
Alegerea sculelor i traseele lor pot fi total controlate de ctre operator, programul lundu-i
sarcina de a seleciona sculele pentru perforrile rotunde. Numeroase tipuri de prelucrri specifice
preselor cu CN sunt posibile: perforri n linie, n arc de cerc, n matrice,etc. Decuparea contururilor
complexe poate fi executat prin selectarea unor poansoane circulare sau dreptunghiulare n funcie
de rugozitiile muchiilor pieselor.
Campunch controleaz permanent puterea mainii n funcie de perimetrul sculei,
caracateristicile de material i grosimea tablei. El gestioneaz zonele utile de lucru, repoziionrile
cletilor de prindere ai tablei, funciile auxiliare ale mainii i indezrile sculelor.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
39/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
44
Controlul etapelor de prelucrare este aigurat de o simulare grafic a traseelor sculelor i a
gabaritului acestora. n orice moment se poate modifica o alegere de scul nepotrivit, ordinea unor
prelucrri sau valoarea unui parametru tehnologic.
Intergraph I/EMS
Societatea Intergraph posed un sistem CAM orientat pe domeniul prelucrrii la rece a
tablei, constituit din patru module specific : I/Fold, I/Burn, I/Punch, I/Nest; toate patru sunt grupate
n jurul bazei de desenare, botezat I/EMS, sau omologu su I/MDS pentru staii grafice sub
sistem UNIX. Cele patru module sunt destinate respectiv ndoirii, tierii dup contur , poansonrii i
imbricrii pieselor.
Inima sistemului dezvoltat de Intergraph, modelorul I/EMS permite crearea de corpuri
geometrice complexe n 3D filar, suprafa sau volum. Operatorul definete n ansamblul su piesa,descriind fiecare din feel sale, liniile de ndoire asociind aceste fee, iar contururile raportndu -se la
ele.
F ig 1.3.7Folosirea ferestrelor multiple pentru reprezentare
Modelele specializate integrate au ca sarcin principal pregtirea pentru prelucrare a piesei.
Primul dintre acestea, modulul I/FOLD, realizeaz automat desfurata piesei. Acest lucru se
poate realiza complet automat sau n succesiune, cte o ndoitur pe rnd. Programul calculeaz
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
40/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
45
pierderile specifice de material la ndoire n funcie de parametrii specificai de operator: unghi,
raz, grosime de material, poziie fibr neutral, factor de alungire specific. Desfurata astfel
obinut poate fi direct utilizat n modulele de aplicaie ce urmeaz. Modulul poate insera automat
degajrile necesare pentru a mpiedica intersectarealiniilor de ndoire.
Modulul I/BURN este destinat prelucrrilor de tiere dup contur pe maini de tiat cu
plasma, laser, etc. El genereaz automat traseele de scul corespunznd conturului piesei sau
pieselor ce trebuiesc realizate. Modulul fiind integrat modelorului geometric, poate ine seama de
orice modificare adus geometriei iniiale a pieselor i reactualizeaz automat traseele de scul
generate. El gestioneaz bineneles toiparametrii inereni controlului mainii de tiat i pe cei ce
caracterizeaz procesul tehnologic.
Al treilea modul, I/PUNCH genereaz traseele de prelucrare pentru presele cu turel sau
monoscul cu CN i vizualizeaz ntr-o manier realistaceste traiectorii. Pentru a face aceasta, el
dispunde de dou biblioteci parametrabile. Prima stocheazdatele despre scule, n timp ce a dou
regrupeaz caracteristici ale mainilor, precum putere, numr de posture de lucru, etc.
Alegerea sculelor se face manual de ctre operator, n schimb traseul lor de prelucrare va fi
generat i optimizat n mod automat. Se las i posibilitatea operatorului de a interven i i de a face
modificrile dorite.
Ultimul modul, I/NEXT este destinat imbricrii unuia sau mai multor tipuri de pies pe unasau mai multe foi de tabl. Aceast imbricare poate fi realizat n mod automat i optimizat n
funcie de criteriile tehnice de fabricaie, sistemul redefinete apoi traseele de scule.
Puterea sistemului permite luarea n considerare a repoziionrilor de cleti de prindere a
tablei la prelucrare, imbricarea de piese n zona dintre cletii de prindere, etc. Dup simularea
grafic a prelucrrii i verificarea n acest fel a tehnologiei propruse, se genereaz program cod
main CNC.
Matra Datavision FOLDMASTER
Matra Datavision, filial a grupului Matra a dezvoltat pe baza programului su Euclid IS
un produs CAM denumit Foldmaster,destinat proiectrii i fabricrii pieselor din tabl decupate
sau ndoite. Acest program suporto gam larg de interfee standard grafice precum, IGES, SEP,
DXF i poate rula sub sisteme de operare Ultrix, Vms i Unix.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
41/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
46
Foldmaster este disponibil fie sub forma unei soluii integrate de proiectare i fabricare, fie
sub form de module separate: Foldmaster-Design, care permite proiectarea pieselor i Foldmaster-
Cutting care asigurimbricarea acestora, pregtirea prelucrrilor i pilotarea mainilor de tiere.
Cu ajutorul funcionalitilor de desen ale primului modul, operatorul concepe modelul 3D
volumic al piesei ce urmeaz a fi fabricate; oricnd este posibil desfurarea piesei n plan i
continuarea lucrului n 2D dup care se revine n 3D. Sistemul poate lua n considerare proprieti
ale materialului i restricii de fabricaie impuse de utilizator. O bibliotec de forme tehnologice
parametrate faciliteaz definirea prelucrrilor particulare precum: gurire, rsfrngere margini
simpl sau pentru gaur filetat, ambutisare, nervurare. Modulul permite de asemenea importul de
fiiere grafice n norme IGES, DXF.
Dup definirea geometriei piesei sistemul calculeaz i vizualizeaz desfurata piesei. n
calcule se folosesc formule standard, dar utilizatorul poate define propriile sale reguli de calcul al
desfuratei, n funcie de materialele utilizate.
Foldmaster i modulul Foldmaster-Cutting dispun de o funcie de imbricare a pieselor.
Aceasta poate lucra att n mod manual ct i n mod automat. n modul manual sistemul asist
operatorul prin funcii specializate de transformare geometric. n mod automat sistemul caut s
optimizeze imbricarea pieselor de form complex sau de diferite forme; el poate fi capabil s
plaseze piese n interiorul altor piese cnd acest lucru este posibil. Cele dou moduri de lucru se pot
bineneles cupla pentru o mai mare suplee n utilizare.
n continuare, sistemulpus la punct de ctre firma Matra Datavision permite utilizatorului s
automatizeze fiecare operaie i s verificepe loc buna desfurare a prelucrrii prin simularea pe
ecran. Alegerea sculelor se poate face i automat pentru formele simple, pe baza datelor existente
ntr-o bibliotec parametrat. Definirea traietoriilor acestora este lsat la dispoziia operatorului,
sistemul optimizndu-le succesiunea n timpul prelucrrii.Pentru simularea prelucrrii se afieaz
pe ecran n paralel cu informaiile grafice i un tabel cu principalii parametric tehnologici predefinii
de utilizator. Operatorul poate oricnd modifica unul sau mai muli dintre aceti parametri i
observimediat efectul prin simulare.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
42/130
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
43/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
48
echipamentul CNC al mainii.Sistemul asigur i calculul timpilor de prelucrare, al ariei totale a
deeurilor i a pieselor decupate.
Radan RADPUNCH
Dezvoltat ncepnd din 1976, programul Radpunch al societii Radan se constituie ntr-un
sistem CAD/Cam dedicat prelucrrii tablelor.
Sistemul funcioneaz pe platformUNIX. Ofer diverse interfee cu utilizatorul: tastatur,
mouse, meniu-uri derulante sau icon i integreaz un limbaj de programare propriu ce permite
utilizatorului s-i personalizeze sistemul. Este deci un sistem complet deschis.
Este compus din mai multe module funcionale, dintre care, un prim modul de desenare 2D
faciliteaz descrierea geometric a piesei i permite realizarea desfuratei pieselor ndoite n mod
semi-automat. n plus, acest modul permite importarea de fiiere n format DXF sau IGES.
Modulul Radbend ofer posibilitatea conceperii de piese n 3D i obinerea automat de
aceast dat a desfuratei innd cont de restriciile impuse. Modulele de desenarea 2D i 3D sunt
interconectate, n sensul c orice modificare adus unei piese n cadrul unuia dintre module se
reflectautomat i n cellalt.
Fig 1.3.8-Simulare pas cu pas a etapelor ndoirii unei piese
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
44/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
49
Pe piesa precedent definiti desfurat, operatorul alege operaiile de prelucrare asociind
sculele corespunztoare existente pe main cu contururile piesei. n caz de alegere greit sau
imcompatibilitate a unei scule cu postul de lucru desemnat, programul l previne pe utilizator.
Imbricarea pieselor este pus n sarcina unui sistem expert care este capabil s determine
imbricarea optima innd seama de criteriiprecum cadena i prioritatea de fabricaie. Este posibil
includerea de piese n zona de deeu a altor piese. Exist posibilitatea interfarii cu programe de
gestiune asistat de calculator. n acest mod se poate optimiza i numrul de foi de tabl necesar
pentru un program de fabricaie dat.
Dup terminarea operaiilor descrise mai sus, se poate face o simulare grafic pas cu pas sau
n regim automat a prelucrrii i calculul timpilor de prelucrare. n final se genereaz programul CN
necesar mainii alese. El este transmis sub form de band perforat, band magnetic, dischet e, sau
legtur DNC. Existde asemenea posibilitatea conectrii unei console la staia de lucru pe care este
instalat sistemul, consol amplasat chiar lng maina unealt. Pe aceast consol, muncitorul are
posibilitatea de a verifica potrivirea sau nepotrivirea ntre sculele necesare i cele existente n
magazia de scule, poate ncrca programele CN, etc.
Schlumberger BRAVO 3-FAB
Departamentul CAD/CAM al firmei Schlumberger Technologie a propus diverse soluii
informatizate aplicabile domeniilor electromecanicii i mecanicii, toate grupate n jurul unei baze dedate unitare denumite Bravo 3. Unul din module, Fab, este dedicat prelucrrii tablei.
Geometria piesei poate fi importat sub forma unui fiier DXF sau IGES, sub form de
model filar, sau create direct n cadrul programului, cu ajutorul funcionalitilor sale interne. n
acest din urm caz, definirea geometric este orientat ctre procedeele de prelucrare utilizabile:
fante, guri, aripi ndoite, etc. Entitile de definire a piesei vor fi astfel de entiti cu specific
tehnologic i nu o nsuire de puncte, linii, arce sau cercuri.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
45/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
50
Fig 1.3.9-Vizualizarea unei desfurate n reprezentare filar
Odat terminatdescrierea geometric, sistemul asigur desfurarea piesei n totalitate sau
ndoitur cu ndoitur, desfurata este cotat automat.
La dispoziia utilizatorului se afl trei biblioteci;
- maini de presare cu CN cu caracteristicile lor: putere, viteze de deplasare, poziia i
modul de definire al sculelor, precum post-procesorul aferent.
- Standard de material (tabl) cu dimensiuni, compoziie, caracteristici mecanice.
- Unul sau mai multe fiiere coninnd descrieri de scule.
Este posibil crearea i memorarea de configuraii main-material-scul pentru utilizareulterioar. Simularea prelucrrii este realizat automat de program. El poate de asemenea alege
sculele adecvate fiecrui contur de prelucrat i optimizeaz parcursul fiecrui poanson.
Se mai ofer i alte faciliti auxiliare precum: comanda unei axe auxiliare (gurire
cu burghiu, tarodare, laser), gestionare automata a deeurilor rezultate, micro-junciuni, etc.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
46/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
51
Concluzii
Grafica pe calculator s-a dezvoltat n mod exploziv, ajungnd s includ cererea, stocarea imanipularea modelelor i a imaginilor obiectelor provenind din domenii al cror numr este n
continua cretere. Astzi grafica pe calculator este aproape n totalitate interactiv: utilizatorul
controleaz coninutul, structura i modul de prezentare al obiectelor modelate prin utilizarea unor
dispozitive specializate cum ar fi tastatura, mouse, tablet grafic.
n domeniul proiectrii asistate de calculator, grafica computerizat ofer posibilitatea
reproducerii unor obiecte naintea realizrii lor fizice. Ea devine un element organic legat de
modelarea i perfecionarea unor noi obiecte. Prin intermediul ei se elimin de multe ori necesitatearealizrii de modele reale la scar, constituind astfel un foarte economic mijloc de proiectare i
cercetare.
n general calculatorul trebuie s fie un sprijin pentru proiectantul uman n realizarea,
prezentarea rezultatelor, simulare i optimizare, parcurgerea cu rapiditate sporit a proceselor
interactive i repetitive.
n fazele de proiectare, atunci cnd se formeaz conceptele de baz i se stabilete
amplasarea spaial de baz, proiectantul trebuie s vizualizeze repede multe alternative i s aleag
un numr mare dintre ele pentru continuarea studiului.
Un aspect important de care trebuie s se in seama este faptul c n proiectare de obicei
datele nu pot fi reprezentate printr-o simpl structur arborescent. Mai degrab informaia poate fi
modelat folosind structuri de tip graf, deoarece entitiile pot avea mai mult de o proprietate
funcional.
Proiectarea i apoi reprezentarea corpurilor cu aparen tridimensional capt o influendin ce n ce mai mare n condiiile n care ciclurile de proiectare i de realizare a produselor se reduc
continuu. Eliminarea necesitii de a realiza fizic modele ale pieselor imaginate, precum i
posibilitatea de a modifica la vedere forma acestora nainte ca acestea s fie practic realizate,
sunt aspecte cu consecine economice deloc neglijabile.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
47/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
52
Pe baza analizrii posibilitilor de lucru oferite de sistemele prezentate am tras concluzia c
n cazul dat al dezvoltrii unei aplicaii destinate proiectrii tanelor i matrielor, sunt de reinut
urmatoarele sisteme :
1. AutoCADdisponibil la ora actual la noi n ar, posibil de folosit pe tehnica de calcul
din dotarea multor uniti din ar i cu perfecionri de dat recent i sporesc considerabil
valenele.
2. Pro/ENGINEER ca fiind reprezentantul unei noi generaii de produse de proiectare
asistat i care se va impune cu siguran n viitor.n sprijinul acestei afirmaii se poate aduce fie i
numai argumentul plasrii firmei Parametric Technology, realizatoare a produsului, pe locul 4 n
lume n numai 2 ani, n ce privete numrul de implementri. n ce privetecondiiile existente pe
plan local, probabil folosirea lui va rmne nc o perioad doar la stadiul de deziderat.
3. CATIA
sistem realizat de firma DASSAULT SYSTEMES, lucreaz sub sistem deoperare UNIX sau VMS. Permite modelarea 2D sau 3D, cu reprezentare unic ntre cele dou baze
de date, ceea ce asigur coerena datelor i permite comutarea ntre cele dou moduri de modelare
dup necesitiile fazei de concepie.
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
48/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
53
II. PARTEA TEHNIC
Proiectarea procesului tehnologic de fabricaiei a SDV-
urilor necesare obinerii reperuluiPlac de Baz, codST-014.04 din fabricaia curent a SC EMAILUL SA
din Media
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
49/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
54
1. STUDIUL TEHNIC
Proiectarea procesului tehnologic de fabricaie a reperului Plac de baz cod ST-014.04
pentru o producie anual de 4000 buc/an ntr-un regim de lucru de 2 schimburi pe zi.
1.1 Studiul piesei pe baza desenului de execuie a reperului
Fig 2.1.1Numerotarea principalelor suprafee
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
50/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
55
1.1.1 Analiza posibilitiilor de realizare a preciziei macro i micro-geometrice
(dimensionale, de form, de poziie reciproc a suprafeelor i a rugozitii) prescrise n
desenul de reper.
Tabelul 2.1- Posibiliti tehnologice
Nr.
suprafata
Forma
suprafeei
Condiii tehnice
impuse
Procedeul final de
prelucrare necesar
Etape intermediare de
prelucare necesare
S1,S2 Plan superioar Ra=1,6 m
L=27 mm
Rectificare plan Frezare frontal de
degroare
S3,S5 Plan lateral Ra=12,5 m
L=156 mm
Frezare frontal de
degroare
-
S4,S6 Plan lateral Ra=12,5 m
L=156 mm
Frezare frontal de
degroare
-
S7 Cilindric
interioar
Ra=1,6 m
d=20 H7 mm
Alezare de finisare Burghiere 19,7 mm
S8 Cilindric
interioar
d=26 mm
l=6,3 mm
Adncire Burghiere
S9 Plan superioar Ra=12,5 m
L=7 mm
Frezare frontal de
degroare
-
S10 Cilindric
interioar
d=15 mm
l=9 mm
Adncire Burghiere 9 mm
S11 Cilindric
interioar
Ra=12,5 m
d=9 mm
Burghiere -
S12 Cilindric
interioar
Ra=1,6 m
d=9 H7 mm
Alezare de finisare Burghiere 8,7 mm
Alezare de degrosare
8,9 mm
S13 Cilindricinterioar
Ra=12,5 md=32 mm
Burghiere -
S14 Plan L1=46 mm
L2=9 mm
Frezare frontal de
degroare
-
8/10/2019 Proiectarea stantelor si matritelor-LICENTA.docx
51/130
Proiect de Diplom Rizoiu Cosmin Dnu
56
1.2 Date privind tehnologia semif abricatului
1.2.1 Date asupra materialului semifabricatului
Deoarece materialul OLC 45 este un oel de mbuntire, dup tratamentul de normalizare
se realizeaza mbuntirea care const ntr-o clire la 830-850 C cu rcire n ap sauulei i o
revenire nalt la temperatura 550-650 C urmat de rcire n aer.
Materialul OLC 45 , conform STAS 880-80
Compoziie chimic Proprieti fizico-mecanice
Tabelul 2.2- Compoziie chimic Tabelu l 2.3-Proprietifizico-mecanice
C 0,42..0,50%
Hn 0,50..0,80%
S 0,02...0,045%
P max 0,040%
Cr max 0,030%
Ni max 0,030%
Cu max 0,030%
1.2.2 Stabilirea metodei i a procedeului economic de realizare a semifabricatuluiinnd seama de dimensiunile piesei i de programa anual de fabricaie se alege ca
semifabricatul s fie obinut prin laminare la cald .
Factorii care au influenat alegerea semifabricatului sunt:
-materialul ( tabl groas STAS 437);