MISKOLCI EGYETEM

GÉPÉSZMÉRNÖKI ÉS INFORMATIKAI KAR

ANYAGSZERKEZETTANI ÉS

ANYAGTECHNOLÓGIAI INTÉZET

3515 Miskolc-Egyetemváros

DIPLOMATERV

Feladat címe:

Lemezalakító sorozatszerszám technológiai- és szerszámtervezése

NX Progressive Die Wizard alkalmazásával

Készítette:

SIKTÁR BÁLINT MSC szintű, gépészmérnök szakos

CAD/CAM szakirányos hallgató

Tervezésvezető:

DR. LUKÁCS ZSOLT egyetemi docens

Konzulens:

GÁL VIKTOR PhD hallgató

2019. május 10

- 2 -

TARTALOMJEGYZÉK

EREDETISÉG NYILATKOZAT .............................................................................................................. - 4 - 

BEVEZETÉS ............................................................................................................................................... - 5 - 

1  INTEGRÁLT CAD ALKALMAZÁSOK ............................................................................................ - 7 - 

1.1  Célorientált szerszámtervező szoftverek ........................................................................................... - 7 - 

1.1.1  PTC Creo Progressive Die Wizard ..................................................................................................... - 7 - 

1.1.2  Missler TopSolid 5.0 .......................................................................................................................... - 9 - 

1.1.3  NX Progressive Die Wizard ............................................................................................................. - 10 - 

1.1.4  LogoPress3 ....................................................................................................................................... - 11 - 

1.2  Speciális lemezalakító technológiatervező célszoftverek ............................................................... - 12 - 

1.2.1  Dynaform ......................................................................................................................................... - 13 - 

1.2.2  Stampack .......................................................................................................................................... - 14 - 

2  AZ NX PROGRESSIVE DIE WIZARD MODULJÁNAK BEMUTATÁSA ................................. - 16 - 

2.1  Technológiatervezés .......................................................................................................................... - 18 - 

2.1.1  Köztes alakok meghatározása – Intermediate Stage Tools .............................................................. - 18 - 

2.1.2  Projekt indítása – Initialize Project .................................................................................................. - 19 - 

2.1.3  Teríték generálás – Blank Layout .................................................................................................... - 19 - 

2.1.4  Elrendezési Terv – Blank Layout ..................................................................................................... - 19 - 

2.1.5  Hulladékterületek megtervezése – Scrap Desgin ............................................................................. - 19 - 

2.1.6  Sávterv – Strip Layout ..................................................................................................................... - 20 - 

2.1.7  Erőszükséglet – Force Calculation ................................................................................................... - 20 - 

2.2  Szerszámtervezés ............................................................................................................................... - 21 - 

2.2.1  Szerszámház tervezés – Die Base .................................................................................................... - 21 - 

2.2.2  Szerszámtervezés beállításai – Die Design Setting .......................................................................... - 22 - 

2.2.3  Kivágó-lyukasztó bélyegtervezés – Piercing Insert Design ............................................................. - 22 - 

2.2.4  Alaksajtoló bélyegtervezés – Forming Insert Design ....................................................................... - 23 - 

2.2.5  Hajlító bélyegtervezés – Bending Insert Design .............................................................................. - 23 - 

2.2.6  Peremezés tervezése – Burring Insert Design .................................................................................. - 24 - 

2.2.7  Bélyegmegfogások tervezése – Insert Auxiliary Design .................................................................. - 24 - 

2.2.8  Szabványos elemtár – Standard Parts ............................................................................................... - 25 - 

2.2.9  Kibontások kezelése – Relief Design ............................................................................................... - 25 - 

2.2.10 Zsebek kialakítása – Pocket Design ................................................................................................. - 25 - 

2.3  Dokumentáció készítése .................................................................................................................... - 26 - 

2.3.1  Anyagjegyzék – Bill of Material (BOM) ......................................................................................... - 26 - 

2.3.2  Összeállítási és alkatrész rajz – Assembly and Component Drawing .............................................. - 26 - 

- 3 -

2.3.3  Furattáblázat – Hole Table ............................................................................................................... - 26 - 

2.3.4  Jóváhagyás – Tooling Validation ..................................................................................................... - 27 - 

3  LEMEZALAKÍTÓ SOROZATSZERSZÁM TERVEZÉSE ........................................................... - 28 - 

3.1  Alkatrész elemezés ............................................................................................................................ - 28 - 

3.2  Technológia tervezés ......................................................................................................................... - 29 - 

3.2.1  Köztes állapotok tervezése ............................................................................................................... - 29 - 

3.2.2  Projektindítás – Initialize Project ..................................................................................................... - 30 - 

3.2.3  Teríték létrehozása – Blank Generator ............................................................................................. - 30 - 

3.2.4  Elrendezési terv létrehozása – Blank Layout ................................................................................... - 30 - 

3.2.5  A hulladékterületek kialakítása – Scrap Design ............................................................................... - 33 - 

3.2.6  Sávterv készítése – Strip Layout ...................................................................................................... - 35 - 

3.2.7  Alakítási erő számítása – Force Calculation .................................................................................... - 37 - 

3.3  Szerszámtervezés ............................................................................................................................... - 38 - 

3.3.1  Szerszámház tervezése ..................................................................................................................... - 38 - 

3.3.2  Az első szakasz – Lyukasztási és vágási szakasz ............................................................................. - 41 - 

3.3.3  A második szakasz – Peremezés és hajlítás ..................................................................................... - 44 - 

3.3.4  Harmadik szakasz – Levágás ........................................................................................................... - 45 - 

3.3.5  A sávemelés és sávvezetés kialakítása ............................................................................................. - 46 - 

3.3.6  Kivágások létrehozása a szerszámlapokban ..................................................................................... - 47 - 

3.3.7  Szerszámösszeállítás ........................................................................................................................ - 48 - 

3.3.8  Dokumentálás ................................................................................................................................... - 48 - 

4  ÖSSZEFOGLALÁS ............................................................................................................................ - 50 - 

5  SUMMARY .......................................................................................................................................... - 51 - 

IRODALOMJEGYZÉK ........................................................................................................................... - 52 - 

- 4 -

EREDETISÉG NYILATKOZAT

Alulírott Siktár Bálint (Neptun kód: BYPIBW) a Miskolci Egyetem

Gépészmérnöki és Informatikai Karának végzős gépészmérnöki mesterszakos hallgatója

ezennel büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában nyilatkozom és aláírásommal

igazolom, hogy a

Lemezalakító sorozatszerszám technológiai- és szerszámtervezése NX Progressive Die Wizard alkalmazásával

című diplomatervem saját, önálló munkám; az abban hivatkozott szakirodalom

felhasználása a forráskezelés szabályai szerint történt.

Tudomásul veszem, hogy diplomaterv esetén plágiumnak számít:

- szó szerinti idézet közlése idézőjel és hivatkozás megjelölése nélkül;

- tartalmi idézet hivatkozás megjelölése nélkül;

- más publikált gondolatainak saját gondolatként való feltüntetése.

Alulírott kijelentem, hogy a plágium fogalmát megismertem, és tudomásul veszem, hogy

plágium esetén diplomatervem visszautasításra kerül.

Miskolc, 2019. május 10.

..............................................

Siktár Bálint

- 5 -

BEVEZETÉS

A mai felgyorsult világban az ipar sem lehet lassú. Számos piaci rétegen egyre több

konkurensnek kell osztoznia. Az iparágak valamennyi ágában igyekezni kell a folyamatok,

gyártási szakaszok lehető legnagyobb mértékű lerövidítésében. A gyorsaságon kívül minél

magasabb minőségre kell törekedni.

Ezen kihívások megoldásában ma már sok eszköz segíti a mérnökök munkáját a

tervezésben. Ilyen eszközök pl. a különböző CAD-CAM szoftverek, az adott célterületekre

orientált végeselemes elven működő szoftverek, vagy az alkatrészek funkcionális és

szilárdsági tulajdonságainak előzetes vizsgálatát lehetővé tévő Rapid Prototyping

módszerek. Egy termék tervezésénél ma már sok esetben, virtuális környezetben azelőtt

lehetőség van a hibák feltárására illetve megoldására, hogy bármilyen fizikai próbadarab is

készülne.

Kezdetekben az integrált tervező rendszerek csak egy eszközt jelentettek a mérnöki

gondolatok megvalósításánál. A CAD rendszerek kialakulásában elengedhetetlen szerepet

játszott az informatika fejlődése. A számítógépes környezet fejlesztése és a gépészeti

tervezés, hatással vannak egymásra, hiszen a számítógépek fejlesztésével a gépészeti

tervezésben dolgozóknak új eszközök használatára nyílik lehetőség, valamint a gépészeti

tervezés előre haladásával a számítógépi eszközöket tervezők számára is új célok, új

tervezési irányok jelennek meg.

A mai számítógépes rendszerek (CAD, CAM, CAE rendszerek) nem önállóan, elszigetelt

környezetben működnek, hanem az adott feladat elvégzése során egyetlen összefüggő

rendszert alkotnak. Az integrált kivitelnek köszönhetően egy rendszeren belül

elvégezhetők a tervezési, gyártási és analizálással kapcsolatos feladatok.

Az integrált tervezőrendszerek meglehetősen nagy költségigényt generálnak, ezért nagy

hatással vannak a vállalat működésére, éppen ezért fontos, hogy a rendszert használó

tervező megfelelő szakértelemmel rendelkezzen. Egy magas színvonalú, ám az adott

feladathoz nem a legalkalmasabb tervezőrendszer éppoly veszélyes lehet a vállalatra

nézve, mint ha a vállalat egyáltalán nem használna semmilyen tervezőrendszert.

Diplomamunkám fő célkitűzése, hogy a számítógéppel segített sorozatszerszám tervezés

területén mutassam be a legáltalánosabban használt célorientált alkalmazásokat, áttekintve

napjaink piacvezető szoftveres megoldásait. Ezen belül a Miskolci Egyetem

Anyagszerkezettani és Anyagtechnológiai Intézetében a CAD/CAM szakirányon

megismert NX Progressive Die Wizard alkalmazást részleteiben is ismertetem.

- 6 -

A program bemutatása után egy tényleges autóipari, gazdaságosan sorozatszerszámban

gyártható alkatrész technológiai- és szerszámtervezési folyamatát ismertetem. Ennek

eredményeként megtervezem, egy a gazdaságossági szempontok figyelembevételével az

alkatrész előállítására alkalmas sorozatszerszámot.

- 7 -

1 INTEGRÁLT CAD ALKALMAZÁSOK

Napjainkban a mérnökök munkáját számos CAD szoftver segíteni, az általános

szoftverektől az egyes célterületekre specializált szoftverekig. Diplomatervem során a

lemezalakító szoftverekre fogom fektetni a hangsúlyt, de vannak pl. forgácsoló

megmunkálással, áramlás- és hő-technikai számításokkal, mechanikai elemzéssel stb.

foglalkozó szoftverek.

A szoftverek általában két csoportba oszthatók. Az egyik csoportba azok a CAD szoftverek

tartoznak, amelyek esetében általános felhasználású szoftverek bővítését követően vagy

alapesetben integrált CAD szoftverként használhatók lemezalakítás tervezésére. A másik

csoport esetében a szoftverek kifejezetten lemezalakításra készültek, más területen nem

alkalmazhatók.

A CAD rendszerek mai viszonylatban meglehetősen bonyolultak, a legtöbb esetben

annyira bonyolultak, hogy nem integrálhatók más rendszerekbe. A programok

komplexitása megjelenik egyfelől a szoftverek kezelhetőségében, másfelől megmutatkozik

a rendszer szoftveres felépítésében is. A CAD rendszerek integráltsága három szintre

bontható:

A CAD rendszer egy adott feladatot ellátó, külső programmal működik együtt.

Jellemzően a ’70-es, ’-80-as években volt jellemző. A CAD rendszer és a külső

program egy kommunikációs modulon keresztül cserélnek információt.

A második szint hasonló az első szinthez, itt is külső program végzi a feladatot,

de itt a kommunikáció, a külső program indítása a CAD rendszeren keresztül

történik.

A harmadik szint a teljes integráció, amikor a modult a CAD rendszerből

indítjuk, a modul kezelőfelület a CAD rendszerrel azonos

1.1 Célorientált szerszámtervező szoftverek

1.1.1 PTC Creo Progressive Die Wizard

A Creo 3.0 szoftvercsomag meglehetősen sokoldalúan alkalmazható, elsősorban a

termékfejlesztő és gyártó cégek eszköztárát gazdagítja, alkatrészek és összeállítások

sokrétű elkészítésére alkalmas. A számítógéppel elkészített modellekről, összeállításokról

rajzok, lemezterítékek, NC pályák generálhatók. A szoftvert gyártó cég a Creo

szoftvercsomagot különböző csomagvariációkban ajánlja a felhasználóknak, ezzel is

megkönnyítve a vásárlónál lezajló tervezési folyamatot.

- 8 -

A Creo rendszerre jellemző a testmodellezés, az építőelem alapúság, a parametrikus

modellfelépítés, a modell központúság. A Creo programcsomaggal többek között

készíthetünk 3D-s alkatrész modelleket, ezek összeállítását, aztán a dokumentációt

megkönnyítő 2D-s rajzokat hozhatunk létre.

A Creo az alapmodelleken kívül bővíthető a következő modulokkal is:

3D CAD modulok

o Creo Advanced Assembly (AAX): haladó szintű, párhuzamos tervezés

o Creo Design Exploration (AEX): mérnöki változatok gyors elemzésére

használható

o Creo Collaboration: folyamatorientált CAD adatcsere

o Creo Illustrate: műszaki illusztrációk készíthetők vele

Szimulációs modul

o Szerkezeti, dinamikai és termo-mechanikai analízisek készíthetők

o Ergonómiai szimulációk készíthetők

NC modul

o NC gyártási progamok készíthetők vele

o Mérőprogramok elkészítésére is alkalmas

o Reverse Engineering modul

Szerszámtervező modul

o Creo Expert Moldbase Extension: fröccsőntőszerszám tervezés

o Creo műanyag fröccsöntési szimulációs modul

o Creo Progressive Die Extension: lemezalakító szerszámtervezési modul

Fontos kiemelni, hogy a Creo szerszámtervezési folyamatában valamennyi lépés

automatizált, ezzel jelentősen lerövidül a teljes tervezési idő, emellett számos manuálisan

bevihető hiba is kiküszöbölésre került. A modul tartalmazza a nagyobb szerszámgyártó

cégek termékeit, valamint szabványos kötőelemeket, ezzel is megkönnyítve a tervező

munkáját.

A Progressive Die Extension modul főbb funkciói a következőek:

Terítékképzés

Sávterv készítés

Hajtási, vágási és benyomási műveletek célorientált megtervezése

Automatizált anyagköltség és anyagkihozatal meghatározás

- 9 -

1. ábra. Creo alkalmazással készült lemezalakító szerszám modellje

1.1.2 Missler TopSolid 5.0

A TopSolid egy meglehetősen sokrétű CAD/CAM szoftvercsomag a modellezést, a

szimulációt és a tervezés tekintetében, hiszen többek között alkatrészek, összeállítások

modellezésére, dinamikai vizsgálatokra, forgácsoló megmunkálások modellezésére is

alkalmazható.

A TopSolid programcsomag moduljai alapvetően három fő csoportra oszthatóak. A

termékfejlesztéssel a Topsolid’Design, a TopSolid’Sheetmetal és a TopSolid’Wood

modulok foglalkoznak. Megmunkálások tervezésénél a TopSolid’Cam, a TopSolid’Wire és

a Goelan modulok segítik a mérnöki munkát. A szerszámgyártást megelőzően a tervező

mérnök pedig a TopSolind’Mold, a TopSolid’Progress és a TopSolid’Electrode,

modulokra támaszkodhat.

Lemeztermékek szerszámtervezésénél a TopSolid’Progress nyújt segítséget. A modul már

a munkadarab illetve a sávterv megtervezésénél segít, irányt mutat a bélyegek, matricák

kialakításának, a szerszámház meghatározásánál, illet a rajzkészítésnél is. Ezen összetett

munka támogatásával a jelentősen rövidített tervezési idő mellett a magasabb minőség is

megkövetelhető. A modulra jellemző, hogy egyszerűen kezeli a külső 3D-s adatokat, a

gyors teríték- és sávterv készítést – mind lyukasztó, vágó, mind hajlító húzó technológiák

esetén -, darab- és furatjegyzékekkel ellátott 2D-s rajzok elkészítésével, automatikus

ütközési vizsgálattal, illetve szabványos elemtárral rendelkezik ezzel is teljes körűen

támogatva a mérnöki munkát.

- 10 -

2. ábra. Szerszámtervezés eredménye a TopSolid tervező szoftverben

1.1.3 NX Progressive Die Wizard

Az NX programcsomag nagyfokú szabadságot biztosít a tervező részére. A magas szintű

parametrikusság és a teljes körű asszociativitás mellett a kiemelkedő integritás miatt a

program az akár utolsó pillanatban elkövetett változtatásokat is képes gond nélkül kezelni,

újraszámolni. Ebből adódóan a tervezőnek nem kell a gyártási szakaszban létrehozott

szerszámpályák, a gyárthatóságot ellenőrző végeselemes analízisek miatt aggódni. A

program az eredmények ismeretében a változásoknak megfelelő korrekciót végez el.

Napjainkban nagyon fontos, hogy a folyamatok a lehető legrövidebb idő alatt lefussanak.

Az NX magas szintű integráltságának köszönhetően a terméktervezésen kívül a

szerszámtervezés és szerszámgyártás is megoldható egy programcsomaggal – rendkívül

rövidebb idő alatt.

Az NX szoftvernek 4 fő modulja van, melyek a következők:

NX tervezés – CAD modul

NX szimuláció – CAE modul

NX megmunkálás – CAM modul

Szerszámtervezési, megmunkálási modul

Az NX CAD moduljával alkatrészek hozhatók létre – szinkronmodellezési technológia

felhasználásával. A modul támogatja az ipari munkafolyamatokat, növeli a tervezési

hatékonyságot, csökkenti a tervezési időtartamot és a módosítási költségeket.

A szimulációs modul használatával további költségek és kockázatok csökkenthetők, hiszen

még bármilyen fizikai megvalósulás előtt vizsgálhatók a munkadarabok illetve a

szerszámok. A modellek számos analízissel megvizsgálhatók, mint például kifáradás

vizsgálat, általános végeselem szimuláció, szerkezeti analízis, stb.

- 11 -

A megmunkálási modullal létrehozhatók a megmunkálás során nélkülözhetetlen

szerszámpályák, amelyek szimuláció segítségével ellenőrizhetők. Az ellenőrzésekkel

felszínre kerülnek a különböző lehetséges ütközések, szerszámpálya problémák, melyek

egyéb esetben lehet, hogy rejtve maradnának.

A szerszámtervező illetve minőségellenőrző modul a tervezési folyamatot nagymértékben

automatizálja.

A szerszámtervező modul eszközei a következők:

NX Mold Design

NX Progressive Die Wizard

NX Stamping Die Wizard

NX Electrode Design

Fixture Design

3. ábra. Az NX rendszer Progressive Die Wizard modulja

1.1.4 LogoPress3

A Logopress3 program a Solidworks programcsomag beépíthető moduljaként használható.

Fontos kiemelni, hogy a LogoPress3 önállóan nem használható, csak a Solidworks

programba integrálva, azonban mivel a két program gyártásáért két eltérő cég felelős, így

célszoftverként foglalkozom vele.

A program funkcióinak köszönhetően az elméleti teríték előtervezése gyors lefolyású.

Megemlítendő még, hogy a szoftver tartalmaz végeselem analízis funkciókat is, ezek

tovább segítik a tervező munkáját. A végeselem szimulációk során a program a modellt

automatikus hálózással láthat el, de ettől függetlenül a felhasználó módosíthatja a hálózás

paramétereit a megoldás további finomításának érdekében. A szoftver felépítésének

- 12 -

köszönhetően azon mérnökök is könnyen kezelhetik a programot, akik nem rendelkeznek

magasabb szintű végeselem háttértudással. A program továbbá képes bármilyen

lemezalkatrész kezelésére, jól kezeli az eltérő falvastagságokat is.

A program egyik fontos funkciója az Unbend funkció, mellyel a köztes alakítási lépése

struktúrája modellezhető, ezzel is tovább könnyítve a sáv elrendezésének elkészítésében.

Fontos funkció még a Strip Layout funkció, alkalmazásával a sáv elrendezése valósághűen

megjelenthető 3D-ben. A Tool and Die funkció pedig automatikusan behelyezi a szerszám

komponenseket a modellbe, így továbbrövidítve a tervezési időt, továbbkönnyítve a

tervező munkáját.

4. ábra. Szerszámtervezés a Logopress3 programban

A program képes testek és felületek kezelésére, rendelkezik testre szabható beépített

anyagtárral, alkalmas elvékonyodások és vastagodások elemzésére, automatikus hajlítások,

peremezések ellenőrzésére, teljes vagy részleges kihajlítások, nyírások vizsgálatára, illetve

a tervezési folyamat során képes visszarugózások figyelembe vételére.

1.2 Speciális lemezalakító technológiatervező célszoftverek

Az általános szoftverek mellett természetesen vannak kifejezetten lemezalakításra tervezett

technológiai változatok elemzésére kifejlesztett célszoftverek. A következő alfejezetekben

ezek közül fogok bemutatni néhányat.

- 13 -

1.2.1 Dynaform

A Dynaform program segítségével a szerszámok fizikai megvalósítás nélkül is

ellenőrizhetők, így jelentős költségek kerülhetők el, valamint növelhető a szerszám

működését jellemző biztonság, valamint a tervezési hatékonyság. A szoftver segítségével a

szerszámtervező technológusok merőben új, a jól megszokottól akár jelentősen eltérő

megoldásokat is megvizsgálhatnak, anélkül, hogy a szerszámot fizikailag legyártanák.

A program által használt modul a Blank Size Engineering (BSE) modul. Ez a modul a

terítékképzésért felelős, segítéségével meghatározható a különböző terítékek mérete, illetve

a lemezelrendezést tervező modul együttes alkalmazásával elérhetővé válik a

legkedvezőbb anyagkihasználás meghatározása. A modul segítségével jól követhető a

lemez vastagságának százalékos változása a szimuláció során, amely fontos információ a

technológiai változatok vizsgálata során.

A következő fontos modul a Die Face Engineering (DFE) modul. A DFE modul egy teljes

körű aktív szerszámfelület tervező modul. Segítségével - ráncgátlók és további feltételek

alkalmazásával - az alkatrész geometriájának megfelelően a teljes szerszámfelületek

megtervezhető. A modul használata során megadhatók a szerszámot jellemző

lekerekítések, ráncgátló felületek, hozhatók létre, kitöltő felületek, meghatározható a

legkedvezőbb alakítási irány, illetve hozzáadott átmeneti felületek hozhatók létre.

5. ábra. Dynaform szoftverben készült alakíthatósági elemzés eredménye

Fontos megemlítendő modul még a Modified-One-Step (MSTEP) modul, mellyel

alakíthatósági elemzések végezhetők el.

- 14 -

1.2.2 Stampack

A szoftver egy fémmegmunkáló szimulációs szoftver. Használható többek között hajlítás,

dombornyomás, vastag lemezhajlítás, hydroform alakítások illetve mélyhúzás tervezésére

is.

A Stampack nagyon fontos tulajdonsága, hogy termékorientált. A program kialakításának

köszönhetően a tervező mérnök számára itt is nélkülözhető a végeselemes szimulációs

háttértudás, a program egyszerű és felhasználóbarát kialakítású. Nagyon sok olyan

tervezési lépés került háttérbe a szerszámtervezési folyamat során, amelyhez szükséges

lenne a végeselem háttértudás, így a mérnök nyugodtan tud foglalkozni a megoldandó

műszaki problémával, nem kell törődnie a végeselemes szimuláció összeállításának

bizonyos fokú nehézségeivel.

A program segítségével minimalizálható a fizikailag legyártandó prototípusok mennyisége,

ezzel csökkentve a szerszám tervezési költségét és idejét. Mindez köszönhető annak, hogy

a szoftver egy kézenfekvő gyakorlati felépítést biztosít a felhasználónak. A program a

szerszám anyagfelhasználásának optimálásában is segít, mert az elkészítendő

lemezalkatrész végső alakjának becslésével koordinálja a tervezési folyamatot. A tervezés

során végrehajtott szimulációk segítségével virtuális környezetben megfigyelhető a fém

alakváltozási folyamata a gyártás során, illetve vizsgálható a visszarugózások hatása is.

Ezen tulajdonságoknak köszönhetően a szerszám fizikai megvalósulása előtt megismerhető

az alakítási folyamat.

6. ábra. A Stampack szoftver különböző alkalmazási lehetőségei

A szoftverre jellemző az anyagáram előrejelzés, ami azt jelenti, hogy a program elemzi az

- 15 -

anyag elmozdulásokat és folyamatosan vizsgálja a szerszám összezárásához és az anyag

leszorításához szükséges nyomást. A program képes a szerszám hibáinak előre jelzésére,

vizsgálja, hogy az anyag a szerszám mely részein gyűrődik, illetve deformálódik nem várt

módon, hol keletkezhetnek repedések, szakadások, figyeli az anyag elvékonyodásait – az

alakítási határdiagram segítségével. A tervezési folyamat során, nyomon követhető az

alkatrész egyes területeinek változása is: Vizsgálható az anyagvastagság a modell teljes

területén, megjeleníthető a feszültségváltozás és a maradandó feszültség alakulása, illetve

megjeleníthető még az alakváltozási jellemző is. Optimalizálható az alakítási sorrend a

lépések számának csökkentésének vizsgálatával illetve a felhasznált anyag csökkentésével.

A program segítségével optimalizálható még a szerszám élettartama, hiszen előre

jelezhetők az alakítási terhelések, a feszültségeloszlások a szerszámelemekben és a koptató

igénybevételek.

- 16 -

2 AZ NX PROGRESSIVE DIE WIZARD MODULJÁNAK BEMUTATÁSA

Nagyon fontos tényező a lemezalakító szerszámok tervezésénél maga a lemezalkatrész

alakjának gyártáshelyes kialakítása, éppen ezért ajánlott a szerszám tervezését a

lemezalkatrész fejlesztési folyamatával – ha nem is teljesen, de lehetőleg – egyidejűleg

elvégezni. Az NX PDW ebben nagymértékben segít a szerszámtervező mérnöknek. A

lemezalkatrész tervezésével folyamatosan a háttérben tervezi, a tudásbázis felhasználásával

szerszámelemek kialakítási verzióinak ajánlásával segíti a tervező mérnök munkáját.

A munkafolyamat alapja az elkészítendő termék geometriája. A tervezési folyamat első

lépésekén bevisszük a kezdeti tervezési paramétereket, amelyek alapján az NX

automatikusan elkészíti a terítéket. A teríték a tervezési folyamat kiemelkedő eleme, hiszen

később a program a teríték alapján építi fel az elrendezési tervet. Az elrendezési terv

ismeretében meghatározható, hogy melyik elhelyezkedés a legoptimálisabb az adott méretű

szalagból kiindulva. Az optimális elrendezés ismeretében pedig meghatározhatók a

hulladékmennyiségek és az anyagkihozatali tényező értéke is.

7. ábra. Az NX szerszámtervezés moduljának folyamatábrája

A sávterv tervezési lépését a szerszám modell előállítása követi. Ebben a tervező

segítségére van az NX interaktív, ún. folyamatvarázsló felülete. Ennek segítségével a

szerszámban a különböző geometriai kialakításoknak megfelelő hajlító, lyukasztó, alakító

bélyegek helyezhetők el, úgy hogy közben a gyárthatóságra is tekintettel vagyunk. További

segítség még az NX részéről, hogy a szoftver automatikusan generálja a darabjegyzéket,

ezzel is könnyítve a mérnök munkáját a tervezési folyamat dokumentációjának

rövidítésével.

- 17 -

Az imént leírtak alapján a szerszámtervezés folyamatát egy lemezalkatrész modellezésével

kell kezdeni, melyben a Sheet Metal Design modul segít a tervezőnek. A modul

alkalmazásával az egyszerű hajlításokon kívül egyre komplexebb, egyre bonyolultabb

lemezalakítási alaksajátosságok (feature) egyszerű geometriai paraméterek megadásával

tervezhetők. A tervező munkája magas szinten támogatott, hiszen a programba más

tervezőrendszerekkel elkészített modellek is importálhatók.

A teríték kiválasztásánál fontos szerepet játszik a modell geometriájának bonyolultsága,

mely alapján a következő 3 fő kiterítési lehetőség válaszható el egymástól:

Alkatrészek, amelyek túlnyomó részben egyenes hajlítási éleket tartalmaznak

amelyek görbe éleket tartalmaznak

mélyhúzott alaksajátosságok kiterítésére (NX Metaform)

Felmerülhet a probléma, hogy a teríték megtervezése megtörtént, azonban a modell fizikai

megvalósítását biztosító alapanyag a tervezés során betervezett műveleteket nem viseli el.

Ilyen esetekben az NX Formability Analysis nyújt segítséget. A modul mélyhúzás esetén

képes a lemezben ébredő feszültségek grafikus ábrázolására. Az ábrázolás színskála

alkalmazásával történik: amennyiben az igénybevételek meghaladják az alapanyag

tulajdonságainak előre definiált maximális értékeit, a program egyértelműen kijelzi ezeket

a területeket.

8. ábra. Az NX Progressive Die Wizard panel ikonsora

Az NX Progressive Die Wizard szakmodulját a főprogram menüjéből érhetjük el:

StartAll ApplicationsProgressive Die Wizard. Az indítást követően megjelenik a

8. ábrán látható panel, mely segítségével koordinálhatók a tervezés lépései.

A tervezési egység 3 fő alegységre bonható fel, melyek a panelen belül vonallal belül is el

vannak különítve.

A három logikai egység a következő:

- 18 -

Technológiatervezés

Szerszámtervezés

Dokumentálás, validálás.

Ennek megfelelően a fenti tagolásban lépésenként ismertetem a szoftver felépítését.

2.1 Technológiatervezés

A technológiatervezés folyamata 7 lépésből áll: az előalakok meghatározásából, a

projektindításból, a terítékgenerálásból, elrendezési terv megtervezéséből, a

hulladékterületek kiválasztásából, a sávterv kialakításából, és az erőszükséglet

kiszámításából.

2.1.1 Köztes alakok meghatározása – Intermediate Stage Tools

Gyakran előfordul, hogy egy alkatrész több hajlítást tartalmaz. Ezen a lépés alatt a

hajlítások sorrendje állítható be, ezzel elkészítve a köztes hajlítási fázisokat. Továbbá itt

módosítható még a semleges szál eltolását jellemző tényező, létrehozhatók az elhajlítások

és visszarugózások kompenzálására szolgáló túlhajlítások.

9. ábra. Intermediate Stage párbeszéd ablak

A hajlítások sorrendje megadható a kész alkatrész felől a teríték felé haladva, illetve

amennyiben az alkatrész terítéke ismert, akkor haladhatunk a teríték felől a kész alkatrész

irányába is. A párbeszéd ablakban sorrend kiválasztását követően beállítható a köztes

alakok kiosztásának iránya (Orientation) illetve az eltolás nagysága (Pitch).

- 19 -

2.1.2 Projekt indítása – Initialize Project

A program indítási előtt ajánlott létrehozni a projektnek egy önálló könyvtárat a

számítógép merevlemezén, ezzel könnyítve a későbbi munkát. A projekt indítása egy olyan

szabványos adatstruktúra létrehozását jelenti, amelyben a szerszámtervezés részfolyamatai

jól kezelhetővé válnak.

Az itt megjelenő párbeszédalakban tudjuk megadni a program nevét, valamint a szóban

forgó lemezalkatrész kiválasztása és behívása is ebben a szakaszban történik. A behívott

modellből a program automatikusan meghatározza az anyagvastagságot, majd ezt követően

anyagot rendelhetünk a modellhez a szoftver adatbázisából vagy saját anyagminőségből.

Az anyagkiválasztás azért elengedhetetlen, mert így végrehajthatók a háttérben az

automatikus számítások, mint pl.: a terítékképzéshez szükséges számítások vagy az

alakításhoz szükséges erőszükséglet kiszámítása.

2.1.3 Teríték generálás – Blank Layout

Lemezalkatrészek esetében gyakoriak a hajlított, húzott, alaknyomott geometriák. Ilyen

alkatrészek esetében előzetesen létrehozott teríték beolvasására van lehetőség (Import

Blank Part). Amennyiben kevésbé komplex geometriáról van szó – elegendő kivágás,

lyukasztás, illetve az alkatrész nem túl bonyolult hajlításokat tartalmaz – akkor az alkatrész

kiválasztása (Select Blank Body) opció áll rendelkezésünkre.

2.1.4 Elrendezési Terv – Blank Layout

Nagy segítség, hogy valamennyi olyan beállítási paraméter egy párbeszéd ablakban

beállítható, amely befolyásolja a teríték térbeli elhelyezkedését. A programmal

lehetőségünk van egy- illetve többsoros elrendezés megvizsgálásra is, így

költséghatékonysági szempontból is optimalizálhatjuk a tervezést. Ennek érdekében

figyelembe kell venni az anyagkihozatali tényezőt is, lehetőleg úgy, hogy a kettő

egymással valamennyire összhangban legyen. Az anyagkihozatali tényező számítása

automatikusan történik.

2.1.5 Hulladékterületek megtervezése – Scrap Desgin

Vázlat segítségével feloszthatók az eltávolítandó részek, továbbá az így képződő profilok

asszociatívak, az az amennyiben változás történne, a program automatikusan frissíti a

profilokat. A válaszható beállítások között helyet kapott opcióként a túlvágás, az

automatikus lyukasztási hulladék meghatározás, illetve a vágási élek éles sarkainak

automatikus lekerekítése, mely opciók tovább növelik a tervezés minőségét.

- 20 -

10. ábra. Scrap Design párbeszéd ablak

2.1.6 Sávterv – Strip Layout

A sávterv készítése során az előző lépésben kialakított hulladék területeket, illetve további

műveleteket rendelhetünk hozzá a munkaállomásokhoz. Ha elkészültünk a

munkaállomások számának beállításával, a Simulation Piercing parancs futtatásával

ellenőrizhetjük a tervezett lépéseket és a valóságnak megfelelő képet kaphatunk a

műveletek helyességéről.

11. ábra. Lemezalkatrész tervezése során létrejött sávterv [16]

2.1.7 Erőszükséglet – Force Calculation

Ahogy a hagyományos tervezés esetén, itt is fontos szempont az alakítási szükséges erő

nagyságának meghatározása a gépválasztás céljából. Az erőszükségleten kívül a

nyomásközéppont is automatikusan kijelölésre kerül az egyes műveletek térbeli

elrendezésének eredményeként – a teljes sávterv vagy csak egy adott műveletre -

- 21 -

vonatkoztatva.

2.2 Szerszámtervezés

A szerszámtervezés folyamat már egy jóval összetettebb folyamat, mely alapjaiban 9

logikai egységre osztható fel. A technológia pontos és részletes megtervezését követően

először a szerszámház megtervezésével kell kezdeni a tervezést, ezt követően röviden

beállíthatók a szerszámtervezés részletei. Ha ezek megtörténtek, következik a kivágó-

lyukasztó bélyegek, az alaksajtoló és a hajlító tervezése illetve e bélyegek gyártáshelyes

geometriát eredményező kiegészítése. A következő tervezést segítő párbeszédablakban

szabványos elemtárból választhatunk kereskedelmi elemeket.

2.2.1 Szerszámház tervezés – Die Base

A gazdaságos gyártás elengedhetetlen peremfeltétele, hogy a lehető legtöbb alkatrész előre

definiált, azonos minőségben legyártott – szabványos kereskedelmi termék legyen. Ezzel

nem csak az alkatrész költségek csökkenthetők, de a tervezési idő is lerövidíthető.

A program ezen gondolatmenetet követve a sávtervet figyelembe véve automatikusan

felajánl egy szerszámház kialakítást, melynek paraméterei a tervező által módosíthatók.

Ezen paraméterek között megtalálható a lapok száma, ezek szélességi és hosszúsági

méretei, valamint meghatározhatók a lapok közötti távolságok is. A program lehetővé

teszi, hogy a tervező a szerszámházat szabványos elemekből építse fel, köszönhetően a

világ, vezető szerszámgyártóinak bevonásával elkészült belső adatbázisnak. Szabványos és

egyedi alkatrészek esetén is biztosított a rugalmasság a mérettáblázatok egyszerű

kezelhetőségével.

- 22 -

12. ábra. Szerszámház tervezés parancs kezelőfelülete és annak részlete

2.2.2 Szerszámtervezés beállításai – Die Design Setting

Ebben a menüpontban további tervezési paraméterek állíthatók be, többek között pl.:

A vágórés mérete

A túlvágási hossz

A vágólap áttörési kialakítása (vágóöve, áttörési kúpszög)

A sávemelési magasság, stb.

2.2.3 Kivágó-lyukasztó bélyegtervezés – Piercing Insert Design

Ezzel a párbeszédablakkal tervezhetők a kivágó-lyukasztó bélyegek, illetve a bélyegekhez

tartozó vágólap áttörések. Továbbá lehetőség van még egyedi bélyeget tervezésére is (User

Defined Punch), melyet a program számos beállítási lehetőséggel támogat. A program

közreműködésével a bélyegek automatikusan létrehozhatók a hulladékterületeknek (scrap)

figyelembe vételével.

A szerszámtervezési folyamat során gyakran megtörténik, hogy lehetőség nyílik

szabványos kialakítású bélyegek, vágóperselyek felhasználására. Ezek kiválasztásában

- 23 -

segítséget nyújtanak a beépített elemkatalógusok, melyek alkalmazásával a tervezési idő

tovább csökkenthető.

13. ábra. Kivágó-lyukasztó bélyegek tervezés parancshoz tartozó kezelőfelület

2.2.4 Alaksajtoló bélyegtervezés – Forming Insert Design

Ebben a párbeszédablakban azok az alakítóbélyegek illetve a hozzájuk tartozó

ellendarabok hozhatóak létre, amelyek az anyagszétválasztás nélküli megmunkálásért

felelősek.

2.2.5 Hajlító bélyegtervezés – Bending Insert Design

Elsősorban itt a hajlító és peremező szerszámok beállításainak konfigurálása, de találhatók

itt további szerszám lehetőségek, például az emelő és lehúzó egységek is.

- 24 -

14. ábra. Hajlító bélyegek tervezés parancshoz tartozó kezelőfelület

2.2.6 Peremezés tervezése – Burring Insert Design

Ebben a párbeszéd ablakban alakíthatók ki a lemezalkatrész peremezendő részeinek

elkészítéséhez szükséges bélyegek és matricák.

2.2.7 Bélyegmegfogások tervezése – Insert Auxiliary Design

Az eddig megtervezett bélyegeket beépítés során a bélyegtartó lapban rögzíteni kell, a

szoftver ebben is segít a tervezőnek. A rögzítések abban az esetben megbízható, ha a

bélyegek sávból való kihúzásához szükséges erő biztosított. Ez a visszahúzó erő

tapasztalatok alapján a vágóerő 5-15 %-ával egyenlő.

A könnyebb rögzítés érdekében gyakori eset, hogy az alakos szelvény-keresztmetszetű

geometriák kialakításához szükséges bélyegek befogó részét kör keresztmetszetűre

tervezik. A kör alakú geometria esetén fennáll az elfordulás veszélye, így ezeket a

bélyegeket ilyen szempontból is meg kell vizsgálni.

- 25 -

15. ábra. Insert Auxiliary Design parancs párbeszéd ablakja

2.2.8 Szabványos elemtár – Standard Parts

Számos hasonló szoftverhez hasonlóan az NX esetében is megtalálhatóak a tervezést segítő

beépített elemtárak. Nagyon hasznos, hogy a szabványos eszköztárakat – a számos gyártó

által forgalmazott elemek mellett – sajátelemekkel is bővíthetjük.

2.2.9 Kibontások kezelése – Relief Design

Előfordulhat, hogy a sáv és lapok között ütközésekre kerülhet sor a már meghajlított

alkatrész térbeli kiterjedésének megváltozása miatt. A program erre a problémára is kínál

megoldást. Zsebeket és furatokat vághatunk a szerszámlapokba, így elkerülve az ütközések

felmerülésének lehetőségét.

2.2.10 Zsebek kialakítása – Pocket Design

Ezzel a paranccsal az alkatrészek szerelésének megvalósulását biztosító „zsebek”

kialakítása végezhető el. A programban ez egyszerű kivonásokkal történik.

Annak érdekében, hogy ez gyorsan megtörténjen, fontos kitérni a szabványos elemek

behelyezésének elvi felépítésére. Amennyiben a szabványos elemtárból importálunk egy

elemet, a program automatikusan csatol hozzá egy ún. befoglaló (pocket body-t), ami az

elem elhelyezéséhez szükséges kimunkálás helyét hívatott megjeleníteni. Az így generált

„pocket body” összhangban áll a szabványos elem geometriájának valamennyi

- 26 -

geometriájával, azonban megemlítendő, hogy egyes méretek elhelyezéstől függően

szabadon változathatók. A süllyesztés tervezés menüpont alatt ezen modellek

felhasználásával végezhetők el a korábban említett kivonási műveletek.

2.3 Dokumentáció készítése

A dokumentáció alatt az eddig megtervezett szerszám fizikai megvalósításához

elengedhetetlen dokumentumok előkészítése történik. Itt történik az anyagjegyzék

feltöltése, itt készülnek az alkatrész illetve összeállítási rajzok, illetve itt kerül kitöltésre a

furattáblázat. Amennyiben minden rendben van, a tervezési folyamat jóváhagyással zárul.

2.3.1 Anyagjegyzék – Bill of Material (BOM)

A BOM funkció – akárcsak a program többi funkciói – nagy rugalmasságot helyez a

tervező kezébe. Ezen rugalmasságnak köszönhetően számos külső fájlformátumba

exportálhatók az adatok, mint például az excel vagy a html kiterjesztés.

A BOM felépítését a tervező egyszerűen szerkesztheti, sablonok készítésével további idő

takarítható meg.

2.3.2 Összeállítási és alkatrész rajz – Assembly and Component Drawing

Gyorsan elvégezhető az összeállításokról és alkatrészekről készítendő rajzok létrehozása.

Rajzi sablonok használatával a rajzkészítési folyamat automatizálható.

2.3.3 Furattáblázat – Hole Table

A rajzok kiegészítése érdekében furattáblázat generálható, mely a következő kiegészítő

információkkal egészíti ki a már elkészült rajzokat:

A furat típusa

A furat X és Y koordinátája (a felvett koordinátarendszerhez viszonyítva)

A furat átmérője, mélysége, fúrási iránya és tűrései.

Ezek az adatok a megmunkálási szakasz támogatására szolgálhatnak, a CNC program

tervezése során a programozónak így jóval könnyebb az adott koordináta rendszerhez

méretezett furatok adataink bevitele.

- 27 -

2.3.4 Jóváhagyás – Tooling Validation

A tervező a tervezési folyamat végén leellenőrizheti az eddigi teljes folyamatot ütközés- és

mozgásvizsgálatok lefuttatásával. Ha mindent rendben talál a program, meggyőződhetünk

a szerszám megfelelő kialakításáról.

- 28 -

3 LEMEZALAKÍTÓ SOROZATSZERSZÁM TERVEZÉSE

Diplomatervem 3. fejezetében egy lemezalkatrész technológiai- és szerszámtervezését

fogom bemutatni az NX parametrikus tervezőcsomag Progressive Die Wizard moduljának

felhasználásával. A tervezési folyamat során bemutatásra kerül a tervezés logikai menete,

illetve az alakítási folyamat egyes állomásainak sajátosságai is.

A tervezési folyamatot nagyban megkönnyíti, hogy az NX PDW modulja számos

geometriai alaksajátossággal rendelkezik. Ebből adódóan az alkatrész 3D-s modelljét az

NX szoftver Sheet Metal Feature kiegészítő moduljának eszköztárának felhasználásával

készítettem el.

3.1 Alkatrész elemezés

A feladatként kapott alkatrész anyaga S355. Ez az anyagminőség egy ötvözetlen lágyacél,

jó hegeszthetőséggel és megmunkálhatósággal rendelkezik. A lemezvastagság s=2 mm. Az

S355 lemezanyag mechanikai tulajdonságai a következőek

Folyáshatár: 355 MPa

Szakítószilárdság: 510 – 680 Mpa

Nyírószilárdság: mτ =0,8 R =0,8 680 Mpa=544 Mpa

16. ábra. A feladatként kapott alkatrész 3D-s modellje

A szerszámtervezési folyamat kezdéseként az alkatrészt geometriai szempontok alapján

vizsgálom meg. Az alkatrészen nem jellemzőek az éles sarkok élek, e helyett lekerekítések,

letörések találhatók rajta. Az alkatrészen két hajlítás, egy peremezés illetve számos

kivágás, lyukasztás található. Az alkatrészen található valamennyi méret esetében elegendő

az MSZ ISO 2768 szabvány alapján előírt általános tűrések. A szerszám tervezését

- 29 -

valószínűleg bonyolítani fogja, hogy az alkatrész egyik oldalról teljesen hajlított

A tervezési folyamat első lépése az alkatrész terítékének meghatározása. Ez a PDW

Intermediate Stage Tools almoduljában végezető el.

3.2 Technológia tervezés

A technológia tervezés során a 2.1. fejezetben bemutatott lépéseken fogok végig haladni.

3.2.1 Köztes állapotok tervezése

A PDW modul kétféle megoldási lehetőséget kínál fel a köztes állapotok létrehozására:

alkatrésztől a terítékig

a terítéktől az alkatrészig.

A program első lépésként kiosztja a kész alkatrészt egy általunk beállított értéknek

megfelelően. Fontos megemlíteni, hogy bár a program kér köztes távolságot a köztes

állapotok közé, ám ez a tervezés későbbi szakaszaira nincs hatással, azonban az elrendezési

terv elkészítéséhez jó viszonyítási alapot nyújt.

A köztes állapotok többféleképpen is segítik a tervezőt: szemléletesen látható, hogy az

egyes lépésekben pontosan hány alakítás végezhető el, illetve a sávterv készítése során a

köztes lépésben létrehozott állapotoknak megfelelő félkész termékek felhasználhatók az

alakítási lépéseknél.

Jelen esetben a kész alkatrészen kívül – mely az alakítási lépések során nem szenved el

változást – további 4 állapot került létrehozásra 80 mm-es kiosztással. A 17. ábrán a köztes

állapotoknak megfelelő ábrázolás látható.

- 30 -

17. ábra. Köztes lépések a terítéktől a kész alkatrészig

3.2.2 Projektindítás – Initialize Project

A projektindítás során megtörténik a projekt tárgyaként szereplő alkatrész beolvasása.

Ezen kívül itt kerül még sor az anyagminőség hozzárendelésére. A szoftver alapanyag

adatbázisa nem tartalmazza a minőségű tartozó adatokat, így az alapanyag könyvtár –

Material Data Base – táblázatában a következő új értékek beírására van szükség:

Szakítószilárdság (Rm): 680 MPa

Nyírószilárdság (): 544 MPa

Áthatolási tényező: 0,6

3.2.3 Teríték létrehozása – Blank Generator

A köztes állapotok – Intermediate Stage Tools -létrehozása során a kiterítés végső

állapotaként a lemezalkatrész terítéke jött létre. A köztes állapotok egyes szakaszaiban

létrehozott modellek bármelyike felhasználható a tervezés fázisaiban. Ennek értelmében a

kiterítési folyamat végeredményeként kapott teríték modellje egyszerűen beolvasható és

használható a további lépések során.

3.2.4 Elrendezési terv létrehozása – Blank Layout

A sáv szélessége leginkább a teríték elhelyezésétől és a hídszélesség méretétől függ. Az

MSZ52 szabvány ajánlásait – a hídszélességet és a szélráhagyást figyelembe kell venni az

elrendezési terv kialakításánál. [17]

- 31 -

Az MSZ52 szabvány alapján a minimális hídszélességnek az alkatrész lemezvastagság 1,2-

szeresének kell lennie:

min 1,2 1,2 2 2,4 u s mm mm

A kapott értéktől nagyobb értéket választok, mivel törekszem a későbbiekben a

vágóbélyegek ideális méretére. A másik fontos méret a szélráhagyás. A szélráhagyás

méretének meghatározása során figyelembe veszem a vezető furatok helyszükségletét is.

A hídszélesség az alábbiaktól függ [18]:

vágandó lemez anyaga

vágandó lemez vastagsága

vágandó híd hosszúsága.

18. ábra. Hídszélesség és szélráhagyás meghatározása [18]

A fentebb említett paraméterek határozzák meg a sáv szélességének és az előtolás

mértékét, illetve ezen paraméterek figyelembe vételével számítható az anyagkihozatali

tényező. A gazdaságos működés érdekében törekedni kell a minél magasabb

anyakihozatali tényezőre, ugyanakkor szem előtt kell tartani a lehető legegyszerűbb

szerszám koncepcióját. Bár több soros szerszámmal magasabb anyagkihozatali tényező

érhető el, ezzel szemben viszont meglehetősen megbonyolítja a tervezési folyamatot így a

későbbiekben egysoros elrendezéssel fogom tovább tervezni a szerszámot.

Több elrendezési tervet is megvizsgáltam. Az első egy több soros kivitel, így meg tudom

vizsgálni, hogy így mekkora anyagkihozatali tényező lehetne elérhető. A 19. ábrán vázolt

több soros szerszám esetén

- 32 -

Sávszélesség: 300 mm

Sáv előtolás: 80 mm

anyagkihozatali tényező: 46,11 %.

19. ábra. Több soros elrendezési terv

A továbbiakban csak egysoros elrendezési terveket fogok vizsgálni. Az első elrendezési

tervnél a munkadarab hosszabbik oldala a sáv irányával megegyezik. Az első elrendezési

terv vázlata a 20. ábrán látható. Ebben a változatban:

Sávszélesség: 80 mm

Sáv előtolás: 150 mm

Anyagkihozatali tényező: 46,11 %

20. ábra. Egysoros elrendezési terv – első változat

A következő esetben az alkatrész hosszabbik oldala a sáv előtolásának irányára merőleges.

Az elrendezési terv a 21 ábrán látható.

- 33 -

Ebben az esetben a mérőszámok a következően alakultak:

Sávszélesség: 150 mm

Sáv előtolás: 80 mm

Anyagkihozatali tényező: 46,11 %

21. ábra. Egysoros elrendezési terv – második változat

A fentebb ismertetett elrendezési tervez elemzése során, a szerszám bonyolultságát is szem

előtt tartva, a 21. ábrán látható egysoros elrendezési tervvel valósítom meg a szerszámot.

3.2.5 A hulladékterületek kialakítása – Scrap Design

Az elrendezési terv elkészítését követően rögzítésre kerül az anyagmennyiség, melyet a

gyártási folyamat során el kell távolítani. A hulladék területek kialakítása során ezen

anyagmennyiségek felosztása történik. A felosztás során számos szempontot szem előtt

kell tartani.

Az alkatrészen 2 hajlítás illetve 1 peremezés található. A hajlítási műveleteket megelőzően

mindenképpen szükséges a hulladékterületek eltávolítása, az egyes hulladékalakzatok

körvonalait ennek alapján kell kialakítani. Fontos szempont még, hogy az ebben a lépésben

definiált hulladék terület alakzatok határozzák meg a későbbiekben definiált vágóbélyegek

formáját, így már ebben a lépésben számolni kell a szerszámok gyárthatóságával is.

Törekedni kell a lehetőleg minél egyszerűbb kialakításra ezen felül a túl nagy nagyméretű

szerszámok sem túl előnyösök. A 22 ábra bal oldali részén egy meglehetősen nagy, és nem

is túl egyszerűen megmunkálható körvonal látható. Az imént említett két szempont alapján

ezért három részre tagoltam a 22. ábra jobb oldali részén a három részre tagolt

hulladékterület látható.

- 34 -

22. ábra. Három részre tagolt hulladékterv

A 22. ábránál ismertetett elveknek megfelelően végeztem el a többi nagyobb

hulladékterület felosztásának megtervezését is. A külső területeken kívül az alkatrészen

belül található lyukasztások hulladékterületeit is ebben a lépésben kell definiálni. A kész

hulladékterv a 23. ábrán látható.

23. ábra. Teljes hulladékterv

Az 23. ábrán látható narancssárga színű területek a hulladékterületek átfedéseit jelölik. Az

átfedésekre az vágási folyamat során a kontúr egyenletes kialakítása miatt szükségesek.

Mivel a szélső hajlítás miatt az alkatrész egyik oldala teljesen elkülönül a sáv felől, illetve

az alkatrész egy további nagy területe is hajlítás miatt változik, valamint a peremezés miatt

egy további oldal is más pozícióba kerül, így a sávban tartást 1 ponton fogom megoldani.

- 35 -

A sáv megfelelő helyzetben tartásához és egységes távolságú léptetéséhez helyrehúzó

csapok (pilot) alkalmazásával kívánom megvalósítani, melyekhez szükséges

lyukasztásokat a hulladékterven (23. ábra) a program rózsaszín színnel jelöl.

3.2.6 Sávterv készítése – Strip Layout

Az előző lépésben megtörtént azon hulladékterületek felosztása, melyeket a sávterv során

több lépésben fogok eltávolítani. Az anyageltávolításon kívül a sávterv készítés során kell

meghatározni, hogy a további hajlítási, alakítási műveleteket melyik lépésben fogom

elvégezni.

A legelső teendő az előtolásért felelős helyrehúzó lyukak kialakítása. Ezen kívül sor kerül

még a 2 furat és a 2 alakos kivágás hulladékterületének lyukasztására is. Az első két lépés

a 24. ábrán látható.

24. ábra. Az első illetve második lépésben történő alakítások

Ezt követően a 3. illetve 4. lépésben kialakításra kerül az alkatrész peremezendő kontúrja.

Az 5. és a 6. lépésben a belső hulladékterületek kerülnek eltávolításra. A 25. ábrán látható

a 3. és a 6. lépés között elvégzendő vágási műveletek.

- 36 -

25. ábra. Kivágó műveletek a 3. és 6. lépés között

A 7. lépésben a kisebb hajlítási terület mellett található hulladékterület kerül levágásra. A

8. lépésben pedig a nagyobb hajlítási terület kontúrja készül el. Ezzel a sorrenddel a

munkadarab merevsége a lehető legtovább biztosítva volt, mivel mind a két oldalt

kapcsolódott a sávhoz. A 7. és 8. lépés a 26. ábrán látható.

26. ábra. A 7. és 8. lépésben levágandó hulladékterületek

A következő 3 lépésben az alakítási illetve hajlítási műveletek következnek. A 9. lépésben

kerül sok a peremezésre, ezzel is növelve az alkatrész merevségét a további alakítások

folyamán. A következő művelet a nagyobb hajlítás elvégzése a 10. lépésben, ezt követi a

kisebb hajlítás a 11. lépésben. A peremezés illetve a hajlítások lépései a 27. ábrán láthatók.

- 37 -

27. ábra. A peremezés illetve a hajlítás lépései a sávtervben

Utolsó lépésként a 12. lépés során sor kerül a kész alkatrész levágásra.

3.2.7 Alakítási erő számítása – Force Calculation

A megfelelő gyártási folyamat érdekében meg kell határoznom az alakításhoz szükséges

erő nagyságát, mivel csak ennek alapján lehet présgépet választani a folyamathoz. Az NX

PDW modulja az említett erőt automatikusan kiszámolja, amennyiben rendelkezésére

állnak a vágó, hajlító és formázó műveletek. Az éppen vizsgált műveleteket egy listából

lehet kiválasztani, így lehetőség nyílik csak néhány alakítás erőszükségletének

meghatározásához. A teljes alakítási erő szükségletre

805 kNvF

adódik. A lehúzó erő az alakító erő 5...10 %-a, tehát a lehúzó erő az

1 0,1 0,1 805 kN=8,05 kNvF F

egyenlettel számítható. Ezek alapján a megfelelő gyártási és működési értékek elérése

érdekében 100 tonnás présgépre van szükség. Az erőszükségleten kívül a paranccsal a

nyomásközéppont is meghatározható, mely a 28. ábrán kék kereszttel jelölve látható.

- 38 -

28. ábra. Nyomásközéppont és a teljes sávterv

3.3 Szerszámtervezés

3.3.1 Szerszámház tervezése

A szerszámház kialakítására a program több lehetőséget is kínál, én egy nyolclapos kivitelt

választok. Minden részegységet oszlopok vezetnek. A szerszámház egyszerűsített

kialakítása a 29. ábrán látható.

29. ábra. Szerszámház egyszerűsített vázlata

A 29. ábrán látható méretek közül a „GAP1” méret a lemezvastagság értékével

egyenértékű, tekintettel arra, hogy a lehúzólap (SP) és a vágólap (DP) között helyezkedik

el. Az ábrán látható másik érték, a „GAP2” érték a felhasználó saját belátása szerint

módosítható, értékét most 29,15 mm-re vettem (a későbbiekben még részletezem, hogy

miért). A távolságra azért van szükség, hogy az alakítási folyamat végeztével a bélyegtartó

lap (PP) és a lengő nyomólap (BB) közvetlenül ne érintkezzenek egymással. Az ütközés

megelőzése érdekében a két lap közé ütközők elhelyezését fogom elvégezni.

A szerszámház tervezése elsősorban a sávterv méretei alapján történik. A sáv több mint

1200 mm hosszú, így indokolt több szakaszra – jelen esetben 3 szakaszra - osztani. A

- 39 -

felosztás úgy elképzelhető, mintha 3 önálló szerszámházat egymás mellé helyeznénk.

A szerszámlapok vastagságait az MSZ52 szabvány alapján választottam, a pontos

értékeket 1. táblázat tartalmazza

1. táblázat. Szerszámlap vastagságok

Lap jelölése Lap megnevezése Lap vastagsága [mm]

TP Top Plate- Fejlap 56

TBP Top Backing Plate – Felső nyomólap 8

PP Punch Plate- Bélyegtartólap 22

BP Bottoming Plate – Nyomólap 22

SP Stripper Plate – Lehúzólap 22

DP Die Plate – Vágólap 27

BBP Bottom Backing Plate – Alsó nyomólap 22

DS Die Shoe - Alaplap 56

A szerszám 3 műveletei egységei (30. ábra):

Lyukasztás, vágás szakasza (A)

Hajlítás szakasza (B)

Levágás szakasza (C)

30. ábra. A szerszámház szakaszokra osztása

Az alakítási ciklus közben a felső szerszámfél lefele irányban mozog, közben a középső

lapok – a lehúzó lap (SP) és a lengő nyomólap (BP) – érintkeznek a sávval, majd a sávot

tovább nyomják a vágólapig (DP) egészen leszorításig. A leszorítás után a felső

szerszámfélben rögzített szerszámok elvégzik az alakítást. Az alakítási ciklus

- 40 -

befejezéseként ugyanez a folyamat játszódik le ellenkező sorrendben. Léptetés után a

ciklus ismétlődik.

A „Die Design Settings” parancs ablakában van lehetőség azon alapvető paraméterek

módosítására, melyekkel befolyásolható az illesztési hézagok, a vágóbélyegek, stb. Itt

állítható be több fontos paraméter mellett a vágórés értéke. Az általam a feladatként kapott

alkatrészhez kapott értékek a 2. táblázatban találhatók az MSZ52 szabvány alapján.

2. táblázat. Die Design Settings parancsban beállított paraméterek

Megnevezés Paraméter leírása Értéke

Punch Penetration Bélyegek járási mélysége a vágólapban 3 mm

Punch PP Clearance Illetsztési rés a bélyeg és bélyegtartó lap között 0,025 mm

Punch BP Clearance Illesztési rés a bélyeg és a lengőlap között 0,1 mm

Punch SP Clearance Illesztési rés a bélyeg és a nyomólap között 0,05 mm

Die DP Clearance Illesztési rés a vágólap és a vágópersely között 0,025 mm

Die Lift Vágólap áttörés kalibráló részének magassága 3 mm

Cavity Hole Angle Vágólap áttörési szög 3°

Slug Hole Offset1 Alsó nyomólap áttörési ráhagyása 2 mm

Slug Hole Offset2 Alaplap áttörési ráhagyása 3 mm

Die Punch Clearance Vágórés 0,22 mm

Strip Lift Height Sávemelés 13 mm

Machine Stroke Présgép lökete 58,3 mm

A Hiba! A hivatkozási forrás nem található.. táblázatban szereplő vágórés

meghatározása a

= =0,005 2 496 0, 22opt nyu c s mm Mpa mm

összefüggés alapján történik.

- 41 -

Az egyenletben szereplő mennyiségek:

uopt: optimális vágórés

s: lemezvastagság

c: korrekciós tényező, melynek „értéke a szerint változik, hogy tiszta vágott

felület, vagy a legkisebb erő- és munkaszükséglet a fontosabb”[17]

Választott értéke: c=0,005

ny: nyírófeszültség.

A sávemelés értéke a feladatként kapott alkatrész esetében a hajlító bélyegek magasságától

függ. A hajlító bélyegek 10 mm-rel vannak a sáv alsó síkjától, 3 mm-t adok hozzá ehhez az

értékhez biztonsági okokból. Így a sávemelésre 13 mm adódik.

A présgép lökete a sávemelés (13 mm), és a feladatként kapott alkatrész felső szerszámfél

felé kiterjedő legnagyobb méretének (40,3 mm) összegeként adódik. Az előtolás

biztonságának biztosítása érdekében ehhez az összeghez hozzáadok még 5 mm-t. Így a

présgép lökete a

Szükséges löket = 13 mm + 40,3 mm + 5 mm =58,3 mm

összefüggéssel írható fel.

3.3.2 Az első szakasz – Lyukasztási és vágási szakasz

Az első szakaszban kerül sor az alkatrész körül található hulladékterületek eltávolítására

illetve a kör és alakos kivágásokra. A kör alakú illetve a lóverseny pálya alakú

kivágásokhoz szabványos elemtárból választottam a kivágó bélyegeket, mert a szabványos

bélyegek nagy előnye, hogy az alakítási folyamat során fellépő kopás esetén könnyen

cserélhetők, így nincs szükség új alkatrész gyártására. Mint azt már korábban írtam, a 29.

ábrán jelölt GAP2 értékét 29,15 mm-re vettem fel. Erre azért volt szükség, mert így a

lóverseny pálya alakú kivágás szerszáma egy szabványos kivágó szerszámmal megoldható,

így nincs szükség egyedi szerszám gyártására.

A lyukasztók a bélyegtartó lapban (PP) a felső nyomólap (TBP) alatt vannak elhelyezve,

alakzáró rögzítéssel. Az alakzáró rögzítésnek köszönhetően a bélyegek helyzete ugyan

adott, de emiatt a rögzítési kialakítás miatt a bélyegek a rögzítő része nagyobb méretű, így

ezeket a bélyegeket több alakítási lépésben helyezem el. Szintén az első vágási lépésekben

végeztem el a helyrehúzó lapok furatának lyukasztását is. A helyrehúzó csapok (pilot)

felelősek a sáv megfelelő helyzetében tartásáért.

- 42 -

A 31. ábrán szürke színnel jelölt kisebb méretű alakos kivágás szerszáma szintén az első

lépések között kap helyet. Ez a szerszám egyedi gyártású szerszám lesz. A szerszám

rögzítése két darab M6-os csavarral történik, mivel itt az alakzáró kialakítás nem

megvalósítható. A kisebb vágási műveletek bélyegei a 31. ábrán láthatóak.

31. ábra. Az első szakaszban elvégzett kisebb méretű, egyszerűbb lyukasztások

A kisebb vágási műveletek után a következő lépés a hajlítások körüli anyaghulladékok

eltávolítása. Mivel az ezen szerszámok alapjául szolgáló hulladékterületek nem szabályos

(rendelhető) alakúak, így itt már nem alkalmazhatóak szabványos szerszámok. Ezen

vágások szerszámai a „Punch Insert” parancs segítségével készültek. A vágások

szerszámai gyakorlatilag olyan hasábok, melyek alaplapjául a kivágandó hulladékterületek

szolgálnak.

Ezen szerszámoknál a rögzítés - a 31. ábrán szürke színű szerszámhoz hasonlóan - alakzáró

kialakításával nem lehetséges. A rögzítés itt is csavarokkal történik, méretüket tekintve

M6-M10-es csavarokkal. Ahol alapesetben a csavarok rögzítésére nem áll rendelkezésre

elegendő anyagmennyiség, további anyagot adok a szerszámokhoz az „Insert Auxiliary

Design” parancs segítségével.

- 43 -

32. ábra. A nagyobb méretű, egyedi szerszámokat igénylő kivágások

A lyukasztási illetve kivágási műveletek megtervezése után szükséges gondoskodni a

hulladék akadálymentes távozásáról. Ehhez az alsó szerszámfél lapjaiban áteső nyílásokat

hozok létre. A nyílások mérete fentről lefelé haladva növekszik, ezzel biztosítva a hulladék

problémamentes távozását a szerszámból. A kivágás jellegét tekintve többféle megoldás is

létezik, én itt a 33. ábrán vázolt kialakítást vázoltam.

33. ábra. Vágólap áttörés kialakítása [18]

A 33. ábrán jelölt mennyiségek : Vágóöv vastagság: h=3 mm

Félkúpszög: α=3°

Ezen kialakítás előnye, hogy rövid löketigénye mellett alig deformálja a vágási felületet,

ezzel szemben hátránya, hogy az élezése csak korlátozott számban megoldható, ezen felül

az él nagyobb terhelésnek van kitéve [18].

- 44 -

3.3.3 A második szakasz – Peremezés és hajlítás

A második szakaszt a peremezési művelettel kezdem. Ennek oka, hogy a peremezés

korábbi megvalósításának köszönhetően a feladatként kapott alkatrész a hajlítási

folyamatok közben kedvezőbben viselkedik (nagyobb a merevsége).

A peremezés elvégzéséhez szükség van egy szerszámra az alsó illetve a felső

szerszámházban is. A felső szerszámházban található bélyeget a „Forming Insert Design”

parancs segítségéve végzem el. Az alsó szerszámház peremezésért felelős matricáját

szilárd testként modellezem. Mind a két a két szerszámot illesztőszegekkel pozícionálom

és csavarokkal rögzítem a megfelelő szerszámlapokhoz. A peremező bélyeg a 34. ábrán, a

peremező matrica a 35. ábrán látható.

34. ábra. A peremezési művelet bélyege pozícionáló és rögzítő elemekkel

35. ábra. A peremezési művelet matricája a kiegészítő elemekkel

A peremezési művelet után kerül sor a két hajlításra. A sávterv 10. lépésében a nagyobb, a

11. lépésében a kisebb hajlítást végzem el. A hajlítások típusukat tekintve 90°-os

hajlítások, a hajlítás mind a két esetben felfelé történik. A hajlítási műveletek

kialakításához az NX PDW „Bending Insert Design” parancsát használom. Az így kapott

matricák az alsó nyomólapban, a bélyegek a lengő nyomólapban vannak rögzítve. A PDW

- 45 -

modul a rögzítéshez szükséges csavarokat automatikusan a szerszámokhoz generálja. A

hajlítások elemeit a 36. ábra tartalmazza.

36. ábra. A hajlítási műveletek elemei

Mind a peremezésnél, mind a hajlításnál az alakadó bélyegek magasságát úgy alakítottam

ki, hogy az adott alakadási művelet egyen szakaszán túlérjen 3 mm-t. Ez a módosítás a

hajlítás kalibrálása miatt indokolt.

A hajlítási folyamatnál a munkadarab leemelése, és egyben a sávelemelés, biztosítására

egy emelőlapot terveztem. A lap emeléséhez határoló csavarokat és rugókat, a határozott

mozgáshoz pedig vezetőcsap – vezetőpersely kapcsolatot használok. A vezetőperselyeket

az alaplapba építem be. A határoló csavarok az alaplapban és a vágólapban vannak

rögzítve, az alsó nyomólapban nem.

3.3.4 Harmadik szakasz – Levágás

A harmadik szakaszban végzem el az alkatrész végső eltávolítását a sávból. A harmadik

szakasz nagyban hasonlít az első szakaszban már ismertetett megoldásokkal. Az alkatrész

levágását egyelten vágóbélyeggel fogom elvégezni. A vágóbélyeg lesz felelős az alkatrész

levágásáért illetve a megmaradó hulladék sávtól történő levágásért is. A levágó szerszám a

37. ábrán látható.

- 46 -

37. ábra. Levágó rész kialakítása

3.3.5 A sávemelés és sávvezetés kialakítása

Az emelésért az első vágási szakaszban szabványos emelő elemek felelősek. A sávemelés

az 5. állomásig mind a két oldalt lehetséges, így ezen a szakaszon 5 pár vállas sávemelő

végzi az emelést. Az 5. állomásnál – a kiindulástól nézve – a sáv bal oldala nem lesz

folyamatos, így innentől más megoldásra van szükség.

A sáv összefüggő oldalán 2 db – egyet az 5. és 6. egyet a 7. és 8. állomás közé –

helyrehúzó csap emelőt (Pilot Lifter) építek be. Ezekkel párhuzamosan, elhelyezek még 3

db blokk emelőt a sáv már megszakított oldalára, így törekedve a kétoldali emelésre. A

blokkemelők a 38. ábrán láthatók. A második szakasz emelési folyamatait már korábban

ismertettem. A harmadik, levágó szakaszban nem építek be semmilyen sávemelésért

felelős elemet, mert ez a szakasz jóval rövidebb és az előző elemek elvégzik ebben a

szakaszban is a sáv megfelelő emelését.

38. ábra. Blokkemelők

A sáv mozgatása egyfelől a teljes szakaszon a helyrehúzó csapok által határozott, a

másodiktól az utolsó előtti állomásig van 1-1 határoló csap, amely pontosan meghatározza

a sáv helyzetét. További sávvezetési megoldást még a vállas sávemelők nyújtanak, melyek

kialakításuknak köszönhetően nem csak a sáv emelését végzik, de a kialakított beszúrásnak

köszönhetően a sávvezetésére is alkalmasak.

- 47 -

A szerszám nyitását követően elsőként a felső három lap emelkedik, melyek visszahúzzák

az alakadó bélyegeket a középső lapokba. Az általam tervezett szerszámban a bélyeg 3

mm-es mozgástartománnyal működnek. Ehhez hozzáadván a 2 mm-es lemezvastagságot 5

mm-et kapok. Ezen felül a bélyegeknek tudni kell visszahúzódni a középső

szerszámlapokba, így a felső lapok 9 mm-rel a középső lapok előtt emelkednek.

Ezt az értéket szintén határoló csavarok és rugók alkalmazásával valósítom meg, melyek a

távolság biztosítása mellett összekapcsolják a középső és felső lapokat. A 29. ábrán jelölt

GAP2 (29,15 mm) távolság a bélyegtartó lap (PP) és a lengő nyomólap (BP) között

található. Ezen két lap közé ütközők elhelyezésére van szükség, máskülönben a lapok teljes

felületen összeütköznének.

Ezen kívül szükség van még ütközők létrehozására a hajlítási szakaszban a lehúzólap (SP)

és a vágólap (DP) közé. Ezek az ütközők más kialakításúak, mint az előbb említett társaik.

Továbbá még az egyes szakaszokban vezetőoszlopokat helyezek el, melyek a szerszám

egészének megvezetését végzik. A vezetőoszlopok az alaplapban vannak elhelyezve. Az

első szakaszban négy, a második és harmadik szakaszban kettő-kettő vezetőoszlopot építek

be. Mindegyik oszlophoz szükséges 1-1 vezetőpersely a lengő nyomólapba és a fejlapba.

3.3.6 Kivágások létrehozása a szerszámlapokban

Mivel az alakítási folyamat során nem csak kivágások és lyukasztások szerepelnek, így

fontos az alkatrész térbeli kiterjedésének is figyelemmel kísérése. A peremezés és a

hajlítások következtében tömör szerszámlapok esetén a sáv mozgatása nem lenne

kivitelezhető, így ezeket figyelembe véve a „Relief Desgin” parancs segítségével további

kivágási térfogatokat hozok létre.

Ezeken a kivágásokon kívül minden egyes alkatrész kiterjedésének megfelelően ki kell

vágni a szerszámlapokat. A Relief Design parancsban elkészített kivágások és a

szabványos elemekhez automatikusan készített furatok, alakok a „Pocket Design”

paranccsal távolíthatók el.

- 48 -

39. ábra. Kivágás előtti és utáni állapot a fejlap esetében

3.3.7 Szerszámösszeállítás

A szerszámlapokat belső kulcsnyílású csavarokkal fogatom össze és az egymáshoz

viszonyított pozíciójukat illesztőszegekkel biztosítom. A felső 3 szerszámlapnál (fejlap –

TP; felső nyomólap-TBP; bélyegtartólap-PP) mind a hármat, a középső szerszám

egységnél két lapot (nyomólap-BP; lehúzólap-SP) kötöm össze. Az alsó szerszámlapok

tekintetében az első (A) és a harmadik (C) szerszám szakasznál mind a hármat (vágólap-

DP; alsó nyomólap-BBP; alaplap-DS) , a második szakasznál az alaplapot (DS) és az alsó

nyomólapot (BBP) kötöm össze. A második szakasz (B) konstrukciós kialakításának

kérdéseit 3.3.3. fejezetben már részleteztem.

Az elkészült szerszám felső szerszámfelét a 40. ábra, az alsó szerszámfelét pedig a 41. ábra

mutatja.

3.3.8 Dokumentálás

A szerszámról készült modell alapján az NX Drafting alkalmazásával összeállítási rajzokat

és darabjegyzéket készítek, melyek a mellékeltek között találhatók.

- 49 -

40. ábra. Felső szerszámfél

41. ábra. Alsó szerszámfél

- 50 -

4 ÖSSZEFOGLALÁS

Diplomatervem első fő fejezetében összefoglaltam, hogy napjainkban milyen szoftverek

segítik a szerszámtervező mérnökök munkáját a lemezalkatrészek sorozatszerszám

tervezése területén. Általánosságban kijelenthető, hogy a legtöbb piacvezető CAD/CAM

alkalmazásnak van a sorozatszerszám tervezését segítő célmodulja. Ezek logikai

felépítésükben azonosak. A tervezési folyamatok rengeteg szabványosított kereskedelmi

tétel, katalógus jellegű felhasználása jelentősen gyorsítja. Ez önmagában a karbantartás

szempontjából is előnyös, mert az esetlegesen tönkrement egységek cseréje csereszabatos

elemek miatt megbízható minőségben garantáltak.

Diplomamunkám második főfejezetében részletesen tárgyaltam a Miskolci Egyetemen a

CAD/CAM oktatásban megismert NX Progressive Die terület specifikus alkalmazást.

Ebben a fejezetben az NX-PDW ikonsorára hagyatkozva, mint egy logikai ívet követve

ismertettem, hogy milyen lépések egymás utáni végrehajtásával tudunk eljutni az

Diplomatervem harmadik, központi fejezetében egy feladatként kapott alkatrész

technológia és szerszámtervezését végeztem el az NX PDW moduljának környezetében.

Elsőként ellemeztem a feladatként kapott alkatrészt, annak anyagát. Ezt követően

elvégeztem a technológiai folyamat tervezését. Meghatároztam hány művelei lépésre lesz

szükség. Megvizsgáltam több elrendezési lehetőséget, kialakítottam a levágandó

hulladékterületeket, elkészítettem a sávtervet. Illetve meghatároztam, milyen

erőszükséglettel rendelkezik a folyamat.

A következő lépésként szerszámház kialakítást választottam és beállítottam a szükséges

lemezvastagságokat és paramétereket, majd a sávterv alapján létrehoztam szükséges

bélyegeket, matricákat. Az eddig elkészült konstrukció egyes elemeit aztán

összekapcsoltam, illetve gondoskodtam a sávemelésről, a sáv léptetéséről illetve a

lehetséges ütközések megakadályozásáról. Mind ezek után eltávolítottam az elemek

térfogatát az egyes szerszámlapokból.

A modell befejezése után elkészítettem az összeállításai rajzokat, illetve a darabjegyzéket,

melyek a mellékletek között találhatók.

- 51 -

5 SUMMARY

In the first chapter of my thesis in a short introduction I wrote about the current industrial

demand and environment. I showed, what kind of CAD programs and what kind of CAM

softwares are present in today’s industrial world.

In the second chapter of my thesis I conducted literature research about today’s tool design

softwares. In my thesis I wrote about the next softwares:

PTC Creo Progressive Die Wizard

Missler Top Solid 5.0 Progress

NX Progressive Die Wizard

Dynaform

LogoPress3

Stampack

In the third chapter of my thesis I showed the designing procedure of the NX’s Progressive

Die Wizard module. I showed what stages are in this module and I showed what

commands are available in these stages.

In the fourth chapter of my thesis I executed a technology and tool design for the part that I

got as the task of this thesis. First I investigated this part and its material. After this

examination I executed the technology design. I decided, how much intermediate stages

will be required, I examined some blank layout possibilies, designed the scrap areas and

then made the strip layout. After this I calculated the required force for the tool.

In the next step I designed the die base. I choose from various design possibilities, I choose

thickness for the plates and I adjusted the parameters. Then according to the strip layout I

designed the insert and bending tools. When all this was complete, I built in standard parts

between the stages of the tool. I take care of the guiding and lifting, I prevented the

possible collisions. After this I subtracted the materials form the plates according to the

tools and standard parts.

When the model was complete I made the assembly drawings and the part list, which can

be found in the attachments.

- 52 -

IRODALOMJEGYZÉK

[1]. Falmann, L.: CAE gépészeknek, Pécsi Tudományegyetem, Pécs, 2004

[2]. Dr. Mikó, B.: Bevezetés CAD/CAM/CAE rendzerek alkalmazásába, Budapest, 2009

[3]. Lukács, Zs.: Integált tervezőrendszerek II. Előadás, Miskolci Egyetem, Miskolc, 2018

[4]. Creo termékismertető https://snt.hu/ipar40/creo/, 2018

[5]. Creo termékismertető https://www.ptc.com/en/products/cad/creo, 2018

[6]. Creo PDX termékisertető http://www.creoprogressivedie.com/, 2018

[7]. Topsolid termékismertető https://topsolid.com/products/topsolidsheet metal.htm, 2018.

[8]. NX termékismertető https://enterprisegroup.hu/plm/nx, 2018

[9]. NX PDW termékismertető http://graphit.hu/nx/szerszamtervezes/, 2018

[10]. Dynaform termékismertető http://eta.com/inventium/dynaform, 2018

[11]. Dynaform termékismertető https://snt.hu/ipar40/dynaform/, 2018

[12]. Logopress3 termékismertető https://www.logopress3.com/en/products.php, 2018

[13]. Stampack termékismertető http://stampack.com/, 2018

[14]. Kiss. Á. Diplomaterv, Miskolci Egyetem, Miskolc, 2016

[15]. Csernus A. Diplomaterv, Miskolci Egyetem, Miskolc, 2013

[16]. Vasas R. Diplomaterv, Miskolci Egyetem, Miskolc, 2017

[17]. Beck F.: Hidegalakító és térformázó szerszámok – MSZ Szabványgyűjtemények 52. – Magyar Szabványügyi Hivatal, Budapest, 1986

[18]. Dr. Danyi J., Dr. Végvári F.: Lemezmegmunkálás, Kecskemét, 2011

9

0

°

9

0

°

12,1

Teríték

M1:1

D

M 2:1

C

M 2:1

A-A

A

A

D

C

3

0

°

1

5

°

2

5

°

4

5

°

22,2

6,7

15

10,9

51,5

60,8

17

15,2

5

5 x45°

7

6

10

136,7

15,9

30,2

19,9

69,5

57,3

23,4

20,5

59,1

2

40,2

6

12,1

11,7

20,6

27

20

∅20

∅1

2

∅6

∅20

R

3

R

3

R

2

6

,

7

R

3

R

5

R

5

R

1

0

R

1

5

5,7

48,2

5

Általános tűrések:

ISO 2768-f

Vetületi nézet:

Dátum:

2019.05.10.

Munkadarab

Miskolci Egyetem

Gépészmérnöki és

Informatikai Kar

Rajzszám:

DM - SB - 2019 - 01

Méretarány:

1:1

Rajzlap méret:

A2

Neptun kód:

BYPIBW

Név:

Siktár Bálint

Lemezv.:

2 mm

Anyag:

S355

Általános tűrések:

ISO 2768-f

Vetületi nézet:

Dátum:

2019.05.10.

Szerszámház

alsó része

Miskolci Egyetem

Gépészmérnöki és

Informatikai Kar

Rajzszám:

DM - SB - 2019 - 02 1/1

Méretarány:

1:2

Rajzlap méret:

A0

Neptun kód:

BYPIBW

Név:

Siktár Bálint

Általános tűrések:

ISO 2768-f

Vetületi nézet:

Dátum:

2019.05.10.

Szerszámház

felső része

Miskolci Egyetem

Gépészmérnöki és

Informatikai Kar

Rajzszám:

DM - SB - 2019 - 03 1/1

Méretarány:

1:2

Rajzlap méret:

A0

Neptun kód:

BYPIBW

Név:

Siktár Bálint