Progettazione particolari in lamiera nell’ambiente di modellazione integrato.

Nella Parte I di questo articolo abbiamo analizzato alcune funzionalità di ThinkDesign per progettare modelli in lamiera piegata. Il progettista, grazie ad una serie di funzioni e parametri, può ottenere tutte le informazioni necessarie per la realizzazione di un determinato modello, che può così passare direttamente in produzione.

Questo secondo articolo sullo stesso tema, continua l’approfondimento di ulteriori funzionalità utili alla progettazione di particolari in lamiera nell’ambiente di progettazione integrato.

Per calarsi direttamente nel pratico, nella piegatura di un lembo o in presenza di linee di piega che si intersecano, se queste sono ravvicinate, si possono generare delle sollecitazioni della lamiera tali da creare deformazioni o strappi. Per evitare tali problematiche e facilitare l’operazione di piegatura si eseguono delle gole di scarico o dei tagli nella lamiera. Un esempio tipico è la piega parziale su un lato, dove la linea di piega deve essere interna allo spessore:

Le funzioni di creazione lamiera di ThinkDesign eseguono, in determinate condizioni e in maniera automatica, gli scarichi (rip), permettendo così la differenziazione dei relativi parametri di scarico in base alle differenti lavorazioni dei lembi. L’immediato vantaggio che ne deriva consiste nel poter scegliere le luci (dimensione di scarico) necessarie e determinare il tipo e la dimensione più corretta. Esistono diversi scarichi di forma rettangolare e oblunga, le cui forme, sono raccolte tra i parametri di ‘Scarico di Piega‘ (Bend Relief).

In caso di pieghe che si intersecano a generare uno spigolo è particolarmente apprezzata l’opzione per controllare lo scarico, che, attraverso il parametro ‘Spigolo Lembo‘, verifica il comportamento e la tipologia dello scarico generato nella costruzione delle flange. Il progettista, nel momento della definizione della dimensione dello scarico, determinata in funzione del raggio di piega e dello sviluppo necessario, trova un valido aiuto in ThinkDesign, che suggerisce lo scarico minimo.

È possibile ottenere lo stesso risultato, se si segue un approccio di modellazione dal pieno. Questo permette all’utente di definire inizialmente l’ingombro esterno dei vari lembi, e, successivamente, attraverso l’utilizzo dei comandi di scantonatura, andare a definire dove eseguire le aperture e ottenere lo sviluppo finale.

Ad esempio:

Applichiamo, attraverso la lavorazione ‘Guscio Solido‘, al solido sopra rappresentato, uno spessore costante (quello della lamiera) e rimuoviamo le facce non utili.

Successivamente, grazie al comando ‘Scarico profilo‘, selezioniamo i 2 punti e impostiamo la luce minima necessaria (es. 0.1mm). Otterremo in automatico anche gli eventuali scarichi sui vertici.

La funzione ‘Sviluppa Ripiega‘ aggiunge i raggi di piega secondo i parametri di default, impostati per la lamiera, e la funzione ‘Chiudi Spigolo‘ consente, aggiungendo il materiale necessario per minimizzare ulteriormente la zona di scarico, di estendere il lembo. Nell’esempio è stata applicato un ‘Chiudi Spigolo‘ con l’opzione ‘Centrato‘, per posizionare il fine lato a metà spessore e lasciare lo spazio per inserire la saldatura.

ThinkDesign permette di semplificare ulteriormente la geometria da esportare verso i software CAM per il taglio: nella vista di sviluppo può essere attivata la rimozione degli scarichi, necessari al modello per la creazione delle pieghe.

Nell’ipotesi in cui si voglia costruire una protezione in lamiera che copra tutti i lati di un oggetto, spesso vanno utilizzati più componenti perché un solo elemento in lamiera non risulterebbe sufficiente. I vari componenti devono prima essere realizzati separatamente e poi montati.

Grazie allo ‘Sheetmetal Wizard‘, una procedura guidata aiuta l’utente a definire le regole per impostare le lavorazioni necessarie – quali pieghe o scantonature – su un particolare solido pieno. ThinkDesign genera i componenti necessari in funzione dei tagli e applica il corretto spessore della lamiera e le lavorazioni di piega necessarie.

Questo tipo di approccio risulta particolarmente utile in presenza di più particolari perché semplifica la parametrizzazione ed evita il passaggio di dover montare i particolari in assieme.

I singoli componenti possono essere ulteriormente modificati applicando ulteriori lavorazioni nel componente.

ThinkDesign rende disponibile una libreria di Oggetti Smart per lavorazioni tipiche della lamiera. Grazie a questo nutrito archivio è possibile applicare lavorazioni di punzonatura o lavorazioni ricorrenti quali Clip, Passacavi, Asole, Prese d’aria, Punzoni per viti ecc.

Nella vista di sviluppo, si possono facilmente riconoscere le diverse lavorazioni: si parla di imbutitura se si è in presenza di zone con facce tangenti chiuse su piano mentre se l’Oggetto Smart presenta delle pieghe queste vengono sviluppate. Nell’immagine un esempio della vista di sviluppo dell’oggetto creato.

L’utente, grazie agli Oggetti Smart ha la possibilità di acquisire, riutilizzare e condividere integralmente o solo in parte le sequenze di modellazione per poter realizzare proprie lavorazioni.

Approfondiremo l’argomento in un prossimo articolo ma è interessante spiegare che al progettista viene fornita la possibilità di ereditare la proprietà dello spessore, in modo che la lavorazione si possa adattare allo spessore del particolare in lamiera su cui viene applicato. Ciò viene reso possibile assegnando la variabile _SM_THICKNESS alle espressioni dell’Oggetto Smart che si sta realizzando.

Un altro valido aiuto è offerto dalla possibilità di applicare le lavorazioni di Sviluppa e Ripiega anche su particolari importati direttamente da file in formato STEP. La geometria statica importata, per poter essere sviluppata ha necessità di rispettare le regole di un elemento in lamiera piegata. I controlli generali da fare sul file importato sono:

• la geometria deve avere spessore costante;
• devono essere presenti gli scarichi minimi e le luci minime.

In conclusione, ThinkDesign offre un ambiente intuitivo e ricco di funzionalità per lo sviluppo e la progettazione di particolari in lamiera piegata: non richiede un ambiente specifico di modellazione 3D ma, integrandosi con le funzioni di modellazione solida, lascia all’utente la massima potenzialità nel realizzare i suoi progetti con efficacia e il minor tempo possibile.