Fabricación de moldes y matrices

Los moldes, el utillaje y las matrices utilizan en el día a día del tratamiento de metales y plásticos, en fundiciones y en otras áreas de la industria. La solución correcta de CAM ayuda aquí a superar los desafíos que presenta la fabricación, siempre tan cargada de costes y de trabajo.

En concreto, la variedad geométrica y las incontables y distintas propiedades de las piezas suponen nuevos desafíos diarios para los fabricantes de moldes y matrices. En estos se centran los tiempos de programación y mecanizado necesarios, así como la demanda de la mayor precisión posible y de las mejores superficies. Por ello resulta especialmente importante contar con los procesos de mecanizado adecuados, y esto nos lleva de nuevo a la necesidad de disponer del software de CAM adecuado.

Así, no importa lo exigentes que sean las tareas en la fabricación de moldes y matrices: con el software de CAM hyperMILL® se podrán solucionar con eficiencia. Desde estructuras de moldes y pasadores hasta los propios moldes, con hyperMILL® es posible programar cada matriz y cada molde de forma rápida y sin errores. Las estrategias de corte de alta velocidad y las de corte de alto rendimiento (HSC y HPC) permiten ejecutar un fresado especialmente eficiente aumentando al mismo tiempo la vida útil de las herramientas. Para las áreas que no se pueden fresar, OPEN MIND ofrece un módulo de electrodos y de electroerosión integrados.

Desafíos del sector

  • Reducción de los tiempos de preparación: mecanizado completo e indexación multieje de placas de molde, inserciones y pasadores mediante las tecnologías de 5 ejes
  • Reducción de los tiempos de programación:programación NC automatizada gracias a la tecnología de macros y operaciones
  • Reducción de los tiempos de mecanizado: innovadoras estrategias HSC y HPC para el desbaste y el acabado
  • Aumento de la seguridad de procesos:mediante trayectorias de herramientas a prueba de colisiones y la tecnología de simulación más moderna
  • Mejora de la calidad: los ciclos de acabado minimizan el repasado
  • Tamaños de lote 1: exige una gran seguridad de proceso incluso en la fabricación automatizada (sin personas)
  • Material extremadamente duro: en el caso de componentes con conformados de una dureza superior a 60 HRC es necesario contar con las eficientes estrategias HSC y HPC para ejecutar un mecanizado que proteja tanto la máquina como las herramientas

CAD para CAM: la programación eficiente comienza con el modelo 3D

En la fabricación de moldes y matrices, con las tareas especialmente complejas que ello conlleva, la solución «CAD para CAM» de OPEN MIND resulta especialmente sorprendente. Desde la importación de datos a la erosión, el software de CAD hyperCAD®-S, con su amplio paquete de interfaces, permite al usuario de CAM procesar los más diversos datos de CAD de forma rápida y segura. hyperCAD®-S convence además con las funciones de filtro a medida: además de los filtros para propiedades conocidas, como capa y color, hyperCAD®-S dispone también de filtros definibles por el usuario basados en geometrías habituales y en propiedades de sistemas. También se aporta una administración inteligente de elementos. No importa si se trata de rectángulos, nubes de puntos, mallas poligonales o trayectorias de herramientas: el núcleo de CAD ya contiene los elementos de CAM relevantes, lo que consigue acelerar enormemente todos los procesos.

Automatización y estandarización simplificadas

La programación NC suele ser el cuello de botella de la cadena de procesos. La tecnología de operaciones y macros de OPEN MIND permite una programación NC en tiempo récord, por ejemplo, en placas de molde prismáticas con todas sus geometrías 2,5D y una gran variedad de agujeros para sistemas de refrigeración. La tecnología de operaciones y macros no solo conlleva grandes ahorros de tiempo, sino que también es muy fácil de aplicar. Los códigos de color establecidos en CAD para cajeras y agujeros contienen todas las propiedades del mecanizado para programar por completo estas geometrías con hyperMILL®.

Estrategias de CAM para componentes típicos de sector

Estrategias 3DEstrategias 3D

Cajera adaptativa /Corte de alto avance (High-Feed-Cutting, HFC)

hyperMILL® ofrece una amplia variedad de funciones para el mecanizado HSC y HFC. Mediante el uso de una geometría de herramienta de forma libre se representarán con exactitud, por ejemplo, fresas de avance elevado, y se tendrán completamente en cuenta tanto en el control de colisiones como en el cálculo de material restante. En relación con la función «Cajera adaptativa», a la hora de adaptar automáticamente las geometrías de cajera circular o rectangular en la zona que se va a mecanizar, es posible reducir enormemente los tiempos de mecanizado. De esta forma se alcanzan valores de avance muy elevados mediante los movimientos lineales de la máquina.

Solapamiento suave

Si las áreas de pieza planas e inclinadas chocan entre sí, la superficie fresada presentará estructuras no deseadas. Con la opción «Solapamiento suave» es posible optimizar la calidad de las superficies en las áreas de transición. Las estrategias de acabado 3D, así como el mecanizado de material restante 3D y de 5 ejes, son compatibles con esta función.

Extensión automática de superficies

De esta forma, para que en la fabricación por inyección no haya ningún resalte visible en el producto final, el plano de separación en la construcción de moldes entre el lado de troquel y el lado de cierre debe ser completamente estanco. Para ello, las piezas fresadas implicadas necesitan aristas vivas e intactas. Con la función «Extensión automática de superficies», los programadores NC pueden extender de forma envolvente las superficies de fresado seleccionadas para obtener un resultado de fresado limpio. Esta función «CAD para CAM» hace innecesaria la modificación previa de las superficies de fresado en el sistema de CAD.

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining

Paquete de alto rendimiento: Desbaste HPC

Con frecuencia las cajeras suelen estar presentes tanto en estructuras de moldes como en inserciones. Es en los mecanizados de desbaste donde más tiempo se puede ahorrar especialmente. El módulo de desbaste HPC de hyperMILL® MAXX Machining es el más adecuado para ello. Esta estrategia trabaja con movimientos espirales y trocoidales de herramienta, lo que conlleva una combinación de trayectorias de fresado óptimas, una máxima retirada de material y los tiempos de fabricación más breves posibles.

Mecanizado tangente al plano de 5 ejes

El mecanizado de zonas inclinadas o planas con el módulo de acabado de hyperMILL® MAXX Machining permite un gran ahorro de tiempo. Las fresas de barril cónicas desarrolladas para ello por OPEN MIND presentan grandes radios, lo que permite conseguir mayores distancias entre las trayectorias en comparación con las fresas esféricas. El resultado son superficies óptimas, mejores tiempos de herramienta en vacío y un importante ahorro de tiempo de hasta el 90 por ciento frente a los procesos de contorneado con fresas esféricas.

Acabado de 5 ejes de redondeos prismáticos

Para crear transiciones de gran calidad entre distintas zonas de pared se pueden utilizar las muy eficientes fresas de barril. Con el acabado de descenso y tracción se alcanza una velocidad de avance extremadamente elevada. Así, se emplea la fresa de barril indexada según el principio de una fresa de alto avance. La posición y el punto de contacto de la fresa de barril se calculan automáticamente.

ElectrodeElectrode

hyperCAD®-S Electrode

En la fabricación de moldes y matrices, la electroerosión debe asumir importantes tareas para mecanizar áreas de pieza con aristas y no fresables. El módulo para electrodos hyperCAD®-S Electrode automatiza la fabricación y programación de electrodos. El programador NC elige las superficies de la geometría de la pieza que se va a erosionar, y se crean los electrodos adecuados, de forma automática y sin colisiones. De ser necesario, las superficies de los electrodos se extienden automáticamente y se actualiza la pieza en bruto y el portaherramientas. La transferencia fluida al software de CAM hyperMILL® incluye datos tanto geométricos como tecnológicos para, a continuación, programar los electrodos con seguridad.

Mejores resultados de mecanizado y necesidad mínima de repasos

Además de estrategias de fresado CAM de amplio desarrollo, el software de CAD/CAM hyperMILL® ofrece también un módulo de electrodos y una solución integrada de electroerosión. Así se dispondrá del procedimiento perfecto para cada tipo de proceso de fabricación tanto en superficies visibles como invisibles. No importa si se trata de un mecanizado blando o duro: hyperMILL® ofrece una gran variedad de estrategias eficientes para todas las necesidades de la fabricación de moldes y matrices.

Con el software de CAM hyperMILL®, las estrategias simultáneas de 5 ejes son tan fáciles de programar como las estrategias 3D. Mediante las estrategias CAM de 5 ejes el usuario puede emplear herramientas cortas y, por ello, estables, y conseguir así la mayor seguridad de procesos posible.
Gracias a la tecnología de 5 ejes, los procesos de erosión en cavidades profundas se reducen en gran medida. En el mecanizado de acabado y de material restante, las innovadoras estrategias de fresado ayudan también a evitar los resaltes visibles. Tampoco la dilatación térmica del husillo tiene efectos perjudiciales en la estructura de las superficies, por lo que también aquí se garantizan resultados impecables.
El objetivo principal es conseguir siempre una calidad óptima y evitar las costosas y complejas operaciones de postmecanizado.

Referencias

BRG CNC Machining
Gianoplast S.A.S. di Baroni Antonio
Hirschvogel Automotive Group
M.R. Mold & Engineering Corp
Reverie Ltd

Módulo de electrodos: trabajar con eficiencia en un único entorno

Muchas áreas de pieza deben ser erosionadas debido a sus superficies o geometrías. Por ello, OPEN MIND ha desarrollado un módulo de electrodos perfectamente integrado en el software de CAD/CAM: hyperCAD®-S Electrode ayuda a ejecutar el proceso completo de fabricación de electrodos, y todo ello con una única interfaz de usuario. Con hyperCAD®-S Electrode se pueden derivar los electrodos de los datos de CAD y, a continuación, crear el programa NC para el proceso de fresado. No importa si se trata de grafito o de cobre: las eficientes estrategias HSC y HPC contribuyen a un mecanizado rápido, seguro y que protege las herramientas en las variantes más distintas de electrodos. Con las macros de mecanizado predefinidas es posible programar automáticamente los electrodos en un tiempo récord. Para el proceso de erosión, todos los datos necesarios de tecnología y componente se transfieren a hyperMILL®. El usuario elige los electrodos correspondientes y crea el programa NC para el fresado del electrodo. Gracias a la conexión con el software de nuestro socio CERTA, también es posible integrar hyperCAD®-S Electrode en las líneas de producción y en los procesos completamente automatizados.

Resumen de ventajas

  • CAD para CAM: hyperCAD®-S para el análisis y preparación óptimos de componentes
  • Solución completa para todos los mecanizados: desde el fresado, la electroerosión y la electroerosión por hilo hasta el torneado en una interfaz de usuario
  • Fácil de programar: intuitivo y ayudado por automatización
  • Gran seguridad de procesos: trayectorias de fresado óptimas, simulación fiable y detección de colisiones
  • Estrategias de desbaste y acabado optimizadas: para mecanizados eficientes y que sean cuidadosos tanto con las herramientas como con las máquinas, incluso en el caso de materiales duros y difíciles de mecanizar
  • Elevado nivel de automatización: desde las tecnologías de macros y operaciones hasta la automatización completa de proyectos

Mayor productividad gracias a la seguridad de procesos

Con los «turnos de trabajo sin personal» nocturnos y de fin de semana, es posible aumentar de forma decisiva la productividad de la fabricación de moldes y matrices, lo que conlleva unos elevados requisitos en cuanto a seguridad y estabilidad de procesos. Con las trayectorias de herramientas a prueba de colisiones y las simulaciones más modernas, el software de CAM hyperMILL® supone un importante elemento para la fabricación automatizada (sin personal) y semiautomatizada. La simulación basada en código NC de hyperMILL® VIRTUAL Machining representa con exactitud los movimientos reales de la máquina, lo que aporta al usuario la máxima medida de seguridad de procesos. Además de la simulación, hyperMILL® VIRTUAL Machining ofrece también numerosas posibilidades para el análisis y la optimización de los procesos de fabricación.
Esto supone un gran paso hacia la Industria 4.0 para el sector de la fabricación de moldes y matrices, mejorando así su competitividad de cara al futuro.

Galería

Vídeos

Testimonio de clientesTestimonio de clientes


M.R. Mold & Engineering Corp.

Rick Finnie habla sobre su éxito con el software de CAM hyperMILL®. (En inglés)

Mecanizado de 5 ejesMecanizado de 5 ejes


Mecanizado de 5 ejes: Mouse Makino

La pieza de muestra proviene de un taller realizado en colaboración con Makino y sirve de ejemplo de cavidad programada con hyperMILL® y su paquete MAXX Machining. MÁXXimo rendimiento con el módulo de desbaste y acabado de alto rendimiento. Gracias a la tecnología de 5 ejes y a las potentes herramientas, como las fresas de barril, ha sido posible fresar esta pieza de muestra en muy poco tiempo. Y todo ello con una gran calidad de superficie.

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining


hyperMILL® MAXX Machining: ejemplo de mecanizado de alto rendimiento

Mecanizado de alto rendimiento de una pieza de muestra con las estrategias MAXX de hyperMILL® para el taladrado, desbaste y acabado. Mecanizado de 5 ejes en un monoBLOCK DMG MORI DMU 85.
Material: Acero 1.1730 (C45)