Fabrication d’outillages et de moules

Moules, gabarits et outillages sont utilisés chaque jour dans les secteurs de l’usinage, de la plasturgie, de la fonderie et dans bien d’autres secteurs industriels. Une bonne solution FAO permet de relever les défis d’une fabrication qui requiert beaucoup de main d’œuvre et de coûts.

La variété géométrique et les innombrables propriétés des différents composants posent en effet quotidiennement de nouveaux défis aux fabricants d’outillages et de moules. L’accent est mis sur le temps d’usinage et de programmation nécessaire ainsi que sur l’exigence de précision et de qualité de surface. Il est donc essentiel de disposer de bons procédés d’usinage et, ainsi, du bon logiciel FAO.

Peu importe la complexité des tâches de fabrication d’outillages et de moules, le logiciel FAO hyperMILL® sait les résoudre efficacement. Avec hyperMILL®, chaque outil et chaque moule peut être programmé rapidement et sans erreur. Des stratégies d’Usinage Grande Vitesse et d’usinage haute performance (UGV et HPC) permettent un fraisage particulièrement efficace, tout en augmentant la durée de vie de l’outil. Pour les zones qui ne peuvent pas être fraisées, OPEN MIND propose un module continu d’électroérosion à électrode et par fil.

Défis du secteur

  • Réduction des temps de montage : usinage complet et multi-axes de plaques de moule, d’inserts et de poussoirs à l’aide de stratégies 5 axes
  • Réduction des temps de programmation : programmation CN automatisée grâce à la technologie des features et des macros
  • Réduction du temps d’usinage : stratégies UGV et HPC innovantes pour l’ébauche et la finition
  • Augmentation de la sécurité des opérations : grâce à des trajets d’outil avec contrôle de collisions et à une technique de simulation ultramoderne
  • Qualité améliorée : des stratégies de balayage optimisées minimisant l’usinage de reprise
  • Taille de lot 1 : nécessite une sécurité élevée des opérations, même dans le cas de la production sans personnel
  • Matériaux extrêmement dur : lors de la production de pièces d’une dureté supérieure à 60 HRC, des stratégies UGV et HPC efficaces sont requises pour un usinage préservant les outils et les machines

La CAO pour la FAO : une programmation efficace commence par le modèle 3D

La solution « CAO pour FAO » d’OPEN MIND est particulièrement impressionnante pour l’exécution de tâches complexes liées à la fabrication d’outillages et de moules. De l’importation des données à l’érosion – le logiciel CAO hyperCAD®-S avec son progiciel d’interface complet permet aux utilisateurs de FAO de traiter, rapidement et de manière fiable, un large éventail de données CAO. hyperCAD®-S convainc également par ses fonctions de filtrage sur mesure : en plus des filtres pour les propriétés connues telles que la couche et la couleur, hyperCAD®-S possède des filtres définis par l’utilisateur basés sur des géométries et propriétés système communes. La gestion intelligente des éléments est également assurée. Qu’il s’agisse de rectangles, de nuages de points, de maillages polygonaux ou même de trajets d’outil : le noyau CAO contient déjà des éléments importants pour la FAO, ce qui accélère considérablement la programmation.

Automatisation et standardisation simplifiées

La programmation CN est souvent le goulot d’étranglement dans la chaîne de process. La technologie des features et des macros d’OPEN MIND permet une programmation CN en un temps record, par exemple pour les plaques de moule prismatiques avec toutes leurs géométries 2,5 axes et leurs nombreux perçages pour les systèmes de refroidissement. La technologie des features et des macros permet non seulement de gagner beaucoup de temps, mais elle est également très facile à utiliser. Les codes de couleurs des poches et des perçages définis en CAO contiennent toutes les propriétés d’usinage nécessaires à la programmation complète de ces géométries de pièces avec hyperMILL®.

Stratégies de FAO pour les composants spécifiques au secteur

Stratégies 3 axesStratégies 3 axes

Poche optimisée/usinage grande avance (HFC)

hyperMILL® offre un grand nombre de fonctions pour les usinages UGV et HFC. L’utilisation d’une géométrie d’outil librement définissable permet, par exemple, une cartographie exacte des fraises à grande avance et leur prise en compte totale lors du contrôle de collision et du calcul de la matière résiduelle. En combinaison avec la fonction « poche optimisée », dans laquelle des géométries de poches circulaires ou rectangulaires sont automatiquement intégrées dans la zone à usiner, il est possible de réduire considérablement le temps d’usinage. Les mouvements linéaires de la machine permettent d’atteindre des vitesses d’avance très élevées.

Chevauchement adouci

Du fait du contact entre surfaces planes et surfaces abruptes, il arrive que la surface fraisée présente souvent des structures non souhaitées. L’option « Chevauchement adouci » permet d’optimiser la qualité des surfaces dans les zones de transition. Cette fonction est prise en charge par les stratégies de finition 3 axes et la reprise de matière résiduelle 3 et 5 axes.

Extension automatique de la surface

Afin qu’aucune trace ne soit visible sur le produit fini lors du moulage par injection, le plan de joint entre le côté buse et le côté de fermeture du moule doit être complètement étanche. Les pièces fraisées utilisées nécessitent des arêtes vives et intactes. La fonction « Extension automatique de la surface » permet aux programmeurs CN d’étendre les surfaces de fraisage sélectionnées en continu afin d’obtenir un résultat de fraisage propre. Cette fonctionnalité « CAO pour FAO » permet de ne plus avoir à faire des modifications des surfaces de fraisage dans la partie CAO.

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining

Pack performance : ébauche HPC

Les poches sont fréquentes pour les carcasses de moules et les inserts. Un gain de temps particulièrement important peut être réalisé lors de l’ébauche. Le module d’ébauche HPC d’hyperMILL® MAXX Machining est parfaitement adapté à cet effet. Cette stratégie fonctionne avec des trajets d’outils spiralés et trochoïdaux, ce qui permet de combiner des trajets de fraisage optimaux, un enlèvement de matière maximal et des temps de production le plus court possible.

Usinage tangentiel des faces planes 5 axes

L’usinage de surfaces inclinées ou planes avec le module de finition d’hyperMILL® MAXX Machining permet un gain de temps considérable. Les fraises tonneaux coniques développées à cet effet par OPEN MIND ont de très grands rayons et permettent ainsi des distances de trajets supérieures à celles des fraises sphériques. Le résultat : des surfaces optimales, une durée de vie des outils plus longue et une réduction de la durée des opérations jusqu’à 90  % par rapport à une procédure ligne à ligne réalisée avec des fraises sphériques.

Finition 5 axes de congés prismatiques

Les fraises tonneaux peuvent être utilisées de manière efficace pour créer des transitions de haute qualité entre les différentes zones de paroi. Lors de la finition en plongée ou en tirant, une avance extrêmement élevée est obtenue. Ici, la fraise tonneau est utilisée comme une fraise à grande avance. L’inclinaison et le point de contact de la fraise tonneau sont calculés automatiquement.

ÉlectrodeÉlectrode

hyperCAD®-S Electrode

Dans la fabrication d’outillages et de moules, la fonction d’érosion doit assurer des tâches importantes afin de produire des zones à arêtes vives et non fraisables. Le module Électrode HyperCAD®-S Electrode automatise la création et la programmation d’électrodes. Le programmeur CN sélectionne les surfaces à éroder sur la géométrie de la pièceet le module Électrode hyperCAD® créé les électrodes adéquates et sans collision. Ainsi, hyperCAD®-S prolonge automatiquement les surfaces d’électrode si nécessaire et déduit la pièce brute et le support. La transition s’effectue sans encombre dans le logiciel FAO hyperMILL® en se basant sur la géométrie ainsi que sur les données technologiques.

Meilleurs résultats d’usinage et usinage de reprise minimisé

Le logiciel de CAO/FAO hyperMILL® offre des stratégies de fraisage FAO très élaborées, un module Electrode intégré et une solution intégrée d’électroérosion par fil. Un procédé parfait pour les surfaces visibles et invisibles est donc disponible pour chaque type d’opération d’usinage. Qu’il s’agisse d’usinage d’un matériau dur ou souple, hyperMILL® offre toujours une multitude de stratégies efficaces pour toutes les exigences que requièrent la fabrication d’outillages et de moules.

Avec le logiciel FAO hyperMILL®, les stratégies 5 axes simultanés sont aussi faciles à programmer que les stratégies 3 axes. Grâce aux stratégies FAO 5 axes, l’utilisateur peut utiliser des outils courts et stables et obtenir ainsi la plus grande sécurité possible.
Grâce aux stratégies 5 axes, les processus d’érosion pour les cavités profondes sont grandement facilités. Des stratégies de balayage optimisées et innovantes lors d’opérations de finition et de reprise de matière résiduelle aident à éviter les transitions et les arêtes visibles. Même la dilatation thermique de la broche ne nuit pas à la qualité des surfaces, garantissant ainsi des résultats toujours impeccables.
L’objectif absolu est de toujours obtenir une qualité optimale et d’éviter ainsi des usinages de reprise longs et coûteux.

Références

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

Module Electrode continu : travailler efficacement dans un seul environnement de fonctionnement

Certaines zones de composants doivent être érodées en raison de leur surface ou de leur géométrie. C’est pourquoi, OPEN MIND a développé un module Electrode intégré qui s’intègre parfaitement dans le logiciel CAO/FAO : hyperCAD®-S Electrode prend en charge l’ensemble du processus de fabrication des électrodes – le tout à partir d’une seule interface utilisateur. Avec hyperCAD®-S Electrode, vous pouvez obtenir des électrodes à partir des données CAO, et créer ensuite le programme CN pour le procédé de fraisage. Qu’il s’agisse de graphite ou de cuivre : des stratégies UGV et HPC efficaces sont utilisées pour un usinage rapide, sécurisé et en douceur d’une large gamme d’électrodes. Avec des macros d’usinage prédéfinies, les électrodes peuvent également être programmées automatiquement en un temps record. Toutes les données technologiques et de pièce sont automatiquement reprises dans hyperMILL® pour le processus d’érosion. L’utilisateur sélectionne l’électrode correspondante et crée le programme CN pour l’usinage. Grâce à la connexion au logiciel partenaire CERTA, hyperCAD®-S Electrode peut également être intégré dans des lignes d’automatisation et des procédés entièrement automatisés.

Les avantages en un coup d’œil

  • La CAO pour la FAO : hyperCAD®-S pour une analyse et une préparation optimales des composants
  • Solution complète pour toutes les opérations d’usinage : fraisage, électroérosion par enfonçage et par fil, tournage en une seule interface utilisateur
  • Programmation simple : intuitive et prise en charge par des stratégies automatiques
  • Sécurité élevée des opérations : des trajets de fraisage optimaux ainsi qu’une simulation et une prévention fiable des collisions
  • Stratégies d’ébauche et de finition optimisées : pour des opérations d’usinage particulièrement efficaces tout en préservant les outils et les machines, même avec des matériaux durs et difficiles à usiner
  • Degré d’automatisation élevé : technologie des features et des macros, jusqu’à l’automatisation complète du projet

Productivité accrue grâce à des opérations sécurisées

Avec des « équipes fantômes » la nuit et le week-end, l’industrie de la fabrication d’outillages et de moules peut augmenter sa productivité de manière décisive, ce qui implique toutefois de respecter les exigences les plus élevées en matière de sécurité et de stabilité. Le logiciel de FAO hyperMILL®, avec ses trajets d’outil soumis à un contrôle de collisions et ses simulations à la pointe de la technologie, constitue une composante importante de la production sans ou avec peu de personnel. La simulation basée sur le code NC hyperMILL® VIRTUAL Machining représente les mouvements réels exacts de la machine, donnant ainsi à l’utilisateur une sécurité maximale. Outre la simulation, hyperMILL® VIRTUAL Machining offre également de nombreuses possibilités d’analyse et d’optimisation des procédés de fabrication.
Pour la fabrication d’outillages et de moules, c’est un pas vers l’industrie 4.0, afin de rester compétitif à l’avenir.

Galerie

Vidéos

Témoignages clientsTémoignages clients


M.R. Mold & Engineering Corp.

Rick Finnie parle de sa réussite avec le logiciel hyperMILL®. (en anglais)

Usinage 5 axesUsinage 5 axes


Usinage 5 axes : souris Makino

Cette pièce de démonstration a fait l’objet d’un atelier en coopération avec Makino et sert d’exemple d’usinage d’une cavité programmée avec hyperMILL® et son pack MAXX Machining. Performance MAXXimale avec le module d’ébauche et de finition haute performance. Grâce à des stratégies 5 axes et à des outils puissants tels que les fraises tonneaux, cette pièce a été fraisée en peu de temps – et avec une qualité de surface élevée.

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining


hyperMILL® MAXX Machining : exemple d’usinage haute performance

Usinage ultraperformant d’une pièce de démonstration avec les stratégies de perçage, d’ébauche et de finition d’hyperMILL® MAXX Machining. Usinage 5 axes sur un DMG MORI DMU 85 monoBLOCK.
Matériau : acier 1,1730 (C45)