Costruzione di stampi

Gli stampi, i carrelli e i punzoni sono necessari ogni giorno nella lavorazione di metalli e plastiche, nelle fonderie e in altre imprese industriali. Qui la giusta soluzione CAM può aiutare a gestire le sfide della produzione, intensa dal punto di vista del lavoro e dei costi.

La varietà geometrica e le numerose diverse proprietà dei componenti pongono ogni giorno i costruttori di stampi davanti a nuove sfide. Qui l’aspetto fondamentale è rappresentato dai tempi di lavorazione e programmazione necessari così come dalla richiesta di massima precisione e di superfici impeccabili. Per questo motivo, è importante avere a disposizione i processi di lavorazione adeguati; ciò presuppone a sua volta il software CAM corretto.

Nonostante le operazioni nella costruzione di stampi siano complesse, è possibile gestirle in modo efficiente grazie al software CAM hyperMILL®. Dalla costruzione di stampi e carrelli fino al punzone per stampi: con hyperMILL® è possibile programmare ogni punzone e ogni stampo in poco tempo e senza errori. Le strategie High-Speed-Cutting e High-Performance-Cutting (HSC e HPC) consentono una fresatura particolarmente efficiente, garantendo al contempo una durata elevata dell’utensile. Per le aree non fresabili, OPEN MIND offre un modulo continuo per elettrodi e l’elettroerosione a filo.

Sfide del settore

  • Riduzione dei tempi di preparazione: lavorazione completa e multiasse di piastre portastampi, punzoni e carrelli grazie alla tecnologia a 5 assi
  • Riduzione dei tempi di programmazione: programmazione NC automatizzata grazie alla tecnologia feature e macro
  • Riduzione dei tempi di lavorazione: strategie HSC e HPC innovative per la sgrossatura e la finitura
  • Maggiore sicurezza dei processi: grazie ai percorsi utensile a prova di collisione e alle tecnologie di simulazione più moderne
  • Miglioramento della qualità: i cicli di rettifica riducono le operazioni di ripresa
  • Pezzi unici: richiede la massima sicurezza dei processi, anche nella produzione in assenza di personale
  • Materiale estremamente duro: nei componenti che danno la forma e con una durezza superiore a 60 HRC, le efficienti strategie HSC e HPC vengono impiegate in quelle lavorazioni che richiedono l’usura minima di utensile e macchina

CAD per CAM: una programmazione efficiente inizia con il modello 3D

La soluzione “CAD per CAM” di OPEN MIND si rivela particolarmente efficiente nella costruzione di stampi, nonostante le complesse esigenze. Dall’importazione di dati all’erosione: il software CAD hyperCAD®-S, con il suo pacchetto di interfacce completo, consente all’utente CAM di elaborare diversi dati CAD in modo rapido e sicuro. hyperCAD®-S convince inoltre per le funzioni filtro personalizzate: oltre alle proprietà già note, quali livello e colore, hyperCAD®-S dispone di filtri definibili dall’utente, che si basano sulle geometrie e sulle proprietà di sistema più comuni. Anche la gestione intelligente delle entità viene presa in considerazione. Rettangoli, cloud di punti, mesh poligonali o persino percorsi utensile: gli elementi CAM rilevanti sono già contenuti nel kernel del CAD, velocizzando enormemente tutti i processi.

Automazione e standardizzazione semplice

La programmazione NC rappresenta spesso il collo di bottiglia nella sequenza dei processi. La tecnologia feature e macro di OPEN MIND consente una programmazione NC in tempi da record, ad esempio in caso di piastre portastampi prismatiche con tutte le loro geometrie 2,5D e di numerose forature nei sistemi di raffreddamento. La tecnologia feature e macro non permette solo un notevole risparmio di tempo, bensì anche semplicità nell’utilizzo. I codici colore stabiliti nel CAD per le tasche e le forature contengono tutte le proprietà di lavorazione e consentono di programmare interamente le geometrie dei componenti con hyperMILL®.

Strategie CAM per componenti tipici del settore

Strategie 3DStrategie 3D

Perfect Pocketing/High-Feed-Cutting (HFC)

hyperMILL® offre numerose funzioni per la lavorazione HSC e HFC. Mediante l’impiego di una geometria utensile liberamente definibile, è possibile, ad esempio, riprodurre esattamente frese ad avanzamento elevato e integrarle pienamente nel controllo collisioni e calcolo del materiale residuo. In combinazione con la funzione “Perfect Pocketing”, con cui geometrie di tasche circolari e rettangolari vengono adattate automaticamente all’interno dell’area di lavoro, è possibile ridurre notevolmente i tempi di lavorazione. Mediante i movimenti delle macchine lineari vengono conseguiti elevati valori di avanzamento.

Sovrapposizione dolce

Se le aree piane e verticali si incontrano, la superficie sottoposta a fresatura rivela spesso imperfezioni indesiderate. Con l’opzione “Sovrapposizione dolce” è possibile migliorare la qualità delle superfici in corrispondenza dei passaggi. Le strategie di finitura 3D così come la ripresa di materiale residuo 3D e a 5 assi supportano questa funzione.

Estensione automatica delle superfici

Affinché non ci siano bave visibili sul prodotto finito dello stampaggio a iniezione, la linea di divisione della struttura dello stampo dal lato dell’ugello e da quello di chiusura deve essere completamente ermetica. I pezzi di fresatura coinvolti hanno bisogno di spigoli affilati e integri. Grazie alla funzione “Estensione automatica delle superfici”, i programmatori NC possono allungare in modo continuo le superfici di fresatura selezionate per conseguire un risultato di precisione. Questa funzionalità “CAD per CAM” rende superflua la precedente modifica delle superfici di fresatura nel sistema CAD.

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining

Pacchetto ad alte prestazioni: Sgrossatura HPC

Le tasche si ritrovano sia nella costruzione di stampi che negli inserti. Mediante la sgrossatura è possibile conseguire un notevole risparmio di tempo. In questo caso, la soluzione più adatta è il modulo di sgrossatura HPC di hyperMILL® MAXX Machining. Questa strategia lavora con movimenti degli utensili trocoidali e a forma di spirale, generando una combinazione di percorsi di fresatura ottimali, massima asportazione di materiale e tempi di produzione ottimizzati.

Finitura tangente a Z costante a 5 assi

La lavorazione di piani verticali e orizzontali con il modulo di finitura di hyperMILL® MAXX Machining consente un enorme risparmio di tempo. Gli utensili a barile conici sviluppati appositamente da OPEN MIND vantano raggi molto ampi, consentendo così distanze maggiori tra i percorsi rispetto alle frese sferiche. Ne risultano superfici perfette, una maggiore durata degli utensili nonché un significativo risparmio di tempo, fino al 90  % rispetto al processo di finitura con frese a sfera.

Finitura a 5 assi di raccordi prismatici

Per realizzare raccordi di elevata qualità tra le diverse aree delle pareti, è possibile impiegare in modo efficiente gli utensili a barile. Nella finitura in presa, è possibile ottenere un avanzamento estremamente elevato. In questo caso, l’utensile a barile inclinato viene impiegato come una fresa ad avanzamento elevato. L’inclinazione e il punto di contatto dell’utensile a barile vengono calcolati in modo completamente automatico.

ElettrodoElettrodo

hyperCAD®-S Electrode

Nella costruzione di stampi, l’elettroerosione deve svolgere mansioni importanti nella realizzazione di aree con spigoli vivi e non soggette a fresatura. Il modulo elettrodi hyperCAD®-S Electrode automatizza la costruzione e programmazione di elettrodi. Il programmatore CAM seleziona le superfici da erodere sulla geometria del pezzo. I relativi elettrodi vengono realizzati in modo automatico senza collisioni e, in caso di necessità, ne vengono automaticamente allungate le superfici e si ricavano sia il pezzo grezzo che il portautensile. Il trasferimento diretto nel software CAM hyperMILL® contiene informazioni tecnologiche e relative alle geometrie, che successivamente consentono di programmare gli elettrodi in modo sicuro.

I migliori risultati di lavorazione e meno riprese di ciclo

Il software CAD/CAM hyperMILL® offre, oltre a strategie di fresatura CAM altamente sviluppate, anche un modulo per elettrodi continuo e una soluzione di elettroerosione a tuffo integrata. In questo modo, per ciascun processo di produzione è disponibile il procedimento perfetto per superfici visibili e non. Indipendentemente dalla lavorazione di metalli duri o morbidi, hyperMILL® offre sempre numerose strategie efficienti per soddisfare tutti i requisiti necessari nella costruzione di utensili e stampi.

Con il software CAM hyperMILL®, le strategie simultanee a 5 assi sono tanto facili da programmare quanto le strategie 3D. Grazie alle strategie CAM a 5 assi, l’utente può impiegare utensili corti e pertanto stabili e conseguire, così, la massima sicurezza dei processi.
Grazie alla tecnologia a 5 assi, i processi di erosione delle cavità profonde vengono limitati alla misura necessaria. Nelle operazioni di finitura e ripresa di materiale residuo, cicli di rettifica innovativi contribuiscono ad evitare passaggi visibili e spigoli. Persino la dilatazione termica del mandrino non si ripercuote negativamente sulle proprietà delle superfici, garantendo anche qui risultati ineccepibili.
L’obiettivo principale, però, resta sempre il raggiungimento della migliore qualità per prevenire riprese di ciclo dispendiose in termini di costi e tempi.

Modulo elettrodi continuo: lavorare in modo efficiente in un unico ambiente operativo

Alcune aree dei componenti devono essere erose sulla base della loro superficie o geometria. Per questo motivo, OPEN MIND ha sviluppato un modulo elettrodi continuo, completamente integrato nel software CAD/CAM: hyperCAD®-S Electrode supporta l’intero processo di produzione degli elettrodi, il tutto in un’unica interfaccia utente. Con hyperCAD®-S Electrode è possibile realizzare elettrodi a partire dai dati CAD e successivamente creare un programma NC per il processo di fresatura. Indipendentemente da grafite o rame: le efficienti strategie HSC e HPC permettono una lavorazione rapida, sicura e ad usura ridotta delle più diverse varianti di elettrodi. Grazie a una macro di lavorazione predefinita, è possibile programmare automaticamente gli elettrodi in tempi da record. Per il processo di erosione, tutti i dati relativi alle tecnologie e ai componenti vengono acquisiti in modo automatico in hyperMILL®. L’utente seleziona l’elettrodo corrispondente e crea il programma NC per la fresatura degli elettrodi. Grazie al collegamento con il software partner CERTA, hyperCAD®-S Electrode può essere integrato anche in percorsi di automazione e processi interamente automatizzati.

I vantaggi

  • CAD per CAM: hyperCAD®-S per analisi e preparazione ottimali dei componenti
  • Soluzione completa per tutte le lavorazioni: dalla fresatura, all’elettroerosione a tuffo e a filo fino alla tornitura, in un’unica interfaccia
  • Facile da programmare: intuitivo e supportato grazie ad automatismi
  • Elevata sicurezza dei processi: percorsi di fresatura ottimali così come simulazione e prevenzione delle collisioni
  • Strategie di sgrossatura e finitura ottimizzate: per lavorazioni efficienti, che riducono l’usura dell’utensile e della macchina, anche in caso di materiali duri e difficilmente truciolabili
  • Alto livello di automazione: tecnologia feature e macro fino alla completa automazione del progetto

Maggiore produttività grazie alla sicurezza dei processi

Con i turni macchine di notte e durante il fine-settimana, la produttività nella costruzione di utensili e stampi può aumentare notevolmente, comportando altresì requisiti elevati nella sicurezza e stabilità dei processi. Grazie ai percorsi utensile a prova di collisione e alle più moderne simulazioni, il software CAM hyperMILL® rappresenta un’importante pietra miliare per la produzione senza o a basso impiego di personale. La simulazione hyperMILL® VIRTUAL Machining basata su codice NC rappresenta in modo esatto i reali movimenti della macchina, consentendo all’utente di ottenere la massima sicurezza dei processi. Oltre alla simulazione, hyperMILL® VIRTUAL Machining offre anche numerose possibilità di analisi e ottimizzazione dei processi di produzione.
Per la costruzione di stampi, questo determina un passo verso l’Industria  4.0 e garantisce la possibilità di restare competitivi anche in futuro.

Galleria

Video

L’opinione dei clientiL’opinione dei clienti


M.R. Mold & Engineering Corp.

Rick Finnie racconta del suo successo grazie al software CAM hyperMILL®. (In inglese)

Lavorazione a 5 assiLavorazione a 5 assi


Lavorazione a 5 assi: Mouse Makino

Das Demoteil war Gegenstand eines Workshops in Zusammenarbeit mit Makino und dient als Beispiel für eine mit hyperMILL® und seinem MAXX Machining-Paket programmierte Kavität. Prestazioni MAXXime con un modulo di sgrossatura e finitura ad alte prestazioni. Con la tecnologia a 5 assi e gli utensili ad alte prestazioni come gli utensili a barile, è stato possibile fresare questo pezzo dimostrativo in breve tempo.

hyperMILL® MAXX MachininghyperMILL® MAXX Machining


hyperMILL® MAXX Machining: esempio di lavorazione ad alte prestazioni

Lavorazione ad alte prestazioni di un pezzo dimostrativo con le strategie hyperMILL® per la foratura, la sgrossatura e la finitura. Lavorazione a 5 assi su una DMG MORI DMU 85 monoBLOCK.
Materiale: acciaio 1.1730 (C45)