QuickSplit:
Automatización de la separación del punzón y cavidad

Dan Marinac, Cimatron Ltd.
Abril 2000


 

 

Cuando un producto se moldea o estampa, la geometría de la pieza se debe separar de modo que las partes masculina y femenina del molde o matriz formen el producto. La superficie relacionada con esta separación se denomina superficie de partición, y las líneas de separación se denominan líneas de partición.

La extracción de la pieza de un molde o matriz requiere que el producto se diseñe con conicidad y sin negativos. El objetivo de la conicidad es ofrecer aflojamiento desde la cavidad del molde a la hora de abrir la herramienta. A continuación, en el momento de la expulsión, la conicidad permite un aflojamiento instantáneo de la pieza de plástico sin arrastre. Si las piezas tienen paredes completamente verticales, entonces se producirán marcas de arrastre en el producto a medida que éste va rozando la superficie metálica de la herramienta. La ubicación de la línea de separación y la consecuente aplicación de la conicidad en la pieza son decisiones de diseño que afectan tanto la estética como la funcionalidad del producto. Si el momento para lanzar el producto al mercado es crítico estas decisiones deben realizarse antes de que la pieza llegue al fabricante de utillajes.

 


 

 

Análisis de conicidad

El análisis de conicidad es muy importante para el diseño de las herramientas. QuickSplit permite a los diseñadores identificar los posibles problemas con los negativos y las localizaciones para mover el punzón o los postizos, y confirmar la mínima conicidad por cada lado. Las variantes de conicidad en la pieza se sombrean para identificar estas áreas problemáticas. La conicidad debe aplicarse desde las líneas de partición hasta todas las paredes de la pieza de plástico. Si no aplica correctamente la conicidad a su modelo CAD se verá perjudicado de las siguientes maneras:

  • Si no se aplica la conicidad a un archivo CAD antes de enviarlo al fabricante de moldes entonces el diseñador del molde está obligado a suponer cuál era la intención del diseñador. Normalmente el diseñador del molde no conoce la función de la pieza.
  • El diseñador de herramientas que aplica la conicidad sin conocer las piezas del cliente, la chapa metálica o los componentes consume un tiempo importante de la parte de diseño .
  • Debido a las restricciones de tiempo, los diseñadores de utillajes a menudo no comunican a los diseñadores de piezas cuáles son las paredes que se están cambiando. A menudo los diseñadores de utillajes usan un paquete CAD diferente al del diseñador de piezas de modo que aunque la industria mecánica devuelva un modelo de conicidad será difícil de juntarlo con otras piezas.
  • Muy a menudo cuando el molde se completa y las piezas no encajan, se pierde mucho tiempo al trabajar de nuevo sobre la herramienta.

 


 

 

Negativos

Los negativos son aquellas partes de la pieza que no aparecen en el dibujo de la pieza. Si un negativo se tuviese que mecanizar en un molde sin un mecanismo que lo libere, la pieza se destruiría a la hora de abrir el molde o expulsarlo. Los negativos normalmente se dividen en dos categorías: los internos y externos. Como regla general, las correderas se usan para extraer negativos externos y los patines para extraer negativos internos.

 

 

 

 


 

 

Separación automática

QuickSplit constituye un nuevo paquete de software que se usa para automatizar la búsqueda y separación del punzón, la cavidad y las correderas y ayudar al usuario a determinar el número de acciones que un molde requerirá. Tras leer en una pieza de Cimatron, IGES o cualquier otro traductor de datos y tras indicar una dirección general de extracción, QuickSplit determina automáticamente las líneas de partición y separa las caras de los moldes. QuickSplit es tolerante con las superficies con huecos, límites mal emparejados o caras extraviadas y no es necesario aplicar sobre el modelo la tecnología de tratamiento de sólidos, de modo que se ahorra un tiempo considerable en la corrección de datos. La animación del movimiento de los componentes, una sección dinámica y una división reducen el error humano y verifican el diseño de partición. QuickSplit permite varios intentos y errores en poco tiempo- así se producen direcciones de dibujo óptimas-


 

 

Proceso típico

Los diseñadores de herramientas llevan a cabo su trabajo con intentos, errores y experiencia, primero determinando la dirección de expulsión y a continuación revisando las líneas de partición resultantes, y separando las caras de molde. Las caras sueltas que no están unidas al molde (debido a huecos) permanecen en sus ubicaciones principales.

Los diseñadores entonces determinan por qué la superficie de una pieza no se separó de forma clara. En algunos casos las superficies tienen huecos entre ellos que indican que no han sido correctamente ligados al modelo. En estos casos el usuario realiza una simple operación de "arrastrar y dejar" para unir las superficies a la parte metálica deseada. En otros casos las superficies pueden indicar que el diseñador de la pieza no creó las superficies adecuadas para extraer la pieza del molde. Otros casos pueden indicar que una dirección de extracción es inadecuada y que se deben crear otras. El usuario simplemente define una dirección de extracción alternativa para determinar la acción para las correderas. Más adelante el análisis de conicidad puede controlar paredes verticales y negativos, y así las acciones de herramientas, como las correderas y los patines se pueden fácilmente llevar a cabo.

Con el software tradicional CAD/CAM, el desarrollo de las líneas de partición y superficies mediante intento o error puede llevar varias horas. QuickSplit permite que se realicen un número de intentos en tan sólo unos minutos.

Las herramientas de visualización avanzada como la animación del movimiento de los componentes, la sección dinámica y la división reducen el error humano y verifican el diseño de la pieza. Las piezas se pueden visualizar en formato sombreado para verificar la asignación correcta de las superficies internas. La visión con perspectivas permite una exploración por dentro y fuera de la pieza. Existen diferentes opciones de visualización para objetos, líneas de partición y superficies de partición.

 


 

 

Resumen

Una vez que las superficies se separan en los componentes correctos se pueden exportar de nuevo al sistema CAD/CAM para la definición del resto del molde. Los diseñadores de moldes y los asesores de costes pueden usar QuickSplit no sólo para separar el punzón, cavidad y correderas, sino que también lo usan para identificar problemas potenciales con negativos, datos de diseño de baja calidad, y para visualizar con antelación el número de acciones que un molde en particular requerirá.