Điều gì tạo nên sự khác biệt giữa một nhà thiết kế máy móc tầm trung và một chuyên gia thiết kế? Kết quả của công việc sẽ tự khắc nói lên điều đó khi mọi thứ có độ ăn khớp với nhau đúng theo như mong đợi. Nếu bạn đã từng chứng kiến một ai đó cố gắng gõ hoặc đập các chi tiết kim loại tấm để đạt được một mức độ vừa vặn mong muốn, thì bây giờ hãy cùng xem cách mà các công cụ SOLIDWORKS Sheet Metal có thể giúp bạn giảm bớt các vấn đề phổ biến và những yếu tố cản trở năng suất nhất trong quy trình sản xuất các chi tiết kim loại tấm.

Việc trải phẳng (Flats) bị sai hoặc không đồng nhất!

Đây là một trong những vấn đề phổ biến nhất mà SOLIDWORKS sheet metal có thể giải quyết!

Kim loại sẽ co giãn khi bị uốn. Các sắc thái và phép tính về mức độ co giãn này phụ thuộc vào đường kính công cụ, tính chất và độ dày của kim loại. Ngày nay vẫn có những xưởng sản xuất không sử dụng các tính năng này mà chỉ ước lượng tất cả mọi thứ. Và hậu quả là, các sai sót chắc chắn sẽ xảy ra và phế liệu sẽ chất đống khi các nhà thiết kế cố gắng giải quyết cách "may mắn" hoặc các thợ chế tạo cố gắng "gõ" những chi tiết này trở lại đúng vị trí chính xác. Và giờ đây thì ta không còn những thứ "may mắn" hay "gõ" này nữa!

Cách tốt nhất để có được một sản phẩm ổn định là sử dụng các bảng được tích hợp sẵn trong SOLIDWORKS. Hãy dành thời gian để thiết lập và sử dụng chúng cho mọi chi tiết. SOLIDWORKS có thể tính toán và rút ngắn các trải phẳng một cách phù hợp bằng cách sử dụng các bảng này. Mặc dù điều này có vẻ tầm thường đối với một số chi tiết, nhưng khi một chi tiết cần phải được uốn cong nhiều hơn 2-3 lần, thì việc "may mắn" giải quyết được là chuyện không thể.

Bạn hãy xem ví dụ trong Hình 1 bên dưới. Hãy lấy một chi tiết có hình học đơn giản như thế này và xử lý mà không có các tính toán uốn hợp lý – và đúng như suy đoán, kết quả thu được sẽ luôn là một chi tiết xiêu vẹo.

Hình 1

Vấn đề khớp nối và lắp ráp - Các chi tiết không ăn khớp chính xác

Vấn đề này bắt nguồn từ nhiều nguyên nhân tiềm ẩn thường bị bỏ qua. Dưới đây là một số lỗi phổ biến nhất:

Các nhà thiết kế thường không quan tâm đến việc các mép là mép trong hay mép ngoài khi các chi tiết được ghép nối với nhau, và bỏ qua độ dày mép khi tính toán dung sai trong thiết kế. Điều này dẫn đến lỗi chồng chéo đáng chú ý, khiến cho các chi tiết bị quá dài hoặc quá ngắn. Kết hợp thêm với vấn đề trừ hao khi uốn cong, việc phế liệu chất đống là điều khó tránh khỏi.

Hầu hết các nhà thiết kế quen thuộc với phương pháp mô hình hóa từ dưới lên, nghĩa là các chi tiết tấm kim loại được tạo riêng lẻ và sau đó được lắp ráp lại với nhau.

Thực tế, để đảm bảo dung sai tốt nhất, hầu hết các cụm chi tiết tấm kim loại nên được xây dựng theo phương pháp từ trên xuống. Bằng cách này, mỗi chi tiết có thể được xây dựng tại vị trí của mình để tạo ra độ vừa khít hoàn hảo. Việc căn chỉnh lỗ, định hướng mép, tạo khấc, uốn cong và tạo vát mép các chi tiết trở nên dễ dàng hơn nhiều khi tất cả các chi tiết được thiết kế trong một định dạng chi tiết đa thân. Khi các mép và hình học bắt đầu chồng lên nhau, phương pháp tạo chi tiết này trở nên hiệu quả hơn nhiều cho việc tạo ra các cụm lắp ráp kim loại tấm vì người dùng không cần phải liên tục chuyển đổi qua lại giữa các chi tiết nhỏ này để điều chỉnh. Khi các chi tiết cần nhiều điểm căn chỉnh như cụm chi tiết bên dưới (Hình 2), việc sử dụng phương pháp mô hình hóa từ trên xuống để đặt các lỗ và mép sẽ hợp lý hơn nhiều.

Hình 2

Xử lý góc phức tạp - Xử lý khoảng trống và tạo vát mép hoàn hảo

Khoảng trống, lỗ hổng và hàn kín chi tiết sau đó mài giũa lại, tất cả quy trình này chỉ bởi vì có ai đó không thể tính toán được hình dạng gấp lại của một vị trí nhỏ nào đó. Đây là vấn đề thường gặp và tốn kém mà nhiều công ty bỏ qua, tốn kém cả thời gian và chi phí nhân công để thợ chế tạo vá các lỗi do nhóm thiết kế gây ra, dù có biết hay không, dẫn đến chất lượng sản phẩm giảm sút.

Các vát mép phức tạp cũng không phải là chuyện đùa. Hầu hết các nhà thiết kế không thể tính toán thủ công trong 2D để tạo ra mặt phẳng tốt, nhưng SOLIDWORKS có thể thực hiện điều này dễ dàng bằng lệnh "Miter Flange". Hãy xem Hình 3 và 4. Nếu các khoảng trống này không đủ khít, việc làm phẳng và chỉnh sửa các khấc ở góc sẽ là một trong những cách nhanh nhất và chính xác nhất để tạo ra một hình dáng hoàn hảo, giảm thiểu phần lớn các công việc.

Hình 3

Hình 4

Xuất sang CNC sử dụng DXF

Với SOLIDWORKS, việc gửi các chi tiết đi gia công chưa bao giờ dễ dàng hơn. Do đó, việc đơn giản hóa toàn bộ quy trình sản xuất nên là mục tiêu hàng đầu của các công ty đã và đang đầu tư vào công nghệ này.

Sau khi đã cân nhắc tất cả các yếu tố được liệt kê ở trên để tạo ra một mặt phẳng tốt, việc tiếp theo là xuất ra tệp .DXF với thao tác đơn giản chỉ là nhấp chuột phải vào mặt phẳng của chi tiết. Thậm chí còn có một số add-in có thể trích xuất tất cả các mặt phẳng ra khỏi một thư mục, tạo các tệp DXF và cho phép lồng các chi tiết lại với nhau để giảm thiểu phế liệu trong một lần thực hiện.

Mặc dù mặt phẳng được tạo trong môi trường 3D bằng SOLIDWORKS, nhưng nhiều công ty vẫn thường lưu và sửa đổi các tệp DXF và mã code gia công bằng phần mềm và công cụ 2D. SOLIDWORKS có khả năng kết nối với một số sản phẩm lồng và giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian trong quá trình sửa đổi các tệp DXF cũng như tạo đường dẫn công cụ để cắt các mặt phẳng này. Việc thực hiện theo cách cũ tốn rất nhiều công sức và các công ty có thể tiết kiệm tối đa chi phí bằng cách đầu tư cẩn thận vào các giải pháp lồng phù hợp, giúp SOLIDWORKS truyền đạt chính xác dữ liệu sản xuất đến các máy CNC.

Nói về khả năng kết nối, hầu hết các add-in phần mềm CNC trong SOLIDWORKS có thể tự động truyền thông tin đường uốn vào máy mà không cần người dùng hoặc người vận hành can thiệp. Chỉ cần đặt kim loại lên và đạp bàn đạp.

Một mối quan ngại phổ biến khác là các công cụ đục lỗ vẫn được chèn thủ công trong môi trường 2D hoặc được thêm thủ công vào tệp .DXF trong phần mềm CAM cho công đoạn đục lỗ. Nhưng hầu hết các phần mềm này thực sự có thể chấp nhận dữ liệu mà SOLIDWORKS có thể tạo ra trong tệp DXF để hoàn toàn bỏ qua quy trình này! Điều này giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian khi xử lý các khuôn mẫu lớn vì việc nhấp chuột hoặc tìm thủ công các vị trí đục lỗ tốn nhiều thời gian, có thể dẫn đến lỗi đục thiếu và các vấn đề trong sản xuất do lỗi của người dùng.

Nếu bạn có thể nắm bắt tất cả thông tin này và thiết kế các chi tiết của mình theo hướng có thể sản xuất được, thì năng suất của bạn sẽ tăng vọt. Đây là điều phân biệt giữa một nhà thiết kế máy móc giỏi và một nhà thiết kế tuyệt vời, bởi vì bạn sẽ không muốn công lao của mình được đo bằng phế liệu đâu.