4 - 2003

Подготовка производства изделий из пластмасс в «АБ Универсал»

Константин Евченко

Мы продолжаем знакомить наших читателей с компаниями, успешно применяющими на своем производстве программные продукты фирмы Delcam plc. На этот раз корреспондент журнала «САПР и графика» вместе с представителем компании Delcam plc в России Наталией Погодаевой посетил московский офис фирмы «АБ Универсал». Мы попросили генерального директора ООО «АБ Универсал» Андрея Владиславовича Бояринцева и начальника подразделения CAD/CAM Леонида Борисовича Кемарского ответить на наши вопросы и показать производство. picture

«САПР и графика»: Андрей Владиславович, расскажите, пожалуйста, чем занимается ваша компания.

Андрей Бояринцев: ООО «Инженерная фирма АБ Универсал» существует с 1990 года. Основная сфера нашей деятельности — подготовка производства изделий из пластмасс. Под этим подразумевается вся современная технологическая цепочка, начиная от геометрического моделирования и заканчивая выходом пластмассового изделия из пресс-формы, иными словами, от идеи до детали.

Когда мы приступили к развитию направления проектирования пресс-форм, в нашей стране только начинали складываться требования к современному конструкторскому бюро, его технологической оснащенности, поэтому мы изучали в основном зарубежный опыт. По моему мнению, нам удалось собрать интересный набор современных технологий, применяемых в подготовке производства пластмассовых изделий.

Помимо того что мы выполняем производственные заказы, наша компания является дистрибьютором таких фирм, как Moldflow Corporation в области компьютерного анализа, Objet Geometries, MK Technology, AXSON в области прототипирования, DME, Drei-S-Werke, Thermoplay, «Тантал-ЕОС Нормалиен» в области поставки нормализованных деталей пресс-форм, а также ряда других, занимающихся поставкой оборудования и материалов. Другими словами, мы одновременно являемся разработчиками и дистрибьюторами и работаем по принципу: то, что мы продаем, мы используем и сами, и наоборот.

СГ: Какие компании являются вашими основными заказчиками?

А.Б.: Изделия из пластмассы со сложной геометрией, на которых мы специализируемся, наиболее часто применяются в автомобильной промышленности — это различные световые приборы, облицовка салона и т.д., а также при производстве бытовой техники: утюгов, пылесосов и т.п. Нашими основными заказчиками являются предприятия — поставщики АвтоВАЗа. Кроме того, среди наших заказчиков — Димитровградский завод светотехники, «Автосвет», Завод им. Дегтярева, минский «Атлант», «Стинол», Уфимское АПО и многие другие предприятия. Нашими клиентами являются как производители серийной продукции, так и изготовители оснастки. picture

СГ: Как выглядит типовой процесс подготовки производства изделий из пластмасс?

А.Б.: После разработки виртуального трехмерного изделия в CAD/CAM-системе производится его геометрическая отработка. Для этой операции мы используем технологии механообработки модельных материалов и станки с ЧПУ фирмы I-MES. На данном этапе с заказчиком согласовывается дизайн изделия и в компьютерную модель вносятся необходимые коррективы.

На следующем этапе мы занимаемся геометрической проработкой изделия с реальной толщиной стенки. Для этого применяются технологии быстрого прототипирования — у нас есть установка послойного синтеза Quadra Tempo фирмы Objet Geometries и оборудование для вакуумного литья фирмы MK Technology.

После утверждения заказчиком геометрии будущего изделия начинается этап технологической проработки изделия, для которой используются программные продукты фирмы Moldflow Corporation. На этой стадии компьютерная модель, проверенная с точки зрения геометрии, подвергается анализу на технологичность. По завершении этой операции мы считаем изделие проработанным и приступаем к этапу разработки пресс-формы. picture

Разработка пресс-формы ведется с применением каталогов нормализованных деталей: плит, колонок, втулок, толкателей, различных агрегатов, горячеканальных систем и т.п. Затем технологическая оснастка передается в производство заказчика. Заказчик получает трехмерную геометрическую модель, управляющую программу для станка с ЧПУ, все заготовки для пресс-формы, комплект конструкторской документации, а также фрезерный инструмент, которым будет вестись обработка. Управляющие программы для станков с ЧПУ генерируются с учетом конкретного инструмента, что значительно упрощает взаимодействие с заказчиком, повышает качество изготовления оснастки и снижает вероятность брака. Как правило, мы используем инструмент фирмы Mitsubishi Carbide.

Следует отметить, что нашей конечной продукцией не всегда является пресс-форма. У нас можно заказать любой из этапов подготовки производства.

СГ: На каких этапах производства используются продукты комплекса Power Solution?

А.Б.: Программные продукты компании Delcam plc применяются нами на всех этапах проработки изделий, а потому постоянно задействуются в производственном процессе. Геометрическое моделирование и подготовка управляющих программ для станков с ЧПУ полностью ведутся нами в программных продуктах фирмы Delcam plc. picture

С компанией Delcam plc мы начали сотрудничать в 1992 году и сейчас используем практически всю линейку продуктов комплекса Power Solution: PowerSHAPE, PowerMILL, PowerINSPECT, CopyCAD, ArtCAM Pro. Правда, ArtCAM Pro мы применяем довольно редко — когда необходимо отгравировать товарный знак и т.п.

Необходимо отметить, что PowerSHAPE позволяет работать со сложными поверхностями, поэтому ограничений по сложности изделий у нас никогда не возникало.

Всего в подразделении CAD/CAM у нас три рабочих места технологов-программистов и одно место конструктора. Все они укомплектованы продуктами фирмы Delcam plc. Возглавляет подразделение CAD/CAM Леонид Борисович Кемарский.

СГ: Какие исходные данные для проектирования вы обычно получаете от заказчика?

Леонид Кемарский: Часто нам предоставляют геометрические модели, выполненные в какой-либо САПР. Это может быть CATIA, Unigraphics, Pro/ENGINEER или любая другая CAD-система. Иногда заказчики приносят нам чертежи, а бывает, что необходимо изготовить копию существующей детали.

СГ: Приходится ли вам в PowerSHAPE дорабатывать и «лечить» модели, выполненные в других CAD-системах?

Л.К.: Пакет PowerSHAPE имеет очень хорошие возможности импорта геометрии, и, как правило, модели, выполненные в CATIA, Unigraphics, Pro/ENGINEER, Cimatron, SolidWorks и некоторых других системах, в доработке не нуждаются. С моделями, созданными в системах начального уровня, бывают проблемы, но все они разрешаются средствами PowerSHAPE. picture

СГ: Приходится ли вам использовать в своей работе помимо PowerSHAPE еще какие-нибудь CAD-системы?

Л.К.: При создании 3D-моделей любой сложности возможностей PowerSHAPE достаточно, хотя для оформления конструкторской документации нам удобнее использовать SolidWorks и AutoCAD. В этом отношении у PowerSHAPE имеется пробел.

СГ: Используете ли вы при производстве пресс-форм 5-координатную механообработку?

Л.К.: Практически нет, так как для решения задач инструментального производства в 98% случаев достаточно 3-координатного фрезерования.

СГ: Как вы контролируете точность изготовления пресс-форм?

Л.К.: Свои работы мы сдаем заказчику по готовым пластмассовым деталям. Для контроля качества и оцифровки готовых изделий мы используем вместе с PowerINSPECT контрольно-измерительную руку фирмы FriulROBOT.

СГ: Применяете ли вы в своей работе новую разработку Delcam plc для автоматизированного проектирования пресс-форм — PS-Moldmaker?

Л.К.: Мы опробовали уже две бета-версии PS-Moldmaker. Должен вам сказать, что последняя бета-версия представляет собой готовый, полностью сформированный продукт, очень помогающий конструктору в работе. Пакет PS-Moldmaker позволяет нам замкнуть технологическую цепочку. Несомненно, он будет пользоваться большим спросом.

СГ: Каковы технологические ограничения на размеры выпускаемых изделий?

Л.К.: Ограничения обусловлены исключительно оборудованием заказчика, на котором будет производиться серийная продукция. У нас как проектировщиков таких ограничений нет.

СГ: Используются ли продукты Delcam plc в технологиях быстрого прототипирования?

Л.К.: Для того чтобы вырастить модель на установке быстрого прототипирования, необходимо подготовить корректную трехмерную модель в STL-формате. Эту возможность нам предоставляет продукт CopyCAD.

СГ: Расскажите, пожалуйста, подробнее о применяемых вами технологиях быстрого прототипирования.

А.Б.: Мы используем 3D-принтер Quadra Tempo, который позволяет послойно выращивать модель из фотополимера. По сравнению с технологией стереолитографии, когда жидкий фотополимер отверждается лазерным лучом, 3D-принтер не требует периодической замены лазера, что существенно снижает производственные затраты. Отверждение материала осуществляется УФ-лампами. К тому же 3D-принтер компании Objet Geometries дает толщину слоя всего 20 мкм. Малая толщина слоя обеспечивает высокое качество поверхности выращенных моделей, что становится особенно заметным на криволинейных обводах.

Впрочем, 3D-принтеры не лишены недостатков. Они не могут создавать сотовую структуру стенок детали, что пока исключает их применение для литья по выжигаемым моделям. Подобные технологии используются для литья металлов, но так как мы занимаемся изделиями из пластмассы, то для нас Quadra Tempo — оптимальное приобретение.

СГ: Какие программные продукты используются вами для анализа проливаемости пресс-форм?

А.Б.: Мы применяем предназначенные для экспертного анализа продукты фирмы Moldflow Corporation ряда Moldflow Plastics Insight (MPI) — такие как MPI/Flow, MPI/Cool, MPI/Warp, MPI/Fiber и др. С их помощью мы можем получать подробную информацию о поведении полимера на стадиях впрыска, выдержки под давлением и выдержки на охлаждение, прогнозировать ориентацию стекловолокна, коробление и т.п. Наша фирма является авторизованным дистрибьютором продуктов Moldflow, проводит обучение специалистов всех уровней и осуществляет поддержку этих продуктов.

СГ: Есть мнение, что в отношении российских пластмасс нет достоверных данных об их физических параметрах. Так ли это на самом деле?

А.Б.: Надежные данные для материалов — одно из условий достоверности компьютерного анализа. Уже около десяти лет мы занимаемся развитием базы данных для отечественных пластмасс совместно с рядом научных центров, среди которых — МГУ им. М.В.Ломоносова и Институт нефтехимического синтеза им. А.В.Топчиева РАН. И в этой работе наилучших результатов удается достичь при сотрудничестве с фирмами — изготовителями материалов. Пример такого сотрудничества — наши совместные работы с компанией «Полипластик-Технопол» по определению характеристик композиций полипропилена и полиамидов. Надеемся, что выполненные нами полторы сотни расчетов реальных изделий являются для наших заказчиков лучшим подтверждением надежности данных и эффективности анализа Moldflow.

СГ: Какие каталоги нормализованных элементов пресс-форм вы используете?

А.Б.: Мы уже много лет работаем с каталогами нормалей фирмы EOC. Недавно ее приобрела компания DME, которая, с учетом американского рынка, является мировым лидером. Сейчас мы можем выбирать нормали как по каталогу EOC, так и по каталогу DME. Горячеканальные элементы мы поставляем по каталогу Thermoplay.

СГ: С какими российскими компаниями у вас сложились тесные партнерские отношения?

А.Б.: Мы поддерживаем тесные деловые контакты с компаниями «Делкам-Урал» и «Делкам-Москва». Кроме того, мы договорились с фирмой «Инженерные технологии» о представительстве в Санкт-Петербурге.

СГ: Сотрудничает ли ваша фирма с зарубежными заказчиками?

А.Б.: Мы сейчас ориентированы на российский рынок, но среди наших клиентов есть совместные и иностранные предприятия, расположенные в России. По уровню технологической оснащенности наша компания не уступает многим западным фирмам. Однако выход на серьезный западный рынок в области конструирования и изготовления пресс-форм прежде всего связан с проблемой несоответствия наших стандартов западным. Сейчас мы считаем, что интереснее конкурировать с западными фирмами на российском рынке, ведь до сих пор много заказов на сложные изделия уходит за рубеж, хотя их вполне возможно и выгодно реализовать в России.

СГ: Какие направления технологии производства вы планируете развивать?

А.Б.: Сегодня мы заинтересованы в развитии технологий получения небольших партий изделий. Нами освоена технология литья пластмассы в силиконовые формы под вакуумом, когда требуется создание партии в несколько десятков деталей. Интересна также RIM-технология литья полиуретанов при низком давлении для получения нескольких сотен деталей. В этих случаях возможно использование нестальной оснастки, срок изготовления которой короче. Кроме того, мы вплотную подошли к организации своего литьевого участка. Нашим партнером в этом начинании является фирма Ferromatik Milacron.

СГ: Спасибо за интересную беседу. Надеемся, вы еще не раз поделитесь своим опытом с нашими читателями!

«САПР и графика» 4'2003