Autodesk: Durchgängige IT-Kette vom Produktdesign bis zum Formenbau

Genau auf den Kunststoffbereich abgestimmte CAD-Lösungen berücksichtigen sowohl die Formteil- als auch die Werkzeugkonstruktion und binden alle vor- und nachgelagerten Entwicklungsschritte mit ein. Ergebnis ist ein prozesssicheres Spritzgießwerkzeug, das zudem schnell und weitgehend automatisch konstruiert werden kann.

Steht das äußere Design eines Kunststoffteils, geht es an die detaillierte Konstruktion. Optimiert werden dabei die technische Ausführung, die Fertigungs- und Montageeigenschaften. Die aktuelle Version von Autodesk Inventor enthält laut Anbieter Autodesk speziell für diese Aufgabe die "Plastic Features". Das sind Makro-Funktionen, mit denen sich die für Kunststoffteile typischen Konstruktionsmerkmale einfach konstruieren lassen sollen: Gitter, Schnapphaken, Schraubensitze oder Rippen seien mit Eingabe weniger Parameter nahezu automtisch in die Konstruktion einzufügen. Für die Konstruktion des Spritzgießwerkzeugs wurde mit der Autocad Inventor Tooling Suite (AIT) eine Speziallösung entwickelt, die auf Inventor basiert und alle wichtigen Funktionen zur weitgehend automatisierten Konstruktion von Formen für das Spritzgießen biete. AIT decke den gesamten Arbeitsablauf ab, von der Formtrennung über die Normalien bis zur Zeichnung und Stückliste.

Mit der AIT lasse sich ein Bauteil weitgehend automatisch in zwei Formhälften trennen. Die Trennlinie wird automatisch berechnet. Bei der Erstellung der Trennfläche schlägt das System eine Standardgröße des Werkzeugs vor, wobei sich die Vorgaben verändern lassen. Auf Basis der definierten Trennfläche wird das Werkstück bzw. die Kavität geteilt, wodurch sich die Formen der Kern- und Düsenseite ergeben. Anschließend werden eventuell notwendige Seitenschieber konstruiert. Die vollständige Assoziativität mit dem CAD-Modell aus Inventor stellt sicher, dass Änderungen am Formteil automatisch in die Werkzeugkonstruktion übernommen werden. Wenn bei Formteilfamilien mehrere Formnester benötigt werden, lässt sich mit AIT deren Layout, beispielsweise eine kreisförmige oder rechteckige Anordnung, automatisch erzeugen.

Die richtige Auslegung und Konstruktion des Angusssystems kann ebenafalls automatisiert werden: Vorkonfigurierte Formen helfen bei der Erstellung von Angusspunkten, -stegen, -kanälen, -kegeln und Auswerfereinheiten. Zur richtigen Auslegung des Systems kann man weitere Autodesk Moldflow-Analyse-Funktionen einsetzen, mit denen sich zum Beispiel das Angusssystem von Mehrfachkavitäten ausbalancieren lässt. Beim Thema Temperierung wartet Moldflow ebenfalls mit interessanten Details auf, beispielsweise zur Analyse der Temperaturverteilung in der Form. Ist nach einigem virtuellen Probieren das Kühlsystem richtig ausgelegt, kann man mit AIT die Kühlkanäle erstellen und in die Formbasis einfügen. Hilfe bietet dabei ein Katalog mit vordefinierten Kühlkomponenten und Normteilen, beispielsweise Anschlussklemmen, Verschlussschrauben und O-Ringen. Kataloge diverser Normalienlieferanten sind Bestandteil des Systems.

Ist das Werkzeug fertig konstruiert, muss es natürlich noch gebaut werden. Da bei der Fertigung von Spritzgießwerkzeugen neben dem Fräsen und Bohren das Senkerosion eine wichtige Rolle spielt, unterstützt AIT unter Verwendung Boolescher Operationen die manuelle Elektrodenkonstruktion.

Die vollständige Assoziativität des Werkzeugs mit dem CAD-Modell stellt laut Softwareentwickler sicher, dass Konstruktionsänderungen automatisch in die Werkzeugkonstruktion übernommen werden. Außerdem sei die Inventor Tooling Suite technologisch eng mit Autodesk Moldflow verzahnt. Damit werde der Spritzgießwerkzeugbau zum Bestandteil des gesamten Entwicklungsprozesses – vom Produktdesign bis zur Abmusterung.

Weitere Informationen: www.autodesk.de/formenbau

VDI-Tagung „Kunststoffe im Automobilbau“, 17.-18. März 2010, Mannheim, Stand im Simulationscafe

Autodesk GmbH, München

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