شیت متال در کتیا به چه معناست؟

تولید فلزات برای همه حوزه‌های اقتصادی ضروری است.

به دلیل استحکام، سختی و دوام طولانی مدت، اجزای فلزی در کاربردها از لوازم خانگی گرفته تا قطعات ساختمانی و پانل‌های بدنه خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند.

تکنیک‌های سنتی ساخت فلز شامل شکل‌دهی، ریخته‌گری، قالب‌گیری، اتصال و ماشین‌کاری است؛ اما این کار پیشرفت زیادی کرده و امروزه با نرم افزارهای طراحی می‌توان قطعات فلزی را دقیق‌تر و سریع‌تر طراحی کرد.

به‌ طور کلی اکثر قطعات را می‌توان با استفاده از ابزار طراحی پارت و Wireframe و Surfaces ایجاد کرد.

با این حال، مواقعی وجود دارد که به قطعات خاص ورق فلزی نیاز است.

شیت متال در کتیا به شما این امکان را می‌دهد که قطعاتی را بسازید که بتوان آنها را تا کرده و باز کرد تا کار با آنها راحت‌تر شود.

اغلب اوقات، استفاده از ویژگی‌های ورق فلزی می‌تواند طراحی شما را ساده کند.

در این مقاله در مورد تمام گزینه‌های موجود در شیت متال کتیا، موارد استفاده از این گزینه‌ها و روند کار بحث خواهیم کرد.

1# ورق فلزی چیست؟

قبل از بحث در مورد نکات فنی طراحی ورق فلزی، ضروری است که بدانیم ورق فلز چیست.

این ورق از فلزی مانند آلومینیوم، برنج، تیتانیوم، نیکل، قلع و مس ایجاد شده است که به قطعات صاف نازک مانند فویل، برگ و صفحات پردازش می‌شود.

از آنجایی که آنها سبک، نازک، پایدار و الاستیک هستند، به طور گسترده در صنایع برای اهداف روکش و پوشش استفاده می‌شوند.

عملیات ورق فلزی شامل شکل‌دهی و برش روی ورق‌ها، کلاف‌ها و نوارهای فلزی برای ساخت اجزا و قطعات محصولات است.

اصلی‌ترین عملیات برای طرح‌های ورق فلزی به صورت زیر می‌باشد:

1-1# خم شدن

کرنش کردن ورق‌های فلزی حول محور مستقیم با اعمال نیرو در یک ناحیه موضعی خمشنامیده می‌شود.

در این حالت، قطعه کار روی یک بلوک قالب قرار می‌گیرد و یک پانچ به سمت پایین فشرده می‌شود و شکل دلخواه ورق فلزی را تشکیل می‌دهد.

صنایع مختلف از ابزارهای مختلفی برای خم کردن فلز استفاده می‌کنند، اما رایج‌ترین ابزارها پرس ترمز یا ترمز خمشی هستند.

2-1# کشیدن

یکی دیگر از عملیات ورق‌های فلزی، کشیدن است که به عنوان کشش فنجانی یا کشش عمیق نیز شناخته می‌شود.

این شامل کشش ورق فلز برای تشکیل یک شکل توخالی یا مقعر است.

یک نگهدارنده خالی قطعه کار را در قالب نگه می‌دارد، در همین حال، یک پانچ U شکل قطعه کار ورق فلز را مشت می‌کند.

3-1# برش زدن

بر خلاف عملیاتی که در بالا مورد بحث قرار گرفت، برش یک فرآیند ورق فلزی است که شامل برش قطعه کار با اعمال نیرو بر روی پانچ، به جای فرآیند شکل‌دهی طراحی ورق فلز است.

در این حالت، قطعه فلزی که ابتدا روی قالب قرار می‌گیرد، یک نیروی عمودی روی پانچ را تجربه می‌کند تا اثر برشی ایجاد کند و قطعه کار را برش دهد.

2# شیت متال در کتیا

شیت متال در کتیا بسته‌ای مقرون به صرفه برای طراحی قطعات و محصولات ورق فلزی و مکانیکی برای طراحان مکانیک، توسعه دهندگان محصول و مهندسان است.

این محیط کاری (Workbench) به طور خاص برای ایجاد، ویرایش و آماده‌سازی قطعاتی که از طریق فرآیندهای ورق‌کاری مانند خمکاری، برش، پانچ و غیره تولید می‌شوند، طراحی شده است.

کتیا در منوی شیت متال خود چند میز کار ارائه کرده است که با گزینه‌های ورق فلز سروکار دارند؛ ولی برخی از گزینه‌ها در بیش از یک میز کار ورق فلزی ظاهر می‌شوند.

محیط‌ های کاری اصلی برای شیت متال در کتیا موارد زیر را شامل می‌شود:

• Generative Sheet Metal Design: این محیط کاری به عنوان محیط اصلی برای طراحی قطعات ورق فلزی از ابتدا است.
  در این محیط طراحی ابزارهای متنوعی برای ایجاد دیواره‌ها (Walls)، خم‌ها (Bends)، لبه‌ها (Flanges)، برش‌ها (Cutouts)، پانچ‌ها (Stamps) و سایر ویژگی‌های مربوط به ورق‌کاری فلزات وجود دارد.
  علاوه بر این موارد، امکان کار همزمان با مدل باز شده (Unfolded) و مدل خم شده (Folded) قطعه نیز در این محیط ارائه شده است.
• Sheet Metal Design: این محیط کاری موجود در شیت متال در کتیا،  بیشتر برای ویرایش و اصلاح قطعات ورق فلزی که در نسخه‌های قدیمی‌تر کتیا (قبل از V5R14) ایجاد شده‌اند، کاربرد دارد.
• Sheet Metal Production: وقتی تمام بررسی‌ها برای تولید در نظر گرفته شده می‌توانیم از این محیط کاری شیت متال در کتیا برای آماده‌سازی قطعات ورق فلزی برای تولید و بررسی‌های مربوط به آن استفاده کنیم.
  این محیط کاربری ابزارهایی برای بررسی تداخلات (Overlap Check) و تولید فایل‌های DXF جهت استفاده در دستگاه‌های برش را ارائه داده است.
• Aerospace Sheet Metal Design: این محیط کاری موجود در شیت متال در کتیا، شامل ابزارهای تخصصی‌تری مانند Web ،Surfacic Flange و Joggle است که به طور خاص برای طراحی قطعات پیچیده ورق فلزی در صنایع هوافضا با سطوح دارای انحنای دوگانه کاربرد دارند.
  این محیط معمولاً در کنار محیط Generative Sheet Metal Design  استفاده می‌شود.

3# نقش شیت متال در کتیا

محیط‌های شیت متال در کتیا امکانات زیادی را برای شما فراهم می‌کنند و شما با استفاده از این امکانات می‌توانید فعالیت‌های زیادی را انجام دهید.

شما با استفاده از امکانات این محیط می‌توانید:

• هندسه جامد و سطح را برای تمام پروژه‌های مکانیکی خود طراحی کنید.
• برای اطمینان از قابلیت ساخت، قطعات ورق فلزی پیچیده را در هر دو نمای تا شده و باز ایجاد کنید.
• ساختار محصول صنایع دستی، اتصالات و اولین سطح سینماتیک را ایجاد نمایید.
• بر هر چالش طراحی ورق فلزی غلبه کنید.
• از راه‌حل‌های قدرتمند طراحی CATIA بدون شکستن بانک بهره ببرید و  با قابلیت‌های اصلی CATIA هر چیزی را که فکرش را بکنید طراحی کنید.
• از قوانین و استانداردهای صنعتی اثبات شده که مستقیماً در قابلیت‌های ورق فلزی CATIA تعبیه شده است، بهره مند شوید.
• هر قطعه مکانیکی و ورق فلزی پیشرفته را به راحتی طراحی کنید تا محصولات قابل تولید ایجاد کنید و طراحی خم و محفظه ورق فلز را در ورق فلزی را مدیریت کنید.
• تمام دارایی‌های فرمت CATIA را که در اکوسیستم شما به اشتراک گذاشته شده است را بخوانید و مرور نمایید و روی جدیدترین قطعات و محصولات و تجدید نظر آنها کار کنید.
• فرآیندهای طراحی با دستکاری های طبیعی و تعاملات متنی در یک تجربه کاربری یکپارچه را تسریع نمایید.
• فرآیندهای طراحی ورق فلزی خود را با پلتفرم 3DEXPERIENCE  ساده کنید.
  محتوا را از طریق جریان‌های فعالیت، چت، ویدیو و نظرات برچسب‌گذاری شده توسط کاربر در انجمن‌های اختصاصی خود در پلتفرم  3DEXPERIENCE  به اشتراک بگذارید.
• داشبوردهایی را برای نمایش‌های شخصی سازی شده با استفاده از اطلاعات همه منابع ایجاد کنید و هشدارهایی را برای فیدهای داده تنظیم نمایید.
  بدون توجه به ساختار محصول، جلسه طراحی بخش خاصی را ایجاد کنید.
• برای افزایش تصمیم گیری و سرعت بخشیدن به بلوغ طراحی، طراحی همزمان را فعال کنید.
• با مدیریت پیشرفته دسترسی دیجیتال، از مالکیت معنوی خود محافظت کنید.
• اطمینان حاصل کنید که می‌توانید قطعات ورق فلزی را در هر مرحله از طراحی تا کنید و باز کنید.
• تشخیص و ردیابی تداخل، بررسی توزیع وزن و تجزیه و تحلیل ماکت های دیجیتال با داده های مهندسی مربوطه را انجام دهید.

4# مراحل اصلی طراحی شیت متال در کتیا

روند استفاده از شیت متال در کتیا برای انجام ورق کاری، یک کار چند مرحله‌ای است که این مراحل به شرح زیر هستند:

1-4# شروع یک قطعه جدید (ورود به میز کار)

در مرحله آغاز و برای شروع یک پروژه ورق‌کاری در کتیا در گام اول باید وارد محیط کاربری شیت متال در کتیا بشویم.

برای این مورد  Mechanical Design -> Sheet Metal Design را از منوی Start انتخاب کنید.

با این کار میز کار ورق کاری شما ایجاد و نمایش داده شده و آماده استفاده است.

2-4# تعیین پارامترهای ورق

 به طور کلی  فرآیند ورق  کاری بر روی فلز به پارامترهای خاصی بستگی دارد از جمله:

• نوع ماده
• ضخامت (Thickness)
• شعاع خم (Bend Radius) و زاویه خم شدن

این تنظیمات در شیت متال کتیا تحت عنوان Sheet Metal Parameters یاد شده و در منو Insert > Sheet Metal Parameters قابل تنظیم و تغییر است.

3-4# ایجاد دیواره پایه (Wall)

دیوارها یکی از اجزای اصلی در ورق کاری می‌باشد. برای ایجاد دیواره در شیت متال کتیا از ابزار Wall استفاده می‌شود.

این دیواره می‌تواند به صورت یک صفحه ساده یا یک پروفیل ترسیم شده در اسکچ باشد.

در این مرحله با استفاده از ابزار Wall On Edge، می‌توانید دیواره‌های جدید را به لبه‌های دیواره پایه اضافه کرده و حتی زاویه خمش و طول دیواره را تنظیم کنید یا تغییر دهید.

4-4# ایجاد خم (Bend)

برای اتصال دو دیواره،  می‌توانید از ابزار Bend استفاده کنید.

خم‌ها به صورت خودکار با توجه به پارامترهای تعیین شده (مانند شعاع خم) ایجاد می‌شوند.

اندام‌های خم مختلف محیط شیت متال کتیا در یکی از حالت‌های زیر می‌تواند باشد:

• گزینه پیش فرض: خم مربوط به ناحیه مشترک دیوارهای نگهدارنده در امتداد محور خم است و هیچ تسکینی نشان نمی‌دهد.
• برجستگی مربعی: خم مربوط به ناحیه مشترک دیوارهای نگهدارنده در امتداد محور خم است و یک برجستگی مربعی به انتهای خم اضافه می‌شود. در صورت نیاز می‌توان پارامترهای L1 و L2 را تغییر داد.
• گرد: خم مربوط به ناحیه مشترک دیوارهای نگهدارنده در امتداد محور خم است و یک برجستگی گرد به انتهای خم اضافه می‌شود.
  در صورت نیاز می‌توان پارامترهای L1 و L2 را تغییر داد.
• خطی: خم باز شده توسط دو صفحه که از نقاط حدی مربوطه می‌گذرند (که با برآمدگی محور خم بر روی لبه‌های دیوارهای نگهدارنده به دست می‌آید) تقسیم می‌شود.
• مماس: لبه‌های خم بر لبه‌های دیوارهای نگهدارنده مماس است.
• حداکثر: خمش بین دورترین لبه‌های مخالف دیوارهای نگهدارنده محاسبه می‌شود.

5-4# برش‌ها و سوراخ‌ها (Cutout)

 شما با استفاده از ابزار Cutout در زیرمنوی Cutting/Stamping، سوراخ‌ها یا اشکال مورد نظر را روی ورق ایجاد کنید.

به طور معمول شیت متال در کتیا از اسکچ ترسیم شده برای برش استفاده می‌کند.

6-4# اتصال

چندین روش مختلف برای اتصال قطعات ورق فلزی در CATIA وجود دارد.

برخی از روش‌های رایج عبارت اند از:

• فلنج‌ها: فلنج‌ها را می‌توان برای اتصال دو بدنه به یکدیگر در طول یک لبه استفاده کرد.
• فلنج لبه دار: از فلنج‌های لبه دار می‌توان برای ایجاد سطح لبه دار در اطراف بدنه استفاده کرد.
• صورت‌های تقسیم شده: از صورت‌های تقسیم شده می‌توان برای تقسیم یک بدن به دو یا چند بدن استفاده کرد.
• ادغام: از ادغام می‌توان برای ترکیب دو یا چند جسم در یک جسم واحد استفاده کرد.

7-4# عملکردهای جدید

• چین‌خوردگی موضعی و باز شدن خم‌ها:در این قسمت از شیت متال در کتیا می‌توان وجه‌های مسطح را تا کرده و همچنین چهره‌های استوانه‌ای یا مخروطی را در نماهای تا شده، بدون تغییر نمای مسطح باز نمود.
• تشخیص همپوشانی: این ویژگی جدید به شما امکان می‌دهد مناطق همپوشانی را در نماهای مسطح بررسی کنید.
• آینه: با استفاده از این گزینه می‌توان یک ویژگی ورق فلزی را آینه کرد. این ویژگی یک ورق فلز را به طور متقارن نسبت به یک صفحه کپی می‌کند.
• طراحی ترکیبی: در این قسمت می‌توان قاب سیمی و ویژگی‌های سطحی را در همان بدنه جامد ایجاد کرد که بر رفتار همپوشانی و چین‌شدن/باز شدن موضعی خم‌ها تأثیر می‌گذارد.

8-4# استخراج الگوی تخت (Flat Pattern)

پس از تکمیل طراحی، با استفاده از ابزار Fold/Unfold می‌توانید قطعه را به صورت باز شده مشاهده کنید.

برای استخراج الگوی تخت، از Generative Flat Pattern استفاده کنید.

این الگو برای برش لیزری یا CNC ارسال می‌شود.

5# مزایای استفاده از شیت متال در کتیا

چندین مزیت برای انجام ورق کاری با استفاده از شیت متال در کتیا وجود دارد که موارد زیر از آن جمله هستند:

• افزایش بهره وری: با استفاده از ورق کاری در شیت متال کتیا، طراحان می‌توانند با ایجاد و اصلاح بدنه‌های فلزی جداگانه بدون نگرانی در مورد تأثیرگذاری بر بقیه طراحی، کارآمدتر کار کنند.
• انعطاف‌پذیری طراحی بهبود یافته: طراحی با استفاده از شیت متال در کتیا به طراحان اجازه می‌دهد مجموعه‌های پیچیده‌تر و دقیق‌تری از ورق‌های فلزی ایجاد کنند.
• همکاری پیشرفته: طراحان می‌توانند طرح‎های ایجاد شده را برای بررسی و بازخورد با سایر اعضای تیم به اشتراک بگذارند.

نتیجه گیری

همانطور که می‌دانیم طراحی و ایجاد ورق‌های فلزی کاری دقیق و پیچیده است.

شیت متال در کتیا محصولی می‌باشد که رابط کاربری بصری و انعطاف پذیری را ارائه می‌دهد.

در این فرایند با یکپارچه سازی به طور طبیعی تولید ورق فلزی، همان سهولت استفاده و سازگاری رابط کاربری را مانند همه برنامه‌های کاربردی V5 ارائه می‌شود.

از جمله ویژگی‌های برتر این محصول این است که به عنوان یک محصول مقیاس پذیر، تولید ورق فلزی را می‌توان در همکاری با سایر محصولات همراه فعلی یا آینده مانند طراحی ورق فلزی و پیش نویس تولیدی در CATIA V5 استفاده کرد.

گسترده‌ترین مجموعه برنامه‌های کاربردی در صنعت نیز از طریق قابلیت همکاری با CATIA Solutions نسخه 4 قابل دسترسی است تا پشتیبانی از فرآیند توسعه کامل محصول از مفهوم اولیه تا محصول در حال اجرا را فراهم کند.