Proiectarea Asistata pe Calculator a Ansamblurilor Mecanice Sudate

Proiectarea asistată pe calculator a ansamblurilor mecanice sudate

CUPRINS:

Cap.1. GENERALITĂȚI:

1.1. POCESUL DE SUDARE:

1.2. MATERIALE UTILIZATE LA PROCESUL DE SUDARE:

1.3. PROCEDEE DE SUDARE:

Cap.2. NOȚIUNI GENERALE DESPRE PROIECTAREA ASISTATĂ ÎN CATIA V5

2.1. Obiectivele și posibilitățile proiectării în CATIA V5:

Cap. 3. STUDIUL DE CAZ. PROIECTAREA ANSAMBLULUI SUDAT:

3.1. Considerații generale:

3.2. Creearea unui ansamblu prin modelarea pieselor componente din interiorul productului:

3.2.1. Modelarea piesei întâi: 20

3.2.2. Modelarea celei de-a doua piesă:

3.2.3. Modelarea celei de-a treia piesă:

3.2.4. Modelarea celei de-a patra piesă:

3.2.5. Modelarea celei de-a cincea piesă:

3.2.6. Ansamblarea pieselor modelate:

3.2.7. Desenul de execuție:

Cap.4. ROLUL ȘI IMPORTANȚA PROCESULUI DE INOVARE

Generalități:

BIBLIOGRAFIE:

Cap.1. GENERALITĂȚI:

POCESUL DE SUDARE:

Procesul de sudare înseamnă totalitatea de fenomene fizico-chimice, prin intermediul cărora se crează îmbinarea dintre două elemente metalice.

Prin sudarea materialelor metalice se înțelege: „Operația de lipire între două sau mai multe piese metalice, prin incălzire și/sau aplicarea presiunii, cu utilizare sau fără a unui metal de adaos, metalul ajungând în zona îmbinării în stare plastică sau în stare topită, astfel, existând o continuitate în natura materialului pieselor îmbinate.”

MATERIALE UTILIZATE LA PROCESUL DE SUDARE:

Materiale care urmează a fi supuse procesului de sudare sunt materiale de bază (MB) și materiale de adaos (MA), care poate fi și opțional. Materialul de adaos, deobicei, este prezent în operația de sudare atunci când rostul (spațiul dintre componente) care trebuie umplut este mare sau când materialele ce trebuie îmbinate nu sunt compatibile metalurgic. Astfel, trebuie ales un material care să interacționeze (formeze soluții solide sau constituenți nefragili) atât cu primul material, cât și cu al doilea material, astfel încât materialul de adaos să realizeze puntea de legătură între cele două materiale. Materialul din care se confecționează electrodul (ME) este si el un factor important care afecteaza operația. Alegerea acestui material depinde foarte mult de natura materialelor utilizate în proces și de caracteristicile pe care trebuie sa le aibă cordonul de sudură.

PROCEDEE DE SUDARE:

Clasificarea proceedeelor de sudare se poate face după următoarele criterii:

după scop:

Sudarea de îmbinare: se realizează prin topire sau presiune.

Sudarea de încărcare: se realizează prin adăugarea unui material de adaos pe suprafața ce urmează a fi sudată.

după modul de desfășurare a procesului de sudare:

Sudare prin topire: realizată prin încălzirea locului de îmbinare a materialelor de sudat până la topire, fără utilizarea unui material de adaos

Sudare prin presiune: realizată sub acțiunea unor forțe transmise pieselor de sudat, cu încălzire locală sau fără, a acestora (uneori până la topire), cu utilizare sau fără a unui material de adaos.

după tipul de energie necesară procesului de sudare:

cu energie termică transmisă prin corpuri solide;

cu energie termochimică transmisă prin: -lichide;

-gaze;

cu descărcări electrice în gaze (sudarea cu arc electric);

cu radiații;

cu energie mecanică;

cu energie termoelectrică (sudare prin rezistență)

după asocierea procedeelor menționate mai sus:

Sudare mecanizată sub strat de flux;

Încarcare prin sudare cu plasmă;

Sudarea cu arc electric

Sudarea cu arc electric reprezintă totalitatea procedeelor de sudare electrică prin topire la care cordonul sudat ia naștere prin solidificarea comună a materialului de bază și a materialului de adaos.

Procedeul SEI (Sudarea cu Electrod Învelit) – este procedeul tradițional de sudare care este și denumit: sudare electrică manuală

Sudarea efectivă se realizează cu ajutorul unei surse de tensiune sau curent, aplicată unui electrod. Piesa urmată să fie sudată este conectată la masa sursei de tensiune. La contactul electrodului cu piesa legată la masă, se închide circuitul electric și se produce o scânteie. Intensitatea curentului este reglabilă. La procedeul acesta, materialul de adaos este furnizat de către electrodul de sudare. Sudarea cu electrod a fost îmbunătățită de Kjellberg în 1902 ajungându-se la sudarea cu electrod învelit.

Procedeul sudării automate sub strat de flux – este o metodă automatizată de sudare cu energie electrică la care învelișul pulverulent existent pe zona de suprafață a electrodului se înlocuiește cu o pulbere fină, denumită și flux presărat înainte de trecerea electrodului pe suprafața materialului.

Procedeul MIG/MAG – este îmbunătățirea procesului de sudare SEI. Deși procesul de sudare seamănă, aparatele de sudare sunt diferite.

Indiferent că este vorba de sudură robotizată sau manuală, principiile de sudare sunt aceleași. Prin diuză se canalizează gazul inert adus prin difuzor în lungul firului de sudură (electrod). Tubul de contact realizează trecerea curentului de la generator la electrod (+). Returul se face cu ajutorul unuia sau mai multor electrozi de masă conectați la elementul care urmează să fie sudat și la minusul generatorului (-).

O diferență se observă prin introducerea unui gaz protector care înlocuiește învelișul electrodului. Gazul protector protejează zona de sudare efectivă (baia metalică și arcul electric).

Arcul electric arde între un electrod care se topește și piesa ce urmează a fi sudată. Gazul de protecție este, ori inert (MIG – de exemplu: argon, heliu și amestecuri ale acestora), ori activ (MAG CO2, sau amestecuri Ar cu CO2, și/sau O2).
La sudarea oțelurilor obișnuite, de construcții sau înalt aliate se folosesc gaze active. La sudarea MIG/MAG electrodul care se folosește este așa-numitul: sârmă de sudură. Aceasta este împinsă în baie de un mecanism de avans. Înainte de contactul mecanic, sârma trece printr-o diuza de curent de la care preia energia electrică a sursei de curent care este necesară creerii arcului și pentru a topii materialul. Diuza de curent se află în interiorul diuzei de gaz. Prin orificiul dintre celor două diuze va curge gazul protector. Tensiunea aplicată arcului este cu formă de undă staționară, cu mici excepții continuă sau pulsată. Rata de depunere ajunge în aplicație la 3 – 4 kg/h.

O dezvoltare a procedeului MIG/MAG este Procedeul MIG/MAG Tandem, dezvoltat de firma germană CLOOS, introducând subprocedeul "MIG/MAG-TANDEM", ca pe o unealtă tehnologică de o productivitate mare. Reprezintă o versiune de succes și flexibilă a procedeului MIG/MAG cu două arce, la care cele două sârme electrod sunt avansate pe sensuri concurente, într-o baie topită comună. Pentru a permite un schimb dirijat, cu un grad de stropire cât mai mic, sursele de sudare sunt sincronizate electronic. În tandem, parametrii surselor pot fi reglați individual, astfel este posibil să se sudeze de exemplu cu două diametre diferite de sârmă, sau chiar cu două procedee diferite (normal și pulsat). Se pot obține cordoane sudate având o calitate deosebită, rate mari de depunere și în același timp un grad de stropire redus, la viteze de sudare care ajung frecvent la 3~4 m/min.

Procedeul WIG (TIG) – (Wolfram Inert Gas)- este o variantă provenită din sudarea SEI în mediu de gaz inert cu electrod nefuzibil.

Principiul procedeului WIG constă în crearea unui arc electric între un electrod nefuzibil din wolfram și metalul ce urmează să fie sudat. Electrodul de wolfram, arcul electric si baia de metal topit sunt protejate de gazul inert. Electrodul are doar rolul de electrod, fără rol de material de adaos; rezultă: uzura este mai lentă în comparație cu un electrod învelit. Cu ajutorul acestui procedeu se realizează topirea celor două piese ce urmează să fie sudate. Posibil, în unele cazuri, să fie necesară folosirea unui material de adaos pentru realizarea îmbinării cu geometrie și caracteristici mecanice mai bune. Avantajul acestui procedeu este că poate fi folosit la o gamă largă de materiale sudabile (otelurile carbon si aliate, cuprul, aluminiul, nichelul si aliajele acestora). Pentru a realiza sudura la astfel de materiale este nevoie de un spatiu inert în care nu poate patrunde aer (o atmosfera controlată de argon de exemplu) sau diuze de gaz protector speciale.

Procedeul de sudare cu plasmă – este o evoluție a procedeului WIG, destinată sudării mecanizate a materialelor foarte subțiri (topire progresivă) sau groase până la 8 mm.

Procedeul sudării cu flacără oxi-acetilenică – este procedeul de sudare care face parte din categoria procedeelor de sudare prin topire.

Devansat din mai multe puncte de vedere de procedee mai moderne și mai eficiente, sudarea cu flacără oxi-acetilenică este utilizată la o serie de operații de tratament termic, de reparații, de sudare a tablelor cu grosimi mai mici de 1,5 mm, cât și la tăierea și decuparea pieselor din oțel.

Sursa este o flacără oxi-gaz. Frecvent, cele două gaze sunt oxigenul și acetilena. Acetilena se obține din reacția a două substanțe chimice: carbidul și apa și se poate produce în generatoare, sau livrată în butelii. Acetilena este inflamabil, cu o ardere ridicată. Flacăra primară se folosește pentru sudare (nucleul flăcării). Arderea cu oxigen asigură temperatura ridicată a flăcării.

Procedeul sudării cu fascicul de electroni – este procedeul de sudare prin topire având ca sursă de energie un fascicol de electroni.

Se realizează prin descărcarea într-un spațiu vidat, denumit tun electronic, a unei energii sub forma unui fascicul de electroni, realizată cu ajutorul unei lentile electromangnetice necesară pentru focalizarea și deplasarea fascicolului de electroni pe suprafața materialului de sudat.

Procedeul sudării cu fascicul de fotoni (Sudarea cu laser).

Laserii folositi pentru această operație de sudare industrială sunt laseri cu gaz. Un laser cu gaz este format dintr-un mediu activ (vapori metalici sau gaz) în care atomii sunt agitați pe stări energetice superioare, creându-se o inversie de populație, între anumite nivele energetice. Prin populația unui nivel întelegem numărul de atomi din unitatea de volum, care se găsesc pe respectivul nivel energetic.

Sudarea cu laser este urmată de un tratament termic de detensionare datorită unei acțiuni al unui alt fascicul laser, la care energia luminoasă este împrăștiată pe toată suprafața cordonului de sudură obținut în urma trecerii fascicolului de sudare.

Procedeul sudurii prin presiune – reprezintă acel procedeu de sudare la care activarea energetică a procesului de sudare se realizează preponderent prin aplicarea unor presiuni ridicate de contact.

Sudarea electrică prin pressiune se poate realiza în puncte sau cap la cap:

Sudarea prin presiune în puncte – este des întâlnită în industria construcțiilor de mașini, datorită avantajelor pe care le are și în special datorită marii productivități a operației. Sudarea se realizează prin trecerea curentului între electrod și piesea de sudat. Nucleul punctului sudat se formează la suprafața de contact dintre cele două (sau mai multe) piese de sudat.

Sursa de putere constă în unul sau mai multe transformatoare. Strângerea electrozilor se poate realiza hidraulic, mecanic sau pneumatic. Cu ajutorul acestui procedeu se poate suda o gamă largă de materiale (sârme, table, etc.), de diferite tipuri de oțel sau neferoase. În funcție de dimensiunile produsului și tehnologie, se proiectează mașina. Sudarea în puncte înlocuiește nituirea și se folosește la îmbinarea prin suprapunere a tablelor metalice. Cele două piese sunt aduse în contact. În zona îmbinării se aplică un efort de compresiune cu ajutorul a doi electrozi cilindrici, conectați la secundarul unui transformator de forță. Când nucleul central al zonei ce se sudează (punctul de sudare) atinge temperatura de topire atunci sudura este de calitate.

Pentru obținera unei suduri de calitate este necesar ca miezul punctului de sudare, să fie de forma unui bob de linte cu diametrul „dm” aproape cât diametrul electroecanic sau pneumatic. Cu ajutorul acestui procedeu se poate suda o gamă largă de materiale (sârme, table, etc.), de diferite tipuri de oțel sau neferoase. În funcție de dimensiunile produsului și tehnologie, se proiectează mașina. Sudarea în puncte înlocuiește nituirea și se folosește la îmbinarea prin suprapunere a tablelor metalice. Cele două piese sunt aduse în contact. În zona îmbinării se aplică un efort de compresiune cu ajutorul a doi electrozi cilindrici, conectați la secundarul unui transformator de forță. Când nucleul central al zonei ce se sudează (punctul de sudare) atinge temperatura de topire atunci sudura este de calitate.

Pentru obținera unei suduri de calitate este necesar ca miezul punctului de sudare, să fie de forma unui bob de linte cu diametrul „dm” aproape cât diametrul electrodului „de”, iar acesta să fie înconjurat de o zonă de diametrul „dt”, în care îmbinarea este realizată în stare plastic, fără topire, formată din grăunți cristalini comuni.

Sudarea electrică cap la cap – procedeul de sudare electrică prin presiune, la care sudura se obține între suprafețele a două piese strânse între rolele de contact prin care curentul de sudare trece dirijat perpendicular pe piesele de sudat; este o sudare prin puncte suprapuse parțial.

Acest procedeu prezintă mai multe variante de sudare:

– cu curent modulat: rolele înaintează continuu, iar curentul de sudare este modulat prin circuit, într-ucât amplitudinea lui diferă după o lege dată;

– cu impuls de curent: rolele înaintează continuu, iar curentul trece prin circuit sub forma unor impulsuri;

– cu mișcare intermitentă: curentul electric nu trece în timpul mișcării rolelor, iar atunci când rolele se opresc, se realizează un punct de sudură;

– cu pași pierduți: după înaintarea rolelor pe o distanță „l” se realizează o mișcare înapoi a rolelor pe o distanță l/2. În acest timp se stabilește curentul de sudare.

Aceste variante enumerate se folosesc la sudarea tablelor de grosime mică, de la 0,25+0,25mm până la maxim 3+3mm, cilindrice sau plane, presate între rolele-electrozi de contact.

La fel ca la sudarea prin puncte și la sudarea cap la cap, tablele trebuie să fie bine curățate de rugină, murdărie, impurități etc., care pot produce defecte în sudură.

Formele ce caracterizează sudarea cap la cap sunt cu margini suprapuse sau răsfrânte; se folosește și sudarea în linie prin strivire, dacă zona de suprapunere este mică, până la maxim 1mm. Sudarea în relief este varianta la care uneia din table (dacă tablele sunt de grosimi diferite, atunci se aplică celei mai groase) i se tipărește un relief pe întreaga lungime a cordonului de sudură care se aplatisează prin presare; este varianta folosită obținerii unei suduri etanșe. Astfel, sudarea cap la cap se poate executa și cu așezarea marginilor tablelor cap la cap, iar în partea superioară în dreptul rostului și la partea inferioară se aplică o folie care, în urma aducerii în stare plastică prin presare de către curentul electric, se unesc prin întrepătrunderea în metalul de bază pe întreaga lățime a foliei, rezultând o sudură la nivelul tablelor. Grosimea foliilor în practică, se ia de 0,15 s (s=grosimea tablelor de îmbinat). Pregătirea tablelor trebuie executată, cu marginile perfect drepte și aliniate cap la cap, fără spațiu între ele.

Pentru a realiza îmbinări sudate de calitate superioară este nevoie de:
– curățarea atentă a tablelor laminate în zona îmbinării, de impurități (vopsea, grăsimi, rugină etc.);
– uscarea bucăților din tablă în zona unde se aplică sudarea;
– folosirea unor material de adaos (electrozi) corespunzătoare materialului ce urmează să se sudeze;
– pentru fiecare tip de sudură trebuie respectat regimul de sudare a energiei liniare minime prescrisă

Sudarea subansamblelor din metal se va executa în hale închise la o temperatură minimă de +5°C. Lipsa de curenți permanenți de aer care pot influența calitatea sudurii la locurile de muncă. Dacă este necesar executarea în aer liber unele îmbinări manuale, de lungime mică, aceasta se va executa sub directa și atenta îndrumare a inginerului sudor al secției. Vor trebui luate măsuri speciale de protecție al locului de sudare și al sudorului (de vânt, ploaie, zăpadă) care pot împiedica buna execuție a lucrărilor.
În condițiile acestea, se admite sudarea pieselor metalice și la o temperatură sub +5°C dar nu mai mică de –5°C și doar pentru piese cu grosimi mai mici de 24mm, executate din oțel laminat cu cel mult 0,18%C. Se vor preîncălzi, înainte de sudare, muchiile pieselor ce urmează a fi sudate la o temperatură cuprinsă între 100-150°C.

Electrozii folosiți la sudare se vor usca, obligatoriu, la o temperatură cuprinsă între 150°C și 250°C timp de minim o oră.
Cablurile, port-electrozii (cleștii) și modul de realizare a contactului de masă trebuie să corespundă prevederilor.

Avantaje:

prețul scăzut;

se pot realiza piese cu grad de complexitate ridicat

necesitatea unei pregătiri foarte specializate, nu este obligatorie

se poate automatiza

zgomote slabe

Dezavantaje:

apar tensiuni interne în zona carburatorului de sudură care pot da naștere fisurilor

nevoia aparatelor de sudură

apariția razelor ultraviolete care atacă corpul uman

verificarea aparatului de sudură se face cu aparate speciale

putem avea sudură de rezistență etanșabilă

Cap.2. NOȚIUNI GENERALE DESPRE PROIECTAREA ASISTATĂ ÎN CATIA V5

2.1. Obiectivele și posibilitățile proiectării în CATIA V5:

Activitatea în domeniul ingineresc, are ca scop final realizarea de obiecte tehnice, care se materializează în urma unor procese de producție complexe. Principalele etape ale realizării unui produs tehnic sunt: definirea conceptului general al produsului, execuția proiectului tehnic, alegerea tehnologiei de fabricație, execuția modelului experimental și aprobarea produsului, fabricația propriu-zisă.

Se țin cont de costurile directe și indirecte, gradul de inovație, calitate, tipul producției și piețele de desfacere, stabilindu-se, astfel, nivelul competiției între diferite companii industriale.

Competiția duce la necesitatea de creștere a vitezei procesului de creare a unui produs nou sau a unuia bazat pe o experiență anterioară. Adaptarea unei companii la mediul concurențial în care participă ia în considerare acele schimbări tehnologice care se produc în tehnlogia de proiectare, de fabricație și în cea a sistemelor informatice a produselor.

Proiectarea asistată pe calculator (CAD-Computer Aided Design) este, în zilele noastre, cea mai des utilizată în domenii foarte largi, specialiștii fiind de părere că și-a atins maturitatea.

CATIA (Computer Aided Three dimensional Interactive Applications), produs al companiei Dassault Systemes, este unul dintre sistemele integrate cele mai utilizate CAD/CAM/CAE pe plan mondial, cu aplicații în diverse domenii, de la industria constructoare de mașini, la cea aeronautică.

Versiunea V5 a apărut pe piață încă din anul 1999, la fiecare reactualizare nouă (release) fiind introduse module noi și mai multe funcționalități, în concordanță cu îmbunătățirea celor deja existente.

Programul CATIA V5 procură o varietate largă de soluții integrate pentru satisfacerea tuturor aspectelor legate de fabricație și design. Dintre cele mai importante funcționalități de bază amintim: concepția dezvoltată a pieselor mecanice, realizarea interactivă a ansamblurilor, obținerea în mod automat a proiecțiilor piesei sau ansamblului curent, posibilitatea proiectării în mod parametrizat etc. Ca atare, programul CATIA permite conceperea pieselor și ansamblurilor direct în trei dimensiuni, fără a desena planșele întâi în două dimensiuni.

Odată cu apariția versiunii a 5-a, CATIA începe să folosească tot mai des noțiunea de concept virtual. Termenul acesta desemnează ansamblul datelor informatice care permite manevrarea unui obiect virtual, creat pe calculator, în mod identic cu un obiect real. Astfel, se poate testa rezistența obiectului virtual la diverse solicitări, verificarea demontabilității unui ansamblu, a asigura că mobilitatea componentelor nu generează coliziuni între ele, etc. În cazul conceptului virtual obținut în CATIA, orice modificare pe care proiectantul o aplică asupra acestuia este ușor de realizat, datorită flexibilității instrumentelor de lucru puse la dispoziție și modului de proiectare complet parametrizat.

CATIA are o structură modulară, ce asigură o mare schimbare, trecerea rapidă de la un modul la altul, cu posibilitate continua de editare a conținutului aflat în lucru, fără a pierde informațiile și fără a fi necesară o transformare explicită, de către utilizator, a tipului de format al fișierului, specific fiecărui modul.

Modulele principale, considerate ca fiind de bază, din numărul mare de module pe care le are programul, cu ajutorul cărora se poate realiza orice tip de piesă sau ansamblu din domeniul construcțiilor de mașini, sunt:

Modulul Sketcher – creează schița unui profil în 2D, fiind un punct de plecare obligatoriu în procesul de obținere a unui obiect 3D;

Modulul Part Design – se utilizează la concepția pieselor mecanice în 3D. Utilizarea acestui modul se recomandă împreună cu modulul Sketcher;

Modulul Assembly Design – permite crearea unui ansamblu de piese utilizând constrângeri mecanice pentru poziționarea acestora și stabilirea contactelor de suprafețe;

Modulul Drafting – conține instrumentele necesare pentru obținerea desenelor de execuție ale pieselor și ansamblurilor create.

Modulul Knowledge Advisor – ajută utilizatorul programului în proiectarea parametrizată, folosind instrumente specifice, cum ar fi: formule, parametri, reguli și reacții, activate numai în urma îndeplinirii unei condiții stabilite înainte.

Cap. 3. STUDIUL DE CAZ. PROIECTAREA ANSAMBLULUI SUDAT:

3.1. Considerații generale:

Modulul „ CATIA Anssembly Design” este modulul care ajută la modelarea tridimensională individuală a mai multor piese și ansamblarea lor după ce ele sunt deja create utilizând celelalte module ale programului, respectiv modulul „CATIA Sketcher” și modulul „CATIA Part Design”.

Fișierul rezultat are extensia „CAT Product” și nu conține geometrii ci doar lynk-uri la fișierele „CAT Part” care intră în alcătuirea productului.

Modulul „Assembly Design” poate fi accesat de la butonul stânga, sus „START” din bara de intrumente:

START>MECHANICAL DESIGN>ASSEMBLY DESIGN

Sau

NEW>PRODUCT

Butoanele și bara de instrumente specifice acestui modul sunt:

-„Product Structure Tools”

-„Move Operations”

-„Constraints”

-„Assembly Features”

3.2. Creearea unui ansamblu prin modelarea pieselor componente din interiorul productului:

Crearea propriu-zisă a sudatului se începe cu crearea unui product pe care îl denumim „SUDAT”:

În interiorul productului, cu ajutorul butonului dreapta-mouse și cu ajutorul comenzii „COMPONENT” inserăm fiecare componentă care alcătuiește sudatul.

După ce am inserat toate componentele necesare, cu butonul dreapta-mouse, din proprietățile fiecărui part, redenumim piesele:

Fiecare component se modelează în fereastră separată cu ajutorul comenzii:

Open In A New Window, accesat din bara de proprietăți a piesei respective.

3.2.1. Modelarea piesei întâi:

Se realizează în modulul „CATIA Sketcher”, schița primei piese pe unul dintre planele sistemului de coordinate cu dimensiunile aferente (270 x 400 mm) și constrângerile față de sistemul absolut:

După realizarea schiței, se iese din comanda „SKETCH” și se extrudeaza schița la grosimea dorită (15 mm) cu ajutorul butonulul „Pad Definition” situat în bara de intrumente din partea dreaptă a ecranului:

Rezultând piesa în 3D:

Cu ajutorul butonului „Hole” se dau găurile pe placa noastră.

Se începe, deobicei, cu o gaură de start (gaură de știft), de preferat așezată în partea stângă-jos pentru a evita în momentul realizării desenului de execuție, apariția coordonatelor găurilor cu semn negativ

Gaura cu diametrul de Ø10, o constrângem față de marginile plăcii la distanțe de 30 mm, respectiv 60 mm:

După ce am reușit să facem prima gaură, cu ajutorul comenzii „Rectangular Pattern”, care este o comandă ce multiplică o piesă/gaură/proprietate după una sau mai multe direcții la distanțe sau unghiuri (unde este cazul) stabilite de utilizator, păstrând legăturile între ele, realizăm celelalte găuri de același tip.

Se dau găuri de M12:

Se salvează productul cu ajutorul comenzii „Save Management”, după ce s-au executat toate găurile pe placă:

3.2.2. Modelarea celei de-a doua piesă:

Ca și la proiectarea primei piese, executarea piesei doi se realizează urmând aceeași pași:

-realizarea schiței în modulul „Sketcher”:

-extrudarea schiței la lungimea dorită (173 mm) și adăugarea unei grosimi de 8 mm peretelui.

Creăm un plan ajutător pentru tăierea tubului la un unghi de 35° față de o față a tubului cu ajutorul comenzii „Plane Definition”,

după care se face o „extrudare inversă” de adâncime 70 mm cu ajutorul comenzii „Pocket Definition” situat în partea dreaptă în bara de instrumente:

Se salvează din nou productul cu „Save Management”

3.2.3. Modelarea celei de-a treia piesă:

Realizarea schiței pentru proiectarea celei de-a treia piesă constă în desenarea a două cercuri concentrice de diametre diferite (Ø100 și respective Ø250):

Se extrudează utilizând comanda de „Pad Definition” la o grosime de 15 mm:

Pentru a realiza frezarea din interiorul piesei la o adâncime de 8 mm se folosește comanda „Pocket Definition”.

Se alege ca plan de referință pentru sketch-ul frezării o față a piesei. Desenăm un cerc concentric de diametru Ø125 constrâns față de cercul proiectat anterior. Constrângeri se pot face și față de modele 3D (solide).

Tehnologic, operația de găurire va fi ultima, abia după ce piesele vor fi sudate.

3.2.4. Modelarea celei de-a patra piesă:

Principiul de proiectare se repetă. Se deschide piesa într-o fereastră nouă după care se intră în modulul „Sketch” și se schițează piesa:

Schița realizată se extrudează și i se dă o grosime de 6 mm. Piesa care ia naștere este folosită ca nervură.

În productul principal, din arborescență, se selectează cu butonul dreapta-mouse piesa 4 și se mai copiază piesa în product, păstrând proprietățile si legăturile cu piesa originală.

3.2.5. Modelarea celei de-a cincea piesă:

Se deschide modulul „Sketch” și se începe schițarea celei de-a cincea și ultima piesă din cadrul ansamblului sudat:

După care, schița o extrudăm la grosimea de 6 mm.

Copiem cu comanda „Copy” + „Paste” piesa în cadrul productului pentru a avea încă o piesă identică.

3.2.6. Ansamblarea pieselor modelate:

Structura unui ansamblu reiese din arborescenta sa, care conține informații legate de compontele care intră în alcătuirea ansamblului, pozițiile lor cât și constrângerile dintre ele.

În momentul creeri fisierului „CAT Product” se crează o legătură (link) la un document cu același nume.

Denumim fișierul implicit cu un nume dat de noi (în cazul nostru: „sudat licenta”)

Adăugăm componetele deja existente cu ajutorul comenzii „Existing Component”:

Clic dreapta-mouse pe product:

Components > Existing Components…

După care selectăm fiecare componentă în parte din fișierul în care le-am salvat.

Datorită faptului ca fiecare piesă a fost construită individual, fiecare piesă are un sistem de coordonate al său care nu este identic cu nici un sistem al celorlate parturi.

Acest fapt duce al suprapunerea parturilor si coliziunea lor in 3D.

Poziționarea pieselor se realizează cu ajutorul compasului situat în dreapta-sus al ferestrei de lucru sau cu comanda „Snap” ce realizează alinierea sau suprapunerea pieselor după anumite criterii (față pe față, muchie pe muchie, gaură pe gaură, axă cu axă, etc.)

Cu ajutorul compasului se poate muta piesa pe toate cele 3 direcții a sistemului de coordonate.

Ca deplasarea parturilor să se poată executa, trebuie ca productul nostru principal sa fie activ. Așejăm compasul pe piesa pe care o dorim să o mișcăm, iar dacă compasul este de culoare verde, atunci comanda se poate executa cu succes accesând cu dublu-click pe compas proprietățile lui.

Ni se deschide o fereastră în care trebuie introduse valorile dorite de noi pe direcția pe care o dorim. Se pot realiza mișcări de translație sau de rotație.

Poziționăm placa separat de celelalte parturi:

Având placa deja poziționată, urmează să poziționăm fiecare piesă pe ea:

Comanda „Snap”, aflată în bara de intrumente din parte dreaptă, folosește la lipirea unei suprafețe de o altă suprafață: se selectează suprafața de așezare a piesei care se dorește a fi mutată, iar apoi suprafața piesei pe care se dorește să se așeze:

Cele două suprafețe situându-se în acelaș plan:

Se pozitionează piesa pe marginea plăcii după care cu ajutorul compasului o mutăm la distanța dorită:

Se introduc în căsuțele fiecărei direcții valorile cu care se dorește piesa a fi mutată:

75 mm în lungul axei „U” si 144 mm în lungul axei W cu ajutorul săgeților.

Se salvează din nou.

Poziționarea celei de a treia piesă utilizând aceleași comenzi (compas, snap):

Se selectează fiecare față:

Se aduc în acelaș plan, după care se intră în schița piesei și se constrânge față de piesa deja existentă, cu constrângere de poziționare cu centrul cercului la distanțe egale față de pereții interiori al tubului.

Se iese din modulul „Sketch”, iar piesa redevine solid, gata poziționată deja.

După poziționarea piesei, executăm găurile.

Gaura de start de Ø12 cu o toleranță H7, o facem față de gaura de știft din placa noastră:

După care facem prima gaură de trcere de Ø18 la distanța de 100 mm față de centrul cercului și un unghi de 15° față de prima gaură:

Folosind comanda „Circular Pattern Definition” se dau găurile de trecere cu diametrul de Ø18 la un unghi de 30° între ele:

Repetăm pașii pentru a muta prima nervură (piesa 4).

Folosim comanda „Snap” pentru a așeja față pe față, placa cu suprafața de așejare a nervurii.

Iar apoi cu ajutorul compasului o mutăm la locul unde urmează să fie sudată:

Poziționarea primei nervuri ne ajută mult la poziționarea celei de a doua nervuri folosind comanda „Snap”:

Se aduc în același plan nervurile:

După ce nervurile sunt suprapuse, urmează să o mutăm pe cea de a doua nervură pe poziția lui cu ajutorul comenzii de „Smart Move” care deschide piesa dorită a fi mutată într-o fereastră mică de unde poate fi ușor de folosit:

Folosește același principiu ca și comanda „Snap”.

Celelalte nervuri le poziționăm urmărind aceeași pași:

După care se poziționează și cea de a patra nervură:

O suprapunem peste prima nervură poziționată:

După care o mutăm cu „Snap” pe fața cealaltă a tubului:

3.2.7. Desenul de execuție:

După finalizarea modelării tridimensionale, trecem la partea de drawing. Facem desenul de execuție unde vom indica toate informațiile necesare executării piesei.

Deschidem cu comanda New modulul de Drafting.

File>New>Drawing

Alegem un format A0 pentru a putea face desenul de executie la scara 1:1 :

Deși CATIA V5 nu are modulul de calcul al sudurilor, există programe care calculează consumul de energie necesar, numărul de electrozi necesari pentru sudară și tipul sudurii.

Cap.4. ROLUL ȘI IMPORTANȚA PROCESULUI DE INOVARE

Generalități:

INOVAREA:

Albert Einstein zicea: „Imaginația este mai importantă decât cunoștințele”. O astfel de afirmație făcută de un om de talia lui Eistein nu poate decât să surprindă. Creația se bazează mult pe imaginație. Acumularea de experiențe și cunoștințe, raționamentele care conectează și explică fenomenele, nu ar valora nimic dacă nu ar exista imaginația.

Imaginația este capacitatea de a vedea mai departe, de a estima, de a anticipa următorul pas, viitorul.

Pe de altă parte, Ion Luca Caragiale spunea „Omul care disprețuiește orice ocupație de imediată utilitate și pentru el și pentru lume și se dedă la nobila profesiune de gânditor- se numește intelectual… Intelectualul a venit în existența terestră înarmat cu o unealtă nobilă, o zestre divină: gândirea!”. Așadar tot ceea ce se raportează la gândire este legat de intelect.

Inovarea este o creație intelectuală și constituie motorul progresului uman, economic, științific și cultural. Inovare fără imaginație nu există.

Economistul austriac Schumpeter pentru prima dată, în 1942,abordează factorii și mecanismul procesului de inovare, aducând argumente că obținerea unui profit de monopol temporar poate stimula introducerea noilor produse pe piață sau reducerea costurilor de producție. A denumit acest fenomen “distrugere creativă”, fenomen prin care structura de piață este înlăturată pentru a se face loc unui inovator de succes.

În Japonia există un concept propriu de inovare numit Kaizen

În perioada 1950-1980 au predominat strategiile de cercetare și dezvoltare, caracterizate prin lipsa colaborării și coordonării dintre decidenții strategiilor științei și cei ai strategiilor industriale și doar la sfârșitul deceniului al optulea s-a trecut la conceperea de idei creatoare care să stea la baza unei strategii a inovării.

PROCESUL DE INOVARE este un proces general, sistemic, care parcurge fazele următoare:

conceperea unei idei, fundamentată științific (generată de spirit creativ, inspirație, cercetare-dezvoltare, imitare).

transpunerea industrială printr-un parteneriat calificat industrie(preferabil privată) – cercetare ceea ce implică finanțare și un anumit proces tehnologic, o nouă formă de prezentare, o nouă structură funcțională, o nouă formă organizatorică, noi metode de gestiune și organizare a muncii etc.

protecție puternică, eficientă și extinsă, a elementelor de proprietate intelectuală, care trebuie să reprezinte o oportunitate pentru crearea de noi beneficii rezultat al unui proces care asigură unei acțiuni o creștere a valorii intelectuale adăugate.

impactul cu succes pe piață a rezultatului procesului inovării (un nou produs, sau un nou serviciu, o nouă formă de prezentare și desfacere a mărfii, o nouă structură funcțională, o nouă formă organizatorică, noi metode de gestiune și organizare a muncii etc.) prin intermediul unei rețele de valorificare națională și/sau internațională.

Abordarea sistemică a procesului inovării trebuie să țină cont de următoarele puncte cheie ale afacerii:

-care sunt ofertele noi create de companie (noi produse și/sau noi servicii)?

-cine sunt proprii clienți și cine sunt clienții pe care îi deservesc pe competitori?

-care sunt procesele și metodele, nou abordate, de desfășurare a afacerii?.

-care sunt punctele de desfacere unde vor fi prezentate noile oferte pe piață?

Într-un proces de inovare trebuie analizată în permanență strategie de inovare asupra competitorilor.

Un proces de inovare are succes numai dacă atunci când noile cunoștințe sunt asimilate în condițiile concrete din companie, creând valoare cu ajutorul unuia din următoarele moduri:

– eficiența operațională și generarea de flexibilitate;

-atragerea clienților noi sau intrarea pe o piață globală nouă extinsă;

-îmbunătățirea modului de a satisface cererea clienților;

-oferirea de produse sau servicii noi, generatoare de noi valori;

-redefinirea modelului afacerii sau a procesului de fabricație.

Inovarea unei afaceri se definește prin crearea unei noi valori substanțiale pentru consumator, făcându-se schimbari în una sau mai multe dimensiuni ale propriului sistem de dezvoltare a afacerii. Definirea inovării reale, presupune:

-crearea unei noi valori nu numai a unui nou obiect;

-inovarea se poate produce în orice dimensiune a afacerii;

Este nevoie de formarea unei noi mentalități și de o cultură a inovării, care duce la un sistem de inovare care funcționează la parametri maximi în folosul societății.

Dezvoltarea unei culturi a inovării nu depinde însă numai de existența unor întreprinzători inovatori. Pentru a putea să dezvolte programe de inovare de succes, companiile inovatoare trebuie ca în mediul economic, în care evoluează, să se facă simțită o cerință de inovare, să se formeze o piață a noilor bunuri și servicii inovante.

De asemenea, este necesar ca oamenii politici să devină perfect conștienți de problematica inovării și de faptul că este necesar aportul lor în dezvoltarea unei culturi a inovării care să stimuleze atât companiile producătoare inovatoare, cât și consumatorii și utilizatorii noilor bunuri și servicii.

 SCOPUL INOVĂRII:

Un studiu efectuat asupra unui număr mare de companii din domeniul fabricației și serviciilor , arată că programele sistematice ale inovației organizationale sunt frecvent conduse, prin urmatoarele obiective, în ordinea descrescătoare a popularității:

Creșterea calității

Crearea de noi piețe

Extinderea categoriilor de produse

Reducerea costurilor cu manopera

Îmbunătățirea proceselor de fabricație

Reducerea consumului de materiale

Reducerea daunelor provocate mediului înconjurător

Înlocuirea produselor/serviciilor

Reducerea consumurilor de energie

Adaptarea la legislație 

BIBLIOGRAFIE:

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sudare

http://www.rasfoiesc.com/inginerie/tehnica-mecanica/Sudarea-in-linie47.php

Inovarea-Sursă de dezvoltare anteprenorială (Ing. Carmen Neacșu, Dr. Ing. Radu Big)

http://iedm2011.blogspot.ro/2011/03/conceptul-de-inovare_15.html

Cad for Mechatronics (prof. univ. dr. ing. Pop Mircea Teodor)

=== bilbliografie ===

BIBLIOGRAFIE:

http://ro.wikipedia.org/wiki/Sudare

http://www.rasfoiesc.com/inginerie/tehnica-mecanica/Sudarea-in-linie47.php

Inovarea-Sursă de dezvoltare anteprenorială (Ing. Carmen Neacșu, Dr. Ing. Radu Big)

http://iedm2011.blogspot.ro/2011/03/conceptul-de-inovare_15.html

Cad for Mechatronics (prof. univ. dr. ing. Pop Mircea Teodor)