GrabDuck

Производство модельной оснастки в ООО «Модель»

:

Какими критериями нужно руководствоваться небольшому предприятию при выборе CAM-системы? Чтобы ответить на этот вопрос, предлагаем читателям ознакомиться с опытом работы ООО «Модель» (г.Набережные Челны), которое специализируется на изготовлении модельной оснастки для литейных производств. Мы попросили директора ООО «Модель» Сергея Леонидовича Титова рассказать о своем производстве и применяемых на предприятии технологиях. Г-н Титов любезно согласился ответить на вопросы нашего корреспондента.

«САПР и графика»: Что послужило толчком для основания новой компании?

Сергей Титов: ООО «Модель» было организовано после закрытия производства ремонтного литья (ПРЛ) на ОАО «КамАЗ». Вместо большого производства открылись несколько маленьких литейно-механических производств. Вот тут-то и встал вопрос о производстве оснастки. В то время конкуренции не было практически никакой. Вот в такой обстановке мы и начали работать. Изначально нас собралось четверо молодых модельщиков по деревянной оснастке. Сначала мы работали как частные предприниматели, а уже затем организовали ООО.

Сегодня мы уже испытываем конкуренцию со стороны других производителей и ревностно наблюдаем за работой наших коллег, стараясь быть впереди, поэтому постоянно осваиваем новые технологии и материалы.

Производственный участок ООО «Модель» на территории Камского индустриального парка «Мастер»

Производственный участок ООО «Модель» на территории Камского индустриального парка «Мастер»

СГ: Как вы пришли к необходимости использования CAD/CAM-систем?

С.Т.: В основном нашим заказчикам требовалась оснастка для достаточно крупных серий отливок, поэтому деревянная оснастка удовлетворяла далеко не всех. Единственным доступным для нас тогда материалом был стеклопластик. Работа эта грязная и небезвредная. Мы научились сразу из дерева вручную делать негативную форму, а затем тиражировать оснастку. Из оборудования были только универсальные деревообрабатывающие станки, поэтому нашей давней мечтой была механизация труда. Мы купили компьютер и стали подбирать подходящую CAD-систему для построения сечений и шаблонов. Сначала мы попробовали «электронный кульман» AutoCAD и лишь потом оценили возможности SolidWorks. Оказалось, что принципы построения трехмерной CAD-модели во многом совпадают с методикой построения натуральной модели: сначала строится эскиз на плоскости или поверхности, а затем он вытягивается или вырезается. На специализированных выставках мы увидели работу станков с ЧПУ и поняли возможность использования компьютерного проектирования в комплексе со станками. Так мы постепенно приобрели небольшой парк станков с ЧПУ.

Стержневой ящик для ручной формовки детали «Колесо рабочее» Материал — Obomodulan 652. Лопасти отлиты из смолы Axson 3569 Заказчик — ООО «НЭК им. Э.Н. Корниенко» (г.Елабуга)

Стержневой ящик для ручной формовки детали «Колесо рабочее» Материал — Obomodulan 652. Лопасти отлиты из смолы Axson 3569 Заказчик — ООО «НЭК им. Э.Н. Корниенко» (г.Елабуга)

СГ: Какие виды деятельности для вашей компании являются сегодня основными?

С.Т.: ООО «Модель» специализируется на проектировании и производстве литейной оснастки, причем как пластиковой, так и металлической. Мы изготавливаем оснастку из модельных пластиков, литьевых смол, силикона, алюминия и бронзы.

Стержневой ящик для ручной формовки. Материал — Obomodulan 652 Заказчик — ЗАО «Металлист-ПМ» (г.Пермь)

Стержневой ящик для ручной формовки. Материал — Obomodulan 652 Заказчик — ЗАО «Металлист-ПМ» (г.Пермь)

СГ: Пожалуйста, расскажите вкратце о структуре вашего предприятия.

С.Т.: Наше производство располагается на территории Камского индустриального парка «Мастер». Сегодня в штате ООО «Модель» числится девять человек. Структура очень простая: директор с начальником производства занимаются снабжением и подготовкой производства, главный бухгалтер с помощником — бухгалтерией, договорами и делопроизводством. Поскольку производство единичное, инженер-программист совмещает свою работу с работой на станках с ЧПУ. Пока мы обходимся без операторов станков с ЧПУ.

Стержневой ящик для стержневой машины Laempe. Деталь — анкер APC-4. Заказчик — ООО «ЧЛЗ» (г.Подольск)

Стержневой ящик для стержневой машины Laempe. Деталь — анкер APC-4. Заказчик — ООО «ЧЛЗ» (г.Подольск)

СГ: Каковы особенности и специфика производимой вами продукции?

С.Т.: Главной особенностью нашей продукции является ее единичность, поэтому каждый раз нужно начинать всё с начала.

СГ: С какими предприятиями сотрудничает ваша компания?

С.Т.: Мы закупаем модельные материалы у ООО «ИФ АБ Универсал», ООО «БМП Кемикал» и ООО «Корсил Групп».

Наши заказчики — это предприятия, нуждающиеся в литейной оснастке. Наиболее крупными из них являются НТЦ «КамАЗ», ЗАО «Металлист-ПМ», ООО ПО «Роснефтемаш», ЗАО «КамМЗ», ООО «Аквасток», ООО «Стандартпарк», ООО «ВСЗ» и ООО «ЧЛЗ».

Модель детали «Диск сцепления вентилируемый». Материал — Lab 850 Заказчик — ООО «Орбита» (г.Набережные Челны)

Модель детали «Диск сцепления вентилируемый». Материал — Lab 850 Заказчик — ООО «Орбита» (г.Набережные Челны)

 

Модель детали «Конфорка электроплиты». Материал — Lab 850. Заказчик — ООО «ЧЛЗ» (г.Подольск)

Модель детали «Конфорка электроплиты». Материал — Lab 850. Заказчик — ООО «ЧЛЗ» (г.Подольск)

СГ: Насколько велик объем производимой предприятием продукции?

С.Т.: Объемы производства зависят от заказов. По итогам прошлого года мы выпустили продукции на 9,5 млн руб. и получили прибыль порядка 2,0 млн руб. При этом сроки производства зависят от объема работ: от двух недель до трех месяцев. Мы всегда стараемся сделать заказ как можно быстрее и качественнее.

СГ: Какие CAD/CAM-системы используются на предприятии?

С.Т.: Мы приобрели одну лицензию на CAD-систему SolidWorks и одну на CAM-систему PowerMILL. Однажды освоив эти программные продукты, мы остаемся их верными пользователями. Нас устраивают их простота и доступность.

Модель для ручной формовки детали «Картер КПП». Материал — Obomodulan 652. Заказчик — НТЦ ОАО «КамАЗ» (г.Набережные Челны)

Модель для ручной формовки детали «Картер КПП». Материал — Obomodulan 652. Заказчик — НТЦ ОАО «КамАЗ» (г.Набережные Челны)

СГ: Почему из всех CAM-систем вы выбрали именно PowerMILL?

С.Т.: К компании Delcam мы обратились по рекомендации нашего поставщика материалов и оборудования — ООО «ИФ АБ Универсал». Наше знакомство с уральским офисом Delcam оказалось продуктивным, поэтому мы дружим и сейчас. Его специалисты провели демонстрацию PowerMILL, всё доступно нам объяснили и обучили наших сотрудников. Поэтому мы придерживаемся известной поговорки: «От добра добра не ищут!»

СГ: Сколько времени потребовалось на освоение продуктов Delcam? Сложны ли они в освоении и использовании?

С.Т.: По нашему опыту, молодой человек с техническим образованием может освоить основные приемы и начать самостоятельно подготавливать несложные управляющие программы в PowerMILL в течение одной недели. С CAD/CAM-системами у нас работают все технические работники в возрасте от 19 до 48 лет. Все они могут спроектировать оснастку и подготовить управляющие ЧПУ-программы.

Модельный комплект верха (а) и низа (б) оснастки для автоматической формовочной линии Материал — Lab 1000. Заказчик — ООО «Балта» (г.Набережные Челны)a

 

Модельный комплект верха (а) и низа (б) оснастки для автоматической формовочной линии Материал — Lab 1000. Заказчик — ООО «Балта» (г.Набережные Челны)б

Модельный комплект верха (а) и низа (б) оснастки для автоматической формовочной линии Материал — Lab 1000. Заказчик — ООО «Балта» (г.Набережные Челны)

 

СГ: В чем вы видите основные преимущества компьютерного проектирования для модельного производства?

С.Т.: Современные требования к точности и экономичности литья предполагают те же повышенные требования к оснастке, а этого можно достичь лишь современными методами: новыми технологиями и оборудованием, использованием CAD/CAM-систем. Применение CAD-систем позволяет существенно улучшить параметризацию модели, причем возможен возврат на любой этап ее создания. Кроме того, виртуальная сборка модели минимизирует возможность появления ошибок.

СГ: Встречались ли при внедрении CAD/CAM-технологий на вашем предприятии подводные камни?

С.Т.: Конечно же, на начальном этапе проблемы возникали, но все они успешно решались при поддержке сотрудников уральского офиса Delcam, которые никогда не отказывали нам в помощи.

Модельный комплект оснастки для вакуумно-пленочной формовки (основана на использовании сухого кварцевого песка или другого огнеупорного наполнителя (без связующего) и синтетической этиленвинилацетатной пленки) детали «Корпус ловителя».

Модельный комплект оснастки для вакуумно-пленочной формовки (основана на использовании сухого кварцевого песка или другого огнеупорного наполнителя (без связующего) и синтетической этиленвинилацетатной пленки) детали «Корпус ловителя». Материал — Obomodulan 652. Заказчик — холдинг «ТАТЭЛЕКТРОМАШ», ЗАО «Производственная компания “Технотрон”» (г.Набережные Челны)

СГ: Используете ли вы для анализа литейных процессов CAE-системы?

С.Т.: Несколько раз мы проверяли разработанную нами технологию с помощью системы анализа литейных процессов и убеждались в правильности принятых технологических решений. Заказчики же больше полагаются на свой опыт.

СГ: Есть ли на вашем предприятии разделение инженеров на конструкторов и технологов? Как согласуются доработки и изменения в геометрии?

С.Т.: У нас конструкторы и технологи в едином лице. Изменения в геометрии выполняем по извещениям заказчика: вносим изменения сначала в 3D-модель, а затем и в реальное изделие. Восстановление и ремонт оснастки делаем сами. По мере надобности мы меняем изношенные элементы: CAD-модель остается прежней, поэтому восстановить оснастку несложно.

Первая отливка детали «Рама боковая», выполненная на ОАО «Воронежский сталелитейный завод» (г.Воронеж)

Первая отливка детали «Рама боковая», выполненная на ОАО «Воронежский сталелитейный завод» (г.Воронеж)

СГ: В чем обычно заключается работа над 3D-моделью?

С.Т.: Как правило, заказчик предоставляет нам чертеж с литейной технологией и техзаданием. CAD-модели мы строим сами с бумажных чертежей, реже — по образцам.

Если у заказчика есть такая возможность, просим его предоставить 3D-модели в формате IGES или Parasolid. Но лучше строить математику самим с учетом специфики оснастки, чем тратить время на лечение и исправление чужой CAD-модели. Если заказчик не связан с литейным производством, то его 3D-модели, как правило, не имеют уклонов. Поэтому нам приходится удалять все скругления, заменять грани, делать уклоны, а затем вновь восстанавливать удаленные элементы, но уже с учетом литейной технологии.

Следующий этап — согласование 3D-отливки с заказчиком. Технологам очень нравится виртуальная картинка, которую можно покрутить на экране и рассечь произвольным сечением.

Пресс-форма для изготовления газифицируемых моделей детали «Аппарат направляющий». Заказчик — ООО ПО «Роснефтемаш» (г.Октябрьский)

Пресс-форма для изготовления газифицируемых моделей детали «Аппарат направляющий». Заказчик — ООО ПО «Роснефтемаш» (г.Октябрьский)

Если мы сами разрабатываем CAD-модель, то сразу получаем 3D-отливку, на базе которой создается модельный комплект. На это уходит от нескольких минут до нескольких дней. Виртуально проверяем собираемость формы, зазоры между элементами литейной формы. Далее спроектированная оснастка передается в цех, где перед изготовлением ее делят на элементы, удобные для обработки на станках.

СГ: Какое оборудование применяется на вашем производстве?

С.Т.: В основном мы стараемся делать всё на фрезерных станках с ЧПУ. Из универсального оборудования — ленточные пилы, сверлильные и токарный станки.

Сначала мы приобрели маленький станочек с ЧПУ CHARLIE, затем два станка I-Mes, а потом и обрабатывающий центр MAZAK. Все оборудование было приобретено нами у ООО «ИФ АБ Универсал». Для обработки пластиков мы используем портальные станки I-MES, а для металлов — обрабатывающий центр MAZAK.

Специфика изготовления модельной оснастки из пластиков такова, что у нас практически нет ограничений по габаритам готовых изделий.

СГ: Все применяемые вами фрезерные станки с ЧПУ трехосевые?

С.Т.: Да, мы используем трехосевую обработку. Сегодня это оптимальное решение для нас, так как в литейной модели для автоматической формовки поднутрений быть не должно. Для обработки мы применяем одно-, двух- и трехзубые концевые сферические фрезы.

СГ: Какие стратегии обработки в PowerMILL наиболее вами востребованы?

С.Т.: В зависимости от геометрии изделия самые часто используемые стратегии — это 3D-смещение, растр, оптимизированная Z, многопроходный угол и др.

СГ: В чем вы видите преимущества CAM-системы PowerMILL по сравнению с конкурирующими продуктами?

С.Т.: На наш взгляд, в надежности, простоте и удобстве.

СГ: Какие требования предъявляет PowerMILL к квалификации программиста-технолога?

С.Т.: В основном — внимательность. Опыт приходит со временем.

СГ: Случается ли когда-нибудь брак по вине CAM-системы?

С.Т.: Брак иногда случается, но только по вине программиста-технолога, то есть это человеческий фактор, а программа PowerMILL всегда работает правильно.

СГ: Как выполняется контроль точности изготовления оснастки?

С.Т.: Все размеры CAD-модели проверяются еще в процессе проектирования на компьютере. Если ошибка возможна, то только на этом этапе, так как станок с ЧПУ ничего другого не сделает. При изготовлении на станке с ЧПУ все размеры изделия лежат в пределах ± 0,01 мм, что допустимо для литейных моделей.

Контроль готового изделия заключается в проверке высоты по Z штангенрейсмусом от плиты — достаточно точно и просто.

СГ: Позволили ли компьютерные технологии сократить вам сроки поставки готовой модельной оснастки?

С.Т.: При ручном изготовлении оснастки вся работа выполнялась последовательно, то есть пока не сделан элемент «один», нельзя было сделать элемент «два» и т.д. Весь модельный комплект надо было смоделировать в голове и только потом воспроизвести руками. В CAD-системе все проще: готовый проект можно показать всему коллективу, а затем разделить работу на всё имеющееся оборудование и выполнить ее быстро. Поэтому сроки поставки сократились в разы.

СГ: Какие из проектов ООО «Модель» вы считаете наиболее сложными?

С.Т.: Из наиболее сложных проектов можно выделить заказ фирмы «Металлист-ПМ» (г.Пермь), а также оснастку для НТЦ ОАО «КамАЗ» — картеры раздаточных коробок. Самая габаритная работа — «Рама вагонной грузовой тележки» для ООО «ВСЗ» (г.Воронеж).

СГ: Спасибо за интересную беседу! Позвольте от лица наших читателей пожелать коллективу вашей компании успехов и процветания!

 

Материал подготовил Константин Евченко

САПР и графика 8`2009