VISI Mould

ว่ากันด้วยเรื่อง Mould Design
       Mold Design ในที่นี้ ผมอาจจะหมายถึง แม่พิมพ์ฉีดพลาสติก(Injection Mold)เป็นหลักนะครับ ส่วนแม่พิมพ์อื่น เช่น แม่พิมพ์ยาง แม่พิมพ์ฉีดอะลูมิเนียม หรืออื่นๆ ที่ไม่ได้กล่าวถึง บางขั้นตอนอาจเหมือนกัน บางขั้นตอน รายละอียดทางเทคนิค ต่างกัน ก็ประยุกต์กันไปตามรายละเอียดของงาน แต่ละด้าน ละกัน นะครับ พี่น้อง

ขอเริ่มอย่างงี้หละกัน

       หลังจากที่มีชิ้นงานเป็น 3 มิติ และตรวจสอบมั่นใจแล้วว่าถูกต้อง เรื่องของรูปร่าง ขนาด จากนั้นก็เริ่ม กระบวการของ การออกแบบแม่พิมพ์ได้ทันที  ผมพยายามได้รวบรวมเพื่อให้ เป็นขั้นเป็นตอน เป็นข้อๆ เรื่องๆ เพื่อให้ง่ายต่อการทำความเข้าใจ ผู้มีประสบการณ์แล้ว ไม่ว่ากันครับ อันไหนทำก่อนหลัง แล้วแต่ความถนัดของแต่ละ บุคคล แล้วแต่ความสามารถเฉพาะตัว

Analysis (วิเคราะห์  ตรวจสอบ) 

      คำสั่งสำหรับการตรวจสอบ วิเคราะห์ ที่จำเป็นใช้สำหรับการออกแบบแม่พิมพ์ เช่น การตรวจสอบมุมถอดชิ้นงาน หรือที่เราเรียก Draft Angle

Draft Analysis    (เมนู Analysis)

      เมื่อเลือกคำสั่ง Draft analysis แล้วเลือกชิ้นงาน แล้วเลือก แกนที่จะอ้างอิง(มักเป็นแกน Z) ต่อไปเลือก Icon = Update graphics ผลลัพธ์ที่ได้ จะแสดงเป็น Range(ช่วง) สี เช่นมุม 0-3องศา สีแดง 3-5 องศา สี....(เราตั้งสีเองได้)  สามารถ Apply ให้แถบสีนั้นติดไปกับผิวได้ เพื่อไปปรับแก้ต่อไป
    หากต้องการปรับ Range ที่ละเอียดขึ้นทำได้ โดย ยกเลิก Angles evenly spaced แล้วป้อนช่วงที่ต้องการ เช่น 0-1, 1-3, 3-5 ทั้งด้านบวกและด้านลบ

Draft analysis

หรืออาจจะมีคำสั่ง Surface Analyser ที่ตรวจสอบแบบละเอียด ไปกว่าแถบสี โดยจะแสดงเป็นตัวเลข ชัดเจน   สามารถเปลี่ยน แกนอ้างอิงได้  นอกจากนั้นคำสั่งนี้ ยังบอกข้อมูลอื่นๆ ได้อีกเช่น ค่า รัศมี ชนิดของผิว ...

Surface Analyser

แต่สำหรับขั้นตอน Mold Design เราอาจจำเป็นแค่ ต้องรู้ว่าผิวไหนบ้าง ยังไม่มี Draft Angle ไม่ได้อยากรู้ทุกผิว ว่าทำมุมเท่าไหร่

Draft analysis only Vertical faces-1

เมื่อลองกับงานจริง ก็จะเห็นเฉพาะผิวที่ทำมุม 0 องศากับแกน Z ก็คือยังไม่มี Draft angle นั่นเอง

Draft analysis only Vertical faces-2

** เมื่อทราบแล้วว่า ผิวไหนยังไม่มี Draft Angle ก็ต้องไปปรับ (หรือไม่ปรับแก้) เองด้วยคำสั่ง กลุ่มทำผิวเอียง เช่น Draft Incline a face, Draft by edges, Draft faces แล้วแต่กรณี นะคร๊าบบ **

Shrinkage

คำสั่ง Scale

        การเผื่อค่าหดตัวของพลาสติก ด้วยคำสั่ง Scale ซึ่งตัวเลขที่จะใช้มีวิธีคิดดังนี้

1 + (ตัวเลข เปอร์เซนต์การหดตัว /100)=  ตัวเลขที่ใช้ Scale

ตัวอย่างเช่น พลาสติก PP (Polypropylene) ค่าหดตัว = 1.5 %

1 + (1.5/100) =  1.015

                     พลาสติก ABS ( AcrylonitrileButadiene Styrene ) ค่าหดตัว = 0.5 %

1 + (0.5/100) =  1.005

** อันนี้เป็นตัวเลขที่ใช้ Scale**

   ปัจจุบัน หากเป็นบริษัทญี่ปุ่นนิยมเรียกตัวเลขค่าหดตัวเป็นจำนวนเต็ม เพื่อความสะดวกในการเรียก เช่นเดิม PP 1.5 % (เมื่อเทียบกับ 100)   เป็น 15 (เมื่อเทียบกับ1000)  = 15/1000 วิธีคิดง่ายๆคือเมื่อ ปัด ตัวเลขข้างบนเป็นจำนวนเต็ม ก็เพิ่ม ศูนย์ข้างล่างหนึ่งตัว ข้างบนเลยเป็น15  ข้างล่างเลยเป็น 1000เพราะฉะนั้น ก็เป็นตัวเลขเดียวกัน เช่นเดียวกับ 150 / 10000 หรือ 1500/100000 ขึ้นอยู่กับจะเทียบกับจำนวนใด    ฉะนั้น เดิม ABS 0.5 % (เมื่อเทียบกับ 100) ปรับเป็น 5 เมื่อเทียบกับ 1000 = 5/1000

วิธีการใช้คำสั่ง Scale

Scaling

คำสั่ง Shrinkage

        ใน VISI เองได้เตรียมคำสั่ง Shrinkage ไว้ให้แล้ว สิ่งที่จะได้แตกต่าง เพิ่มเติมจากคำสั่งนี้ คือ ได้    ปริมาตร น้ำหนักชิ้นงาน  และซอฟแวร์ แยก Layer เตรียมไว้ให้เราใช้งาน เก็บต้นฉบับไว้

        สามารถสร้าง Database ของเราเองเก็บไว้ เพื่อใช้ครั้งต่อไป

Shrinkage

รายละเอียด

Parting Line

          การแบ่ง Parting Line นั้นถือเป็น เรื่องหลักของ Mold Design ซึ่งมีทั้งวิธีกึ่งอัตโนมัติ  และ วิธี Manual สำหรับชิ้นงานที่ ยาก..ส..สสสสสสสส  ยิ่งเราทำได้เร็วความคืบหน้าของทั้งกระบวนการ ก็เร็วตาม แต่มันก็ไม่ง่าย (เสียงจากมือใหม่)  แน่นอนครับ มันไม่ง่าย แต่มันก็ไม่ยาก 
        กึ่งอัตโนมัติ ไม่ใช่ อัตโนมัติ นะครับ    ส่วนตัวผมไม่ค่อยอยากเรียกอัตโนมัติเท่าไหร่ เพราะถ้าความหมายคำว่าอัตโนมัติจริงๆ ซอฟแวร์มันน่าจะคิด และทำให้เราทุกอย่าง แต่นี่ไม่  ....อย่าคาดหวังความอัตโนมัติในความหมายที่หลายท่านเข้าใจว่า โยนชิ้นงานเข้าไปแล้วนั่งรอ..... ซอฟแวร์มันจะไปรู้ใจเราได้ไง  เรายังไม่รู้ใจตัวเองเร้ย..ย  (55 อันนี้นอกเรื่อง) มาม่า ยังแค่กึ่งสำเร็จรูป ยังต้องเติมน้ำร้อนรอสามนาที  เห้อๆๆ นับประสาอะไรกับซอฟแวร์    แต่ลองมาดูกันว่ามันช่วยเราได้แค่ไหน  อาจจะช่วยได้แค่ระดับหนึ่ง (ไม่ถึงระดับสอง อิอิ)      ที่นี้ ไม่รู้จะอธิบายเป็นข้อๆ ยังไงเลย ลองดูตามวีดีโอเอา ละกัน นะพี่น้อง คร๊าบบบบ

ขอแยกคำสั่งใน VISI ออกเป็น 2 คำสั่ง ดังนี้(จากเมนู Analysis)
1. Split Line เป็นขั้นตอนการหาเส้นแบ่งผิวชิ้นงาน (Parting Line) ได้ผลลัพธ์ จำลองเป็นเส้นสีเขียวๆ(ไม่ได้เป็นเส้นจริง) ** ข้อสังเกตุ ชิ้นงานยังเป็น Solid อยู่ แต่เปลี่ยนสีผิว
2.Dynamic Split plane เป็นขั้นตอนการสร้าง Parting Surface ซึ่งรับช่วงต่อจากคำสั่งที่แล้ว จากนั้นสร้าง Parting Surface ด้วยคำสั่งต่างๆ(อยู่ภายในคำสั่ง) ** ข้อสังเกตุ Surface ที่สร้างจะมองเห็น ภายในคำสั่ง หากออกจากคำสั่งด้วยการ Apply ภายนอกจะมองไม้เห็น Parting surface ที่คำสั่ง Dynamic Split plane สร้างมา

Basic Concept Parting Line

Basic Concept Parting Line

 

อันนี้เป็นวีดีโอ Parting Line ของชิ้นงาน ในคู่มือ Mold Design
ทำจริง อัดวีดีโอจริง ไม่ได้ใช้สลิง ไม่ได้ตัดต่อวีดีโอ ไม่ได้ใช้ผู้แสดงแทน

ทำเอง คิดเอง ผิดเอง เรียนรู้เอง ไม่เจ็บจริง หรอก ไม่ต้องกลัว

Insert Design - Mold Base
      -Insert Design

       การออกแบบ อินเสิร์ต (Insert Design) จริงๆแล้ว ก็จะกลับไปเป็นเรื่องพิ้นฐาน การใช้งาน CAD 3D Modelling ช่วยในการทำ เพราะส่วนใหญ่เป็นเรื่องของไอเดีย มากกว่า ว่า จะแบ่งเป็น Sub Insert ดีไหม แก้ไขทีหลังง่าย หรือเป็นชิ้นเดียวกัน ขึ้นรูปในตัวไวกว่า รูปร่างแบบนี้ Machine ยากง่ายยังไง แล้วใช้คำสั่งนั้น ตัดแต่ง ให้ได้ตามความต้องการ Concept แบบลูกทุ่งๆคือ ยาวตัด สั้นต่อ ไม่พอยืด(ในซอฟแวร์) หรือ ยาวตัด สั้นต่อ ไม่พอเชื่อม (ในโรงงาน ....) หรือ กลึง กัด ตัด ไส เจียรไน ตะไบ เจาะ(ใน shop ช่างกล(สมัยก่อนมั้ง: หมายถึงสมัยผมเรียน 55))
      เมื่อเป็นเรื่องของไอเดีย แสดงว่าแต่ละคนอาจคิดไม่เหมือนกัน  ไม่มีถูก-ผิดนะครับ ไม่ว่ากัน แค่ไอเดียนี้ดี ไอเดียนั้นก็ดี ไอเดียนู้นก็ทำได้ ไอเดียนี้ดีกว่าไอเดียนั้น ประมานเนี๊ยะ....
      ผมก็เลยมี ไอเดียของผม มาเสนอให้ดู ส่งเข้าประกวด กะเขามั่ง.......

   
       - การ Add Mold Base , Insert Management
เมื่อ Design Insert เรียบร้อยแล้ว (หรือไม่เรียบร้อยก็ได้ แล้วแต่ความสามารถเฉพาะตัว) ก็ถึงขั้นตอนการเรียก Mold Base มาใช้งาน

หากผู้ใช้ต้องการตั้ง Suppliersเช่น Futaba เป็นค่ามาตรฐานของซอฟแวร์ทำได้โดยที่เมนูMould / Mould Tool เลือก Editor Cfg file   (เปลี่ยนชั่วคราวเลือก Option )

ควรจัดระเบียบ สร้างเป็น Layer Group จะช่วย เรื่องมุมมองให้เห็น Mold ด้านที่เคลื่่อนที่ (Move Side) และอยู่กับที่ (Fix Side) ได้อย่างชัดเจนมากขึ้น  และยังเป็นประโยขน์ ตอนที่ทำ Drawing อีกด้วย หรือจะจัดตั้งกลุ่มอื่นๆ เช่น เฉพาะกลุ่ม Insert  / เฉพาะ กลุ่มSlide  ได้ตามใจชอบเลย พี่น้อง

** หมายเหตุ การตั้ง Layer เป็น Group ไม่ทำให้ความสามารถในการขับขี่ ยาพาหนะลดลง ควรทำเป็นประจำ  ไม่ส่งผล หรือทำให้ Layer หายไปแต่อย่างใด..... 555

Add Standard Part

 เมื่อได้ Mold Base แล้ว ต่อไปก็เริ่มใส่ Standard Part (อุปกรณ์มาตรฐาน(หรึเปล่า)) ได้  ขั้นตอนของการเลือก Standard Part จะคล้ายกัน เมื่อเลือก Standard ชิ้นนั้นแล้วแล้ว ซอฟแวร์จะถาม

" Start plate " เมื่อเลือก Plate แล้ว " End plate " ต่อไปก็ Position/application point คือ ตำแหน่งที่จะวาง

    -ถ้าเป็น สกรู ก็คือ ยึดจาก Plate ไหน ไปหา ชิ้นไหน  ตำแหน่งไหน

    -ถ้าเป็น Ejector Pin ก็เริ่มต้นที่ Ejector Retainer plate  ไปที่ ก้อน Insert ชิ้นงาน ต่อไปก็ตำแหน่ง

    -รีเทิร์นสปริง ก็ เช่นกัน...... Start Plate เป็น Ejector Retainer และ End plat เป็น Core plate
    -อื่น ก็.......

    -กรณีพิเศษ เช่น Locating Ring ไม่ได้ยึดระหว่างสองชิ้น ซอฟแวร์ ก็จะให้เรา เลือก face ที่จะวางแทน
      / บูช หรือ Ejector Guide Bush ต้องเลือก ที่ Guide Pin ก่อน จากนั้นจึงไปเลือก Plate

ฉะนั้้น ผู้ออกแบบ เองจะต้องรู้ว่าอุปกรณ์นั้น เป็นอะไร แล้วรูปแบบของ Mold เป็นยังไง

** หากเราเลือกผิด และมีแถบ ด้านขวาขึ้นมาแล้ว ต้องการแก้ไข ให้คลิกขวาที่ Start หรือ End Plate แล้วแต่กรณี  จานั้นเลือกชิ้นใหม่ (หากผ่านขั้นตอนไปแล้ว หรือการแก้ไขภายหลัง เข้าเมนู Standard Elements เลือก Edit Elements คลิกขวา อุปกรณ์ที่ต้องการแก้ เลือก Edit all instances ก็จะเข้าสู่แถบขวามือเช่นกัน)

 ที่เหลือก็ค่อยๆ....ทำไป  จนได้อุปกรณ์ต่างๆ ครบ นะค๊ราบ.....

 ** Standard บางชิ้น รูปร่าง Code อาจไม่ Update เหมือนปัจจุบัน ก็สามารถใช้ตัวที่ใกล้เคียงที่สุด เท่าที่มี  อย่างน้อย ให้มี 3D ไว้ก่อน

Gate/Runner-Cooling
     Gate และ Runner 

     หากรูปร่าง อยู่บนผิวเรียบก็สามารถใช้ คำสั่งที่เตรียมไว้ให้ได้ จากเมนู Mould / Gate-runner /Create runners   เข้าไปปรับจำนวน กิ่งก้าน สาขา ระยะความยาว ตัวเลข พารามิเตอร์ ตามขนาดที่ต้องการ  เมื่อได้แล้วผลลัพธ์เบื้องต้นจะออกมาเป็นเหมือน Solid ปกติก่อน แล้วเราไป Subtract ด้วย Subtract element cavities(เมนู Modelling) หากต้องการแก้ไข ก็ใช้ Edit Runner แล้วเลือกที่ ผิวของ Runner ก็จะกลับไป้หมือนขั้นตอนแรก ปรับขนาด แล้วก็ไป Subtract อีกครั้งหนึ่ง

   แต่หาก Runner ของเรามีส่วนที่เป็น R โค้ง เลี้ยวไป-มา หรือ Layout อื่นๆ วิธีการเดิมไม่สามารถปรับได้ ต้องเลือกแบบ กำหนดเอง  เลือกแบบ Custom Runner  ดังนี้

เมื่อได้แล้วก็สามารถ ปรับค่าต่างๆ ได้เช่นกับ อ้อ อย่าลืมเลือก ตำแหน่ง Gate ด้วยนะคร๊าบบ...

     คราวนี้ ถ้า Runner ของเราไม่ได้อยู่บนผิวเรียบๆ ก็ต้องไปทำเองด้วยคำสั่ง CAD เช่น มีเส้น Profile ก็ Pocket from profile ถ้าเป็น กลมก็ Pipe surface แล้วปิดเป็น Solid ตัดด้วย Cavity หรือ Subtract ธรรมดาก็ได้



   Cooling
การออกแบบ Cooling นั้น VISI ก็เตรียมเครื่องมือเอาไว้ให้ใช้งาน เลือกใช้ตามความถนัด บางท่านใช้วิธี Manual เพียวๆ เร้ย เจาะรูธรรมดา ด้วย Feature manager ก็ทำได้ครับ แต่เวลาแก้ไข มันยุ่งยากนิดหน่อย  ลองมาดู วิธีต่อไปนี้ ผมแนะนำ สองวิธี
วิธีแรก
      เป็นการ Sketch โดยระบุเป็นทิศทางการเจาะ ตามแกน X +, X-,Y+,Y- ประมานนี้ 

วิธีที่สอง
   ส่วนตัวผมเห็นว่า วิธีนี้ใช้ได้ดี เพราะว่า เมื่อวงจร Cooling ของเราซับซ้อน วิ่งข้าม Plate จึงควรมีการ เขียนเส้น Sketch ไว้ก่อน โดยเรื่องความยาวเส้น ทิศทางการเจาะ ยังไม่จำเป็นสมบูรณ์ ดังต่อไปนี้

ทีนี้มาลองกับงานตัวเดิม

ต่อไปก็ฝั่ง Core

ดูเหมือนว่าสิ่งที่ยาก ก็คือ การออกแบบและ Sketch วงจรของ Cooling มากกว่า หลังจากนั้นก็ไม่ยากแล้ว

การตรวจเชค Cooling
     เมื่อเราออกแบบ Cooling แล้ว จำเป็นต้องเชคระยะห่าง ระหว่างรูน้ำกับ ผิวชิ้นงาน หรือกับรูอื่นๆ  สำหรับชิ้นงานง่ายๆ เราก็ เล็งๆ แค่ Top Front Side ได้  แต่เดี๋ยวนี้ชิ้นงานยากๆ ก็ไม่ไหว
     ตัวช่วยนี้จึงเป็นการ ตรวจทานอีกครั้งหนึ่ง  แนะนำให้ทำก่อน Subtract  Cooling นะคร๊าบบบ

ระยะ 10 มม ที่ป้อนไปคือ ค้นหาระยะห่างตั้งแต่ 10 มม ลงไป

ระยะ 8 มม ที่ป้อนไปคือ ค้นหาระยะห่างตั้งแต่ 8 มม ลงไป

...............

.........

ระยะ 5 มม ที่ป้อนไปคือ ค้นหาระยะห่างตั้งแต่ 5 มม ลงไป

หากไม่มี ลูกบอลสีส้ม แสดงว่า ไม่มี รูน้ำใกล้กับ ผิวอื่นที่ระยะ น้อยกว่าที่ป้อน..... ประมานนี้

- อีกสักตัวอย่างนึง

ตัวอย่างนี้ ตั้งใจทำ ให้มีจำนวนรูที่ระยะ ใกล้กัน เยอะๆ จะได้มองเห็น ชัดเจนมากขึ้น รวมถึงมีรูทะลุ ถึงกัน ด้วย  ....เอ่อ ดูเอาหละกัน

 Assembly Manager

    Assembly Manager ใน VISI เอาไว้จัดการเรื่องของ รายการวัสดุ Bill of Material ( BOM ) หรือบางที่เราเรียก Part List นั่นเอง ขั้นตอนรายละเอียด ก็ เอาตาม วีดีโอ ละกัน

Plot View - Create Drawing

   เมื่อขั้นตอนของ 3D เสร็จเรียบร้อยแล้ว ขั้นตอนต่อไปก็คือ การทำ Drawing 2D บางทีเราเราก็เรียกติดปากว่า การทำ Draft  ขั้นตอนจริงก็ไม่ได้ มีอะไรมาก พอทำได้แล้วมันก็ซ้ำๆ วนไป วนมา เพราะ Drawing มีหลายใบ ทำบ่อยก็ยิ่งชำนาญขึ้น

   ขอแยก ออกเป็นสองส่วน คือการทำ Assembly Drawing และ การทำ Detail Drawing

...............................................................

เรื่องสุดท้ายสำหรับ Mold Design

Electrode Design

       หลังจากที่ Design ในส่วนที่เป็น Mold เสร็จแล้ว เมื่อถึงขั้นของ การผลิตแม่พิมพ์ ส่วนที่ Machine ได้ด้วยเครื่อง CNC ก็เข้าสู่การทำ CAM อีกส่วนหนึ่ง หากไม่สามารถทำให้สำเร็จด้วย CNC ก็อาจจะต้องเข้าสู่กระบวนการ  EDM ซึ่งเครื่องจักร EDM ก็ใช้ Electrode ในการ EDM ในซอฟแวร์ VISI เองก็มีฟังก์ชันการออกแบบ Electrode ดังนี้

ถ้ามี เพิ่ม จะทะยอย Up เพิ่มเติมให้นะคร๊าบบ.....