VAASAN AMMATTIKORKEAKOULU - PUVjha/koulutus/simultaani/Henkari/Kotisivut/...5 1. LUOKKA 1.1....
Transcript of VAASAN AMMATTIKORKEAKOULU - PUVjha/koulutus/simultaani/Henkari/Kotisivut/...5 1. LUOKKA 1.1....
-
VAASAN AMMATTIKORKEAKOULU
VAATERIPUSTIN
Tekijät: Kaappo Ikola Toni Lagerström Jukka Mäki-Maunus Ilkka Ristiluoma
Tekniikka ja liikenne 2005
-
2
ALKUSANAT
Tämän vaateripustin-tuoteprojektin läpiviemiseksi olemme käyneet simultaani-,
menetelmä- ja ruiskuvalutekniikan sekä 3D-tuoteprojektikurssin. Projektin
läpiviemiselle varattu aika käsitti syyslukukauden aikana noin 8 tuntia viikossa.
Aihe työlle syntyi vuoden 2005 keväällä, kun Juha Hantulan toivomuksesta
aloimme etsiä tuotetta, jossa olisi toisiinsa nähden liikkuvia osia ja joka olisi
valmistusteknisesti mahdollista toteuttaa koulun työstökoneilla. Bonuksena
pohjalla oli toivomus, että tuote olisi automaattisesti kokoonpantava.
Projektiin osallistuneet opettajat:
• Juha Hantula – Simultaanitekniikka
• Pertti Linberg – Menetelmätekniikka ja 3D-tuoteprojekti
• Mika Billing – Ruiskuvalutekniikka
Kiitämme opettajia hyvästä ohjauksesta ja kiinnostuksesta tuotettamme kohtaan.
-
3
SISÄLLYS
ALKUSANAT 2
1. LUOKKA 5
1.1. I-KT-4.2 5
1.2. Ryhmät 5
1.2.1. R1 5
1.2.2. R2 6
1.2.3. R3 6
2. TUOTE 7
2.1. Toiminta periaate 7
3. SUUNNITTELU 8
3.1. Projektisuunnitelma 8
3.2. Ideointi 8
3.2.1. Kokonaisuus 8
3.2.2. Ryhmän työ 8
3.3. Mallintaminen 9
3.3.1. Runko 9
3.3.2. Tappi 10
4. KONEISTUS JA VALMISTUS 11
4.1. Pikamallien valmistus 11
4.2. Pikamallien kokoonpano 11
4.3. Muotit 12
4.3.1. Runkomuotti 12
-
4
4.3.2. Tappimuotti 13
4.4. Tuotteen valmistus 13
5. DOKUMENTOINTI 15
5.1. WWW-sivut 15
5.2. Animaatiot ja videot 15
6. LIITTEET 16
-
5
1. LUOKKA
1.1. I-KT-4.2
I-KT-4.2 3D-tuoteprojektin luokka koostui seuraavista henkilöistä:
Vasemmalta lähtien:
Olli Eronen, Tomi Blomback, Jaakko Etelämäki, Kaappo Ikola, Jukka Mäki-
Maunus, Ilkka Ristiluoma, Toni Lagerström, Kimmo Heikkinen, Vesa Rajala ja
Arto Unkuri.
1.2. Ryhmät
1.2.1. R1
Ryhmä ykköseen kuuluvat seuraavat henkilöt:
Arto Unkuri, Vesa Rajala ja Kimmo Heikkinen
Ryhmä 1:en tehtävänä oli suunnitella vaateripustimen välikappale (T-kappale).
-
6
1.2.2. R2
Ryhmä kakkoseen kuuluivat:
Jukka Mäki-Maunus, Toni Lagerström, Kaappo Ikola ja Ilkka Ristiluoma
Ryhmä 2:en tehtävänä oli suunnitella vaateripustimen runko. Eli se kappale, jolla
ripustin laitetaan komeroon roikkumaan. Tehtäväksi tuli myös liitinkappaleen
suunnittelu, koska valmista liitinkappaletta ei lukuisista yrityksistä huolimatta
löytynyt. Liitinkappaleen etsinnöistä voit lukea lisää päiväkirjasta, joka puolestaan
löytyy kotisivuiltamme: http://www.cc.puv.fi/~jha. Kotisivumme koulun
serverillä on myös tämän ryhmän käsialaa.
1.2.3. R3
Ryhmä 3:en porukka koostui:
-
7
Jaakko Etelämäki, Tomi Blomback ja Olli Eronen
Ryhmän tehtävänä oli suunnitella vaateripustimen viimeinen nivel (koukku). Eli
se osa, josta housut voidaan laittaa roikkumaan.
2. TUOTE
2.1. Toiminta periaate
Vaateripustin on neljästä eri osasta koostuva kokonaisuus ja sen
valmistusmateriaali on muovi (PBT). Tuote on kokoontaitettava ja nivelletty siten
että jatko-osat taittuvat
rungon taakse piiloon. Näin
tuote on saatu pienempään
kokoon ja voidaan
mahdollisesti kuljettaa,
vaikka povitaskussa.
Vaateripustimen ulkomitat
ovat kokoontaitettuna vain
20x 95x125mm. Avattuna
ripustin mahtuu kolmion
sisään, jonka kanta on 433 mm ja korkeus 190 mm. Tuote on tehty muovista siksi
että se olisi mahdollisimman kevyt (
-
8
3. SUUNNITTELU
3.1. Projektisuunnitelma
Kurssin alussa määriteltiin ryhmille projektisuunnitelmat (liite 1.) ja niitä
seuraamaan valittiin projektipäälliköt, jotka ovat: ryhmä 1. Kimmo Heikkinen,
ryhmä 2. Jukka Mäki-Maunus ja ryhmä 3. Jaakko Etelämäki. Alkusuunnitelmassa
määriteltyjä aikatauluja täydennettiin projektin edetessä, jotta työsuunnitelmat
pysyisivät mahdollisimman hyvin hallinnassa ja ei tulisi ikäviä yllätyksiä.
3.2. Ideointi
3.2.1. Kokonaisuus
Idea projektille syntyi internetistä löytyneestä alumiinisesta vaateripustimesta,
joka oli kokoontaitettava. Tuotteen ulkoiset rajaukset (esim. aine vahvuus ja
ulkomitat) tehtiin projektin alussa ja toimintoihin vaikuttavista määrittelyistä
(niveltapin välys) tehtiin Layout (liite 2.), jolla pyrittiin takaamaan että suunniteltu
rakenne pysyisi jokaisella ryhmällä yhdenmukaisena. Tuotteen ulkonäkö oli
aluksi jokaisen ryhmän oma valinta, josta pyrittiin löytämään yhteensopiva
kompromissi. Kyseisessä ratkaisussa oli muovin jäähtyminen suuri vaikutus,
koska muotoilulla haettiin myös tasaista ainevahvuutta, jotta jäähtymisestä
aiheutuvat muodonmuutokset jäisivät mahdollisimman vähäisiksi.
3.2.2. Ryhmän työ
Ryhmä 2:lle kuuluviin töihin niveltappiin ja runkoon ideointi tapahtui hyvin
erilaisin vaihein. Siinä missä rungon määrittelyt otettiin layoutista, eli kappale
määriteltiin kaikkien ryhmien kesken, niin niveltappi puolestaan määritteli
tuotteen rakenteen.
Niveltapin ideointiin käytetty aika vastasi melkein koko projektin kulkua, koska
valmistusta rajoittavat asiat (keernojen käyttö) oli huomioitava ennen lopullista
tuotetta ja muut mahdollisuudet kuten tuotteen alihankinta tuli selvittää
toteuttamiskelpoisena vaihtoehtona.
-
9
3.3. Mallintaminen
3.3.1. Runko
Runko mallinnettiin siten että ripustuskoukku olisi sopiva tavallisiin
vaateripustustankoihin ja avautumiskulma antaisi sivulla 7. mainitulle kolmiolle
kannan, joka olisi 430 mm. Lisäksi rungon liitin tapin upotukset tuli kytkeä
layouttiin, jotka määräytyivät automaattisesti suunnitelman mukaan.
Kuva 1. Henkarin runko
-
10
3.3.2. Tappi
Tappi mallinnettiin kokonaisena, jonka jälkeen se kytkettiin layouttiin. Tapin
muotin mallinnus tapahtui siten, että tapista tehtiin muottiin kärjetön upotus ja
messinkipalaan upotettiin tapin kärki.
Kuva 2. Liitin tappi
-
11
4. KONEISTUS JA VALMISTUS
4.1. Pikamallien valmistus
Pikamallit valmistettiin Dimension-pikamallinnuskoneella. Malleja tehtiin kaksi
versiota, joissa muutettiin runko- ja T-osan välistä avautumiskulmaa, tapin
halkaisijan mitoitusta ja reikien paikoituksia. Mallit käännettiin Pro/E:ltä
mallinnuskoneelle STL-muotoon ja mallin kääntövaiheessa asetettiin pintaverkon
kolmion kooksi pienin mahdollinen arvo (0.0134mm).
Kuva 3. Pikamallinnuskone
Kuva 4. Pikamallin valmistus
4.2. Pikamallien kokoonpano
Pikamallien sovitus alkoi, kun saimme ripustimesta pikamallit. Näiden pohjalta
teimme tappituoteperheen, josta sorvasimme useita variaatioita. Näistä haimme
parhaan yhdistelmän. Testimme
osoittivat tapin toimivan hyvin
umpinaisella kärjellä ja päätimme
etsiä jo olemassa olevaa tappia.
Tuloksettoman etsintä kierroksen
jälkeen vaihtoehdoiksi jäivät
alihankintana kipinätyöstettävä
muotti tai kokonainen omavalmistus,
-
12
josta päädyimme tulokseen että valmistamme tuotteen itse. Seuraavaksi
ongelmana oli kuinka tuote tehdään, joten etsimme ratkaisua ja päädyimme siihen
tulokseen, jossa tapin kärki jyrsitään muottiaihioon istutettavaan messinkipalaan
ja runko suoraan muottiin.
4.3. Muotit
4.3.1. Runkomuotti
Aihion koneistus alkoi pinnan plaanauksella (face) ja ulkomuotojen koneistus
profile-työkierrolla. Ulkomuoto oli tarkasti koneistettava, koska se toimii
ohjauspintana muotin sovitepesään. Tästä seurasi hienotyöstettäessä kaksi
pakollista ohjelman kääntöä, joissa työkalun halkaisijaa pienennettiin
valmistuksessa jätetyn työvaran poistamiseksi.
Kuva 5. Runkomuotin muotojyrsintä
Muodon koneistusohjelmat jaoteltiin seuraavasti: rouhinta, hienotyöstö ja
messinkitapin taskut. Käyttämämme työkierrot olivat: rouhintaan mill volume,
viimeistelyyn surface milling/trajektory ja messinki tapeille ympyrätaskut (G73).
-
13
4.3.2. Tappimuotti
Muotin jyrsintä toteutettiin jyrsimällä tapinkärki messinkipalaan ja runko
alumiiniin. Aihiot saimme aikaisempien vuosikurssien käyttökelpoisista
muottipuoliskoista.
Kuva 6. Tappimuotin kiinteäpuoli
4.4. Tuotteen valmistus
Osat valmistettiin Engel-ruiskuvalukoneella. Tuotteiden värivaihtoehdot olivat
oranssi ja musta, koska koululla oli PBT-muovia ainoastaan oranssina. Siitä
saatiin kuitenkin mustaa sekoittamalla väriainetta (2%) perusaineeseen.
-
14
Kuva 7. Ruiskuvalukone
Kuva 8. 2% väriainesekoitus
Kuva 9. Valmiit runko-osat
Kuva 10. Runko-osa valukanavineen
-
15
5. DOKUMENTOINTI
5.1. WWW-sivut
Ajatus vaateripustimen kotisivuille lähti koulun sivuja selatessa. Tarkoituksena oli
tehdä koulun sivuja vastaavat henkarisivut, siten että niitä ei erottaisi toisistaan,
muuten kuin kuvista. Aikapulan vuoksi tästä jouduttiin kuitenkin hieman
tinkimään. Sivuista tuli kuitenkin mielenkiintoiset sekä havainnolliset. Sivut
toteutettiin Frontpage-ohjelmalla, koska viimeisestä ohjelmointikurssista oli jo
kulunut pitkä aika ja ko. ohjelma oli helppo käyttöinen.
5.2. Animaatiot ja videot
Animaatiot tehtiin Autodesk Inventorilla. 3D-mallit tuotiin ProE- ohjelmasta step
muodossa. Inventorissa niihin lisättiin sopivat värit jolloin muotteihin saatiin
luonnollisen näköisiä työstöjälkiä. Animaation tiedostomuodoksi valittiin AVI,
koska se on yleisesti käytössä ja pienikokoinen.
Videot kuvattiin Sonyn digivideokameralla ja materiaali editoitiin Pinnacle studio
10+ ohjelmalla. Videoista tehtiin kaksi versiota, internet sivuille (pienempi
tiedosto koko) ja DVD-levylle (paras laatu).
-
16
6. LIITTEET
1. Projektiaikataulu
2. Tappi 6.4
3. Protomessinki
4. Liikkuvalopullinen
5. Kiinteä_lopullinen
6. Runko_piirrustus
7. Muotti
DVD-Levy