10 lý do bạn nên học thiết kế khuôn bằng Solidworks

Nhiều bạn thắc mắc tại sao vip.moldviet.com lại khuyên bạn nên học thiết kế khuôn bằng solidworks thì bài viết này sẽ là câu trả lời cho câu hỏi đó. Dassault Systèmes SOLIDWORKS Corp. luôn tiếp tục sứ mệnh của mình để giải phóng sức mạnh của công nghệ 3D trong quá trình phát triển sản phẩm. Bộ phần mềm SOLIDWORKS® Premium với các công cụ thiết kế và phân tích giúp thu hẹp khoảng cách giữa các nhà thiết kế và các ngành khác, loại bỏ sự thiếu hiệu quả của hệ thống và là cuộc cách mạng trong quá trình thiết kế.

Giới thiệu

Trong ngành công nghiệp thiết kế sản phẩm nói chung và ngành sản xuất sản phẩm tiêu dùng nói riêng, các công cụ CAD cơ khí (MCAD) được đặt trước những yêu cầu cao về khả năng đáp ứng những nhu cầu thay đổi (thị trường, đối thủ cạnh tranh và điều kiện về đội ngũ thiết kế, máy móc, thiết bị của bạn). Khi nhiều yếu tố và đặc điểm kỹ thuật đã được xác định, các công cụ MCAD hiệu quả có thể chứa một số lượng nhất định sự thay đổi. Nhưng nếu ý tưởng của bạn đang ở trạng thái thay đổi liên tục thì hệ thống CAD của bạn khó lòng theo kịp. Đây là lý do tại sao các nhà thiết kế sản phẩm vẫn thường phác thảo ý tưởng bằng giấy và bút, cùng với việc tạo ra các mô hình bằng đất sét thay vì sử dụng phần mềm MCAD. Đối với những người có tài năng vẽ và điêu khắc, thì những công cụ truyền thống này thường hiệu quả hơn các công cụ trên máy tính.

Ngày nay, nhiều sáng kiến trong ngành công nghiệp MCAD tập trung vào việc nắm bắt trước các ý tưởng thiết kế, qua đó, giúp giảm chu kỳ thiết kế sản phẩm và thời gian đưa ra thị trường. Vì mục đích thiết kế là rất quan trọng để sản xuất sản phẩm thành công, DS SOLIDWORKS Corp. đã có những bước tiến lớn không chỉ đáp ứng những thách thức này mà còn giúp tinh giản toàn bộ quá trình thiết kế. Kết quả là, phần mềm SOLIDWORKS Premium có thể giúp dễ dàng thực hiện và khái niệm hóa thiết kế của bạn.

Việc phác thảo trên giấy đã và đang tiếp tục là một phương tiện phổ biến để đưa ra các ý tưởng ban đầu. Tuy nhiên, tác giả của phác thảo thường phải giải thích các ý nghĩa sâu xa hơn của nó cho những người khác. Hãy hình dung: cùng với các phác thảo như là tài liệu tham khảo, là chất xúc tác để tạo ra một ý tưởng cụ thể hữu hình. Bằng cách sử dụng phần mềm SOLIDWORKS trong quá trình thiết kế, bạn có thể truyền đạt ý tưởng của mình đến người khác tốt hơn.

1.Sketch Picture và truy nhập các hình học

Với phần mềm SOLIDWORKS và Sketch Picture, bạn có thể chuyển đổi thành công các tài liệu tham khảo và sự tinh tế của phác thảo bằng tay vào trong môi trường lập mô hình của SOLIDWORKS.SOLIDWORKS và Sketch Picture cho phép bạn mở bản scan của một phác thảo hoặc một tập tin ảnh lên một mặt phẳng 2D và hiển thị nó cùng với các dạng hình học 2D và 3D khác.Một khi nó được tải, bạn có thể dễ dàng chỉnh sửakích thước, xoay và thậm chí phác thảo các ý tưởng.

Bởi vì chỉ có khu vực vẽ bằng tay (bút và mực) của phác thảo là quan trọng, phần trắng xung quanh là một trở ngại lớn khi bạn hình dung trong 3D. Tuy nhiên, phần mềm SOLIDWORKS Sketch Picture giúp bạn làm cho các vùng trắng này trong suốt. Bạn có thể sử dụng độ trong suốt của tệp hoặc bạn có thể lấy mẫu màu của phác thảo, xác định các vùng cần làm rõ. Thêm vào đó, bạn có khả năng thiết lập độ trong suốt của phác thảo tổng thể.

Khi phác thảo các đường cong mới, modul Sketch Picture trong SOLIDWORKS cung cấp một tham chiếu rõ ràng đến các khía cạnh quan trọng của bản vẽ phác thảo ban đầu, giúp tăng cường khả năng hiển thị cho toàn bộ thiết kế của bạn.
Hộp văn bản: Các vùng trắng xung quanh hình ảnh ban đầu được làm trong suốt.

2.Scan sang 3D

Một ý tưởng thiết kế thường bắt đầu như một mô hình vật lý được thực hiện trong cửa hàng mô hình – với bản chất là việc chụp lại ý tưởng thiết kế bằng mô hình bọt xốp, gỗ hoặc đất sét – chứ không phải là một ý tưởng trên máy tính. Và những mô hình này trở thành tài liệu tham khảo cho các ý tưởng thiết kế, từ đó, lựa chọn thiết kế cuối cùng sẽ được thực hiện, tài liệu tham khảo này không hề mất khi bạn chuyển sang mô hình CAD 3D.

Với tiện ích ScanTo3D trong SOLIDWORKS Premium, bạn có thể mở dữ liệu quét trực tiếp trong cửa sổ của phần mềm SOLIDWORKS. Sau đó, bạn có thể tham khảo trực tiếp dữ liệu, sử dụng đám mây điểm, hoặc lưới, để xây dựng các mô hình bề mặt và khối. Hai công cụ thuật toán cũng được sử dụng – một để làm gọn, sửa chữa và định hướng lưới, một dùng để chuyển đổi nó sang mô hình bề mặt hoặc khối. Khi bạn kết hợp khả năng này với máy Scan 3D NextEngine® Desktop bạn có một giải pháp hoàn chỉnh và chi phí thấp để nắm bắt ý định thiết kế từ các mô hình và nguyên mẫu.

Hộp văn bản: Bản phác thảo 2D và 3D có thể được thực hiện trực tiếp trên lưới quét

Một số hình dạng được điêu khắc trong các công đoạn của mô hình thực sự khó thiết kế trong CAD. Chẳng hạn, một vương miện được trang trí bằng lớp vỏ bằng vàng thường được chạm khắc chỉ trong vài giờ, nhưng có thể mất đến vài ngày nếu không cũng vài tuần để tạo mô hình trên một hệ thống hoặc một mô hình bề mặt hoặc khối. Tuy nhiên, với Scan To 3D, bạn có thể trực tiếp quét các phần của khuôn bằng cách sử dụng Desktop 3D Scanner, và lưới ngay lập tức mở ra trong cửa sổ của phần mềm SOLIDWORKS. Tại thời điểm này, lưới trở thành một tham chiếu 3D quan trọng. Bạn có thể phác thảo 2D và 3D trực tiếp trên lưới, suy luận các đỉnh lưới.

Một khi những đường nét phác thảo 2D và 3D được tạo ra, bạn có thể sử dụng chức năng bề mặt SOLIDWORKS Standard để tạo lại bề mặt khuôn và cuối cùng, biến nó thành một mô hình khối. ScanTo3D cũng cung cấp một thuật toán phân tích bề mặt để có thể tự động chuyển đổi lưới thành một mô hình rắn chỉ trong một bước. Ngoài ra, bạn có thể chia lưới thành lưới phụ và bề mặt chính xác từ các submeshes. Cùng với nhau, ScanTo3D và Desktop 3D Scanner có thể giúp bạn giảm đáng kể thời gian cần thiết để chuyển những vật thể vật lý thành mô phỏng ảo.

3. Phác thảo đường cong 2D và 3D

Một khi bạn đã đưa các đường viền vẽ tay vào trong SOLIDWORKS, bạn có một đồ họa tham chiếu để tạo ra đường cong hình học, điều này sẽ trở thành các đối tượng phác thảo xác định các bề mặt ba chiều của ý tưởng.

SOLIDWORKS cung cấp một môi trường phác thảo mạnh mẽ, cả trong mặt phẳng (2D) và trong không gian ba chiều (3D). Không giống như các chương trình xây dựng bề mặt khác, nhiều bản phác thảo 2D của SOLIDWORKS có sẵn trong môi trường vẽ phác thảo 3D và chứa gần như tất cả các số liệu từ mô hình 2D, bao gồm các mối quan hệ, kích thước, các số liệu mặt phẳng và xây dựng hình học.
Công nghệ Spline của SOLIDWORKS đã được cải tiến gần đây không những cung cấp tất cả sự kiểm soát, và dễ dàng sử dụng được tìm thấy trong hệ thống khác, mà còn vượt qua được sự cạnh tranh bằng cách cung cấp các giá trị gia tăng của tham số.

Ví dụ: bạn có thể vẽ các đường spline 2D hoặc 3D và sau đó sắp xếp chúng với các hình học khác hoặc tài liệu tham khảo bề mặt khác, khớp với cạnh liền kề với điều kiện tiếp tuyến hoặc C2 (đường cong liên tục). Bạn cũng có thể định tuyến “trọng số” của đường tiếp xúc ngay trên đường spline cũng như góc vector của nó. Một màn hình phân tích độ cong giúp bạn tạo ra đường spline chất lượng cao, giúp tạo ra các bề mặt có chất lượng cao.

Hộp văn bản: Sketch splines được hiển thị với các ràng buộc kiểm soát bằng tay, vì vậy bạn có thể vẽ cả chiều dài tiếp xúc và góc vector của điểm spline.

4.Quét các bề mặt với điều khiển hướng dẫn

Saukhi bạn tạo các đường cong, SOLIDWORKS cung cấp một số tính năng bề mặt có thể điền vào giữa các đường cong này. Hầu hết các tính năng mô tả trong báo cáo này có thể được thực hiện như một tính năng bề mặt hoặc khối.

Tính năng Sweep đặc biệt hữu ích. Không giống như bề mặt Loft truyền thống cần nhiều mặt cắt để xác định hình dạng, tính năng Sweep chỉ cần một mặt cắt và sau đó sẽ có một đường cong khác hoạt động như một đường cong dẫn hướng. Khi kết hợp với nhiều hơn một đường dẫn (có nghĩa là, hướng dẫn đường cong), tính năng Sweep trở nên rất mạnh mẽ. Vì tính năng Sweep có thể dịch tất cả các mặt cắt phức tạp, giúp bạn tiết kiệm thời gian và có thể làm thêm công việc.

Bằng cách theo dõi đường nét của hình dạng chính thay vì tập trung vào mặt cắt ngang, tính năng Sweep cũng giúp bạn tuân thủ ý định thiết kế.
Hộp văn bản: Quét với nhiều đường dẫn, hướng dẫn đường cong có thể dễ dàng tạo ra hình dạng phức tạp.

5.Fill Surface

Fill Surface được cho là tính năng mô hình tiên tiến vô giá nhất trong SOLIDWORKS Premium. Đôi khi, bạn có thể muốn tạo ra một thiết kế có tính thẩm mỹ, nhưng nó rất khó khăn để đạt được sự chính xác về hình học. Những khó khăn này có vẻ đơn giản trong thế giới vật lý, nhưng nó phức tạp trong NURBS được dựa trên thế giớimô hình.

Hãy xem xét một bề mặt được kéo dài ở năm góc.Ví dụ: Bạn có chiếc chăn bốn góc và bốn người giữ những góc này để trải căng chiếc chăn đó ra.Tuy nhiên, nếu bạn thêm một góc thứ năm vào chiếc chăn mà không có ai giữ góc thứ năm đó, bạn sẽ không thể kéođều chăn ra.
Ngành công nghiệp đề cập đến dạng bề mặt này như là “n-sided” – một tính năng bề mặt có khả năng lấp đầy một cách trơn tru bất kỳ số mặt nào (do đó mà có thuật ngữ “n-sided), và làm như vậy trong khi kết hợp tiếp tuyến trên cácmặt xung quanh.

Tính năng SOLIDWORKS Fill là tính năng làm mới bề mặt đơn giản cho phép bạn chọn và điền vào bất kỳ số mặt nào, và vá khu vực đó bằng một bề mặt nhẵn là tiếp tuyến hoặc C2 tương ứng với các mặt xung quanh. Hơn nữa, tính năng fill cho phép bạn đặt các đường cong hoặc các điểm bên trong, do đó, thay đổi hình dạng bên trong của vùng lấp đầy. Thậm chí bạn có thể nhảy qua những khoảng trống nhỏ xung quanh mà bạn muốn lấp đầy. Thay vào đó, bạn có thể xây dựng các cạnh ban đầu đại diện cho các ý tưởng thiết kế.
Hộp văn bản: Khu vực n-sided cho phép một miếng vá mịn trong một số ranh giới đường cong không liên tục.

6.Bề mặt ranh giới

Trong thiết kế hàng tiêu dùng, bề mặt ranh giới là đặc tính bề mặt thông dụng nhất trong các mô hình CAD. Vì vậy, điều quan trọng là bạn cung cấp khả năng phong phú và tính linh hoạt cho các tính năng chủ yếu này. Thông thường, các nhà thiết kế sử dụng loại bề mặt này để tạo ra phần lớn các bề mặt bên ngoài của thiết kế bằng cách định nghĩa “kiểu đường cong” (xem phác thảo 2D và 3D Spline).

Các tính năng Boundary sau đó sử dụng các đường cong để điều khiển bề mặt vá được nội suy giữa các đường cong như một mặt phẳng mịn B-spline. Các bề mặt này phải được làm trơn nhẵn càng tốt không chỉ giữa các đường cong, mà còn cho các mặt tiếp giáp xung quanh đặc tính ranh giới.

Để đáp ứng những nhu cầu này, phần mềm SOLIDWORKS có thể xây dựng ranh giới với tiếp tuyến hoặc C2 kết hợp theo một hoặc cả hai hướng. Để giúp xác định chính xác vùng cần được nâng cao, bạn có thể sử dụng các đầu nối có thể kéo để hình thành và thay đổi các bề mặt. Bạn có thể phản hồi và kiểm soát ngay lập tức, có thể tinh chỉnh hình dạng theo thông số chính xác của bạn.
Hộp văn bản: Nhiều đường con đầu tiên và thứ hai có thể được kết hợp với sự liên tục và phân tích độ cong C2.

7.Freeform

Tại một số điểm trong quá trình thiết kế, bạn có thể cần phải sửa đổi một chút hình thức mà không cần quay lại xác định lại các đường cong ban đầu. Ngoài ra, bạn có thể cần phải tạo ra một bề mặt phức tạp, chẳng hạn một handgrip, sẽ có một số lượng bất thường các đường cong và có thể tinh chỉnh bằng cách sử dụng bề mặt ranh giới. Được tạo ra cho loại công việc này, tính năng Freeform là công cụ “chỉnh sửa hình dạng” tổng quát. Với tính năng Freeform, bạn có thể dễ dàng và tự động kéo các điểm bề mặt theo dạng mà bạn cần, mà không phải tạo đường cong phác thảo hoặc các tham chiếu được xác định trước khác.

Mặc dù nhiều phần mềm 3D khác có chức năng “push-pull” tương tự, SOLIDWORKS tiến một bước xa hơn bằng cách cho phép bạn xác định cụ thể vị trí bạn muốn kéo trên bề mặt.

Bằng cách thiết lập một “đường cong điều khiển” thông qua mặt hoặc bề mặt rắn và một khi xác định đường cong đó, bạn có thể kéo một số điểm theo ba hướng để sửa đổi bề mặt bên dưới.Bởi vì các sửa đổi bề mặt xảy ra trong thời gian thực và không cần tạo ra đường cong phác thảo trong quá trình trực quan này, cho phép phản hồi ngay lập tức về những thay đổi này sẽ ảnh hưởng đến hình thức cuối cùng như thế nào.Tùy chọn, bạn có thể chọn di chuyển ranh giới bằng cách sử dụng tùy chọn “di chuyển”. Các tính năng Freeform cung cấp sự linh hoạt và kiểm soát tối ưu để khám phá và thay đổi ý định thiết kế.

Hộp văn bản: Tính năng Freeform cho phép bạn đặt các điểm mà bạn muốn kéo và tự động kéo bề mặt để thay đổi hình dạng của nó.

8.Multibody

Về mặt lịch sử, xu hướng thiết kế sản phẩm đã thay đổi từ đơn giản và có dạng lăng trụ tới thiết kế hữu cơ tự do, nhưng thiết kế sản phẩm thành công nhất lại rơi vào giữa khoảng đó. Bạn có thể dễ dàng tạo ra những hình dạng lăng trụ bằng cách sử dụng các kỹ thuật lập mô hình rắn, nhưng các hình dạng phức tạp hơn không được xây dựng theo cách này. Thay vào đó, bạn cần một sự kết hợp của cả hai kỹ thuật khác nhau, được gọi là “hybrid modeling”. Điều này cho phép bạn làm việc đồng thời với nhiều khối rắn hoặc bề mặt, quyết định khi nào và ở đâu trong lịch sử của một chi tiết để đặt một tính năng, cũng như khi nào tạo ra tính năng khối rắn.

Khi bạn cần phải xử lý nhiều dạng khối trong một tập tin chi tiết, phần mềm SOLIDWORKS xử lý từng phần của khối theo tên riêng của nó. Bạn có thể cô lập và áp dụng các tính năng độc đáo cho một bộ phận hoặc nhiều bộ phận cùng một lúc với khả năng tự do lựa chọn các chi tiết khác nhau của thiết kế sẽ tương tác như thế nào.

Ví dụ: Bạn có thể đưa ra chi tiết của các thiết kế trong một tập tin chi tiết, mô tả cuối cùng riêng cho tất cả các chi tiết nhựa trong toàn bộ thiết kế (có nghĩa là phần trên, vỏ, nắp pin…) làm nhiều khối rắn. Bởi vì, chúng nằm trong một tập tin chi tiết, tất cả các tài liệu tham khảo được tạo sẵn cho tất cả các chi tiết rắn.

Vì hầu hết các hệ thống khác sử dụng cách tiếp cận dựa trên lắp ráp, chúng không có khả năng xử lý nhiều bộ phận một cách linh hoạt. Tuy nhiên, với SOLIDWORKS, bạn được hưởng lợi từ cách tiếp cận mô hình chính thiết lập một dạng tổng thể và cho phép nó điều khiển các chi tiết khác nhau. Bất kỳ sự thay đổi nào xảy ra trong biểu mẫu chung đều phản ánh qua các chi tiết riêng lẻ.

9. PhotoWorks

Tạo hình có thể được sử dụng để tạo ra các công cụ khuôn để sản xuất, khâu thiết kế là điều quan trọng nhất. Sau khi ý tưởng được tạo ra trong môi trường SOLIDWORKS, sản phẩm đầu tiên của bạn sẽ là một hình ảnh của thiết kế mà bạn có thể trình bày với đội ngũ quản lý để đánh giá và hướng dẫn.Trong quá khứ, các nhà thiết kế sản phẩm phải tạo ra một nguyên mẫu vật lý của thiết kế, sau đó vẽ và mô tả chi tiết nó trước khi tạo ra hình mẫu cuối cùng. Nhưng với modul PhotoWorks™, bạn có các công cụ cần thiết để tạo ra các hình ảnh render và hình động giúp mang lại hiệu quả về chi phí hơn so với việc tạo các mẫu thử, đặc biệt là trong giai đoạn phát triển ý tưởng ban đầu.

PhotoWorks cung cấp cho các nhà thiết kế sản phẩm hàng tiêu dùng một mảng các vật liệu chuyên biệt cho ngành công nghiệp đã được tối ưu hóa cho tính thực tế tối đa,bao gồm: máy đánh bóng, bàn chải, kim loại, chi tiết có độ bóng cao như: nhựa, thủy tinh phản quang. Ngoài ra, PhotoWorks còn cung cấp một loạt các vân gỗ. Bạn có thể áp dụng hầu hết các mẫu này bằng cách kéo và thả chúng từ khung Resource Pane. Nhiều vật liệu được định vị, luân phiên và thu nhỏ trong cửa sổ phần mềm SOLIDWORKS.

PhotoWorks cũng cung cấp một số ảnh HDR (Hi-Dynamic Range) được xác định trước hoàn toàn. Đơn giản chỉ cần chọn một cảnh, chọn vật liệu của bạn và bấm vào nút render –SOLIDWORKS sẽ làm phần còn lại. Nhờ có các cảnh HDR, ánh sáng thực tế hơn nhiều so với chỉ có các đèn, bạn không cần phải xác định nguồn sáng trong phần mềm SOLIDWORKS.

Vì nhu cầu giảm chu kỳ thiết kế sản phẩm ngày càng tăng, nên việc tạo các hình ảnh hiển thị của bạn phải dễ thực hiện và có thể dự đoán được. PhotoWorks, bạn và nhóm thiết kế của bạn có thể dễ dàng nhận ra và xác nhận các thiết kế của mình.
Hộp văn bản: Nhiều tài liệu phức tạp đã được thêm vào thư viện PhotoWorks của các vật liệu, bao gồm cả bàn chải và kim loại mờ, thủy tinh khắc và mờ, cũng như các chất liệu kết cấu dạng Mold-Tech.

10. Dễ sử dụng và hình dung

Khi bạn thiết kế với các công cụ MCAD, bạn cần một phần mềm dễ sử dụng. Ngay từ khi thành lập, DS SOLIDWORKS đã ưu tiên hàng đầu về tính chất dễ sử dụng. Và với mỗi lần phát hành, công ty cố gắng tìm ra những cách tốt hơn và trực quan hơn để giúp các nhà thiết kế quản lý và đơn giản hóa nhiệm vụ phức tạp của việc tạo ra các sản phẩm tiêu dùng.

Phần mềm SOLIDWORKS là một trong số ít các ứng dụng Microsoft® Windows®nguyên bản tuân thủ các phương pháp tiêu chuẩn của ngành, chẳng hạn như mở tệp, sao chép và dán. Ngoài tất cả các công cụ được đề cập trong bài này, nhiều tính năng khác cũng được tích hợphoàn toàn vào môi trường SOLIDWORKS. Do đó, bạn không cần phải học các giao diện phần mềm khác để bổ sung cho ứng dụng chính của bạn.

SOLIDWORKS giúp cho việc sử dụng rộng rãi bản xem trước và tương tác kéo hoặc thả trên màn hình để hướng dẫn các bạn đưa ra các quyết định chính xác. Bạn có thể kéo hoặc thả tập tin, cũng như phác thảo và các tính năng, từ một đối tượng trên phần mềm SOLIDWORKS sang một đối tượng khác. SOLIDWORKS là một ứng dụng đầu tiên cho phép bạn làm việc trong một chế độ hoàn toàn bóng mờ, thậm chí trong khi xác định phác thảo – một lợi thế bổ sung cho các nhà thiết kế và kỹ sư. Cả hai nguyên tắc đều được định hướng trực quan, và DS SOLIDWORKS vượt trội trong việc hình dung thiết kế.

Kết luận

Khi đề cập đến ý tưởng và thực hiện một ý tưởng, bạn không thể liên tục xem lại các giao diện phức tạp, hồ sơ và công thức để có được sự thay đổi nhanh chóng về ý tưởng của bạn. Dễ sử dụng, tiêu chuẩn hóa Window và sự trực quan hóa phong phú tất cả đều kết hợp lại giúp cho phần mềm SOLIDWORKS trở thành một trong ba chương trình mô hình 3D trực quan nhất trên thị trường hiện nay. SOLIDWORKS Premium đang thu hút sự chú ý và trí tưởng tượng của các nhà thiết kế ở khắp mọi nơi, đánh giá được sức mạnh, dễ dàng sử dụng và môi trường mô hình hóa cao.