Đang tải... (xem toàn văn)
Nếu các bạn đang học môn thiết kế chế tạo khuôn mẫu do Thầy Trần Văn Trọn hướng dẫn thì không thể bỏ qua tài liệu này nhé. Báo cáo của mình về khuôn 3 tấm, tài liệu có gần 90 trang do chính tay mình biên soạn. Bài báo cáo cuối kỳ của mình đạt 9 điểm là số điểm cao nhất của lớp mình. Mình có file thiết kế khuôn 3 tấm tự vẽ thủ công 100% không dùng modul trên creo bạn nào muốn thì liên hệ địa chỉ email của mình là leconglap25gmail.com
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ MÁY - BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO CUỐI KỲ MÔN: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ KHUÔN ÉP NHỰA CHO KHUÔN LÀM KEM GVHD: TS Trần Văn Trọn SVTH: Lê Công Lập 19143276 Lê Minh Khang 19143261 HỌC KỲ: NĂM HỌC 2021-2022 MỤC LỤC BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Chương 1: CÁC CHÚ Ý VỀ HÌNH DÁNG HÌNH HỌC PHUN ÉP NHỰA 1.1 Góc khn Để dễ dàng tháo sản phẩm khỏi lịng khn, mặt mặt ngồi sản phẩm phải có độ côn định theo hướng mở khuôn Yêu cầu cần áp dụng chi tiết gân gia cường, vấu lồi, rãnh,… Hình Hình 1.1 Góc khn sản phẩm Ở khn có lõi ngắn hay lịng khn nơng (nhỏ mm) góc khoảng 0.25° bên, chiều sâu lịng khn lõi tăng từ đến inch (25.4 ÷ 50.8 mm) góc nên tăng lên 2° bên Góc cần thiết nhựa Polyolefins Acetals có kích thước nhỏ góc khoảng 0.5°, sản phẩm có kích thước lớn, góc u cầu tới 3° Với vật liệu cứng Polystyrene, Acrylic,… sản phẩm có kích thước nhỏ, góc tối thiểu phải 1,5° Cần ý góc nhỏ, u cầu lực đẩy lớn; đó, làm hỏng sản phẩm sản phẩm chưa đơng cứng hồn tồn MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 1.2 Góc vát cho sản phẩm Khi khơng thiết kế góc khn hay thiết kế khơng ma sát bề mặt sản phẩm mặt khuôn lớn Khi đó, sản phẩm bị kẹt lại khn đẩy ngồi bề mặt sản phẩm bị lỗi lực chốt đẩy lớn làm thụn bề mặt MÔN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 2.3 Đồ thị chọn góc vát theo chiều cao thành sản phẩm Đồ thị thể mối quan hệ góc vát chiều sâu vát Với giá trị chiều sâu vát bề rộng vát tra đồ thị (hình 3.2.4) để tìm góc vát hợp lí Hoặc tính theo cơng thức sau: tan� = Trong đó: C chiều cao vát (mm); A bề rộng vát (mm) 1.2 Bề dày 1.2.1 Hiệu thiết kế • Rút ngắn thời gian chu kì ép phun chế tạo khn Khi thiết kế hình dáng hình học sản phẩm hợp lý (bề dày đồng nhất, đoạn chuyển tiếp, ) tránh lỗi sản phẩm tăng thời gian điền đầy rút ngắn thời gian chu kì ép phun chế tạo khn • Giảm giá thành sản phẩm khn • Tiết kiệm vật liệu mà mang lại hiệu sử dụng cho sản phẩm • Tránh khuyết tật như: cong vênh, lỗ khí, vết lõm, đường hàn, MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 1.3 Các khuyết tất bề dày gây nên Bề dày sản phẩm ảnh hưởng trực tiếp khơng tới độ cứng vững, tính cách điện, tính chịu nhiệt, mà cịn ảnh hưởng đến thẩm mỹ giá thành sản phẩm Tuy nhiên, cần tránh thiết kế thành chi tiết dày nhiều lý Thứ nhất, tăng bề dày thành sản phẩm thời gian chu kỳ nguội tăng: sản phẩm nhựa ép phun, phải làm nguội đủ trước lấy khỏi khn để tránh bị méo mó, sản phẩm có bề dày lớn địi hỏi thời gian làm nguội lâu Theo lý thuyết, thời gian chu kì tương đương với bình phương bề dày thành sản phẩm, nên sản phẩm dày thời gian chu kì dài, làm giảm xuất dẫn đến tăng giá thành sản phẩm Thứ hai, tiết diện dày tạo nên bọng rỗng, túi khí vết lõm Nếu có thể, nên đảm bảo bề dày đồng cho sản phẩm Tuy nhiên, yêu cầu phải thay đổi bề dày cần lưu ý rằng, trình điền đầy, nhựa (keo) chảy theo hướng có cản trở dịng nhỏ Dịng chảy khơng ảnh hưởng tới q trình điền đầy khn làm ảnh hưởng tới chất lượng thẩm mỹ bề mặt sản phẩm Hình 1.4 Sản phẩm bị lỗ (bọng) khí thành sản phẩm q dày Ngồi ra, truyền nhiệt tốt sản phẩm có bề dày đồng Nếu phần vật liệu bên lõi sản phẩm nguội chậm phần vật liệu bề mặt, tạo nên co rút không đồng sản phẩm, co rút không đồng mức gây cong vênh MÔN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 1.5 Sản phẩm bị cong vênh Trong trường hợp, chi tiết không tránh phải có bề dày khác thực cần thiết chức sản phẩm, phải thiết kế đoạn chuyển tiếp có chiều dài ba lần bề dày phần mỏng hơn, mục đích tránh ứng xuất tập trung Hình 1.6 Tạo vùng chuyển tieeos hai vùng có bề dày khác 1.2.2 Một số điều cần ý Tùy thuộc vào loại sản phẩm mà bề dày khác nhau, thường từ (0.5 ÷ 4) mm Tuy nhiên, số trường hợp đặc biệt sản phẩm cần đạt tính chất cách điện, chịu nhiệt,… độ dày lớn Thực tế cho thấy, bề dày sản phẩm làm mỏng tốt, đồng tốt Bằng cách này, việc điền đầy lịng khn co rút nhựa lỏng đạt tốt Ứng suất giảm đáng kể Nếu sản phẩm khơng đủ bền có thể: • Tăng bề dày • Dùng vật liệu khác có tính bền cao • Tạo gân tăng cứng góc lượn để tăng bền MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Bảng 1.1 Bề dày sản phẩm số loại nhựa Material Recommended wall thickness Recommended wall thickness [mm] [inches] PP 0.8 - 3.8 mm 0.03'' - 0.15'' ABS 1.2 - 3.5 mm 0.045'' - 0.14'' Polyethylene (PE) 0.8 - 3.0 mm 0.03'' - 0.12'' Polystyrene (PS) 1.0 - 4.0 mm 0.04'' - 0.155' Polyurethane (PUR) 2.0 - 20.0 mm 0.08'' - 0.785 Nylon (PA 6) Polycarbonate 0.8 - 3.0 mm (PC) PC/ABS 1.0 - 4.0 mm 0.03'' - 0.12'' 0.04'' - 0.16'' 1.2 - 3.5 mm 0.045'' - 0.14'' POM (Delrin) 0.8 - 3.0 mm 0.03'' - 0.12'' PEEK 1.0 - 3.0 mm 0.04'' - 0.12' Silicone 1.3 Góc bo 1.3.1.Hiệu thiết kế 1.0 - 10.0 mm 0.04'' - 0.40'' - Giảm tập trung ứng xuất - Giúp sản phẩm làm nguội đồng - Giảm khả sản phẩm bị cong vênh - Giảm cản trở dịng chảy làm cho nhựa điền đầy vào lịng khn tốt - Với giải pháp bo tròn chi tiết, điều quan trọng phải xác định giá trị hợp lý cho bán kính bo góc sắc cạnh tạo nên tập trung ứng xuất tạo khuyết tật cho sản phẩm - Đối với sản phẩm ép phun, nên chọn giá trị bán kính nửa bề dày thành Cũng cần xác định giá trị bán kính bo ngồi để đảm bảo đồng bề dày cho thành bên, nên chọn giá trị bán kính khoảng 1.5 lần bề dày thành 1.3.2 Giải pháp thiết kế góc bo - Yêu cầu đồng bề dày sản phẩm cần áp dụng chi tiết khác sản phẩm vấu lồi để tránh hình thành vết lõm, bọng rỗng tạo nên cong vênh sản phẩm - Tránh thiết kế sản phẩm có hình dáng hình học khơng đối xứng, ví dụ gân tăng bền nằm phía sản phẩm, điều làm cho trình làm nguội xảy không đồng gây co rút không đồng dẫn đến cong vênh MÔN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 1.7 Góc bo tạo dịng chảy hợp lý Bán kính bo nên nằm khoảng từ 0.25 đến 0.6, tốt 0.5 lần bề dày sản phẩm, bán kính ngồi bán kính cộng thêm bề dày sản phẩm Bán kính ngồi nên bán kính cộng thêm bề dày sản phẩm: R = r + T Hình 1.8 Kích thước nên dùng để thiết kế góc bo Một điều khơng thỏa mãn sản phẩm dễ bị cong vênh việc nguội không phần nhựa bên bề mặt sản phẩm khiến co rút khơng Thêm vào ứng suất tập trung tăng lên Hình 1.9 Thiết kế góc bo hợp lý MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Các khuyết tật thường gặp phải: Hình 1.10 Các khuyết tật thường gặp 1.4 Gân 1.4.1 Hiệu thiết kế - Tăng độ bền vững cho sản phẩm - Tăng khả chống uốn sản phẩm - Gân chi tiết sản phẩm có chức tăng cường khả chịu lực cho sản phẩm, giúp giảm vật liệu nhằm tiết kiệm chi phí trọng lượng mà đảm bảo khả làm việc tương đương, chí cịn tốt Hình 1.4.1 Các loại gân thường gặp 1.4.2 Các loại sản phẩm cần gân tăng bền Vỏ máy, phận bao bên ngồi cần mặt ngồi có độ bóng, chất lượng tốt với trọng lượng nhẹ MÔN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 10 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.11 Cửa sổ chọn template Bước 3: Thực hiện: reference model > Chọn chi tiết > lắp ràng buộc defaut Hình 5.12 Lắp chi tiết vào môi trường gia công Bước Tạo phôi tự động Thực hiện: Workpiece > chọn chọn create workpiece > ghi tên work piece > chọn extrude -shape> chọn mặt vẽ lại biên dạng > chọn done > chọn reference > vẽ biên dạng bao quanh chi tiết > extrude lên 160 mm MÔN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 78 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.13 Tạo phơi tự động Bước 5: chọn gốc tạo độ để làm chuẩn gia công Ở bảng coordinate system ta chọn mặt mặt qua tâm chi tiết cho trục z hướng lên trục x, y hình MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 79 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.14 Gốc toạ độ làm chuẩn gia công Bước 5: Chọn máy gia công Thực work centre > Mill > ok MƠN: Thiết kế chế tạo khn ép nhựa 80 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.15 Chọn máy gia công Bước Chuẩn bị chu trình gia cơng ( gồm chọn chuẩn máy mặt phẳng an toàn) Thưc hiện: Operation > chọn chuẩn gia công vừa làm bước > chọn mặt phẳng an toàn > nhập giá trị 10 mm > OK Hình 5.15 Khai báo mặt phẳng an tồn 5.4 Các chu trình gia cơng Các chu trình bước MƠN: Thiết kế chế tạo khn ép nhựa 81 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Chu trình thứ nhất: Chu trình vollume rough thực bước 1,2 Ta lấy bước gia cơng làm ví du: Bước 1: Tạo mill geometry lệch mill vollume Thực hiện: mill vollume > chọn extrude > chọn mặt phẳng > vẽ lại biên dạng với kích thước phơi offset ngồi 5mm > OK > chọn extrude đến mặt phẳng cần gia công > Ok > cửa sổ mill vollume nhớ chọn trim chọn chi tiết > Ok Hình 5.16 Tạo mill geomegtry lệch mill vollume Bước 2: Chọn chu trình vollume > edit dao chọn dao endmill Ø12 setting ô nhớ > qua cửa sổ parametter điền vào thông số gia công cần thiết hình MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 82 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.17 Chọn dao gia cơng Hình 5.18 Thông số gia công cần thiết Sau chọn thông số gia công cần thiết ta phải nhấn chọn vào cửa số edit parametter để chọn lại thơng số hướng dao ăn vào phơi góc 5° để dao ăn phôi êm bền dao Cụ thể chọn cut entry exit ramp ramp angle 5° MÔN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 83 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.19 edit parameter Ở bước gia công dùng lại dao bước thông số step over nhỏ gấp đôi để đường dao nhìn đẹp bước gia công tinh lại lượng thô mà bước gia cơng để lại Dưới hình ảnh mill vollume bước gia công mặt bước gia cơng mặt Hình 5.20 Mill vollume bước gia cơng Chu trình thứ hai: profile milling Chu trình có bước gia công Thứ tự thực bước gia cơng chọn chu trình profile milling > chọn dao Ø12 chu trình vollume > chọn reference mặt gia công > chọn parameter Sau làm xong lịng khn ta dùng lệch pattern lịng khn cịn lại MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 84 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.21 Chọn bề mặt gia cơng Hình 5.22 Các thơng số gia cơng cần thiết Thứ tự thực bước gia công chọn chu trình profile milling > chọn dao milling Ø8 > chọn reference mặt gia công > chọn parameter Sau gia cơng xong lịng khn ta dùng lệch pattern lịng khn cịn lại MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 85 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.23 Chọn dao milling Hình 5.24 Chọn bề mặt gia cơng MƠN: Thiết kế chế tạo khn ép nhựa 86 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.25 Chọn thơng số gia cơng Chu trình thứ 3: chu trình surface Chu trình có bước gia cơng 6,7,8 Ở ta lấy ví dụ chu trình surface bước làm đại diện bước gia công sau dùng lại dao nhau, khác bề mặt gia cơng chọn chu trình surface milling > sổ seq setup ngồi chọn mặc định ta chọn thêm ô name > nhấn done > đặt tên cho chu trình S1 > cửa sổ chọn dao ta chọn dao ball Ø2 apply > OK > Cửa sổ parameter ta chọn thông số thích hợp > OK > chọn surface nhấn done MƠN: Thiết kế chế tạo khn ép nhựa 87 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.26 Chọn dao gia cơng Hình 5.27 Chọn thơng số gia cơng MƠN: Thiết kế chế tạo khn ép nhựa 88 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.28 Chọn bề mặt gia cơng 5.5 Kết gia cơng MƠN: Thiết kế chế tạo khn ép nhựa 89 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 5.29 Kết gia cơng MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 90 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN TÀI LIỆU THAM KHẢO 1] Cataloge misumi mold, 2015 [2] Futaba moldbase, 2019 [3] giáo trình Thiết kế chế tạo khn ép nhựa, Ts Phạm Sơn Minh Ths Trần Minh Thế Uyên, Nxb Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2014 MƠN: Thiết kế chế tạo khn ép nhựa 91 ... với hướng mở khuôn - Các thông số tham khảo thiết kế gân: MÔN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 11 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 1.11 Thơng số thiết kế gân Chương 2: THIẾT KẾ SẢN PHẨM... Hình 3.16 Khn âm MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 40 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN 3.3.4 Tách khuôn Hình 3.17 tách khn MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa 41 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS... thuyết MƠN: Thiết kế chế tạo khn ép nhựa 37 BÁO CÁO CUỐI KỲ GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN Hình 3.11 Kích thước cuống phun thiết kế Hình 3.12 Kích thước thiêt kế nguội chậm MƠN: Thiết kế chế tạo khuôn ép