Giáo trình gia công khuôn mẫu

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP NAM ĐỊNH GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: CƠNG NGHỆ GIA CƠNG KHN MẪU NGÀNH: CẮT GỌT KIM LOẠI TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm 2019 Trường Cao đẳng Công nghiệp Nam Định NAM ĐỊNH 2019 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin đƣợc phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI GIỚI THIỆU Trong vòng mƣời năm tở lại đây, ngành nhựa có tốc độ tăng trƣởng nhanh nƣớc, đặc biệt Việt Nam có khu cơng nghiệp liên kết có đầu tƣ doanh nghiệp nƣớc Ngành nhựa phát triển lớn mạnh kéo theo đời ngành công nghiệp khuôn mẫu để hỗ trợ cho ngành nhựa phát triển tất yếu Điều tạo nên hội nhƣ thách thức cho đội ngũ kỹ sƣ lĩnh vực khuôn mẫu Sản phẩm nhựa đƣợc chế tạo nhiều phƣơng pháp khác nhau, phải kể đến cơng nghệ ép phun Cơng nghệ có hiệu kinh tế cao tốn thời gian cho việc tạo sản phẩm Đặc biệt, giải đƣợc phần lớn lao động tạo sản lƣợng nhựa lớn thị trƣờng phù hợp cho sản xuất hàng loạt nay, ngành cơng nghệ ép phun có phát triển vƣợt bậc với phát tiển mạnh mẽ việc ứng dụng công nghệ thông tin vào sản xuất nhƣ CAD/ CNC/CAM/EDM…vào thiết kế lập quy trình sản xuất, ngành cơng nghiệp nhựa dần khẳng định vị trí kinh tế nƣớc nhà Với mục đích giúp ngƣời học hiểu khuôn cách tổng quan nhƣ khuôn ép nhựa, hay phận khuôn nhựa, biên soạn giáo trình để giúp bạn chuyên ngành khuôn mẫu trƣờng Cao Đảng Nghề hiểu rõ ngành khn mẫu Trong q trình biên soạn giáo trình có nhiều cố gắng nhƣng không tránh đƣợc hạn chế định Chúng mong đƣợc đóng góp ý kiến xây dựng bạn đọc nhà chuyên môn cho quốn giáo trình Nam Định ngày… tháng năm 2018 Chủ biên: Nguyễn Ngọc Bảo MỤC LỤC TRANG Chƣơng CÁC LOẠI KHN MẪU ĐỂ TẠO HÌNH CHI TIẾT KIM LOẠI 1.1 Tổng quan ngành khuôn 1.1.1 Thực trạng ngành khuôn mẫu xu hƣớng phát triểntrên giới 1.1.2 Thực trạng ngành khuôn mẫu xu hƣớng phát triển Việt Nam 1.2 Một số loại khn tạo hình sản phẩm 1.2.1 Khuôn dập nguội 11 11 1.2.2 Khuôn dập nóng 19 1.2.3 Khuôn đúc áp lực 27 Câu hỏi ôn tập chƣơng 40 Chƣơng CÁC LOẠI KHUÔN MẪU THƢỜNG DÙNG TRONG NGÀNH NHỰA 41 2.1 Tổng quan ngành nhựa 41 2.1.1 Nhu cầu thị trƣờng 42 2.1.2 Kim ngạch xuất 43 2.1.3 Thị trƣờng xuất nhựa 44 2.1.4 Nguyên liệu nhựa nhập 45 2.1.5 Nhập thiết bị máy móc ngành nhựa 46 2.1.6 Công nghệ sản xuất nhựa 48 2.1.7 Kế hoạch sản xuất nhựa năm tới 49 2.2 Vật liệu Polyme 50 2.2.1 Khái niệm hình thành 50 2.2.2 Phân loại 51 2.2.3 Các tính chất Polyme 52 2.2.4 Một số Polyme thƣờng gặp ứng dụng 55 2.3 Các phƣơng pháp tạo hình chất dẻo 59 2.3.1 Công nghệ cán 60 2.3.2 Công nghệ phủ chất dẻo 61 2.3.3 Công nghệ đùn 62 2.3.4 Gia công vật theer rỗng 62 2.3.5 Công nghệ tạo xốp chất dẻo 64 2.3.6 Công nghệ hàn chất dẻo 65 2.3.7 Công nghệ dán chất dẻo 65 2.3.8 Công nghệ ép ép phun 66 2.3.9 Công nghệ dập chất dẻo 67 2.4 Máy ép phun 67 2.4.1 Cấu tạo chung 67 2.4.2 Hệ thống hổ trợ ép phun 68 2.5 Cơ sở phân loại kết cấu khuôn ép nhựa 79 2.5.1 Khái niệm 79 2.5.2 Giới thiệu loại khuôn ép sản phẩm nhựa 80 2.5.3 Hệ thống khn khơng có kênh nhựa 81 2.5.4 Phân tích sản phẩm chọn kiểu khn 81 2.5.5 Kết cấu chức phận khuôn 82 2.5.6 Phân tích kết cấu chọn kiểu khuôn 84 2.5.7 Các yêu cầu kỹ thuật khuôn 84 2.5.8 Các hệ thống khuôn 85 2.5.9 Hệ thống làm nguội khuôn 93 2.5.10 Hệ thống dẫn hƣớng 95 2.5.11 Hệ thống đẩy sản phẩm 98 2.5.12 Hệ thống khí 102 Câu hỏi ôn tập chƣơng 103 Chƣơng CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KHUÔN 104 3.1 Vật liệu làm khuôn ép nhựa 104 3.2Yêu cầu vật liệu làm khuôn ép nhựa 107 3.2.1 Những yếu tố ảnh hƣởng đến việc chọn vật liệu làm khuôn 109 3.2.2 Vật liệu hệ thống dẫn hƣớng định vị 109 3.2.3 Vật liệu làm thân khuôn 110 3.2.4 Vật liệu cho miếng ghép 111 3.3Tham khảo số loại thép chế tạo khuôn ép nhựa 112 3.3.1 Thép 1055 112 3.3.2 Thép 2311 113 3.3.3 Thép 2083 114 3.3.4 Thép NAK80 115 3.3.5 Thép SKD11 117 3.3.6 Thép SKD61 118 3.3.7 Nhôm 118 3.4Công nghệ chế tạo khuôn 120 3.4.1 Giới thiệu quy trình chế tạo khn 120 3.4.2 Các phƣơng pháp sản xuất khuôn ép nhựa truyền thống 121 3.4.3 Quy trình sản xuất khn ép nhựa đại 125 Câu hỏi ôn tập chƣơng .133 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………134 Tên môn học: Công nghệ gia công khuôn mẫu Mã số môn học: C612012201 Thời gian thực môn học: 45 (Lý thuyết 15giờ; thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập 28 giờ, kiểm tra giờ) I Vị trí, tính chất mơn học - Vị trí: Mơn học đƣợc bố trí sau học sinh học xong mơn chun mơn nghề nhƣ Thiết kế quy trình cơng nghệ, Cơng nghệ CAD/CAM - Tính chất: Là mơn học chun môn nghề tự chọn II Mục tiêu môn học: - Về kiến thức: + Trình bày đƣợc tổng quan lĩnh vực sản xuất khuôn mẫu việc thiết kế, chế tạo khn mẫu + Phân tích đƣợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động khuôn ép phun khuôn dập + Giải thích đƣợc quy trình thiết kế chế tạo khuôn mẫu: khuôn ép phun khuôn dập + Nắm đƣợc phƣơng pháp vận dụng phần mềm CAD/CAM nhƣ: MasterCAM, Inventor, SolidWorks, … vào trình thiết kế chế tạo khuôn mẫu - Về kỹ năng: + Lập đƣợc quy trình cơng nghệ gia cơng khn có độ phức tạp trung bình + Vân dụng kiến thức Cơng nghệ CAD/CAM/CNC để lập trình đƣợc chƣơng trình gia cơng chi tiết khn mẫu cho máy phay tiện CNC mức độ đơn giản - Về lực tự chủ trách nhiệm: Cẩn thận tỉ mỷ, rèn luyện tính tƣ duy, sáng tạo, tự chủ nghiên cứu học tập vấn đề vẽ kỹ thuật CHƢƠNG CÁC LOẠI KHUÔN MẪU ĐỂ TẠO HÌNH CHI TIẾT BẰNG KIM LOẠI Khn dụng cụ, thiết bị dùng để tạo hình sản phẩm theo phƣơng pháp định hình, khn đƣợc thiết kế chế tạo để sử dụng cho số lƣợng chu trình đó, lần sử dụng hay nhiều lần Hiện có nhiều cách tạo hình sản phẩm khn, ứng với sản phẩm cụ thể ta có loại khn tƣơng ứng, để hiểu rõ tình hình phát triển nghành khn mẫu nói chung khn nhựa nói riêng, chƣơng tìm hiểu nhƣ phân tích loại khn tạo hình sản phẩm Mục tiêu : - Trình bày đƣợc cách tổng quan ngành khuôn mẫu - Phân biệt đƣợc loại khn tạo hình chi tiết - Phân biệt đƣợc khác loại khn tạo hình chi tiết Nội dung: 1.1 Tổng quan khuôn mẫu 1.1.1 Thực trạng ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu xu hƣớng phát triển nƣớc giới Trên giới, cách mạng máy tính điện tử có tác động lớn vào sản xuất cơng nghiệp Đặc biệt, ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu đại, công nghệ thông tin (CNTT) đƣợc ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang sản xuất cơng nghệ cao (CNC); nhờ giai đoạn thiết kế chế tạo khôn mẫu bƣớc đƣợc tự động hố (CAD/CAM) Trong đó: CAD thiết kế với trợ giúp máy tính điện tử; CAM sản xuất với trợ giúp máy tính điện tử, cịn đƣợc gọi gia cơng điều khiển số Hình 1-1: Các sản phẩm đƣợc tạo hình khn Các nƣớc có cơng nghiệp tiên tiến nhƣ: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan… hình thành mơ hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khn mẫu chất lƣợng cao, cho lĩnh vực công nghệ khác nhau: - Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khn dập nguội, khn dập nóng, khn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động… - Chuyên thiết kế chế tạo cụm chi tiết tiêu chuẩn, phục vụ chế tạo khuôn mẫu nhƣ: đế khuôn tiêu chuẩn, khối khuôn tiêu chuẩn, trụ dẫn hƣớng, lò so, cao su ép nhăn, loại cấu cấp phôi tự động… - Chuyên thực dịch vụ nhiệt luyện cho công ty chế tạo khuôn; - Chuyên cung cấp loại dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu; - Chuyên cung cấp phần mềm chuyên dụng CAD /CAM/CIMATRON, CAE… - Chuyên thực dịch vụ đo lƣờng, kiểm tra chất lƣợng khn… Những mơ hình mơ hình liên kết mở, giúp doanh nghiệp có điều kiện đầu tƣ chuyên sâu vào lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hƣớng tự động hố q trình sản xuất, nhằm nâng cao chất lƣợng sản phẩm phát huy tối đa lực thiết bị 1.1.2 Thực trạng ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu xu hƣớng phát triển Việt Nam Tại Việt Nam, hạn chế lực thiết kế chế tạo, doanh nghiệp đáp ứng đƣợc phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo sản phẩm khí tiêu dùng phần cho cơng ty liên doanh nƣớc ngồi Với sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh, điều hồ, tơ, xe máy…) hầu hết phải nhập bán thành phẩm nhập khuôn từ nƣớc vào sản xuất Một nguyên nhân cần đƣợc đề cập đến doanh nghiệp sản xuất khuôn mẫu (SXKM) nƣớc đa phần hoạt động tình trạng tự khép kín, chƣa có phối hợp, liên kết với để vào thiết kế sản xuất chuyên sâu vào mặt hàng chủng loại; trang thiết bị hầu hết sở thuộc trình độ cơng nghệ thấp; có nơi đầu tƣ trang thiết bị công nghệ cao, nhƣng đầu tƣ lại trùng lặp chƣa có hợp tác doanh nghiệp sản xuất Bên cạnh đó, nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo chuyển giao công nghệ bị phân tán Cũng sản xuất nhỏ lẻ nên việc nhập thép hợp kim làm khuôn mẫu phải nhập với giá thành cao Những điều giải thích chi phí SXKM doanh nghiệp Việt Nam lớn, dẫn đến hiệu sản xuất bị hạn chế Si 0.35 Fe 0.4 Cu 0.1 Mn Mg Cr Zn Zr Ti 0.2- 1.0- 0.06- 4.0- 0.08- 0.01- 0.7 1.8 0.2 5.0 0.2 0.06 Nhơm 7005 dịng hợp kim nhơm, kết hợp nhơm với kẽm (khoảng 4,5% tính theo trọng lƣợng), đơi cịn pha trộn với loạt vật liệu khác nhƣ silic, magiê, sắt, đồng, crôm, mangan titan Hợp kim nhôm 7005 cứng nhôm 6061 khoảng 10% nhƣng lại giòn chút, hợp kim nhơm 7005 khơng giống nhƣ 6061, khơng u cầu phải qua xử lý nhiệt với nhiều tốn tiền để có đủ cứng, nhƣng bù lại dùng 7005 phải tăng cƣờng bề dày để gia cố độ cứng, điều lý giải việc dùng hợp kim nhơm 7005 khơng qua xử lý nhiệt giá thành thấp nhƣng trọng lƣợng tăng lên (nặng) 3.4 Cơng nghệ chế tạo khn 3.4.1 Giới thiệu quy trình chế tạo khuôn Thông thƣờng nhà máy, phân xƣởng sản xuất khuôn thƣờng thực công việc gia công khuôn theo bƣớc sau: - Nhận chi tiết tiêu chuẩn, thép đúc, lên kế hoạch lập sơ đồ sản xuất - Tạo mẫu kiểm tra - Thiết kế tạo liệu gia công CAD/CAM - Gia cơng bề mặt, chi tiết có hình dáng đơn giản phƣơng pháp gia cơng tạo hình 2D - Lắp ráp khn lại với thành khối - Gia công bề mặt phức tạp phƣơng pháp gia cơng tạo hình 3D 128 - Đánh bóng chi tiết khn - Kiểm tra thử nghiệm khn - Hồn tất khn, chế tạo phận hỗ trợ cho việc vận chuyển khuôn - Tạo thông tin phản hồi, lập hồ sơ danh sách khn - Đóng kiện giao khn Với loại khn lớn có hình dáng phức tạp cần phải lập kế hoạch gia cơng, việc lập quy trình cơng nghệ chọn dụng cụ để gia công công việc quan trọng Trong nhiều trƣờng hợp, việc lựa chọn thông số công nghệ cần phải trao đổi với ngƣời có kinh nghiệm kết nhận đƣợc tốt Trong xu hƣớng cạnh tranh thị trƣờng nhƣ ngày nay, nhà sản xuất khuôn cần phải đầu tƣ công nghệ gia công khuôn đại Việc áp dụng hệ thống CAD/CAM-CNC lĩnh vực chế tạo khn giải pháp tốt vì: - Thời gian gia công giảm - Tăng chất lƣợng khuôn hình dáng độ bóng - Giảm thời gian đánh bóng thủ cơng thử nghiệm 3.4.2.Các phƣơng pháp sản xuất khn ép nhựa truyền thống Nhìn chung phƣơng pháp thiết kế chế tạo khuôn ép phun ln tn theo hƣớng chung định Đó qua bƣớc thiết kế, thử nghiệm, gia công thử sản phẩm, gia cơng thức sau giao hàng Nhƣng theo thời kì, giai đoạn mà công nghệ khoa học khác Càng sau cơng nghệ đại Sản phẩm đạt đƣợc độ xác thẩm mỹ cao Đồng thời, phế phẩm mang lại lợi nhuận cao cho doanh nghiệp Thiết kế chế tạo khuôn ép phun đƣợc biết đến với phƣơng pháp: 129 - Phƣơng pháp cổ điển: CAD – CAM – CNC – GIAO HÀNG - Phƣơng pháp đại: CAD – CAE – CAM – CNC – GIAO HÀNG - Quy trình thiết kế chế tạo khuôn ép phun truyền thống Sơ đồ 3.11 Quy trình chế tạo khn truyền thống Ở phƣơng pháp này, sau thiết kế CAD (thiết kế sản phẩm thiết kế khuôn), khuôn đƣợc chế tạo thử đƣợc đem ép thử Nếu khuôn thử đạt yêu cầu đem sản xuất sản phẩm hàng loạt Nếu khn thử khơng đạt u cầu đƣợc kiểm tra lại bƣớc gia công khuôn (sửa khn); sau đó, ép thử lại khn, sản phẩm ép khơng đạt u cầu phải bỏ khn thực lại từ đầu (thiết kế bao gồm thiết kế sản phẩm thiết kế khn) Quy trình thiết kế khn ép phun kiểu truyền thống quy trình chủ yếu dựa vào kinh nghiệm đúc kết sẵn có từ q trình thiết kế từ trƣớc tới (hoặc thử sai) nên tỉ lệ hƣ hỏng cao tốn nhiều thời gian chi phí 130 3.4.2.1 Phƣơng pháp đúc a Khái niệm: - Kim loại đƣợc nung nóng chảy đổ vào khn đúc, sau đơng đặc lại có hình dáng nhƣ khn đúc b Các phƣơng pháp đúc: Có phƣơng pháp đúc - Đúc khuôn cát, - Đúc khuôn gốm - Đúc có áp lực 3.4.2.2 Phƣơng pháp phun kim loại Kim loại đƣợc nung nóng chảy, dƣới tác dụng áp suất kim loại đƣợc phun lên bề mặt mẫu Chiều dày lớp kim loại từ – mm Sau làm nguội lấy khỏi mẫu 3.4.2.3 Phƣơng pháp gia công a) Khái niệm: Dùng phƣơng pháp cắt gọt kim loại để tạo bề mặt mong muốn với khoảng 90% khuôn mẫu đƣợc gia công theo phƣơng pháp này, chủ yếu tiện, phay mài b) Đặc điểm: - Phƣơng pháp cho độ xác cao - Về ngun tắc gia cơng đƣợc bề mặt mong muốn, nhiên phụ thuộc vào yếu tố cơng nghệ Do số trƣờng hợp bị hạn chế - Phụ thuộc vào độ cứng vật liệu làm khuôn gia công vật liệu cứng, vật liệu cắt gọt đƣợc có độ cứng đến 150 HB nhiên phù hợp 131 với kim loại hợp kim có độ cứng từ 60 – 80 HB Sau tăng cứng nhiệt luyện c) Các hình thức gia công bản: - Gia công máy vạn - Gia cơng máy phay CNC Hình - 12 : Sơ đồ máy phay trục - Với chuyển động máy phay trục gia công bề mặt nào, nhiên điều nguyên tắc, thực tế, máy bị giới hạn bố trí trục quay bề mặt mặt kẹp chặt phôi - Việc đầu tƣ máy phay trục đắt khoản 1,3 lần so với máy phay trục Máy phay trục gia cơng có hiệu khn có bề mặt phức tạp 3.4.3 Quy trình sản xuất khn ép nhựa đại 132 3.4.3.1 Quy trình thiết kế chế tạo khuôn ép phun đại Phƣơng pháp cải tiến phƣơng pháp cổ điển dựa phát triển công nghệ thơng tin Quy trình giảm đáng kể hao phí sai sót thiết kế chế tạo, nhờ vào phần mềm hỗ trợ CAE Sơ đồ 3.13 Quy trình chế tạo khn đại Phƣơng pháp đại có đơi chút khác so với phƣơng pháp cổ điển Cả hai phƣơng pháp thiết kế máy tính, nhƣng phƣơng pháp cổ điển đem gia công ép thử sau thiết kế Ở quy trình đại, mơ kiểm tra CAE máy tính Nếu kết tốt chế tạo khn khơng tốt kiểm tra thiết kế lại Sau chế tạo khn xong, quy trình giống nhƣ phƣơng pháp cổ điển Trong quy trình thiết kế khn đại, tỉ lệ hƣ hỏng đƣợc giảm xuống nhiều chế tạo khn, khơng cịn dựa vào kinh nghiệm mà thơng số kỹ thuật đƣợc tính tốn mô trƣớc thông qua phần mềm phí hao phí thấp 133 Nhiệm vụ bƣớc quy trình : a CAD + Thiết kế sản phẩm Sản phẩm thiết kế khách hàng đƣa đến tự thiết kế, CAD dùng để thực công việc sau: - Thiết kế biên dạng, hình dáng hình học sản phẩm mơ 3D - Phân tích kỹ thuật sản phẩm, chi tiết, (điều kiện góc bo, góc khn, bề dày…) - Xuất vẽ kỹ thuật + Thiết kế khuôn - Công việc, số liệu đặt hàng: Thiết kế phần, số lƣợng, vật liệu sản phẩm - Số liệu máy phun nhựa: Áp lực phun, lực kẹp, dung tích nhựa, kích thƣớc gá - Loại khuôn - Độ co rút: Xác định tính chất vật liệu, độ dày thành - Vật liệu khuôn: Loại vật liệu chi tiết, độ cứng - Lịng khn phần lồi (khn âm - dƣơng): Liền khối lắp ghép - Bố trí lịng khn: Số lịng khn, bố trí, vị trí - Tiết diện kênh dẫn: Trịn, bán nguyện, hình thang, kênh dẫn nhựa nóng - Hệ thống miệng phun: Màng, vòng, đƣờng phun, chốt tàu ngầm, định vị miệng phun… - Hệ thống tháo khuôn: Chốt đẩy, đẩy, vòng đẩy 134 - Dẫn hƣớng định tấm: Định vị cơn, trụ dẫn, chốt vịng định vị - Thiết kế bố trí hệ thống khí - Xuất vẽ file thiết kế b CAE CAE (Computer Aided Engineering) sử dụng phần mềm máy tính để mơ thử nghiệm tính cơng nghệ đặc tính sản phẩm sau thiết kế CAE mang lại nhiều lợi ích cho việc gia cơng sản xuất sau CAE cho phép ngƣời thiết kế chế tạo khuôn rút ngắn đƣợc thời gian thiết kế nhƣ chi phí việc sản xuất khn CAE với cơng việc nhƣ sau: - Phân tích dịng chảy nhựa lỏng (q trình điền đầy nhựa vào lịng khn) - Phân tích q trình đơng đặc định hình sản phẩm lịng khn - Tính tốn trạng thái điền đầy tản nhiệt - Biết đƣợc khuyết tật sản phẩm Vì thế, ứng dụng phân tích CAE vào q trình để tối ƣu hóa việc thiết kế mơ tính tốn Nhiệm vụ CAE: - Tìm vị trí cổng phun (Gate Location) hợp lý Có thể dùng phần mềm nhƣ: Moldflow Plastics Insight Đây phần mềm mạnh mẽ đầy đủ tính Nó cung cấp công cụ tạo xử lý lƣới mạnh mẽ, lựa chọn mô hệ thống dẫn nhựa - Xác định kênh dẫn 135 Phân tích cân kênh dẫn (đi kèm với bƣớc thiết kế hệ thống kênh dẫn): đánh giá ảnh hƣởng hệ thống kên dẫn (dịng chảy) đến q trình điền đầy lịng khn, từ thay đổi kích thƣớc thệ thống cho hợp lý Tính tốn phân tích dịng chảy phần mềm: FLUENT, FLOW-3D, FloWizard, STRAEM, PHOENICS, Pam-Flow, DYNAFLOW, ANSYS CFX, NX Sau tìm vị trí cổng vào nhựa (gate location), kênh dẫn, hệ thống làm nguội hoàn tất, tiếp tục thiết kế hệ thống khí phần mềm CAE Nhờ vào phân tích CAE bƣớc thiết kế trên, giảm tối đa hao phí chế tạo khuôn nhƣ xác xuất hƣ hỏng đƣợc giảm xuống nhỏ nhờ vào việc phân tích mơ c CAM CAM cơng nghệ sản xuất dƣới hỗ trợ máy tính Quá trình sản xuất chế tạo đƣợc quản lý điều khiển hệ thống máy tính CAM làm nhiệm vụ sau: - Bƣớc lập quy trình chế tạo khuôn từ sản phẩm d p thử khuôn Nhằm đảm bảo khuôn hoạt động tốt đáp ứng yêu cầu ban đầu khách hàng Sau thiết kế chế tạo khuôn xong, tiến hành ép thử sản phẩm, đạt sản phẩm ép thử khn đƣợc giao cho khách hàng Q trình cần phải làm công việc sau đây: 136 Sơ đồ 3.14 Quy trình ép thử - Gá khn lên máy ép Sau lắp hồn chỉnh khn, lắp bu lơng vịng vào khn, sử dụng pa lăng để cẩu khuôn lên máy ép Canh cho bạc cuống phun vừa khít với đầu vịi phun Cho máy ép ép vào Sau đó, tháo bu lơng vịng Sử dụng đồ gá gá chặt khuôn máy - Bắt hệ thống đƣờng nƣớc cho khuôn Sau gá khn lên máy, điều khiển máy tách lịng khn để dễ dàng việc lắp ráp đƣờng nƣớc Lần lƣợt lắp bu lông đƣờng nƣớc vào Nên quấn băng keo non bôi keo chống thấm để ép nƣớc khơng bị rỉ Sau đó, gắn ống nƣớc vào siết chặt cổ dê - Lắp phận phụ trợ Lắp phận phụ trợ (nếu có) lên khn nhƣ: Bộ điều khiển hearter hay gia nhiệt nƣớc, cảm biến,… 137 - Chuẩn bị vật liệu nhựa Việc chuẩn bị vật liệu nhựa đƣợc tính tốn trƣớc thơng qua CAM, CAE, u cầu ngƣời đặt hàng hay tính chất sản phẩm,… Bỏ nhựa vào thùng chứa máy, sau bật công tắc cho máy sấy khô hạt nhựa – Kiểm tra đƣờng nƣớc Bật hệ thống đƣờng nƣớc cho nƣớc chảy qua khn Nếu nƣớc rỉ cho dừng lại khắc phục chỗ rỉ nƣớc đến nƣớc hết rỉ đạt yêu cầu - p thử Sau chuẩn bị thứ đạt yêu cầu, bƣớc ép thử xem máy ép hoạt động tốt khơng Ép lịng khn lại với phun nhựa vào đợi 15s, lấy sản phẩm kiểm tra xem sản phẩm có đạt u cầu khơng - Thiết lập lại thông số ép Sau ép thử, sản phẩm chƣa đạt yêu cầu thông số ép, tiến hành thiết lập lại thông số ép cho phù hợp thơng qua q trình mơ CAE CAM tính tốn Sau đó, thực ép lại để kiểm tra sản phẩm dựa vào yêu cầu nhà sản xuất yêu cầu kỹ thuật vẽ trình CAD - Thay đổi thông số phận phụ trợ để đạt đƣợc yêu cầu khách hàng - Tổng kiểm tra sản phẩm lần cuối cùng, sản phẩm đạt u cầu giao hàng, khơng đạt yêu cầu thực hiên thiết kế lại sản phẩm e Giao Hàng Sau sản phẩm ép thử đạt chất lƣợng nhƣ ý muốn: - Giao sản phẩm 138 - Giao khuôn 3.4.3.3 Giới thiệu công nghệ gia công đại a) Công nghệ gia công CAD/CAM – CNC Cơng nghệ gia cơng truyền thống có điểm yếu khơng thể gia cơng xác theo biên dạng đƣợc Ngoài ra, nhiều yếu tố khác nhƣ xuất, chất lƣợng sản phẩm dẫn đến đòi hỏi ứng dụng CAD/CAM-CNC gia công khuôn mẫu Ngày nay, gia công CNC trở nên phổ biến gần nhƣ thiếu sở, xƣởng sản xuất, chế tạo khuôn Các công việc mà máy CNC làm đƣợc gia cơng khn là: - Gia cơng xác biên dạng phức tạp, bề mặt cong khuôn mà máy vạn không làm đƣợc - Gia cơng điện cực để ăn mịn khuôn (EDM) Với khả linh hoạt cao chƣơng trình gia cơng, máy CNC đảm nhiệm tốt cơng đoạn gia cơng lịng khn khác Có thể nói, cơng nghệ gia cơng CNC đem lại thay đổi vƣợt bậc cho ngành chế tạo khuôn mẫu b) Gia cơng khn máy điều khiển chƣơng trình số (NC) Điều khiển chƣơng trình số việc cung cấp tín hiệu điều khiển liên tiếp số chữ cho phận điều khiển lập trình đƣợc Thơng qua điều khiển tín hiệu điều khiển số đƣợc biến đổi thành tín hiệu điều khiển chuyển động máy gia công Đối với máy cắt kim loại chƣơng trình điều khiển dụng cụ cắt chuyển động theo quĩ đạo đƣợc xác định trƣớc với tốc độ vòng quay trục lƣợng chạy dao theo hƣớng để gia cơng chi tiết Bộ điều khiển chƣơng trình số lập trình để điều khiển chuyển động dao cắt, bàn máy, tốc độ quay trục chính, tƣới dung dịch trơn nguội, thay dao chuyển động khác Máy gia 139 cơng có trang bị điều khiển chƣơng trình số gọi máy điều khiển chƣơng trình số hay cịn gọi máy NC (Numerical Controller) c) Điều khiển số NC với máy tính (CNC) Với việc phát minh vi mạch xử lý, trang bị cho điều khiển nhớ riêng để ghi nhớ chƣơng trình điều khiển từ loại băng đĩa từ Bộ điều khiển số nối trực tiếp với máy tính để thực việc truyền nhận liệu điều khiển Các loại máy gia cơng chƣơng trình số có điều khiển nhƣ đƣợc gọi máy CNC (Computer Numerical Controller) Trƣớc có máy CNC việc tạo chỉnh sửa liệu điều khiển đƣợc thực khó khăn tốn nhiều thời gian Nhờ có máy tính mà loại máy CNC đƣợc vận hành với quản lý liệu dễ dàng hơn, nhanh hơn, đáp ứng đƣợc với nhu cầu sản xuất công nghiệp ngày loại máy CNC đƣợc sử dụng rộng rãi phổ biến d) Khả áp dụng loại máy NC máy CNC để gia công bề mặt Các loại máy NC CNC có khả gia cơng đƣợc loại bề mặt phức tạp cách dễ dàng mà loại máy cơng cụ khó đáp ứng Muốn gia cơng bề mặt cần mơ tả tốn học hình dáng bề mặt Khi cơng việc mang tính chất lặp lặp lại ƣu điểm máy CNC đƣợc tận dụng tối đa, cần gọi lại lệnh, bề mặt đƣợc mô tả lƣu trữ sẵn máy tính Tuy nhiên loại máy CNC cịn đắt giá, chi phí cho việc lập trình điều khiển cao, địi hỏi phải có ngƣời lập trình nắm vững chun mơn Vì vậy, định gia công sản xuất loại mặt hàng cần phải 140 so sánh lựa chọn phƣơng pháp gia cơng cho đem lại tính hiệu kinh tế cao e) Phƣơng pháp ăn mòn điện hóa EDM (Electrical Discharge Machining) Phƣơng pháp EDM đƣợc phát minh đƣa vào sử dụng khoảng năm 1954, EDM đƣợc phát triển mạnh việc tạo hình loại khuôn phức tạp chúng đƣợc sử dụng rộng rãi lĩnh vực chế tạo khuôn CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG Câu 1: Kể tên số vật liệu thƣờng đƣợc ứng dụng làm khuôn ép nhựa? Câu 2: Đặc điểm thép 1055 làm khuôn ép nhựa? Điều kiện làm việc? Câu 3: Đặc điểm NAK80? Đƣợc sử dụng phận tong khuôn? Câu 4: Trình bày yêu cầu vật liệu làm khuôn? Câu 5: So với phƣơng pháp sản xuất khuôn truyền thống, phƣơng pháp sản xuất khn đại có khác nhau? TRình bày hai phƣơng pháp? Câu 6: Để gia cơng khn hồn chỉnh, ta thƣờng phải qua máy? Nêu công dụng máy? 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Vũ Hoài Ân, Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1994 [2] Hoàng Trọng Bá, Vật liệu [3] Huỳnh Sáu, Công nghệ ép phun, Trung kỹ thuật chất dẻo - Sở công nghiệp TP Hồ Chí Minh [4] PGS-TS Tạ Duy Liễm, Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ, Bách Khoa Hà Nội năm 2000 [5] Phạm văn Thảo, Đồ án tốt nghiệp, Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội năm 2010 [6] [7] A3M Company, Injection Moulding Guide for DyneonTM PDA CAE DS, Injection Moulded Part Design http://www.zbook.vn/ebook/nghien-cuu-quy-trinh-cong-nghe-tham-nito-thekhi-cho-thep-skd11-dung-lam-khuon-dap-nguoi-45642/ [9] http://123doc.vn/document/415170-cong-nghe-nhiet-luyen-va-tham-nito-thekhi-su-dung-khi-nh3-cho-thep-skd11-dung-lam-khuon-dap-nguoi.htm [8] 142 ... tổng quan nhƣ khuôn ép nhựa, hay phận khuôn nhựa, biên soạn giáo trình để giúp bạn chuyên ngành khuôn mẫu trƣờng Cao Đảng Nghề hiểu rõ ngành khn mẫu Trong q trình biên soạn giáo trình có nhiều... việc thiết kế, chế tạo khn mẫu + Phân tích đƣợc cấu tạo, nguyên lý hoạt động khuôn ép phun khuôn dập + Giải thích đƣợc quy trình thiết kế chế tạo khuôn mẫu: khuôn ép phun khuôn dập + Nắm đƣợc phƣơng... nghiệp thuộc ngành công nghệ khuôn mẫu (CNKM) Hiệp hội Khuôn mẫu Đài Loan (TMDIA) tập hợp, liên kết 600 cơng ty; hình thành trung tâm thiết kế, tổ hợp chế tạo khuôn mẫu cho lĩnh vực công nghiệp, nhƣ