Đồ án công nghệ cad cam ghế nhựa

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CAD/CAM/CNC 1.1.Vai trò chức CAD/CAM/CNC CAD/CAM (Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing) thuật ngữ việc thiết kế chế tạo hổ trợ máy tính Cơng nghệ CAD/CAM sử dụng máy tính để thực số chức định thiết kế chế tạo Công nghệ phát triển theo hướng tích hợp thiết kế với sản xuất, CAD/CAM tạo tảng cơng nghệ cho việc tích hợp máy tính sản xuất CAD (Computer Aided Design) việc sử dụng hệ thống máy tính để hổ trợ xây dựng, sửa đổi, phân tích hay tối ưu hố Hệ thống máy tính bao gồm phần mềm phần cứng sử dụng để thực thi chức thiết kế chun ngành Phần cứng CAD gồm có: máy tính, cổng đồ hoạ, bàn phím thiết bị ngoại vi khác Phần mềm CAD gồm có chương trình thiết kế đồ hoạ, chương trình ứng dụng hổ trợ chức kỹ thuật cho người sử dụng như: phân tích lực ứng suất phận, phản ứng động lực học cấu, tính tốn truyền nhiệt lập trình điều khiển số CAM (Computer Aided Manufacturing)là việc sử dụng hệ thống máy tính để lập kế hoạch, quản lý điều khiển hoạt động sản xuất thông qua giao diện trực tiếp hay gián tiếp máy tính nguồn lực sản xuất Các ứng dụng CAM chia thành hai phạm trù: CNC(Computer Numerical Controlled ): Trước chương trình điều khiển NC phải thực thơng qua băng đục lỗ, điều khển phải có lọc để giải mã cung cấp tín hiệu điều khiển cho trục máy với cách có nhiều hạn chế , thời gian,các chưong trình phải viết lại dung lượng bé Chương trình CNC khắc phục nhược điểm cách đọc hàng nghìn bit thơng tin nhớ Cho đến CNC xuất hầu hết ngành công nghỉệp, lĩnh vực có kết hợp chặt chẽ máy tính máy cơng cụ 1.2.Ứng dụng CAD/CAM/CNC việc thiết kế chế tạo sản phẩm Cho đến việc ứng dụng thành tựu khoa học kỷ thuật vào trình sản xuất mạnh mẽ.Thay vào việc phải công nhân phải trực tiếp đứng máy gia cơng ngày nghành cơng nghiệp nhiều máy công cụ cổ điển thay máy SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page CNC Ứng dụng CAD/CAM/CNC để tổ chức sản xuất kèm theo phần mềm ứng dụng để lập trình điều khiển máy Tồn thao tác gia công máy thiết kế mô chương trình phần mềm Giúp tránh nhũng sai sót xẩy Trình độ thiết kế chế tạo khn mẫu coi tiêu chí đánh giá phát triển cơng nghiệp Hiện nay, sản phẩm ngành công nghiệp chế tạo việc sử dụng hệ thống khuôn mẫu khác Sản phẩm khuôn mẫu thuộc loại sản phẩm Cơ - Tin - Điện tử (Mechatronics) kỹ thuật cao, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào công nghiệp khuôn mẫu theo hướng sau: Hoàn thiện phát triển phàn cứng đièu khiển số CNC, phát triển phần mềm theo hướng : đơn giản lập trình, tích hợp nhiều tính giao diện linh hoạt, thuận lợi Xây dựng hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM/CAE trợ giúp thiết kế chế tạo khuôn mẫu Hướng phát triển hệ thống tích hợp CAD/CAM bổ sung mơ hình thiết kế, cập nhật thêm phương pháp gia cơng xác, hiệu đại Phát triển phần mềm trợ giúp thiết kế, tính tốn, kiểm định mô Hướng phát triển mẽ đầu tư ưu tiên hàng đầu Ứng dụng hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM/CNC thị trường mua bán ứng dụng sơi động Có thể nói rằng: khơng có phần mềm CAD/CAM khơng thể thiết kế chế tạo khn mẫu phức tạp, có độ xác cao Trong cơng nghệ chế tạo sản phẩm khuôn mẫu công nghệ cao cơng nghệ thơng tin ứng dụng có hiệu đóng vai trị quan trọng định ngành Cơ điện tử Việc ứng dụng công nghệ thơng tin gia cơng khí thiết bị điều khiển số vấn đề có ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn đào tạo sản xuất khí 1.3.Giới thiệu chung chức ProE tổ hợp CAD/CAM/CNC Phần mềm ProE phần mềm tập hợp đầy đủ tính thiết kế mơ q trình gia cơng chi tiết, với chức sử dụng chương trình lập trình phần SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page mên để kết nối nhập vào điều khiển máy CNC, hay quan sát q trình gia cơng trước vào gia công thực tế Trong phần mềm ProE có nhiều Modul khác nhau, sau số modul sử dụng để vẽ, phân khuôn lập trình gia cơng: Modul Sketcher: Sketcher cơng cụ phác thảo, có nhiệm vụ tạo Profile 2D 3D để từ hình thành mơ hình vật đặc (Solid) bề mặt (Surface) Tuy nhiên, kế thừa công cụ vẽ CAD truyền thống, lại bổ sung công cụ tham số hoá, Sketcher CAD đại trở thành công cụ vẽ mạnh linh hoạt để tạo vẽ kỹ thuật Người ta thường dùng Sketcher để tạo vẽ đơn giản Modul Part: Thiết kế hình khối dạng 3D dựa vào phương pháp đùn khối quét thành khối đặc (Solid) dạng mỏng (Shell) hay mặt (Supface) Modul Manufacturing: Thiết kế mô tách khuôn gia công 1.4 Giới thiệu khn đúc hai a Khn hai có kênh dẫn nguội Khuôn hai loại khuôn phổ biến So với khn ba khn hai đơn giản hơn, rẻ chu kỳ ép phun ngắn hơn.+ Đối với khn hai có lịng khn khơng cần đến kênh dẫn nhựa mà nhựa điền đầy trực tiếp vào lịng khn thơng qua bạc cuống phun + Đối với khn hai có nhiều lịng khn ta cần quan tâm đến việc thiết kế kênh dẫn miệng phun cho nhựa điền đầy lịng khn lúc (vấn đề cân dòng chảy nhựa) Trước bắt đầu thiết kế khuôn loại ta nên dùng mẫu để phân tích thử phần mềm để tìm vị trí đặt miệng phun thích hợp Khi xét thấy vị SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page trí miệng phun đặt thẳng hàng với lịng khn việc dùng khn hai thích hợp Hình 1.1 - a), b): Khn hai có kênh dẫn nguội Vì vấn đề cân dịng địi hỏi miệng phun phải bố trí thẳng hàng với lịng khn mà việc thiết kế khn hai có nhiều lịng khn gặp nhiều hạn chế sản phẩm nhựa định Hình 1.2 - Kết cấu khuôn hai b Khuôn hai có kênh dẫn nóng Khn hai dùng kênh dẫn nóng ln giữ cho nhựa nóng chảy bạc cuống phun, kênh dẫn miệng phun, nhựa đông đặc chảy vào lịng khn Khi khn mở SVTH:Trần Cơng Đuan Cơng Đua Page có sản phẩm (đơi có thêm kênh dẫn nguội) lấy ngồi Khi khn đóng lại nhựa kênh dẫn nóng tiếp tục điền đầy vào lịng khn cách trực tiếp Kênh dẫn khn gồm kênh dẫn nguội kênh dẫn nóng   Hình 1.3 – Khn hai có kênh dẫn nóng Đối với loại khn này, miệng phun phải đặt vị trí trung tâm lịng khn Điều có nghĩa kênh dẫn phải đặt xa mặt phân khuôn Nhưng điều không gây trở ngại cho việc thiết kế Loại khuôn phù hợp với khn cị nhiều lịng khn với kích thước nhỏ hay khuôn mà hệ thống kênh dẫn phức tạp phí nhiều vật liệu » Ưu điểm: + Tiết kiệm vật liệu + Khơng có vết miệng phun sản phẩm + Giảm thời gian chu kỳ + Điều khiển điền đầy dòng chảy nhựa » Nhược điểm + Giá thành cao khuôn hai có kênh dẫn nguội + Khó đổi màu vật liệu + Hệ thống điều khiển nhiệt độ dể bị hỏng + Khơng thích hợp với vật liệu chịu nhiệt SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ CHI TIẾT 2.1 Đặc điểm sản phẩm: Sản phẩm trình sản xuất ghế nhựa loại nhỏ Hình 2.1: Sản phẩm ghế nhựa Ghế nhựa sản xuất từ vật liệu nhựa ABS (Acrylon Butadiene Styrence Plastics) Đây loại vật liệu nhựa có độ bền trung bình, giá thành không cao, thuộc loại nhựa dẻo Cấu tạo gồm đơn phân tử Acrylonnitrile, Butadiene, Styrence Các phân tử ảnh hưởng đến tính chất ABS: Tính cứng, tính bền với nhiệt độ hóa chất Acrylonnitrile, tính dễ gia cơng, tính bền Styrene, độ dẻo độ dai độ va đập Butadiene Hình 2.2: Cấu trúc vật liệu ABS Theo thơng số kỹ thuật tra bảng vật liệu ABS có độ co rút % – 0.7% Và mật độ 1,06 g/cm2 Do tính chất nên làm khuôn phải kể đến độ co rút vật liệu nhựa, để sản phẩm sau đúc thỏa mãn yêu cầu đề SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page Nhiệm vụ thiết kế đặt thiết kế khuôn để đúc sản phẩm ghế nhựa loại nhỏ Và khuôn gồm có hai phần khn khn Nhiệm vụ em thiết kế khuôn khuôn 2.2 Phân tích kỹ thuật điều kiện làm việc chi tiết khuôn trên: Khuôn tiếp xúc vật liệu nhựa ABS nóng chảy có nhiệt độ từ 150 ÷ 200 0C Chịu áp lực trung bình, tải trọng va đập nhỏ, vật liệu nhựa ABS nguội có độ cứng 20HB Vật liệu chế tạo khuôn quan trọng ảnh hưởng đến tuổi thọ khn, tốc độ giải nhiệt, tính gia cơng độ xác Vì u cầu sản phẩm khác cấu trúc khn, ngun liệu định hình tính sản phẩm, tính thẩm mỹ, độ xác kích thước, giá thành thấp… Nên chọn phôi phải thỏa mản yêu cầu sau: - Vật liệu dễ tìm - Tính gia cơng tốt - Tính chịu mài mịn, chịu ăn mịn tốt - Tổ chức đồng đều, khơng có khuyết tật lỗ kim bên - Xử lý nhiệt dễ dàng, biến dạng nhiệt độ - Tính đàn hồi tốt Tùy theo sản phẩm, cơng nghệ sản xuất, mà ta chọn tất vật liệu Thông thường chọn thép, nhôm…Các yếu tố tuổi thọ, giá thành khuôn quan trọng trọng trình cạnh tranh cho sản phẩm, đồ án em lựa chọn vật liệu chế tạo khuôn thép C45 Phôi gia công khuôn khuôn đúc ghế nhựa phơi thép C45 có đặc điểm:  Kích thước phơi: 320 × 123 × 203 (mm)  Giới hạn bền kéo:  Giới hạn chảy:  Độ cứng : HB = 230 ÷ 300  Rẻ có tính cơng nghệ tốt  Thành phần hóa học: bk ch = 560(N/mm2) = 280(N/mm2) Bảng 2.1: Thành phần hóa học thép C45 C Si Mn S P Ni Cr 0,4 - 0,5 0,17 - 0,37 0,5 - 0,8 0,045 0,045 0,30 0,30 SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page 2.3 Trình tự lập trình phân khn chi tiết: Bước1:Vào file/new:Xuất hộp thoại New, type chọn Manufacturing, Subtype chọn Mold Cavity Đặt tên mục Name, tick chon Use default SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page Bước 2: Lấy chi tiết để tách khuôn Các bước thực sau: Thực từ trái sang phải xuống Bước 3: Tạo phôi: Các bước thực Tạo phôi phương pháp tạo solid-part Chọn mặt làm mặt phẳng vẽ phác đùn phía Vẽ pháp thảo tạo chi tiết giống tạo chi tiết bình thường Chi tiết phơi Bước 4:Tạo mặt phân khuôn Bước 6: Gộp khuôn mở khuôn: Kết sau tách khuôn: SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page SVTH:Trần Công Đuan Công Đua Page 10