Nghiên cứu công nghệ cadcam cnc, ứng dụng phần mềm catia v5r21 vào thiết kế khuôn ép nhựa và thiết kế quy trình gia công một số chi tiết trong khuôn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ========  ======== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CAD/CAM-CNC, ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 VÀO THIẾT KẾ KHN ÉP NHỰA VÀ THIẾT KẾ QUY TRÌNH GIA CƠNG MỘT SỐ CHI TIẾT TRONG KHUÔN Giáo viên hướng dẫn : Trương Hoành Sơn Giáo viên duyệt : Tăng Huy Sinh viên thực : Lê Xuân Dương Vũ Văn Hoàng Nguyễn Phong Toàn Lớp : CTM4 – K54 NỘI DUNG TRÌNH BÀY PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ KHN I Giới thiệu chung khuôn II Phương pháp thiết kế khuôn III Yêu cầu kĩ thuật khuôn PHẦN II: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CAD/CAM-CNC` I Giới thiệu CAD/CAM -CNC II Giới thiệu phần mềm Catia V5R21 PHẦN III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢN PHẨM NHỰA I Xây dựng vẽ 3D II Tính tốn thiết kế khn cho sản phẩm nhựa PHẦN IV: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG LỊNG KHN VÀ LÕI KHN CĨ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ CAD/CAM/CNC I Quy trình cơng nghệ gia cơng áo lịng khn tĩnh II Quy trình cơng nghệ gia công áo lõi khuôn động III Thiết kế đồ gá Phần I: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN ÉP NHỰA • I Giới thiệu chung - Khn cụm gồm nhiều chi tiết ghép với nhau, nhựa phun vào, làm nguội đẩy sản phẩm - Các dạng khn chính: Khn hai Khuôn ba Khuôn không rãnh dẫn Phần I: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN ÉP NHỰA - Cấu tạo sơ bộ: Phần I: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN ÉP NHỰA Tấm kẹp trước Tấm khn trước Vịng định vị Bạc cuống phun 5.Sản phẩm Bộ định vị Tấm đỡ Khối đỡ Tấm kẹp phía sau 10 Chốt đẩy sản phẩm 11 Tấm giữ 16.Tấm đỡ 12 Tấm đẩy 17.Tấm khuôn sau 13 Bạc dẫn hướng 18 Bạc dẫn hướng 14 Chốt hồi 19 Chốt dẫn hướng 15 Bạc mở rộng Phần I: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN ÉP NHỰA II PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KHN • Q trình thiết kế theo bước sau: • Bước 1: Vẽ mơ hình sản phẩm • Bước 2: Định vị trí đường phân khn, mặt phân khn • Bước 3: Vị trí miệng phun chốt đẩy cho kênh nhựa • Bước 4: Từ vị trí lịng khn cố định từ bước thiết kế khn trước, định vị trí bạc cuống phun, thiết kế vị trí khác lịng khn liên quan đến bạc cuống phun • Bước 5: Xác định hình dạng ngồi miếng ghép lịng khn • Bước 6: Thiết kế hệ thống làm nguội xung quanh miếng ghép • Bước 7: Bổ sung chốt dẫn hướng, phận kẹp khn, hồn tất q trình thiết kế khn trước • Bước 8: Thiết kế độ dày miếng ghép, độ dày xác định Phần I: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN ÉP NHỰA • Bước 9: Xác định miếng ghép lõi • Bước 10: Xác định trình đẩy độ dày • Bước 11: Thiết kế lõi khn có liên quan đến vị trí lịng khn, hồn chỉnh dạng ngồi khn, hệ thống làm nguội xung quanh • Bước 12: Xác định chốt hồi về, hình dạng hệ thống đẩy, đưa vẽ lắp hồn chỉnh cho chi tiết khn Phần I: TỔNG QUAN VỀ KHN ÉP NHỰA • • • • • • • • III YÊU CẦU KỸ THUẬT VỚI KHN ÉP NHỰA Đảm bảo độ xác kích thước hình dáng, biên dạng sản phẩm Đảm bảo độ bóng cho bề mặt lịng khn lõi khn để đảm bảo độ bóng cho sản phẩm Đảm bảo độ xác tương quan vị trí hai nửa khn Đảm bảo lấy sản phẩm khỏi khuôn cách dễ dàng Vật liệu chế tạo khn phải có tính chống mịn cao dễ gia công Khuôn phải đảm bảo độ cứng vững làm việc Khn phải có hệ thống làm mát ổn định Khn phải có kết cấu hợp lý, không phức tạp cho phù hợp với khả cơng nghệ Phần II: NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ CAD/CAM-CNC I GIỚI THIỆU VỀ CAD/CAM-CNC • Tìm hiểu chung CAD - Vai trò CAD để xác định hình học thiết kế: hình dáng hình học chi tiết khí - CAD 2D - CAD 3D • Tìm hiểu chung CAM - Mơ q trình sản xuất - Tránh sai sót q trình sản xuất thật • Tìm hiểu chung CNCố trợ giúp máy tính - Điều khiển với trợ giúp máy tính Phần II: NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ CAD/CAM-CNC • Ngày máy CNC sử dụng rộng rãi công nghiệp - Máy phay CNC - Máy tiện CNC Phần II: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CAD/CAM-CNC II GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CATIA V5R21 • Phần CAD (dùng để thiết kế sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp) Được tích hợp bao gồm modul Part Desgin, Drafting, Mold Tooling, Free style… • Phần CAM: (bao gồm modul phay tiện, áp dụng phương pháp phay tiên tiến nhất) Lathe Machining, Mill Machining • Phần Analysis: bao gồm modul phân tích động lực học, phân tích kết cấu, phân tích ứng lực chi tiết • Catia Robotsic: dùng để mô hoạt động robot sản xuất, lắp ghép dây chuyền hệ thống sản xuất Kết luận: Đây phần mềm mạnh thiết kế 3D thiết kế khuôn mẫu, ứng dụng nhiều ngành nghề Phần III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢM PHẨM NHỰA SẢN PHẨM THỰC TẾ • Là chi tiết có biên dạng với nhiều đường cong phức tạp • Chọn vật liệu chế tạo nhựa PP (Poly Propylen), loại nhựa có tính gia cơng thành hình tốt, tính chảy lỗng tốt, loại nhựa khơng độc hại… Phần III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢM PHẨM NHỰA XÂY DỰNG MƠ HÌNH SẢN PHẨM • Mơ hình hóa sản phẩm catia ta sử dụng modul Part Design Phần III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢM PHẨM NHỰA TẠO MẶT PHÂN KHN • Sử dụng modul Cove & Cavity Design để tạo mặt phân khn • Chọn tỉ lệ co ngót: 1,03 Phần III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢM PHẨM NHỰA TẠO BIÊN DẠNG LÕI KHN • Sử d.ụng mặt Core tạo lên biên dạng lõi khuôn động Phần III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHN ÉP PHUN SẢM PHẨM NHỰA TẠO BIÊN DẠNG LỊNG KHN • Sử dụng mặt Cavity tạo lên biên dạng lịng khn tĩnh Phần III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢM PHẨM NHỰA THIẾT KẾ BỘ KHUÔN CHO SẢN PHẨM - Sử dụng modul Mold Tooling Design để tạo khuôn - Lắp chi tiết vào khuôn: bạc cuống phun cuống phun, chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng, chốt hồi, chốt đẩy, bu lông, làm mát Phần III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢM PHẨM NHỰA THIẾT KẾ BẢN VẼ LẮP KHUÔN Phần III: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢM PHẨM NHỰA MÔ PHỎNG GIA CÔNG - Ứng dụng phần mềm catia V5R21 vào mơ chu trình gia công: + Gia công áo khuôn tĩnh khuôn động + Gia công lõi khuôn tĩnh khn động PHẦN III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG LỊNG KHN VÀ LÕI KHN CĨ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ CAD/CAM-CNC Phần III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG LỊNG KHN VÀ LÕI KHN CĨ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ CAD/CAM/CNC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHI TIẾT TẤM ÁO VÀ TẤM LỊNG KHN TĨNH Các bước thực hiện:  Phân tích chức điều kiện làm việc chi tiết  Phân tích tính cơng nghệ kết cấu chi tiết  Xác định dạng sản xuất  Chọn phôi phương pháp chế tạo  Thiết kế quy trình cơng nghệ gia công chi tiết  Mô gia công CATIA xuất file NC Phần III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG LỊNG KHN VÀ LÕI KHN CĨ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ CAD/CAMCNC THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHI TIẾT TẤM ÁO VÀ TẤM LỊNG KHN TĨNH  Phương án gia cơng : Kết hợp gia công máy công cụ truyền thống máy CNC  Đường lối công nghệ : Tập trung ngun cơng Phần III: THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG LỊNG KHN VÀ LÕI KHN CĨ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CNC ĐỒ GÁ  Đồ gá phay : - Máy - Định vị - Tính tốn kẹp chặt, sai số chế tạo đồ gá - Yêu cầu kỹ thuật  Đồ gá khoan Các bước tiến hành tương tự KẾT LUẬN:  Về lý thuyết: - Củng cố hệ thống kiến thức trình học tập - Đã nghiên cứu ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CNC thiết kế sản phẩm, khuôn mô gia công  Định hướng tiếp theo: - Gia công thực tế tất phận để chế tạo khn hồn chỉnh - Nghiên cứu thêm mơ dịng chảy khn, phân tích nhiệt độ, áp suất, khả điền đầy khuôn số vấn đề liên quan khác Chúng em xin chân thành cám ơn hội đồng!