CAPP - Computer Aided Process PlanningPHICS – Programers Hierarchica Graphic SystemGKS-3D – Graphic Kernel SystemCGI – Computer Graphic InterfaceCGM – Computer Graphic Metafile IGES – Ini
THÂN VĂN THẾ BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - THÂN VĂN THẾ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật CAD/CAM thiết kế chế tạo khn mẫu xác LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHẾ TẠO MÁY KHOÁ 2009 - 2011 Hà Nội – Năm 2011 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205301161000000 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ CAD/CAM/ CNC 1.1 Lịch sử phát triển công nghệ CAD/CAM 10 12 12 1.2 Giới thiệu CAD/CAM/CNC 13 1.2.1 Các thuật ngữ 13 1.2.2 Giới thiệu CAD/CAM – CNC 14 1.2.3 Tích hợp CAD CAM 16 1.2.4 Các phương án triển khai kết nối liên thông CAD – NC 20 1.2.5 CAD/CAM thông minh 21 24 27 1.2.6 Mục tiêu ý nghĩa hệ thống CAD/CAM 1.3 Kết luận CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ CHẤT DẺO VÀ CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 2.1 Tổng quan ngành công nghiệp nhựa 28 2.1.1 Tổng quan ngành nhựa giới năm gần 28 2.1.2 Tình hình ngành nhựa Việt Nam thời kì 1997-2007 29 2.1.3 Xu hướng phát triển ngành nhựa tới năm 2010 31 2.2 Tổng quan chất dẻo 32 2.2.1 Khái niệm chất dẻo 32 2.2.2 Đặc tính chung polymer 32 2.2.3 Phương pháp tổng hợp polymer 33 2.2.4 Phân loại polymer 33 2.2.5 Các loại chất dẻo dùng máy ép đúc 2.2.6 Những ứng dụng chi tiết nhựa nhiệt dẻo 28 34 36 2.3 Máy đúc áp lực 39 2.3.1 Phân loại 39 2.3.2 Cấu tạo 40 2.3.3 Chu trình đúc phun 43 2.3.4 Các thông số máy đúc phun 44 2.4 Khuôn ép nhựa 46 2.4.1 Khái quát khuôn 46 2.4.2 Cấu tạo chung khuôn 47 2.4.3 Các yêu cầu kỹ thuật khuôn ép nhựa 48 2.4.5 Các loại khuôn phổ biến 49 3.4.6 Số lượng sản phẩm khuôn 50 3.4.7 Các hệ thống khn 51 2.4.8 Trình tự thiết kế bảo quản khuôn 61 2.4.9 Vật liệu làm khuôn 61 2.4.10 Các chi tiết tiêu chuẩn khuôn 65 66 66 CHƯƠNG III ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CAD/CAM - CATIA 3.1 Khái quát phần mềm CAD/CAM - Catia 3.1.1 Lịch sử phát triển 66 3.1.2.Giao diện phần mềm 68 3.2 Các Module thiết kế Catia - CAD 3.2.1 Part Design 70 70 3.2.2 Generative Shape Design 74 3.2.3 Assembly Design 3.3.Ứng dụng phần mềm tích hợp CAD/CAM – Catia thiết kế khuôn 76 76 3.3.1 Thiết kế chi tiết nắp ca nhựa 76 3.3.2.Phân tích chi tiêt 3.3.3.Thiết kế mặt phân khuôn 3.3.4 Thiết kế khối khn 78 80 CHƯƠNG IV CHẾ TẠO LỊNG KHUÔN 4.1 Một số lưu ý 4.2 Một số trang thiết bị sử dụng gia công 4.3 Gia cơng lịng khn KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 85 85 85 86 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nêu Luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Trừ phần tham khảo nêu rõ Luận văn Tác giả Thân Văn Thế LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Xuân Việt, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ định hướng đề tài, tổ chức thực nghiệm đến trình viết hồn chỉnh Luận văn Tác giả bày tỏ lịng biết ơn thầy cô Bộ môn Chế tạo máyViện Cơ khí – Đại học Bách Khoa Hà Nội Xin cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Sau đại học trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành Luận văn Tác giả chân thành cảm ơn ban lãnh đạo nhà trường thầy cô khoa Cơ khí Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên Do lực thân nhiều hạn chế nên Luận văn khơng tránh khỏi sai sót, tác giả mong nhận đóng góp ý kiến thầy (cô) giáo, nhà khoa học bạn đồng nghiệp Tác giả Thân Văn Thế CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT NC (Number Control) – Điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) – Điều khiển số có trợ giúp máy tính MCU (Machine Control Unit) – Hệ điều khiển máy CAD (Computer Aided Design) – Thiết kế có trợ giúp máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing) - Chế tạo có trợ giúp máy tính CAE (Computer Aided Enginering) - Thiết kế có trợ giúp máy tính CIM (Computer Intergrated Manufacturing) - Hệ thống sản xuất tích hợp CAPP - Computer Aided Process Planning PHICS – Programers Hierarchica Graphic System GKS-3D – Graphic Kernel System CGI – Computer Graphic Interface CGM – Computer Graphic Metafile IGES – Initial Graphic Exchange Specification SET – Standard Exchange transport VDAFS-VAD – Flachenschnitt PDES – Produce Data Exchange Specification STEP – Standard for Exchange of Product Model Data CAD-NT-CAD – Normteile APT – Automatically Programmed Tools MAP – Manufacturing Automation Protocol TOP – Technical and Office Protocol DNC – Direct Numerical Control PPC – Production Planning Control RP - Rapid Prototyping IR – Industry Robot PS – Power Shape PE - Polyetylen PP - Polypropylen PS - Polystyren PVC - Polyvinilclorit PVA – Polyvinylacetat PVAL - Polyvinylalcol PA - Polyamit sx – Sản xuất HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1- Sơ đồ lịch sử phát triển hệ thống CAD/CAM Hình 1.2- Mơ hình hệ thống OpenCIM Hình 1.3 - Quy trình xử lý thơng tin kỹ thuật CAD/CAM-NC 10 Hình 1.4 – Mức tiếp cận CAD/CAM với hệ phần cứng phần mềm 11 Hình 1.5 – Nguyên lý kỹ thuật CAD/ CAM-CNC 11 Hình 1.6 - Hệ chuyển giao liệu gián tiếp thơng qua tệp trung gian 13 Hình1.7 - Các giao diện dùng lĩnh vực Cơ khí 14 Hình 1.8 - Các phương án triển khai kết nối CAD - NC 15 Hình 1.9- Sơ đồ trình thiết kế thuận thiết kế đảo chiều 16 Hình 1.10- Cơng nghệ đảo chiều nghệ thuật 17 Hình 1.11 Công nghệ đảo chiều cải tiến mẫu mã 17 Hình 1.12- Cơng nghệ đảo chiều sửa chữa 17 Hình 1.13- Cơng nghệ đảo chiều khảo cổ học 18 Hình 1.14- Cơng nghệ đảo chiều y học 18 Hình 1.15- Tác động hệ thống CAD tới khả tạo hình thiết kế 20 Hình 1.16- Khả phát lỗi chi phí cho việc khắc phục q trình thiết kế Hình 2.1 Mơ hình máy ép phun 20 35 Hình 2.2 Hệ thống kẹp 35 Hình 2.3 Mơ hình khn nhựa 36 Hình 2.4 Mơ hình trục vít 37 Hình 2.5-Q trình nhựa hóa 38 Hình 2.6 - Giai đoạn bơm nhựa 38 Hình 2.7-Giai đoạn làm nguội 39 Hình 2.8 - Giai đoạn lấy sản phẩm Hình 2.9-Cấu tạo chung khn 39 Hình 2.10-Khn 44 Hình 2.11-Khn 44 Hình 2.12-Khn nhiều tầng 44 42 Hình 2.13 -Khn có chốt tháo ngang 45 Hình 2.14-Số lượng sản phẩm khn 45 Hình 2.15-Mơt số loại chốt đẩy 46 Hình 2.16- Hệ thống cấp nhựa 47 Hình 2.17- Kênh dẫn nhựa cho bố trí lịng khn dạng hình chữ nhật 49 Hình 2.18- Kênh dẫn nhựa cho bố trí lịng khn dạng vịng trịn 49 Hình 2.19- Một số dạng miệng phun thường dùng 50 Hình 2.20- Hệ thống làm nguội khn nước 51 Hình 2.21- Tháo lõi mặt bên cam chốt xiên 52 Hình 2.22- Tháo lõi mặt bên cam chân chó 52 Hình 2.23- Tháo lõi mặt bên hệ thống thủy lực 52 Hình 2.24- Tháo lõi mặt bên hệ thống đẩy xiên 53 Hình 2.25- Tháo lõi mặt bên hệ thống đường dẫn cam 53 Hình 2.26 - Hình ảnh số lịng lõi khn 54 Hình 2.27 - Hệ thống dẫn hướng khn 55 Hình 2.28 – Các khối định vị khn 55 Hình 2.30 - Một số thép làm lịng khn lõi khn 59 Hình 3.1- Sơ đồ module Catia 62 Hình 3.2- Giao diện phần mềm Catia 63 Hình 3.3 - Mơi trường PartDesign 66 Hình 3.4 - Giao diện đồ hoạ Sketch 67 Hình 3.5- Giao diện đồ hoạ mơi trường tạo khối 68 Hình 3.6 - Giao diện đồ họa môi trường Generative Shape Design 70 Hình 3.7- Giao diện đồ họa mơi trường Assembly Design 71 Hình 3.8 - Quy trình thiết kế khn 72 Hình 3.9 - Mơ hình chi tiết nắp ca MoldFlow 74 Hình 3.10 - Phân tích khả điền đầy MoldFlow 74 Hình 3.11 -Module Core & Cavity Design 75 Hình 3.12- Hướng mở khn 75 Hình 3.13- Kết phân tích mặt phân khn 76 Hình 3.14- Kiểm tra bề mặt sau phân tích 76 Hình 3.15- Hướng di chuyển mặt Slide lịng lõi khn 76 Hình 3.16 - Hệ thống mặt phân khn sau thiết kế 77 Hình 3.17 - Khn sở 77 Hình 3.18 - Bộ khn sau thiết kế 79 Hình 4.1- Hình ảnh lịng khn sau thiết kế 82