LỜI NÓI ĐẦU Thiết kế khuôn cho mô hình 3D nói chung và thiết kế trên phần mềm Creo nói riêng là một công việc đòi hỏi người thực hiện phải có một sự hiểu biết nhất định về kiến thức CAD và kỹ năng sử dụng phần mềm, ngoài ra cũng cần thêm sự tỉ mỉ và một phần năng khiếu thẩm mỹ của người thực hiện. Thêm vào đó phân tích sản phẩm trên phần mềm Moldflow có ý nghĩa to lớn trong việc thiết kế khuôn, đòi hỏi người thiết kế phải phân tích nghiên cứu kĩ để hoàn thiện bộ khuôn sao cho hoàn thiện nhất Bài tập lớn này đối với cá nhân em rất có ý nghĩa. Nó giúp em có cơ hội được tìm hiểu thêm một kiến thức mới và thú vị, rèn luyện thêm những kỹ năng trong việc sử dụng phần mềm Creo, và còn rèn luyện thêm những kỹ năng làm việc nhóm. Ngoài ra nó cũng là một cột điểm thành phần quan trọng giúp thành viên nhóm có được kết quả tốt ở môn học CADCAM này. Xin cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Thành đã tận tình hướng dẫn để em có thể hoàn thành được bài tập lớn này. Đây là sản phẩm thiết kế khuôn nắp ổ điện, và phân tích CAE trên Moldflow không thể tránh khỏi những sai sót cũng như thiếu kinh nghiệm trong thiết kế. Cá nhân em mong nhận được sự đóng góp ý kiến từ thầy để em có thêm những kinh nghiệm quý báu phục vụ trong học tập và công việc sau này.
VẼ MÔ HÌNH 3D CỦA SẢN PHẨM
Giới thiệu sản phẩm nắp ổ điện
- Ổ cắm điện quang là vật dụng có hầu hết trong mọi hộ gia đình, mức độ phổ biến hầu như tất cả ai cũng biết
Thiết kế sản phẩm nắp ổ điện theo mẫu
- Chọn menu Extrude > Solid>Placement>Define >vẽ biên dạng như hình bên dưới> OK >chọn bề dày 17 >OK,kết quả như hình 1
- ChọnRound > nhập bán kính là 3 > chọn 4 cạnh đứng và 4 cạnh ngang nằm mặt phẳng trên, kết quả như hình 2
- ChọnHole> chọnCreate Standard hole> chọn vítM4với chiều dài 18 > tạo hạ bậc vít với lệnhAdds Counterbore>Shape> nhập kích thước như hình 3 >OK > kéo kích thước lỗ vít trên bề mặt như hình 3 >OK
- ChọnPattern>Derection> chọn cạnh biên nằm ngang > nhập kích thước
31 > OK, kết quả như hình 4
- ChọnSell > chọn bề dày nắp là 2 > chọn mặt đáy nắp >OK, kết quả như hình 5
- Chọn menu Extrude > Solid>Placement>Define >chọn bề mặt đỉnh sản phẩm vẽ biên dạng như hình 6> OK >chọn bề dày 1.5 >OK
- ChọnRound > nhập bán kính là 0.5 > chọn 4 cạnh đứng và 4 cạnh ngang nằm mặt phẳng trên, kết quả như hình 7
- Chọn menu Extrude > Solid>Placement>Define >chọn bề mặt đỉnh khối vừa vẽ > vẽ biên dạng như hình 8> OK > chọnCUT>Options>To select > chọn mặt đỉnh khối tạo ở hình 1 >OK
- Chọn mặt phẳng lỗ vừa tạo > Extrude> vẽ biên dạng như hình 9 >OK> chọnCUT>Options>Though All>OK
- Chọn lệnhExtrudevừa tạo ởMoldtree> chọnMirror>References> chọn mặt phẳng đối xứng làFRONT>OK, kết quả như hình 10
- TrênMoldtree> chọn tất cả các lệnh vẽ từ hình 6 – hình 10 > chọn
Pattern>Direction> chọn 1 cạnh nằm ngang > nhập 3 điểm > nhập kích thước khoảng cách giữa 2 điểm là 28.5 >OK, kết quả như hình 11.
- Sau khi thiết kế xong sản phẩm, tiến hành lưu tên sản phẩm là power_socket.prt
Chuyển thư mục làm việc
- Chọn biểu tượng mở sản phẩm cần thiết kế khuôn.
- Từ menu lệnh chọnFile >Save As>Save a Backup, trong hộp thoạiBackup chọnOrganize>New Folder, đặt tên thư mục mới làKHUON_BTL, chọn
OKđể lưu sản phẩm vào thư mục này.
- ChọnCloseđể đóng bản vẽ sản phẩm.
- Từ thanh công cụ chọnSelect Working Directory> chọn thư mục làm việc là thư mụcKHUON_BTLmới tạo ra, chọnOK.
- Từ thanh công cụ chọnErase Not Displayed>OKđể xóa tất cả những file đang tồn tại trên bộ nhớ (nếu có).
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SƠ BỘ CHO KHUÔN ÉP PHUN
Tính toán sơ bộ các thông số của bộ khuôn
- Có nhiều loại vật liệu được đánh giá là an toàn trong sản xuất ổ cắm điện hiện nay: Vật liệu nhựa ABS, PP, PC,
- Dựa vào catalog trên trang bán hàng điện quang, chọn vật liệu nhựa ABS trắng nguyên chất, cách điện tốt, chịu nhiệt cao và va đập mạnh.
- Nhựa ABS là loại nhựa được đánh giá với nhiều tính chất nổi bật Nhựa ABS với độ bền cao và không nguy hại đến sức khoẻ con người Với tính chất cách điện ưu việt, vì thế nhựa ABS được dùng làm vỏ các thiết bị, làm một số phụ kiện, làm thiết bị cách điện như vỏ ổ điện, bảng điện,…
- Nhựa được chọn làm vật liệu ép phun cho sản phẩm là nhựa ABS
- Dựa vào bảng thông số của nhựa, tiết diện của kênh dẫn từ4 7→9 5𝑚𝑚
STT Tên nhựa Đường kính kên dẫn (mm)
- Đường kính tiết diện phụ thuộc vào chiều dài kênh dẫn và tống khối lượng các Caviti trên khuôn
- Dựa vào khuôn đã thiết kế trên Creo với 6 sản phẩm, ta có chiều dài kênh dẫn là L = 120 mm
- Tổng khối lượng của các Cavi (KL riêng của nhựa ABS𝑑 = 1 05 𝑔/𝑐𝑚 3 , thể tích18 7 𝑐𝑚 3 ) là𝑊 = 117 𝑔𝑟𝑎𝑚
- Vậy dựa vào công thức𝐷 = 𝑊 ta chọn D = 9.5 mm
- Vì khuôn lớn, tiết diện lại nhỏ, ta chọn kênh dẫn hình thang hiệu chỉnh, với lưu lượng qua kênh là lớn nhất trong các loại kênh dẫn.
- Ta chọn kết cấu khuôn 2 tấm, có các loại miệng phun phù hợp như là : miệng phun cạnh, miệng phun kiểu gối, miệng phun kiểu then, kiểu đường ngầm.
- Vì tính chất thiết kế sản phẩm, khuôn cho phù hợp và thông dụng trên thị trường, ta chọn miệng phun cạnh.
- Miệng phun cạnh có 2 loại : không có độ côn và có độ côn
- Kiểu cổng bơm nhựa có độ côn được sử dụng trong các cơ sở khuôn chuyên nghiệp Kiểu này khó gia công hơn kiểu không có côn Ưu điểm của cổng bơm nhựa này là tiết diện công bơm ở mặt tiếp xúc với lòng khuôn được co bóp lại nên sẽ dễ dàng cho việc loại bỏ gate về sau Kiểu cổng bơm này thường có dạng như sau:
- Ta có các thông số như sau
- Cổng phun và kênh dẫn có mối liên hệ qua lại với nhau.
- Ta có đường kính kênh dẫn𝐷 = 9 5𝑚𝑚 → 𝑆
- Từ đó ta có các thông số sau
Thiết kế sơ bộ bộ khuôn trên phần mềm Creo dựa vào kết quả đã tính
1 Tạo file làm việc mới
- Từ menu lệnh chọnFile >New > Manufacturing >Mold Cavity> đặt tên là: khuonbtl>OK
- Từ menu lệnh chọnFile >Prepare >Model Properties>Units – change> millimeter Kilogram Second>Set>OK>Close >Close.
3 Lấy sản phẩm vào môi trường thiết kế khuôn
- Từ thanh công cụ chọn vào hình tam giác bên cạnh chữReference Model> chọnAssemble Reference Model> chọn filepower_socket.prt>Open>
- Click mũi tên vào dưới ôRef Model Orrigin and Orient> Chọn gốc tọa độ
X = 150 ,Y= 100>OK, kết quả như hình 12
4 Định nghĩa phôi phù hợp với kích thước của sản phẩm
- Từ thanh công cụ chọn vào hình tam giác bên dưới chữWorkpiece> chọn
- Chọn vào gốc tọa độMOLD_DEF_CSYS, nhập vào giá trị kích thước vào ô
Overall như hình 13 >OK, kết quả phôi được tạo ra như hình 14.
5 Xác định lại kích thước sản phẩm theo hệ số co rút
- Từ thanh công cụ chọn vào hình tam giác bên cạnh chữShrinkage >chọn
Shrink By Dimension>1+ S> nhập vào giá trị vào cột ratio là0.02>Apply.
- Lúc này kích thước mẫu đã tăng lên 2%.
6 Vẽ lỗ bạc cuốn phun và lắp bạc cuốn phun
- Từ menuModelchọnRevolve > Solid > Placement > Define, chọn mặt phẳng vẽ là mặt đối xứng của sản phẩm theo phương dọc > vẽ biên dạng cần cắt như hình 15 > cắt tròn xoay 360 >° OK
- Từ menuMOLDchọn vào dấu tam giác bên phải biểu tượngMold
Component> chọnAssemble Mold Component, chọn chi tiết bạc cuống phun, bạc cuống phun được lấy vào.
- Lắp mặt trụ vào lỗ trụ, lắp hai mặt phẳng cách nhau 25 (khoảng cách để lắp tấm trên), kết quả như hình 17
- Từ menuModelchọnRevolve > Solid > Placement > Define, chọn mặt phẳng vẽ là mặt đối xứng của sản phẩm theo phương dọc > vẽ biên dạng cần cắt như hình 18 > cắt tròn xoay 360 >° OK
8 Tạo kênh dẫn nhựa chính
- Từ menuMold >Runner>Round Trapezoid> nhập giá trị đường kính là 9.5 > nhập góc là 10 >° enter
- Chọn mặt phẳng vẽ là mặt vành của một sản phẩm bất kì >OK>Default
- Vẽ biên dạng như hình 19
- Đánh check vào ôautomatic update > OK > OK
9 Tạo kênh dẫn nhựa phụ
- Từ menuMold >Runner>Round Trapezoid> nhập giá trị đường kính là 6
- Chọn mặt phẳng vẽ là mặt vành của một sản phẩm bất kì >OK>Default
- Vẽ biên dạng có tiết diện ngang như hình 20, các thành sản phẩm mỗi bên là 5
- Đánh check vào ôautomatic update > OK > OK
- Trên thanh công cụ chọnPlane> chọn mặt phẳngFront> nhập khoảng cách mặt phẳng mới cần tạo là 100 >OK, tương tự cho vị trí đối diện bên kia.
- Chọn mặtDatum Planethứ nhất trênMoldtree> chọn menuExtrude > Solid
> vẽ biên dạng như hình 21 >OK>Option>side 1>blind> nhập kích thước 1.5 >side 2>blind> nhập kích thước 1.5 >OK
- Chọn mặt phẳngRight> chọn menuExtrude > Solid > Project>Single> vẽ lại biên dạng như hình 21 >OK>Option>side 1>blind> nhập kích thước
1.5 >side 2>blind> nhập kích thước 1.5 >OK,tương tự cho mặt phẳng
11 Định nghĩa mặt phân khuôn
- Từ menuMold>Parting Surface> chọnShadow Surface> chọn tất cả sản phẩm >Done Refs> chọn vành của một sản phẩm bất kì > Done>OK, kết quả như hình 22
- Đầu tiên chọnRefpart Cutout>Placement> chọn Khuôn và mặt phân khuôn > Include ALL>OK.
- Tách phôi thành cácvolumes:từ thanh công cụ chọn vào hình tam giác bên cạnh chữMold Volume> chọnVolume Split > chọn mặt phân khuôn trong không gian đồ hoạ >OK>OK.
- Đặt tên volume thứ nhất (phần lồi ra) làCHAY, chọnOK.
- Đặt tên volume thứ hai (phần lõm vào) làCOI, chọnOK.
- Đến đây khối phôi ban đầu đã được tách thành hai volumes là chay và coi theo biên dạng của mặt phân khuôn.
- Chuyển các volumes thành các components: từ thanh công cụ chọn vào hình tam giác bên cạnh chữMold> chọnCavity insert, chọn biểu tượngSelectAll>OK.
- Lúc này hai components đã được tạo ra, nó là các thành phần của khuôn, xuất hiện trênModel Treeở dạng file là.prtgiống như những file Part được tạo ra từ môi trường thiết kế 3D.
- Từ thanh công cụ chọnMold Opening, chọnDefine Step>Define Move
> chọn vào phần chày ở trên >OK.
- Chọn vào cạnh khuôn để xác định phương mở khuôn, nhập vào giá trị –100
- Chọn tiếpDefine Move> chọn phần cối ở dưới >OK.
- Chọn vào cạnh khuôn , nhập vào giá trị 100 >Enter.
- ChọnDone, kết quả như hình 23
- Từ thanh công cụ của menuMold chọn biểu tượngCreate Molding> gõ vào tên làMau>Enter>Enter.
- Bây giờ đã có một mẫu ép thử được tạo ra từ kết quả khuôn do chúng ta vừa tạo.
- Để thấy được mẫu ép thử chúng ta chọn lại biểu tượngMold Openingtừ menuMOLD, ta có mẫu ép như hình 24
15 Thiết kế các thành phần của bộ khuôn a Tạo tấm khuôn trên(460x400x20)
- Từ menuMOLDchọn dấu tam giác bên phải biểu tượngMold
Component, chọnCreate Mold Component>Part>Solid > gõ vào
TAM_TREN>OK>Create features>OK>Extrude>Solid>
Placement>Define: chọn mặt phẳng vẽ là mặt trên của tấm cối >Sketch> chọn đối tượng tham khảo > vẽ tấm khuôn trên với kích thước 460 x 400 > chọn >Blind> gõ vào bề dày 20 >Enter>OK, kết quả như hình 25.
- Nhấn nút phải chuột lên tên filekhuonbtl.asm trênModel Tree, chọnActivatetrong menu xuất hiện, sau đó thực hiện tương tự như tạo tấm khuôn trên, tạo tấm đỡ ngay dưới tấm chày, kết quả như hình 26.
- Tạo 2 gối đỡ ngay dưới tấm đỡ, kết quả như hình 27.
Hình 27 d Tạo tấm khuôn dưới (460x400x20)
- Tạo tấm khuôn dưới ngay bên dưới 2 gối đỡ, có kích thước như tấm khuôn trên nhưng có thêm lỗ 40 ở giữa như hình 28, dùng cho hệ thống đẩy bằng thủy lực trên máy ép nhựa.
- Tạo tấm đẩy ngay trên tấm khuôn dưới với tiết diện (400 x 290) như hình
- Tạo tấm giữ ngay trên tấm đẩy với tiết diện như tấm đẩy, bề dày là 13, kết quả như hình 30.
- Vẽ đường tròn tại những vị trí ty đẩy, ty hồi: từ thanh công cụ dọc chọn biểu tượngSketch> chọn mặt phẳng vẽ là mặt dưới của tấm đế dưới > vẽ 12 đường tròn∅10tại những vị trí ty đẩy và 4 đường tròn ∅16tại vị trí ty hồi (hình 31), chọnDoneđể kết thúc.
- Tạo các điểm tại tâm đường tròn bằng lệnhDatum Point> chọn cung tròn
> chọnOnđổi thànhCenter> chọnNew Pointvà thực hiện tương tự cho các điểm còn lại (hình 31).
- Tạo ty đẩy: chọn vào biểu tượngCatalog>Ejector Pin>Add Set> chọn mũi tên số 1 tại ôPoint Feature>Select Point> chọn một điểm bất kỳ trong các điểm đã tạo bằng cùng một lệnhDatum Point>Variable> chọn datum pointtương ứng với các vị trí ty đẩy (APNT0, APNT1, APNT2,
APNT3, APNT4, APNT5, APNT6, APNT7, APNT8, APNT9, APNT10,
APNT11)> chọn biểu tượng số 2 để chọn ty 10, dài 250 từCatalog> đặt tên làty10>OK, các điểm tương ứng sẽ được gán ty đẩy 10 (hình 32).
- Chọndatum pointtương ứng với các vị trí ty đẩy (APNT12, APNT13,
APNT14, APNT15)> chọn biểu tượng số 2 để chọn ty 16, dài 315 từCatalog
> đặt tên làty16>OK, các điểm tương ứng sẽ được gán ty đẩy 16
- Chọn tất cả các ty > chọn số 3 > chọn mặt phẳng đặt ty đẩy và ty hồi (mặt phẳng giữa tấm đẩy và tấm giữ) > chọn số 4 > chọn mặt phẳng tham khảo (định hướng) là mặt bất kỳ vuông góc với mặt phẳng đặt ty.
- Cắt chiều dài ty đẩy: chọnTrim To Geom> chọn 12 ty đẩy > chọn biểu tượng bên phải > chọn mũi tên tại ôReference> chọn đối tượng cắt ty đẩy là tấm chày, kết quả như hình 33.
- Cắt chiều dài ty hồi: chọnTrim To Geom > chọn 4 ty hồi > chọn biểu tượng bên trái > chọn mũi tên tại ôReference> chọn đối tượng cắt ty đẩy là tấm cối,kết quả như hình 33.
- Cắt các tấm khuôn bằng ty đẩy: chọnClearance Cut> chọn 1 ty bất kỳ > bảngClearance Cutxuất hiện > chọn tất cả các ty > chọnDefine> chọn
17 Cắt lỗ để lắp bạc cuống phun, lỗ bulông, chốt, bạc dẫn hướng a Tạo lỗ để lắp bạc cuốn phun
- Từ menuModelchọnRevolve > Solid > Placement > Define, chọn mặt phẳng vẽ là mặt đối xứng của sản phẩm theo phương dọc > vẽ biên dạng cần cắt trên tấm trên > cắt tròn xoay 360 , kết quả như hình 34.°
Hình 34 b Cắt lỗ chốt, bạc dẫn hướng
- Trên thanh công cụ chọnPlane> chọn mặt phẳngFront> nhập khoảng cách mặt phẳng mới cần tạo là 180 >OK, tương tự cho vị trí đối diện bên kia.
- Chọn mặt Datum Planethứ ba trênMoldtree> chọn menuRevolve >vẽ biên dạng như hình 35 >OK>OK
- Chọn lệnhRevolvevừa tạo trênMoldtree> chọnPattern>Direction> chọn 1 cạnh nằm ngang > nhập 2 điểm > nhập kích thước khoảng cách giữa
2 điểm là 328 > chọn cạnh nằm dọc vuông góc với đường vừa tạo > chọn 2 điểm > nhập khoảng cách là 360 >OK, kết quả như hình 36
Hình 36 c Cắt lỗ các vít bắt tấm đế trên và tấm cối
- ChọnHole> chọnCreate Standard hole> chọn vítM10với chiều dài 45
> tạo hạ bậc vít với lệnhAdds Counterbore>Shape> nhập kích thước như hình 37 >OK> kéo kích thước lỗ vít trên bề mặt như hình 37 >OK
- Chọn lệnhHolevừa tạo trênMoldtree> chọnPattern>Direction> chọn
1 cạnh nằm ngang > nhập 3 điểm > nhập kích thước khoảng cách giữa 2 điểm là 80 > chọn cạnh nằm dọc vuông góc với đường vừa tạo > chọn 2 điểm > nhập khoảng cách là 100 >OK, kết quả như hình 38
Hình 38 d Cắt lỗ các vít bắt tấm đế dưới và tấm chày
- ChọnHole> chọnCreate Standard hole> chọn vítM10với chiều dài
140 > hạ bậc vít với lệnhAdds Counterbore>Shape> nhập kích thước như hình 37 >OK> kéo kích thước lỗ vít trên bề mặt như hình 39 >OK
- Chọn lệnhHolevừa tạo trênMoldtree> chọnPattern>Direction> chọn
1 cạnh nằm ngang > nhập 3 điểm > nhập kích thước khoảng cách giữa 2 điểm là 120 > chọn cạnh nằm dọc vuông góc với đường vừa tạo > chọn 2 điểm > nhập khoảng cách là 360 >OK, kết quả như hình 40
Hình 40 e Cắt lỗ bulong bắt tấm giữ và tấm đẩy
PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CÁC THÔNG SỐ ÉP PHUN
Phân Tích Điền Đầy Fill – CAE
Bước 1 : Chuyển đổi dữ liệu
- Trước khi phân tích CAE, dữ liệu phải được chuyển từ phần mềm CAD sang định dạng file*.IGSđể nhập vào phần mềm CAE
- Mở sản phẩm trong môi trường thiết kế 3D (Modul Part) của phần mềm Creo, chọnFile>Save a Copy(hình 50) > chọn ôType>*.IGS(hình 51) >OK >
OK, kết quả là filepower_socket.prtđã chuyển thành filepower_socket.igs.
- Mở phần mềm CAE - MoldFlow, chọnFile>New Project> tiến hành đặt tên cho bài thực hành là “caebtl” >OK >File >Import> chọn file power_socket.igs>Open> chọn loại lưới là Fushion(hình 52) >OK,kết quả như hình 53
Bước 2 : Chia lưới mô hình phân tích
- Nhấp đúp chuột vào chức năngCreate Mesh(nếu muốn thay đổi kích thước lưới thì chọn vàoAdvanced, thay đổi giá trị trong ôEnter global edge length> nhập giá trị là 2.5 > chọnMesh, kết quả là mô hình đã được chia lưới như hình
Bước 3 : Tiến hành nhân 6 sản phẩm trong Moldflow
- Chọn menuModeling>Move/Copy> Chọn chức năngTranslate> tiến hành bôi đen sản phẩm > nhập giá trị tại ô vector > nhập “150 0 0” > tick chọn ô copy
> nhập giá trị 1 >OK, tiếp tục chọn menuModeling>Move/Copy > Chọn chức năngTranslate> tiến hành bôi đen sản phẩm > nhập giá trị tại ô vector > nhập “0 100 0” > tick chọn ô copy > nhập giá trị 2 >OK,kết quả như hình 55
Bước 4 : Tiến hành vẽ curve runner trong phần mềm Creo
- Đầu tiên mở sản phẩmpower_socket.prttrong môi trường part của Creo, bôi đen sản phẩm, chọn chức năngGeometry Pattern> chọn phương x > nhập giá trị 2 sản phẩm với khoảng cách 150 > chọnô kick here add item> chọn phương y > nhập giá trị 3 sản phẩm với khoảng cách 100 >OK, kết quả như hình 56
- Chọn mặt vành đáy của 1 sản phẩm bất kì >Sketch> vẽ biên dạng như hình 57, mới mỗi đường runner là một đoạn thẳng khác nhau >OK
- Tiến hành lưu sản phẩm, ChọnFile>Save a copy > chọn loại file*.IGS> đặt tên làrunner_nhap>Options>Datums>OK> sau đó mở file runner_nhap.igs> chọn Curves >OK > tiến hành lưu lại 1 lần nữa > ChọnFile
>Save a copy> chọn loại file*.IGS> đặt tên làrunner>Options>Datums>
OK, filerunner.igsđược tạo ra chỉ có duy nhất datum curve
Bước 5 : Chèn curve runner vào môi trường Moldflow
- Nhập datum curve vào phần mềm CAE : từ menu File của phần mềm
Moldflow chọnAdd> chỉ đường dẫn đến filerunner.igs > OK, kết quả như hình 59
Bước 6 : Xử lý lưới tam giác
- Điểm cuối củadatum curvetrùng với nút, chúng ta không phải xử lý lưới
Bước 7 : Tạo thuộc tính cho đường Cure runner
- Chọn 6 curve ở vị trí miệng phun của sản phẩm > nhấn chuột phải chọn
Properties>Yes>New>Cold gate> chọn như hình 60 >OK.
- Chọn 4 đường curve ở vị trí runner nhánh ngoài của sản phẩm 0, 2, 3, 5 > nhấn chuột phải chọnProperties>Yes>New>Cold runner >thayCircularbằng
U-shape > Edit dimentions> nhập giá trịWidthlà 9,Heightlà 7.5 >Set> đổi giá trị từFreethànhFixed>OK >OK>OK, kết quả như hình 61
- Chọn 2 đường curve ở vị trí runner nhánh giữa của sản phẩm 1, 4 > nhấn chuột phải chọnProperties>Yes>New>Cold runner > thayCircularbằng
U-shape > Edit dimentions> nhập giá trịWidthlà 9,Heightlà 7.5 >Set> đổi giá trị từFreethànhLimits > Set >nhập giá trịminimumlà 2.5 và giá trị maximumlà 6 cho cả 2 ôWidthvàHeight >OK>OK>OK > OK
- Chọn các đường curve ở vị trí runner chính (bao gồm cả giếng nguội ) > nhấn chuột phải chọnProperties>Yes>New>Cold runner >thayCircularbằng
U-shape > Edit dimentions> nhập giá trịWidthlà 11,Heightlà 9.5 >Set> đổi giá trị từFreethànhFixed>OK>OK >OK
- Chọn đường curve cuống phun, nhấn chuột phải chọnProperties>Yes>New>
Cold Sprue>Tapered (by end dimensions)>Edit dimension>Start
Diameter = 11 , End Diameter = 6>OK>OK>OK
Bước 8 : Chia lưới cho runner
- Nhấp đúp chuột vào chức năngFusion Mesh>Mesh> cuống phun được chia lưới như hình 65.
Bước 9 : Chọn chức năng phân tích điền đầy (Fill)
- chọnSet Analysis Sequence >Fill>OK
Bước 10 : Chọn loại vật liệu nhựa
- Nhấp đúp chuột vào chức năngSelect Material> cửa sổ chọn vật liệu xuất hiện,chọnManufacturerlàABSvà Trade name làAbsolac 100như hình 66.
Bước 11 : Chọn vị trí miệng phun
- Nhấp đúp vàoSet injection Locations> chọn vị trí miệng phun như hình 67
Bước 12 : Chọn loại máy ép phun
- Nhấp đúp vào chức năngProcess Settings > cửa sổProcess Settings Wizard xuất hiện, trong bảng này đã chọn sẵn loại máy ép phun mặc định và thể hiện giá trị nhiệt độ khuôn (38 C) và nhiệt độ chảy dẻo (240 C) của loại nhựa được chọn° °
> chấp nhận giá trị mặc định và chọnOK, kết quả như hình 68
Bước 12 : Phân tích xác định điền đầy
- Nhấp đúp vào chức năngAnalyze now !> phần mềm bắt đầu thực hiện phân tích, sau khi hoàn tất quá trình phân tích phần mềm xuất hiện thông báo Analysis Complete ! > chọnOK.
Bước 7 : Xem kết quả phân tích
- Sau khi phân tích, phần mềm cho chúng ta một số kết quả chính như sau :
● Áp suất điền đầy : 35.63 Mpa
● Lực kẹp tối đa : 50 tấn
● Phân bố nhiệt độ sản phẩm sau điền đầy.
Hình 69 : thời gian điền đầy
Hình 70 : áp suất điền đầy
- Nhận xét : từ sơ đồ phân bố thời gian không đều giữa các sản phẩm, ta tiến hành phân tích cân bằng cho project.
PHÂN TÍCH CÂN BẰNG RUNNER BALANCE – CAE
Bước 1 : Chọn chức năng cân bằng
- Nhấn chuột phải vào chức năngFillchọnSet Analysis Sequence
Bước 2: Chọn loại máy ép phun
- Nhấp đúp vào chức năngProcess Settings > cửa sổProcess Settings Wizard xuất hiện >Next> nhập giá trị 10 tại ôMold-open timevà chọnNext > Finish, kết quả như hình 72
Bước 3 : Phân tích cân bằng
- Nhấp đúp vào chức năngAnalyze now !> phần mềm bắt đầu thực hiện phân tích, sau khi hoàn tất quá trình phân tích phần mềm xuất hiện thông báo Analysis Complete ! > chọnOK.
Bước 4 : Xem kết quả phân tích
- Sau khi phân tích, phần mềm cho chúng ta một số kết quả chính như sau :
- Nhận xét : sau khi phân tích cân bằng thì thời gian điền đầy sản phẩm của các sản phẩm rất đồng đều, chấp nhận kết quả phân tích và đem đi làm nguội.
- Xem lại đường kính kênh dẫn nhánh ở giữa sau cân bằng : bôi đen 1 khúc kênh dẫn nhánh ở giữa, bấm chuột phải, chọnProperties > Edit dimentions > kích thước sau khi cân bằng được thể hiện như hình 74
THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH HỆ THỐNG LÀM NGUỘI – CAD/CAE
a Thiết kế hệ thống làm nguội – CAD
Căn cứ vào các thông số sau để thiết kế sơ bộ hệ thống làm nguội :
- Phân bố nhiệt độ sản phẩm sau điền đầy
Chọn đường kính kênh nguội là∅10vì khuôn có kết cấu nhỏ, không gian bố trí hẹp.
Bước 1 : Bố trí sơ bộ các kênh làm nguội trên tấm cối
- Chọn chức năngdatum curve sketchđể vẽ 6 datum curve biểu diễn 6 kênh làm nguội, chiều dài 290, đối xứng qua mặt giữa, các curve đi qua tâm của lỗ cắm điện và cách bề đỉnh của nắp 15 (hình 75)
Bước 2 : Bố trí sơ bộ các kênh làm nguội trên tấm chày
- Tương tự tạo 3 kênh làm nguội trên tấm chày được biểu diễn bằng 3datum curvecó chiều dài 350, 2 curve còn lại đối xứng qua mặt giữa, mỗicurvecách nhau 10 và cách mặt dưới của nắp 30 (hình 76)
Bước 3 : Tạo 3 datum curve biểu diễn cho 3 vách ngăn
- Trên mỗi datum curve tạo thêm 2 datum curve biểu diễn 2 vách ngăn (baffle) tại mặt phẳng giữa, vẽ từ kênh làm nguội đến cách mặt trong của sản phẩm 5, kết quả như hình 77
Bước 4 : Bố trí thêm các kênh làm nguội trên tấm cối
- Chọn chức năngdatum curve sketchđể vẽ 4 datum curve biểu diễn 4 kênh làm nguội, bố trí như hình vẽ và cách bề vành của nắp 10 (hình 78)
Hình 78 b Thiết kế hệ thống làm nguội – CAE
Bước 1 : Chuyển đổi dữ liệu datum curve biểu diễn hệ thống làm nguội trên tấm cối và tấm chày từ phần mềm CAD sang CAE
- ChọnFile>Save a copy> chọn loại file*.IGS> đặt tên làduongnuoc_nhap>
Options>Datums>OK > sau đó mở filecolling_nhap.igs> chọn Curves >
OK> tiến hành lưu lại 1 lần nữa > ChọnFile>Save a copy> chọn loại file
*.IGS> đặt tên làduongnuoc>Options>Datums>OK, filecolling.igsđược tạo ra chỉ có datum curve.
- Nhập datum curve vào phần mềm CAE : từ menu File của phần mềm
Moldflow chọnAdd> chỉ đường dẫn đến filecolling.igs >OK, kết quả như hình 79
Bước 2 : Tạo các point tại các đầu mút của các datum curve
- Từ menu Modeling chọnCreate Nodes>Filter : End of curve> chọn vào đầu mút của curve >Apply, một điểm sẽ được tạo ra tại điểm cuối của curve.
- Thực hiện tương tự cho các đầu mút còn lại, tất cả có 16 point được tạo ra.
Bước 3 : Xoá các datum curve
- Chọn cácdatum curvebằng cách vẽ hình chữ nhật cắt qua cáccurve> nhấn phímDeleteđể xóa.
Bước 4 : Vẽ lại hệ thống làm nguội
- Từ menuModelingchọnCreate>Curves>Line>Filter : Node> chọn hai điểm >Apply, muốn vẽ qua các điểm tiếp theo thì tiếp tục chọn điểm kế tiếp vàApply.
- Đối với cácBaffle phải vẽ haicurvetrùng nhau theo đường dung dịch trơn nguội chảy.
Bước 5 : Gán thuộc tính là kênh làm nguội (Channel) cho các datum curve ( ∅10 )
- Chọn cácdatum curveđược vẽ ở bước 2 và bước 4 bằng cách vẽ hình chữ nhật cắt qua cácdatum curve,datum curvesẽ đổi màu > nhấn chuột phải chọn
Properties>Yes>New>Channel >Diameter = 10 >OK >OK.
Bước 6 : Gán thuộc tính là kênh làm nguội (Channel) cho các datum curve ( ∅10 )
- Chọn cácdatum curveđược vẽ ở bước 1 bằng cách vẽ hình chữ nhật cắt qua cácdatum curve,datum curvesẽ đổi màu > nhấn chuột phải chọn Properties
>Yes>New>Channel>Diameter = 13>OK >OK.
Bước 7 : Gán thuộc tính là kênh làm nguội dạng vách ngăn (Baffle) cho 6 datum curve ( ∅18 ) của tấm chày
- Chọn 2datum curvecủa tấm chày bằng cách vẽ hình chữ nhật cắt qua các datum curve,datum curvesẽ đổi màu (có thể nhấn giữ phím Ctrl để chọn từng curve) > nhấn chuột phải chọnProperties>Yes>New>Baffle>
Bước 8 : Chia lưới cho hệ thống làm nguội
- Nhấp đúp chuột vào chức năngFusion Mesh, hộp thoạiMeshxuất hiện
- ChọnMesh> hệ thống làm nguội được chia lưới như hình 80
Bước 9 : Đặt vị trí nước vào
- Từ menuAnalysis chọn chức năngSet Coolant Inlets>Edit>Select> chọn nước làm nguội làWATER PURE, nhiệt độ nước đầu vào là 25 C, hệ số°
Coolant Reynolds number = 10000> chọn vào các vị trí đặt đường nước vào
(Coolant inlet temperature)> sau khi chọn xong nhấn nút phải chuột chọn
Finish Coolant Inlets, kết quả như hình 81
Bước 10 : Chọn chức năng phân tích tổng hợp (Fill + Cool + Flow+ Warp)
- Nhấn chuột phải vào chức năngFlowchọnSet Analysis Sequence>More
>Fill + Cool + Flow + Warp>OK.
Bước 11 : Thiết lập chế độ làm nguội
- Nhấp đúp vào chức năngProcess Settings > chọn vào ôCooling time>
Automatic>Next>Mold temperature = 38, Mold-open time >Next>
Bước 12 : Phân tích hệ thống làm nguội
- Nhấp đúp vào chức năngAnalyze now! > phần mềm bắt đầu thực hiện phân tích, sau khi hoàn tất quá trình phân tích phần mềm xuất hiện thông báo
Bước 13 : Đánh giá kết quả phân tích
- Sau khi phân tích, phần mềm cho chúng ta một số kết quả chính như sau :
● Phân bố nhiệt độ trên sản phẩm sau làm nguội.
Hình 84 : sự phân bố nhiệt độ
- Sau khi phân tích ảnh hưởng của hệ thống làm nguội xét thấy kết quả phân bố nhiệt độ trên sản phẩm cách nhau 10°∁ trên hầu như 90% bề mặt sản phẩm, đây là kết quả phân tích lần thứ 7 , chấp nhận kết quả phân tích làm nguội của quá trình phân tích CAE
PHẦN 4 : THIẾT KẾ HOÀN CHỈNH BỘ KHUÔN ÉP PHUN
1 Cập nhật thông số từ phần mềm Moldflow
Bước 1 : Dữ liệu từ curve
- Từ kết quả phân tích làm nguội sau cùng, ta có kết quả vị trí đường curve làm nguội, từ đó tiến hành hiệu chỉnh lại bộ khuôn trên phần mềm creo
Bước 2 : Hiệu chỉnh trên phần mềm creo
- Sau khi cập nhật các thông số ta có kết quả phân tích như hình 85
Hình 85 : khuôn sau khi hiệu chỉnh đường nước