đề tài tính toán thiết kế khuôn đúc nắp ổ cắm điện

Với đề tài Tính Toán Thiết Kế Khuôn Đúc Nắp Ổ Cắm Điện chúng em đã tìm tòi thêm nhiều kiến thức về khuôn mẫu từ nhiều nguồn khác nhau, lên phương án thực hiện phân tích các hiện tượng vậ

TỔNG QUAN VÀ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

Tính cấp thiết của đề tài

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa ở nước ta hiện nay ngành công nghiệp nặng nói chung và công nghệ đúc nói riêng đóng góp một vai trò quan trọng trong sự nghiệp công nghiệp hóa đất nước Hiện nay nhu cầu thị trường cho sản phẩm công nghệ đúc là rất lớn Tại Việt Nam trong những năm gần đây công nghệ đúc đang phát triển và ảnh hưởng lớn đến nền kinh tế

Ngành đúc là quá trình chế tạo sản phẩm bằng cách đổ vật liệu ở thể lỏng vào khuôn, tạo nên sản phẩm có hình dạng theo khuôn mẫu Đa số các phương pháp đúc được áp dụng với vật liệu kim loại Ngành đúc được chia thành hai loại chính: đúc thông thường và đúc đặc biệt.

Ngành công nghệ đúc có rất nhiều vấn đề đòi hỏi người kĩ sư tương lai phải học tập nghiên cứu để nắm bắt những yêu cầu cơ bản nhằm phục vụ cho học tập cũng như công tác phục vụ cho đất nước sau này Việc thiết kế và sản xuất cơ bản đã giúp cho chúng ta hiểu hơn về các quá trình sản xuất cơ bản nhất của nghành công nghệ này Bên cạnh đó nó cũng nêu ra được những điểm hạn chế của nghành công nghiệp đúc qua từng giai đoạn sản xuất để mọi người có thể tìm ra các phương pháp giải quyết.

Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn

Tạo điều kiện để sinh viên có cơ hội được nghiên cứu kiến thức một cách chuyên sâu, được áp dụng các kiến thức và kỹ năng đã được rèn luyện trong suốt quá trình học tập tại trường vào việc thực hiện một sản phẩm khoa học, giúp ích cho đời sống và xã hội

Nghiên cứu và chế tạo được một sản phẩm, từ đó giúp cho sinh viên có một ít kinh nghiệm cho việc khởi nghiệp hoặc công việc về lĩnh vực này trong tương lai.

Mục đích nghiên cứu

Vận dụng những kiến thức đã học tập và rèn luyện tại trường để nghiên cứu thiết kế chế tạo các sản phẩm về khuôn đúc kim loại nóng chảy lẫn khuôn đúc nhựa Nhằm cung cấp những kết quả đã nghiên cứu được giúp cho các giảng viên cũng như các bạn sinh viên hiểu thêm về lĩnh vực khuôn đúc Đưa ra những ưu và nhược điểm trong quá trình tạo khuôn, quá trình đúc tạo tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo sao cho phát triển một cách tối ưu nhất có thể.

Chi tiết nắp ổ cắm điện

Nắp ổ cắm điện là một sản phẩm nhựa,với phần lớn chức năng dùng để kết nối các chi tiết, thiết bị trong hệ thống điện

Việc nghiên cứu chế tạo ra nắp ổ cắm điện giúp cho quá trình sử dụng trở nên thuận tiện, tiếp cận dễ dàng với phần lớn nhu cầu người sử dụng

Hiện tại chi tiết nắp ổ cắm điện đã trở thành một thiết bị, chi tiết phổ biến trong đời sống và có mặt hầu hết ở tất cả các hộ gia đình giúp cho quá trình sử dụng các thiết bị điện trong đời sống trở nên an toàn và tiện lợi

SVTH: Lê Xuân Tùng GVHD: ThS Ngô Tấn Thống

Tổng quan về công nghệ chế tạo khuôn

1.5.1 Thực chất và ứng dụng của công nghệ khuôn

Khuôn mẫu là dụng cụ (thiết bị) bằng kim loại dùng để tạo hình sản phẩm theo phương pháp định hình Mỗi khuôn mẫu thường được chế tạo và sử dụng cho một số lượng chu trình đúc/ép sản phẩm nào đó, có thể là một lần hay nhiều lần Kết cấu và kích thước của khuôn phụ thuộc vào kích thước, hình dáng, chất lượng và số lượng của sản phẩm cần tạo ra

Hình 1 1: Sản phẩm đúc và khuôn đúc chi tiết ghế nhựa

Tương tự như các sản phẩm cơ khí nói chung, quá trình sản xuất khuôn mẫu dựa trên 5 quy trình công nghệ chính bao gồm: Thiết kế, gia công, nhiệt luyện, đo kiểm và lắp ráp

Các khuôn dùng trong sản xuất sản phẩm nhựa bao gồm rất nhiều loại như: khuôn ép phun, khuôn nén, khuôn thổi, khuôn đùn, khuôn quay,

Trong đó phổ biến nhất là khuôn ép phun Các sản phẩm từ khuôn ép gồm có các chi tiết kim loại và nhựa trong ô tô, máy bay, đồ gia dụng, thiết bị điện, điện tử, đồ tiêu dùng, đồ gỗ, các trang bị quân sự, sản phẩm y tế

1.5.2 Ứng dụng công nghệ mới vào chế tạo khuôn

Công nghệ chế tạo khuôn nhựa CAD/CAM/CNC là sự kết hợp giữa phần mềm và máy móc hiện đại, tạo nên một hệ thống thống nhất và quy trình hoạt động chặt chẽ.

• Ứng dụng CAD vào chế tạo khuôn nhựa:

CAD là phẩn mềm thiết kế trên máy tính được ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực

Phần mềm này cho phép chuyên viên thiết kế tạo ra mô hình sản phẩm dưới dạng bản vẽ

2D hoặc 3D, hình ảnh của bản vẽ mô phỏng này có độ chân thật hoàn hảo gần giống với sản phẩm thật sau khi hoàn thiện [1]

Việc đơn giản hóa khuôn mẫu phức tạp bằng phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) cho phép hoàn thành mẫu nhanh chóng và chính xác hơn.

Hình 1 2 Ứng dụng CAD vào chế tạo khuôn mẫu

• Ứng dụng CAM vào chế tạo khuôn nhựa:

Cũng giống với CAD, CAM là phần mềm gia công cơ khí cài đặt trên máy tính Tuy nhiên, CAM không phải sử dụng để tạo ra những bản thiết kế mà nó giống như một hệ điều hành tổng bộ chính các thiết bị, máy móc qua vi tính

Phần mềm CAM có chức năng nhận phân tích dữ liệu, tính toán những thông số được đưa ra từ bản CAD chi tiết và sau đó là điều khiển các máy CNC hoạt động

Việc sử dụng công nghệ CAM này làm cho máy móc tự động hóa hoạt động theo lập trình đã được cài đặt sẵn Lúc này, kỹ thuật viên đóng vai trò là giám sát, đặt lệch cho trương trình hoạt động của máy móc.[1]

Các sản phẩm khuôn nhựa mẫu được chế tạo thành công và độ dung sai của mỗi khuôn được hạn chế ở mức tối đa

5 Hình 1 3 Ứng dụng CAM vào chế tạo khuôn nhựa

• Ứng dụng CNC trong chế tạo khuôn nhựa:

CNC chính là những đời máy móc công nghệ cao, hiện đại và có độ chính xác gần như tuyệt đối Máy CNC gồm: máy cắt, máy tiện, máy phay, đột laser…những chiếc máy công nghiệp đời mới

Hệ thống máy móc CNC thực hiện tự động hóa thông qua lập trình trên phần mềm CAM Chất lượng và số lượng sản phẩm được đảm bảo nhờ trình độ vượt trội của máy móc đạt tiêu chuẩn hàng đầu thế giới Từ khuôn nhựa lớn đến khuôn nhựa nhỏ, các máy CNC này đều tạo ra thành phẩm có độ chính xác cao.

• Phương pháp gia công Plasma: Đây là phương pháp sử dụng nhiệt độ rất cao và tốc độ chuyển động lớn của khí từ miệng phun của đầu Plasmatron để làm nóng chảy và thổi kim loại khỏi rãnh cắt Ưu điểm của phương pháp này:

- Cho ra đời những sản phẩm đồng nhất, điều này rất quan trọng trong việc gia công với số lượng lớn

- Máy có tính linh hoạt cao Gia công mọi hình dáng chỉ cần nạp vào máy chương trình cần gia công

- Máy có tốc độ cắt rất nhanh Thời gian gia công ngắn

- Có thể cắt được nhiều loại vật liệu khác nhau, cắt tốt trên kim loại dày

Tuy nhiên, sau khi gia công bằng phương pháp Plasma bạn phải làm vệ sinh lại sản phẩm nên rất mất thời gian

Hình 1 4 Công nghệ gia công khuôn mẫu bằng Plasma

• Phương pháp gia công khuôn mẫu laser:

Công nghệ khắc khuôn mẫu bằng laser mang lại cho nền công nghiệp chế tạo khuôn mẫu khá nhiều lợi ích quan trọng Một trong những lợi thế đó là khả năng xử lý vật liệu không tiếp xúc, khả năng tập trung các chùm tia cao giúp tạo ra các vết khắc bền, không dễ bị hư hỏng hay bong tróc

Trên thực tế, quy trình xử lý không tiếp xúc giúp làm giảm nguy cơ gây hại và gây biến dạng khuôn mẫu Bên cạnh đó, do đặc tính không làm hao mòn vật liệu, công nghệ laser luôn đảm bảo độ khắc chính xác cao và có khả năng khắc lặp lại hàng loạt

Các công cụ, vật tư sử dụng trong đánh bóng khuôn mẫu đa dạng tùy theo yêu cầu khuôn, quy trình từng nhà sản xuất, tay nghề công nhân, kinh nghiệm thực tế Mỗi nhà sản xuất sẽ có những quy trình và sử dụng những vật liệu đánh bóng khác nhau Tuy nhiên, các vật tư, vật liệu, dụng cụ, máy móc phổ biến trong lĩnh vực này bao gồm:

• Giũa thép - Giũa kim cương:

Là dụng cụ cơ bản sử dụng để mài thô hoặc đánh bóng thô Giũa thép hoặc giũa mạ kim cương cần có nhiều hình dạng, kích thước khác nhau để có thể tiếp xúc được đến những chi tiết khó.[2]

Hình 1 6 Dũa kim loại – dụng cụ gia công cơ khí cầm tay

Hình 1 5 Công nghệ khắc khuôn mẫu bằng tia laser

Tổng quan về công nghệ đúc

1.6.1 Thực chất Đúc là phương pháp chế tạo sản phẩm bằng cách nấu chảy kim loại, rót kim loại lỏng vào khuôn có hình dạng nhất định, sau khi kim loại hóa rắn trong khuôn ta thu được vật đúc có hình dáng giống như lòng khuôn đúc Nếu vật phẩm đúc đưa ra dùng ngay gọi là chi tiết đúc, còn nếu vật phẩm đúc phải gia công áp lực hay cắt gọt để nâng cao cơ tính, độ chính xác kích thước và độ bong bề mặt gọi là phôi đúc.[3]

Công nghệ đúc encompasses various methods, including sand casting, metal casting, pressure casting, centrifugal casting, investment casting, shell molding, continuous casting, and more Each method utilizes different molding techniques to produce castings with specific characteristics and applications.

Hình 1 8 Công nghệ đúc nhựa nóng chảy

Công nghệ gia công kim loại nói chung và công nghệ đúc nói riêng đều có những ưu điểm song song với những nhược điểm Để hiểu rõ công nghệ đúc ta cần hiểu được các đặc điểm chung của công nghệ này:

+ Đúc có thể gia công nhiều loại vật liệu khác nhau: thép, gang, hợp kim màu, nhựa… có khối lượng vài gam đến vài trăm tấn

Chế tạo vật đúc có hình dạng, kết cấu phức tạp như thân máy công cụ, vỏ động cơ và các sản phẩm nhựa thiết yếu cho đời sống và công nghiệp đặt ra yêu cầu về độ chính xác cao và giá thành hợp lý.

+ Độ chính xác về hình dáng, kích thước và độ bóng cao (có thể đạt cao nếu đúc đặc biệt như đúc áp lực)

+ Có thể đúc được nhiều lớp kim loại khác nhau trong một vật đúc

+ Giá thành chế tạo vật đúc rẻ vì vốn đầu tư ít, tính chất sản xuất linh hoạt, năng suất tương đối cao Có khả năng cơ khí hóa và tự động hóa

+ Độ chính xác vật đúc theo phương pháp cổ điển về hình dạng, kích thước, độ bóng thường không cao

+ Dễ gây ra những khuyết tật như: thiếu hụt, rỗ khí, cháy cát…

+ Kiểm tra khuyết tật bên trong vật đúc khó khăn, đòi hỏi thiết bị hiện đại và tương đối đắt tiền Bên cạnh đó công nghệ này lại dễ bị khuyết tật bên trong vật đúc (thiếu hụt, rỗ khí), đây là nguyên nhân dẫn tới tỷ lệ phế phẩm cao

Sản xuất đúc được phát triển rất mạnh và được sử dụng rất rộng rãi trong các ngành công nghiệp khôi lượng vật đúc trung bình chếm khoảng 40-80% tổng khối lượng của máy móc Trong ngành cơ khí khối lượng vật đúc chiếm đến 90% mà giá thành chỉ chiếm 20-

Hình 1 9 Các sản phẩm ứng dụng công nghệ đúc nhựa

1.6.4 Sơ đồ quá trình đúc Đúc trong nền khuôn

Chế tạo hỗn hợp làm khuôn

Dỡ khuôn lấy vật đúc

Nấu chảy nhựa, kim loại Rót

Lắp khuôn và lõi thao) Sấy khuôn

Chế tạo hỗn hợp làm lõi (thao)

Tháo lõi khỏi vật đúc Làm sạch vật đúc Kiểm tra

Kỹ thật đúc Đúc trong khuôn cát Đúc trong khuôn vỏ mỏng Đúc trong nền xưởng Đúc bằng dưỡng gạt Đúc trong khuôn cát

Khuôn kim loại Đúc trong khuôn vỏ mỏng Đúc áp lực Đúc liên tục Đúc ly tâm

Hình 1.10 Sơ đồ quá trình đúc[3]

1.6.5 phân loại kỹ thuật đúc Đúc trong khuôn cát là công nghệ đúc cổ xưa đúc thông thường được thực hiện với các khuôn cát Đúc đặc biệt là phương pháp khác đúc thông thường đúc đặc biệt có sự khác biệt về nguyên liệu và công nghệ làm khuôn, cách điền đầy và tạo hình đúc vật.

Cấu tạo của một khuôn đúc nhựa

Dưới đây là hình ảnh cấu tạo cảu một khuôn đúc nhựa: [4]

Hình 1 11 Cấu tạo của một khuôn kim loại đúc nhựa Để đúc một chi tiết, trước hết phải vẽ một bản vẽ vật đúc dựa trên bảng vẽ chi tiết đã có, tính đến độ ngót của vật liệu và lượng dư gia công cơ khí, căn cứ theo bản vẽ vật đúc, bộ phận xưởng mộc mẫu chế tạo ra mẫu và hộp lõi

Mẫu được tạo ra từ lòng khuôn có hình dạng bên ngoài cuả vật đúc Lõi được chế tạo từ hộp lõi có hình dạng giống hình dạng bên trong của vật đúc Lắp lõi vào khuôn và lắp ráp khuôn ta được một khuôn đúc Để dẫn nhựa vào khuôn ta phải chế tạo hệ thống phun Nhựa được đưa vào thông qua hệ thống này, sau khi nhựa được bơm vào đầy lòng khuôn thì hệ thống làm nguội (kênh làm nguội ) bằng nước hoặc gió hoạt động, làm cho khuôn và nhựa nguội, hóa rắn Tiếp đó hệ thống đẩy (ty lói, ty hồi, tấm đẩy, tấm lói trên, …) hoạt động sẽ đẩy vật đúc ra khỏi khuôn đúc Ta thu được một vật đúc

1) Tấm kẹp trên có tác dụng: kẹp chặt tấm khuôn trên và tấm kẹp trên thành một khối và kẹp chặt tất cả các khối này bằng lực tĩnh của máy ép nhựa

2) Tấm khuôn trên: là một bộ phận quan trọng nhất vì nó là hình bao ngoài của sản phẩm, nó quyết định đến độ chính xác của khuôn và độ chính xác của sản phẩm

Bề mặt ngoài của sản phẩm đẹp hay xấu, chính xác hay không thì phụ thuộc vào việc khi ta gia công tấm khuôn này

3) Bạc định vị: dùng để đảm bảo vị trí thích hợp của khuôn với vòi phun ( ngoài bộ định vị đảm bảo độ thích hợp phần cố định và phần di chuyển của khuôn gồm : bạc định vị, chốt định vị, tấm đỡ giữ cho mảnh ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài )

4) Thanh kê: làm phần ngăm giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía dưới cho dàn đẩy hoạt động được

5) Tấm kẹp dưới: là kẹp toàn bộ bộ cuộn phân khuôn dưới thành một khối và kẹp khối này vào bàn động cảu máy ép nhựa

6) Chốt đẩy: dùng để đẩy vật đúc ra khi khuôn mở ra

7) Tấm kẹp đẩy: có nhiệm vụ giữ chốt đẩy, chốt hồi, chốt dệt cuốn

8) Tấm đẩy: dùng để chặn các chốt lắp trên tấm kẹp đẩy trong quá trình đẩy sản phẩm ra ngoài không bị rơi chốt ➔ Tấm đẩy và tấm kẹp được bắt cặp thành một khối và được gọi là dàn đẩy

9) Dàn đẩy nằm ở dưới khuôn và trên tấm kẹp dưới

10) Chốt hồi: làm cho dàn đẩy có thể trở lại khi khuôn đóng lại

11) Trụ kê: hướng dẫn chuyển động và đỡ cho tấm đẩy, giúp cho tấm khuôn không bị cong da áp lực đẩy cao, giúp tăng tuổi thọ cho khuôn

12) Tấm khuôn dưới: là một bộ phận rất quan trọng khác của khuôn là đường bao quyết định hình dạng bên trong của sản phẩm

Khuôn dưới và khuôn trên kết hợp với nhạu để tạo hình dạng hoàn chỉnh của chi tiết

Khuôn dưới là bộ phận đứng yên khuôn trên là bộ phận di chuyển

Ngoài ra có hệ thống làm nguội là két đựng nước có các rãnh, ống dẫn nhiệt, có nhiệm vụ là luôn ổn định nhiệt độ của khuôn cho lần đúc tiếp theo và làm nguội sản phẩm.

Xu hướng phát triển của khuôn

Ngành khuôn mẫu Việt Nam đang ngày càng có nhiều cơ hội phát triển mạnh mẽ

Nhu cầu ở rất nhiều lĩnh vực công nghiệp sản xuất hiện nay đều cần đến khuôn mẫu Trên thực tế, ngành khuôn mẫu đã và đang có sự tăng trưởng rõ rệt qua nhiều năm và đang ngày càng được hiện đại hóa, đổi mới và tiến bộ không ngừng Ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu được biết đến là ngành công nghiệp có tính tự động hóa cao, yêu cầu kỹ thuật phức tạp và độ chính xác cao Vì vậy, nó đòi hỏi trình độ nhân lực cao hơn rất nhiều là yếu tố tất yếu

Bên cạnh đó, công nghệ chế tạo khuôn mẫu còn chuyển giao chậm, thiếu đồng bộ trong đầu tư máy móc, trang thiết bị Dẫn đến sự chồng chéo giữa công nghệ mới cũ, gây ảnh hưởng đến hiệu quả sản xuất Công nghệ cũng là yếu tố có ảnh hưởng đến trình độ nhân lực, tác động không nhỏ đến sự phát triển của doanh nghiệp

Hình 1.12 Một trong những công đoạn của kĩ thuật chế tạo khuôn mẫu

Trên thế giới, cuộc cách mạng về máy tính điện tử đã có tác động lớn vào nền sản xuất công nghiệp Đặc biệt, trong ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu hiện đại, công nghệ thông tin đã được ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi các quá trình sản xuất từ kiểu truyền thống sang sản xuất công nghệ cao (CAM / CNC), nhờ đó các giai đoạn thiết kế và chế tạo khuôn mẫu từng bước được tự động hoá và được hoàn thành một cách dễ dàng hơn

Các nước có nền công nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan, Trung

Quốc… đã hình thành mô hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho từng lĩnh vực công nghệ khác nhau như:

- Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập nóng, khuôn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động…

- Chuyên thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu chuẩn, phục vụ chế tạo khuôn mẫu như : các bộ đế khuôn tiêu chuẩn, các khối khuôn tiêu chuẩn, trụ dẫn hướng, lò xo, các loại cơ cấu cấp phôi tự động…

- Chuyên thực hiện các dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo khuôn

- Chuyên cung cấp các loại dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu

- Chuyên cung cấp các phần mềm chuyên dụng CAD /CAM/CIMATRON, CAE…

- Chuyên thực hiện các dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khuôn…

Chính vì vậy, để đáp ứng yêu cầu ngày càng tăng của thị trường, những đơn vị sản xuất khuôn mẫu cần đáp ứng được cả về chất lượng lẫn giá thành của sản phẩm Mà phương pháp gia công bằng laser đủ điều kiện đáp ứng điều đó, chính vì vậy việc sử dụng hoặc thuê ngoài các cơ sở gia công nhận cắt Laser kim loại chuyên nghiệp sẽ là lựa chọn tối ưu nhất hiện nay cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ

1.8.1 Công nghệ đúc khuôn cát tươi

Có lẽ khuôn cát tươi được dùng đầu tiên trong công nghệ khuôn cát Vật liệu để làm khuôn là cát sét nước ( đất sét ướt ) Khuôn cát tươi có đặc điểm dễ sử dụng, bề mặt vật đúc sẽ mịn nếu cỡ hạt cát áo nhỏ Nhưng do trong quá trình làm khuôn cần phải tác động vật lý thủ công để thoát mẫu, nên sản phẩm đúc sẽ có độ dôi gia công lớn Đặc biệt dây chuyền khuôn tươi đã được hoàn toàn tự động hoá ( EX : như dây chuyền DISAMATIC tại Công ty cơ khí Đông Anh )

Hình 1 13 Tóm tắt quá trình đúc chi tiết trong khuôn cát tươi Ưu điểm :

- Phương pháp đúc đơn giản, giá thành rẻ được sản xuất với số lượng đơn chiếc

- Có thể đúc được chi tiết phức tạp và có thể làm lõi

- Đúc được chi tiết có khối lượng lớn, đúc được nhiều loại vật liệu

- Cơ tính vật đúc tương đối tốt do có quá trình ủ sau đúc

- Chu trình đúc dài do khuôn chỉ dùng được 1 lần

- Chất lượng bề mặt không tốt, sai số vật đúc lớn

- Không đúc được vật đúc có thành mỏng

Các hư hỏng thường gặp:

Lõm co là vết lõm hình dạng hình thang xuất hiện trên bề mặt sản phẩm do thể tích kim loại co lại khi nguội đi, thường xuất hiện ở phía trên vì đó là nơi kim loại đông đặc sau cùng Để khắc phục tình trạng này, có thể tạo thêm đậu ngót trên khuôn để bù trừ cho lượng kim loại co ngót.

Rỗ khí là tình trạng có một lượng khí hòa tan trong kim loại khi nấu hoặc theo dòng chảy kim loại vào khuôn Để khắc phục, cần thiết lập các thông số rót phù hợp để tránh lẫn khí vào dòng chảy.

- Thiên tích : do quá trình kết tinh không đều, các hợp kim lắng đọng Khó khắc phục

1.8.2 Công nghệ khuôn mẫu chảy (đúc sáp, đúc khuôn vỏ mỏng, đúc mẫu chảy ) Đây là công nghệ thuộc vào hàng mới hơn so với phương pháp truyền thống Để đúc

1 sản phẩm, chúng ta cần chế tạo sản phẩm đó bằng polyesteron, sau đó cho vào khuôn và đổ cát khô vào, kết hợp với việc hút chân không, khuôn sẽ cứng vững Khi rót kim loại vào khuôn, mẫu Polyesteron sẽ cháy và kim loại lỏng điền đầy khuôn [3]

Hình 1 14 Quá trình đúc khuôn mẫu chảy

- Đảm bảo sao cho nhiệt độ chảy thấp (khoảng 55 – 90 độ C)

- Mẫu bền, co giãn ít, ổn định kích thước dưới nhiệt độ thường

- Tạo độ bám huyền phù tốt

Những chi tiết thường được đúc mẫu chảy hay trong sản xuất hàng loạt để chế tạo các dụng cụ như dao phay, dao chuốt, chế tạo các loại bánh răng, líp xe đạp, đĩa moto, các phụ tùng trong máy nổ… vật đúc có khối lượng từ 0,02 ÷ 100kg có chiều dày đến

0,3mm và đường kính lỗ đến 2mm Ưu điểm :

- Đúc mẫu chảy có thể làm được các chi tiết phức tạp, có thành mỏng, chất lượng bề mặt cao, giảm đáng kể lượng gia công cơ khí, nhiều chi tiết đúc xong có thể sử dụng ngay

- Đúc được những hợp kim khó chảy như thép không rỉ, thép gió…

- Độ chính xác và độ bóng bề mặt vật đúc rất cao vì: độ chính xác của mẫu chảy lớn, không có mặt phân khuôn nên không có sự sai lệch khuôn và khuyết tật do lắp ráp khuôn gây ra

- Không có nguyên công rút mẫu nên giảm được sai số do việc rút mẫu, giảm đáng kể lượng dư gia công cơ khí, rót kim loại lỏng vào khuôn đã được nung nóng nên

- Giảm thời gian gia công cơ khí so với công nghệ đúc khuôn cát

- Cường độ lao động cao

- Chu trình sản xuất dài

- Giá thành chế tạo khuôn cao

- Khuôn chỉ đúc được một lần

1.8.3 Công nghệ đúc Furan (Furan casting) Đây là dây chuyền công nghệ mà các công ty Nhật bản ưa chuộng Còn được gọi là công nghệ đúc cát nhựa Furan vì cát sẽ được trộn với nhựa Furan và axit, khuôn sẽ đóng rắn rất tốt, sản phẩm có độ nhẵn bóng bề mặt nhưng vấn đề khó khăn là ô nhiễm môi trường làm việc vì mùi nhựa Furan rất độc Chúng có thành phần như sau:

- Cát có hàm lượng SiO2 cao, hàm lượng bùn và giá trị axit thấp

- Nhựa Furan hợp chất polyme với các thành phần: Furfuryl alcohol, Formaldehyde,

- Chất đông đặc dung dịch axit sunfuric (H2SO4) hữu cơ

- Phụ gia là cát và nhựa Furan Ưu điểm:

- Đúc được các vật đúc lớn, phức tạp, kích thước vật đúc kim loại chính xác

- Được xem là công nghệ Cold-box (công nghệ hộp nguội), dùng khí để đông cứng

PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

2.1.1 Tìm hiểu chức năng làm việc của sản phẩm

Hình 2 1 Chi tiết nắp ổ cắm điện

- Nắp ổ cắm điện là một trong những chi tiết rất phổ biến trong ngành điện và đặc biệt là trong đời sống hắng ngày Nó được hình thành nhằm liên kết với phần đế nắp ổ cắm điện tạo thành ổ cắm điện nhắm đảm bảo tính an toàn, thẩm mĩ Chi tiết lắp đặt dễ dàng và hình dạng của nắp ổ cắm điện không quá phức tạp Sản Phẩm nắp ổ cắm điện có hầu hết trong các hộ gia đình tham gia vào quá trình sử dụng các thiết bị điện của mỗi gia đình

• Phân tích yêu cần kỹ thuật, tính công nghệ

- Dựa vào hình vẽ chi tiết, ta thấy chi tiết này có dạng hộp, có kết cấu không quá phức tạp và các yêu cầu kỹ thuật cần đạt không cao [5]

- Đặc điểm của nắp ổ cắm điện là làm việc ở chế độ chịu lực thấp, lực va đập không cao, bề mặt không yêu cầu độ chính xác cao ( Rz80 ) mà chỉ yêu cầu về độ thẩm mỹ Do đó, khi chế tạo phôi ta chọn phương án hợp lý thì không cần gia công lại

- Chế độ lắp: Lắp theo hệ thống lỗ

- Bề mặt làm việc chớnh là 6 lỗ ỉ2.5 cú độ nhẵm búng Ra=2,5, và cấp chớnh xỏc 7

Vì dùng để lắp ghép nên lỗ có dung sai ∅8 0 +0,05

 Thông qua các yêu cầu kĩ thuật và tính công nghệ nói trên cho thấy sản phẩm này phù hợp với phương pháp đúc

Tùy thuộc vào nhu cầu và đặc điểm của khuôn mẫu muốn sản xuất, khách hàng cần cân nhắc để lựa chọn công nghệ chế tạo khuôn mẫu phù hợp nhất, mang lại nhiều ưu điểm.

2.2.1 Ứng dụng công nghệ CAD / CAM / CNC

- CAD/CAM/CNC là thuật ngữ kỹ thuật được nhắc tới nhiều trong ngành gia công cơ khí Đây là những công nghệ mới, được ứng dụng trog thiết kế, gia công cơ khí giúp nâng cao chất lượng sản phẩm, cải thiện năng suất sản xuất với trong đó:

- CAD : là viết tắt của ( Computer Aided Design ) Một phần mềm thiết kế với sự trợ giúp của máy tính điện tử.[1]

- CAM : là viết tắt của ( Computer Aided Making ) Cũng là phần mềm được cài đặt trên máy tính nhưng không phải để thiết kế mà là hỗ trợ sản xuất

- CNC : là viết tắt cảu ( Computer Numericalc Control ) Mọi người biết tới CNC là những máy móc, máy công cụ gia công cơ khí chính xác các sản phẩm

- Cả ba công nghệ trên đều có sự trợ giúp của máy tính điện tử Gọi chung là gia công điều khiển số

Hình 2 2 Công nghệ chế tạo và gia công khuôn Ưu điểm :

- Là một công nghệ mới, nó gần gũi với sinh viên vì đã được tìm hiểu và được giảng dạy trong quá trình học

- Khả năng phân tích chức năng vận hành khó tốt nên giảm bớt các khâu thử nghiệm trên mẫu

- Khi kiểm nghiệm, phân tích dễ dàng nhận ra những tương tác giữa các phần tử, khả năng tương tác và các độ biến dạng

- Khả năng bố trí sắp xếp các chi tiết một cách nhanh chóng và tiện lợi, tiết kiệm được thời gian lẫn công sức

- Thích ứng với công nghệ hiện tại là giao diện thông tin và dễ dàng hiểu và trao đổi với nhau giữa các kỹ sư, người trong ngành

- Mặc dù dễ đào tạo nhưng khó có thể tiếp cận đến những mảng chuyên sâu, cần người có trình độ và kinh nghiệm để vận hành

- Bị hạn chế các kỹ năng cơ bản cần có chẳn hạn vẽ phác, vẽ tay sơ bộ một kết cấu

2.2.2 Ứng dụng công nghệ chế tạo khuôn mẫu truyền thống

Công nghệ sản xuất khuôn mẫu truyền thống được biết đến là phương pháp lâu đời nhất, sử dụng các biện pháp gia công phổ biến như tiện, phay, mài, hàn, dập…

Nó đòi hỏi nhiều thời gian và nhân công lao động nhưng cho ra đời sản phẩm khuôn mẫu với độ chính xác hạn chế Phương pháp này được thực hiện với những người thợ lành nghề, giàu kinh nghiệm, xưởng sản xuất thô sơ

Chế tạo khuôn mẫu truyền thống thường phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ, yêu cầu các sản phẩm khuôn mẫu với hình dạng đơn giản, dễ thực hiện

Hình 2 3 Khuôn được gia công bằng phương pháp phay và mài Ưu điểm :

- Không cần sử dụng các công nghệ phức tạp, rườm rà

- Với các xưởng vừa hoặc nhỏ cũng có thể tự sản xuất khuôn

- Kết cấu đơn giản, dễ nhìn, dễ sử dụng

- Cần người có chuyên môn và kinh nghiệm

- Thích hợp cho các chi tiết đơn giản, đối với việc đúc các chi tiết phức tạp còn hạn chế

- Tốn thời gian và tiền bạc nhìu hơn so với phương pháp CNC

- Cần nhiều nguồn nhân lực

➔ Vậy nên ứng dụng công nghệ CAD / CAM / CNC vào chế tạo và gia công khuôn

Cấu tạo kênh dẫn nhựa :

- Hệ thống kênh dẫn nhựa có chức năng phân phối nhựa chảy dẻo từ vòi phun đến các lòng khuôn Sự thiết kế, hình dạng và kích thước của nó ảnh hưởng đến tiến trình điền đầy khuôn cũng như chất lượng của sản phẩm

- Thông thường, đối với khuôn có một lòng khuôn thì hệ thống cấp nhựa chỉ cần cuống phun Nhựa được cung cấp từ máy ép phun tới cuống phun bằng cách thông qua bạc cuống phun, sau đó trực tiếp tới lòng khuôn

- Khuôn với hệ thống cấp nhựa nóng bao gồm hai tấm được làm nóng bằng hệ thống ống góp Ống góp giúp duy trì nhiệt độ ổn định bằng cách giữ cho nhựa dẻo nóng chảy trong đường chạy ở cùng nhiệt độ với xi lanh gia nhiệt Đưa nhựa nóng vào trong lòng khuôn khi dòng nhựa nóng đi ra từ máy ép và luôn giữ nhựa nóng chảy trong hệ thống kênh dẫn

2.3.1 Ứng dụng phần mềm CREO Parametric vào tính chọn kênh dẫn : a) Giới thiệu

Trong giai đoạn hiện nay, hàng loạt các phần mềm thiết kế ứng dụng trong lĩnh vực cơ khí đã xuất hiện và phát triển rộng rãi trong cả nước cũng như trên cả thế giới Sự ra đời của chúng giúp cho khâu thiết kế các bản vẽ kỹ thuật như: bản vẽ lắp ráp, bản vẽ chế tạo,… trở nên dễ dàng , nhanh chóng và chính xác hơn.[6]

Ngoài ra, chúng còn giúp cho việc mô phỏng các mô hình thật của sản phẩm trở nên trực quan và sinh động, góp phần nâng cao chất lượng cho quá trình dạy học ngành cơ khí nói chung và các ngành kỹ thuật khác nói riêng

Hình 2.4: Phần mềm Creo Parametric

PTC CREO (tên gọi trước đây là Pro/ENGINEER hay ProE) là giải pháp

CAD/CAM/ CAE toàn diện được phát triển bởi hãng phần mềm nổi tiếng toàn cầu

Parametric Technology Corporation (PTC) Creo cung cấp một bộ đầy đủ các khả năng thiết kế (CAD), phân tích (CAM) và sản xuất (CAE) trên một nền tảng duy nhất không thể tách rời, có thể mở rộng bằng các module chuyên biệt

Phần mềm Creo là gì?

TÁCH KHUÔN CHI TIẾT

Modul Mold Cavity

Ở trên phần mềm Creo đã tích hợp Modul Mold Cavity tách khuôn, giúp chúng ta thực hiện một cách dễ dàng và chính xác Để thực hiện tách khuôn chi tiết nắp ổ cắm điện chúng ta thực hiện các bước như sau: [9]

Tách khuôn chi tiết

Bước 1:Chọn thư viện làm việc

Bước 2: Vào modul Mold Cavity trên Creo

35 Bước 3: Đưa chi tiết vào môi trường tách khuôn

Bước tiếp theo trong quá trình mở khuôn cho sản phẩm nhựa là nhập hệ số co rút Hệ số này phản ánh tỷ lệ co ngót của nhựa sau khi gia công Đối với nhựa ABS, hệ số co rút nằm trong khoảng 0,4-0,9% Bước nhập hệ số co rút này giúp đảm bảo độ chính xác và chất lượng của sản phẩm sau khi tách khuôn.

Hình 3.1: Hệ số co rút

Bước 5: Tiến hành tạo phôi cho sản phẩm

37 Bước 6: Tạo mặt phân khuôn

- Tạo mặt phân khuôn thứ nhất: Vào parting Surface chọn Fill để lấp đấy các lỗ phía dưới [9]

- Tạo mặt phân khuôn thứ 2: Vào parting Surface chọn Fill để lấp đấy các lỗ phía dưới

Hình 3.1: Tạo mặt phân khuôn

- Tạo mặt phân khuôn thứ 3: Tiếp tục vào Parrting Surface chọn Fill Loops để lấp đầy lỗ còn lại

- Tạo mặt phân khuôn thứ 4: Vẫn vào Parting Surface và chọn Fill để tạo mặt phân khuôn

39 Bước 7: Tạo cổng phun: Chọn lệnh Revole chọn Sketch

Bước 8: Sau khi đã tạo các mặt phân khuôn để dễ dành thao tác chúng ta gộp 4 mặt phân khuôn lại với nhau Bấm chon Repart Cotout

Bước 9: Tiến hành tách khuôn Chúng ta chọn Volume Split để tách khuôn

Bước 10: khuôn đã tách và tiếp tục chọn để hóa rắn khuôn

Bước 11: Tạo chốt pin dẫn hướng cho khuôn trên và khuôn dưới

Bước 12: Vào Mold Opening chọn Define step – Define Move đề mở khuôn

Bước 13: Quan sát và kiểm tra khuôn trên và khuôn dưới

Nhận xét: Sau khi tách khuôn và kiểm tra 2 mặt phân khuôn trên và dưới các biên dạng, hình dang đã chính xác và đúng với hình dạng, kich thước của chi tiết ban đầu

GIA CÔNG CHI TIẾT KHUÔN

Giới thiệu phần mềm Mastercam

- Mastercam là phần mềm thiết kế chuyên dùng được sử dụng để thiết kế các mô hình 2D, 3D trên máy tính và sử dụng hỗ trợ vận hành gia công máy CNC các chi tiết trong lĩnh vực cơ khí.Mastercam mang đến những hiệu quả về độ chính xác, tiết kiệm thời gian và chất lượng sản phẩm gia công nên tin dùng bởi nhiều kỹ sư cơ khí hiện nay [10]

- Mastercam có hỗ trợ thêm công cụ CAD giúp người dùng trong việc thiết kế và gia công nên rất thuận tiện sử dụng Việc ứng dụng phần mềm Mastercam ngày càng nhiều và phần mềm này được phát triển, cải tiến liên tục tạo nên vai trò quan trọng không thể thiếu trong lĩnh vực công nghiệp toàn cầu

- Phần mềm Mastercam cho phép người dùng tương tác với thiết kế để hình thành mã code thực hiện gia công trong máy CNC với hàng loạt các thao tác vận hành như phay, tiện, điêu khắc được thiết lập về dao cắt, phay, tọa độ, chu trình gia công

Mastercam là phần mềm CAD/CAM được ứng dụng phổ biến nhất trên toàn cầu nhờ khả năng lập trình gia công chuyên nghiệp của mình Tên gọi "Mastercam" bắt nguồn từ hai từ "Master" (chuyên gia) và "Cam" (lập trình gia công), phản ánh bản chất của phần mềm trong việc hỗ trợ người dùng chế tạo các sản phẩm chính xác và phức tạp.

43 Hình 4.2: Biểu đồ người dung các phần mềm CAD/CAM

1.1.2 Các chức năng của Mastercam

- Phần mềm Mastercam được ứng dụng để thiết kế mô hình sản phẩm cơ bản và lập trình gia công trên máy CNC Bên cạnh đó, cho phép người dùng thực hiện trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống CAD/CAM khác như Solidworks, CATIA,

Autodesk Inventor, Autocad hay các dữ liệu trung gian khác

- Mastercam là công cụ mạnh mẽ và hiệu suất cao với khả năng sử dụng dễ dàng trực quan và đảm bảo tính chuyên sâu của các chức năng Bao gồm việc thiết lập các đường chạy dao hoàn thiện: Contour, Pocketing, Drill, Face, Engraving, Peel

Mill, Advanced Multiaxis, Surface High Speed và những tính năng hỗ trợ có liên quan để giúp người dùng vận hành và thực hiện các thao tác một cách thuận tiện, nhanh chóng và chính xác nhất [10]

Hình 4.3: Các Operation 2D-3D trên Mastercam

- Người sử dụng Mastercam có thể thiết kế và cắt các chi tiết với nhiều hệ điều hành và các dòng máy gia công CNC khác nhau Bên cạnh đó, người sử dụng được cho phép dùng các công cụ cao cấp của phần mềm Mastercam để thực hiện các ứng dụng tùy chỉnh theo nhu cầu sử dụng Phần mềm Master có đặc tính linh hoạt, người dùng có thể tiến hành sử dụng các ứng dụng bên ngoài gọi là C-hooks, những máy hoạt động chuyên biệt và các ứng dụng độc lập

- 7 ứng dụng tuyệt với của phần mềm Mastercam:

Mastercam Mill: là giải pháp hoàn hảo để thực hiện thiết kế gia công phay với

2,5 - 5 trục và cho người dùng tận dụng hiệu quả làm việc của máy móc một cách tối đa Bộ sử dụng CAD/CAM của Mastercam Mill tập trung chủ yếu vào tốc độ và mức độ hiệu quả của công việc

Advanced Multiaxis - Gia công nhiều trục: Phần mềm Mastercam cung cấp đa dạng các kiểu chạy dao khác nhau để áp dụng cho các hình thức gia công nhiều trục Đây là những chương trình gia công đặc thù, bên cạnh đó phầm mềm

Mastercam cho phép người dùng có khả năng thay đổi các đường chạy dao 2D sang 4 trục Hầu hết các toolpath 2D đều có trang bị những tùy biến này, người dùng dựa trên đặc điểm của các chi tiết mà có sự tính toán lựa chọn cho phù hợp nhất

45 Hình 4.5: Gia công nhiều trục trên Mastercam

- Phương pháp gia công nhiều trục thường liên quan nhiều đến bề mặt và góp phần nâng cao chất lượng trong công việc Các tính năng tiện ích gia công nhiều trục của Mastercam cung cấp các giải pháp thực hiện gia công từ mức độ cơ bản đến nâng cao

- Mastercam ART là một trong những công cụ mạnh mẽ của phần mềm

Mastercam dành cho công việc của các nhà thiết kế Tính năng này cho phép thiết kế 3D nhanh chóng, chuyển đổi từ 2D sang 3D, shape blending và chuyển các file thiết kế 2D thành những mô hình sinh động có thể gia công kèm với đó là cách tạo dao nhanh chóng, chiến lược chạy dao thô và tinh, mô phỏng việc gia công và cắt

Hình 4.6: Gia công mỹ nghệ

Với quy trình làm việc đơn giản, Mastercam ART cho phép người dùng chuyển đổi các mô hình 2D đơn giản thành tác phẩm điêu khắc phức tạp, tương ứng với yêu cầu thiết kế Công cụ này được trang bị tính năng chuyên dụng để chỉnh sửa hình dạng, thích hợp cho quá trình tạo phôi in 3D và hỗ trợ các nhà điêu khắc 3D phân chia tác phẩm thành các thành phần riêng biệt một cách hiệu quả.

- Mastercam Engraving cho phép người dùng ứng dụng để tạo ra vẻ bề ngoài ấn tượng và chất lượng cho các sản phẩm thông qua chạm khắc bằng tay đến sản xuất hàng loạt, từ những con dấu tới những tác phẩm nghệ thuật hay khuôn mẫu độc đáo Các góc cạnh được thể hiện sắc nét bên trong tạo cảm giác sinh động, hoàn thiện và tính nhân bản

Ứng dụng phần mềm Mastercam gia công khuôn

- Sử dụng Operation Pocket phay phá hóc trên phần mềm Mastercam giúp tiết kiệm thời gian và tối ưu được đường chạy giao [11][14]

Các nguyên công gia công và đường chạy dao được thể hiện rõ ràng giúp người thiết kế dễ dàng hình dung và đưa ra các ý tưởng sáng tạo Việc thể hiện chính xác các thông tin này là rất quan trọng, giúp người thiết kế có thể tối ưu hóa quá trình gia công, đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm thiểu các rủi ro tiềm ẩn.

Hình 4.12:Đường chạy dao của các nguyên công

- Để người thiết kế có cái nhìn trực quan nhất trên Mastercam cũng trang bị mô phỏng 3D sát với thực tế

1.1.2 Gia công chi tiết khuôn dưới

- Chọn máy phay CNC 3 trục để gia công chi tiết khuôn dưới

- Các thông số về chế độ cắt của CNC.[12].[13]

Hình 4.14: Chế độ cắt dao phay ngón

Hình 4.15: Chế độ cắt dao phay ngón có R

Hình 4.16: Chế độ cắt dao phay cầu

- Quy trình các nguyên công gia công chi tiết khuôn dưới:

1 Phay khỏa mặt đầu xuống 2mm (Facing)

Chọn dao phay Face mill đường kình D= 42

Thông số: S: 4000 vg/ph; F: 3000 mm/ph

Hình 4.17: Nguyên công khỏa mặt đầu

2 Phay phá thô xung quanh để lại lượng dư 0.5mm (Contour)

Chọn dao phay ngón endmill D

Thông số S 00vg/ph , F00 mm/ph

Hình 4.18: Nguyên công phá thô

3 Phay phá thô mặt cong bằng lệnh phay 3D (Pocket 3D)

Thông số S%00vg/ph F= 1200 mm/ph

Hình 4.19: Nguyên công phá thô mặt cong

4 Phay vét những vị trí nguyên công trước chưa gia công (Restmill)

Thông số S00vg/ph F= 500 mm/ph

Hình 4.20: Nguyên công phay vét

5 Phay 2 lỗ đường kính D8 (Pocket 2D Standard)

Thông số S(00vg/ph; F0 mm/ph

Hình 4.21: Nguyên công phay 2 lỗ D8

1 Phay tinh bề mặt cong (Raster finish)

Thông số S`00vg/ph: F= 450mm/ph

Hình 4.22: Nguyên công phay tinh bề mặt cong

2 Phay tinh biên dạng xung quanh ( Contuor rechamening)

Thông số S000vg/ph; F0mm/ph

Hình 4.23: Nguyên công phay tinh biên dạng xung quanh

3 Phay tinh mặt phẳng (Poket rechamening)

Thông số S000vg/ph; F0mm/ph

Hình 4.24: Nguyên công phay tinh mặt phẳng

4 Phay biên dạng xung quanh chi tiết ( Contuor)

Thông số S000vg/ph F0mm/ph

Hình 4.25: Nguyên công phay biên dạng xung quanh

Chọn dao phay Face mill đường kình D= 40

Thông số: S:4000 vg/ph F: 3000 mm/ph

Hình 4.26: Nguyên công khỏa mặt đáy

- Mô phỏng Simulation kiểm tra lại trước ki xuất code

Hình 4.28: Xuất chương trình G code[11]

• Nhận Xét: Sau khi tạo chương trình gia công bằng phần mềm Mastercam,kiểm tra và xuất chương trình G code chúng ta có thể đưa chương trình vào máy CNC và thực hiện quá trình gia công 2 chi tiết khuôn trên và khuôn dưới Mọi thông số về chế độ cắt cũngg như tốc độ vòng quay trục chính ngoài việc tính toán, dựa vào vật liệu,kích thước dao còn phụ thuộc vào vật liệu phôi và tuổi thọ của máy.

THIẾT KẾ KHUÔN TRÊN EMX

Giới thiệu modul Expert Moldbase Extension

PTC Creo EMX là một công cụ không thể thiếu cho các nhà sản xuất khuôn mẫu giúp loại bỏ các công việc tốn thời gian, tẻ nhạt và nhu cầu chuyển đổi dữ liệu thường làm chậm quá trình phát triển sản phẩm

PTC Creo EMX cho phép người dùng tạo bố cục khuôn trong môi trường 2D quen thuộc và tự động tạo mô hình 3D để tận dụng lợi ích của thiết kế 3D Giao điện đồ họa người dùng điều khiển quá trình 2D hướng tới thiết kế tối ưu và tự động cập nhật trong quá trình phát triển khuôn mẫu Người thiết kế có thể chọn từ một danh mục các thành phần tiêu chuẩn (DME, HASCO, FUTABA, PROGRESSIVE, STARK, v.v.) hoặc các thành phần tùy chỉnh Các kết quả mô hình 3D sau đó được sử dụng để kiểm tra nhiễu trong quá trình mở khuôn, cũng như để tạo tự động các sản phẩm như bản vẽ chi tiết sản xuất và xây dựng định mức nguyên liệu cho sản xuất

PTC Creo EMX tăng tốc độ thiết kế vì giao diện đồ họa độc đáo cho phép bạn xem trước nhanh chóng, theo thời gian thực trước khi thành phần hoặc lắp ráp 3D được đặt tự động Khi các thành phần thiết kế được đặt, các thao tác như cắt giảm khe hở và khoan lỗ và khai thác sẽ tự động được tạo, do đó loại bỏ các nhiệm vụ chi tiết khuôn tẻ nhạt và lặp đi lặp lại PTC Creo EMX cũng cho phép các công ty sản xuất khuôn nắm bắt các tiêu chuẩn thiết kế độc đáo của riêng họ và thực hành tốt nhất trực tiếp trong các bộ phận và bộ phận khuôn

Nếu bạn đang tìm cách tăng tốc thiết kế khuôn mẫu, để phát triển chất lượng sản phẩm tốt hơn, thiết kế mang tính sáng tạo cao, thì PTC Creo Expert Moldbase

Extension là giải pháp hoàn hảo của bạn

• Hiện thực hóa lợi nhuận trên chi phí bỏ ra ngay lập tức dựa trên những cải tiến năng suất đáng kể

• Nắm bắt các tiêu chuẩn thiết kế của công ty và thực hành tốt nhất trực tiếp trong các bộ phận và bộ phận khuôn khi bạn bảo tồn chuyên môn thiết kế khuôn trong nhà

• Loại bỏ dịch dữ liệu bằng giải pháp CAD PTC Creo 3D nguyên gốc, có liên kết đầy đủ

• Dễ dàng kết hợp các thay đổi mới nhất trong chu trình thiết kế khi có bản sửa đổi tự động cập nhật

• Giảm chi phí phế liệu bằng cách sử dụng các thành phần tiêu chuẩn, loại bỏ các lỗi trong quá trình thiết kế

• Rút ngắn thời gian học tập bằng các tài liệu và hướng dẫn trực quan.

Ứng dụng vào thiết kế áo khuôn

2.1.1 Thiết lập thư viện và đặt tên Đầu tiên tại giao diện chính của creo ta cần phải chuyển sang modul EMX sau đó chọn Create New → đặt tên cho môi trường cần thiết kế → click ok (như hình ) [15]

2.1.2Đưa chi tiết vào môi trường

- Tại mục EMX ESSEMBLY click chọn Cavity Layout tiếp tục chọn vào

Load Insert Assembly →Click chọn OK tiếp tục chọn

Classify với các thiết đặt như hình → Click chọn OK

- Vì hướng của áo khuôn là mặc định một hướng không thể điều chỉnh được

Nếu như hướng của chi tiết chưa phù hợp cần phải xoay chi tiết theo như hướng áo khuôn của phần mềm

2.1.3 Thiết kế áo khuôn tự động Đầu tiên chọn Asembly Definition một bảng Mold Base Definition xuất hiện, sau đó chọn hãng thiết kế áo khuôn, lớp khuôn và kích thước cho áo khuôn→ click chọn OK

Hình 5.2: Áo khuôn được tạo tự động treeb EMX 14

- Sau khi đồng ý tất cả các thiết đặt cho áo khuôn, chờ một thời gian ngắn để phần mềm tiến hành hỗ trợ thiết kế áo khuôn tự động như mong muốn

Hình 5.3: Áo khuôn được tạo tự động sử dụng EMX 14 trên Creo 8.0

2.1.4 Tạo chốt đẩy tự động Đầu tiên quay trở lại model →click chọn point để chọn ví trí đặt chốt đẩy, sau khi chọn vị trí hoàn thành thì chọn EMX Comnonents

→ cilck chọn vào Ejector Pin để chọn loại chốt đẩy Sau khi chọn một bảng thông xuất hiện sau đó tiếp tục chọn hãng và đường kính chốt đẩy.Tại mục chọn vào Point để chọn các điểm đã được đánh dấu trước đó

2.1.5 Tạo kênh làm mát cho khuôn

- Tạo một mặt phẳng tại vị trí muốn đặt kênh làm mát Sau đó vẽ đường dẫn để tạo kênh làm mát [17]

- Quay trở lại EMX Comnonents chọn vào Cooling Component , một bảng xuất hiện, chọn hãng và chọn loại kênh

- Tại mục Part Name chọn vào đường dẫn và mặt phẳng cần tạo kênh ở đây không thể chọn đồng thời cùng một lúc, phải chọn từng đường dẫn và mặt phẳng

Hình 5.5: Tạo kênh làm mát

- Kênh làm mát sau khi đã tạo xong

2.1.6 Thiết kế vòi phun và cuống phun

- Tại mục EMX Assembly chọn Asembly Definition một bảng Mold Base

Definition xuất hiện,chọn mục Locating Ring MH và

Locating Ring FH Sau đó chọn hãng cung cấp, loại cuốn phun

- Tại mục EMX Assembly chọn Asembly Definition một bảng Mold Base

Definition xuất hiện,chọn mục Locating Ring MH và

Sprue Bushing Sau đó chọn hãng cung cấp, loại vòi phun [17]

61 Hình 5.9: Kết quả thiết kế khuôn sử dụng phần mềm creo

2.1.7 Một vài hình ảnh chi tiết

• Hình ảnh khuôn di động

MÔ PHỎNG CHUYỂN ĐỘNG CỦA KHUÔN

Lắp ráp hoàn chỉnh các chi tiết của bộ khuôn

Hình 6.1: Lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn

Mô phỏng nguyên lí hoạt động của bộ khuôn

− Khi có dòng nhựa bơm vào cuống phun của khuôn với áp suất cao Sau khoảng thời gian đã được tính toán để nhựa điền đầy khuôn và thời gian làm nguội sản phẩm nhựa khuôn sẽ mở ra.[18]

Hình 6.3: Chuyển động của pin đẩy

− Sau khi khuôn đã mở tấm đẩy sẽ kết hợp với pin đẩy đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn đực và rơi tự do

Hình 6.4: Tấm đẩy hồi về ban đầu

− Sau khi sản phầm đc lấy ra khỏi khuôn tấm đẩy và pin đẩy sẽ hồi về lại vị trí ban đầu

− Sau khi tấm đẩy hổi về thì khuôn đi động sẽ đóng lại và bắt đầu một chu trính đứa mới

• Nhận xét: Mô phỏng cho chúng ta thấy được nguyên lí hoạt động của một bộ khuôn như trên thực tế Hiểu được quá trình tạo ra một sản phẩm nhựa.