Thiết kế khuôn với Solidwork pot

Làm mát tấm khuôn : Là một trong những hệ thống thông thường nhất được dùng cho những sản phẩm nhỏ, trong nhiều trường hợp, các kênh nhựa được khoan trên máy khoan thông thường, nhưng đ

Thiết kế khuôn với

Solidwork

Thi t k khuôn v i Solidworkế ế ớ 1

Contents 2

Chương 1 Gi i thi u s n ph m nh aớ ệ ả ẩ ự 4

1.1 v t li u nhi t d o.ậ ệ ệ ẻ 4

1.2.Quy trình công ngh ch t o h p nh a.ệ ế ạ ộ ự 5

1.3 máy phun nh a hc-250.ự 7

chương 2 Thi t k khuôn nh aế ế ự 10

2.1.gi i thi u chung v khuôn.ớ ệ ề 10

2.2 Các ki u khuôn c b n.ể ơ ả 11

2.3 Các b ph n c b n c a khuônộ ậ ơ ả ủ 14

2.4 Công ngh ch t o khuônệ ế ạ 22

chương 3 tìm hi u ph n m m solidwork2005ể ầ ề 23

Gi i thi u chung v khuôn ớ ệ ề 53

I.Checking for Draft(Ki m tra góc nghiêng)ể 54

Checking for Draft (continued) 55

II.Adding Draft( Thêm góc nghiêng) 56

III.Applying Scaling( thu phóng mô hình) 58

IV.Generating Parting Lines( T o ạ đường chia) 59

V Adding Shut-off Surfaces( Thêm b m t vá)ề ặ 60

VI Creating Parting Surfaces(T o M t phân Khuôn)ạ ặ 61

VII Preparing for the Tooling Split 62

VIII Tách khuôn 63

IX Moving the Core from the Cavity(Di Chuy n lõi khuôn kh i lõi)ể ỏ 65

X Enhancing Mold Visibility(t ng kh n ng quan sát cho khuôn)ă ả ă 67

Enhancing Mold Visibility (continued) 67

lời nói đầu

Trong công cuộc đổi mới đi lên của đất nước Công nghiệp hoá hiện đại hoá là một yêu cầu tất yếu nói chung , trong đó cơ khí hoá trong các lĩnh vực sản xuất đang là một yêu cầu cấp thiêt nói riêng Là một sinh viên của nghành cơ khí chúng em luôn được nhà trường tạo điều kiện tiếp xúc với các thiết bị và qui trình sản xuất cơ khí , bằng thí nghiệm và đi thực tập

Y thức được tầm quan trọng của việc thực tập nhận thức , nó là bước đệm không thể thiếu được của mỗi sinh viên Nên trong thời gian thực

tập với sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thầy giáo : PGS – TS : Trần xuân Việt , em đã hết sức cố gắng hoàn thành những công việc được giao

Vì vậy em có điều kiện tiếp xúc với thực tế sản xuất , qua đó có sự nhìn nhận, đánh giá , so sánh giữa kiến thức mình tiếp thu được trong trường với thực tiễn sản xuất bên ngoài Bên cạnh đó em cũng học hỏi được rất nhiều để làm hành trang cho việc xây dựng đề tài tốt nghiệp sau này và cả sau khi ra trường

Với sự giúp đỡ , hướng dẫn tận tình của thầy giáo : PGS -TS : Trần xuân Việt , em được giao nhiệm vụ tìm hiểu phầm mềm Solids Works , phần

mềm Master Cam là định hướng về đề tài tốt nghiệp sau này

Trong thời gian thực tập em đã hoàn thành những các nhiệm vụ được được giao.Tuy vậy không thể tránh khỏi được sai sót do kiến thức còn hạn chế , nên em rất mong được sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy

và cô giáo trong bộ môn Công nghệ chế tạo máy

Qua đây cho phép em cảm ơn thầy giáo : PGS – TS : Trần xuân Việt

đã tạo điều kiện và tận tình hướng dẫn để cho em hoàn thành tốt đượt

thực tập nhận thức vừa qua

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn ! ! !

Sinh viên : Bùi Minh Sáng

Vũ Ngọc Sáng

Chương 1 Giới thiệu sản phẩm nhựa

1.1 vật liệu nhiệt dẻo.

Định nghĩa : Vật liệu nhiệt dẻo là chất dẻo có thể nung nóng cho mềm ra

nhiều lần sau khi nguội Nó có thể được phun khuôn, được nghiền vụn lại và lập lại quá trình đó Tất nhiên là vật liệu chất dẻo sẽ bị mất phẩm chất khi quá trình đó lặp lại nhiều lần và sẽ mất đi các tính chất mong đợi

…

Vật liệu chế tạo chi tiết hộp có tên thương mại là PolyPropylen (PP) Nó

có kết cấu hoá học như sau: n[CH2 =CH] [→ −CH2 −CH −]n

Vật liệu nhiệt dẻo này thường cứng và bền dai về đặc tính nhưng thường không trong suốt do cấu trúc tinh thể gây cản trở cho sự truyền qua của ánh sáng Vật liệu này thường được sử dụng trong công nghiệp làm đồ gia dụng

Sự phát triển của tinh thể PolyPropylen đóng vai trò quan trọng trong sự thay đổi các tính chất của chúng Do cấu trúc của PolyPropylen có trật tự

và đối xứng mà nó làm cho lực giữa các chuỗi xích có thể phát triển và vì vậy tinh thể lớn lên chiếm chỗ Mức độ không trong suốt phụ thuộc một phần vào tốc độ làm nguội trong quá trình gia công nguội nhanh có

khuynh hướng làm đóng băng , ngăn cản chuyển động của chuỗi và ngăn cản sự phất triển của tinh thể Tính chất của PolyPropylen có thể bị thay đổi bởi sự sửa đổi trọng lượng phân tử và sự chia nhánh chuỗi Sự thay đổi như thế sẽ có hiệu quả không chỉ đối với các tính chất cơ học mà thay đổi cả sự điền đầy vật liệu trong khuôn

Dấu hiệu nhận biết nhựa PP :

Cháy tiếp Khói Mùi

Dấu hiệu khác

lơ ở đáy Có ít

Dầu nóng

Mềm ở nhiệt độ cao

Một số tính chất khác :

Nhiệt độ

khuôn < 0Ca

Nhiệt độ ở cuối piston-vít 0C

Nhiệt độ phá huỷ (rữa nát)

0C

Độ co ngót

%

Mật độ g/cm3

Chiều dầy thành sản phẩm của PP :

Chiều dầy Min (mm) Chiều dầy trung bình

Ước tính độ co của sản phẩm : khi ước tính độ co của sản phẩm, giá trị độ

co được dùng là giá trị đo trung bình của vật liệu nhựa làm ra sản phẩm

Từ bản vẽ sản phẩm mà trong đó vật liệu phun khuôn là PP , giá trị độ co

là (1,0 – 2,5)% Do đó lấy giá trị trung bình của độ co là : 1,7% nghĩa là tất cả các kích thước của lòng khuôn và lõi khuôn phải được nhân lên 1,017

1.2.Quy trình công nghệ chế tạo hộp nhựa.

Nguyên công 1: Chuẩn bị vật liệu.

Bước 1: Chuyển vật liệu ở dạng khối, tấm sang dạng hạt.

- Sử dụng máy nghiền nhằm nghiền nhỏ vật liệu Hạt càng nhỏ thì khả

năng phân bố càng đều hơn

Bước 2: Trộn đều vật liệu.

- Sử dụng máy khuấy , máy trộn trục vít tạo ra sự chuyển động tương

đối giữa các hạt trong vật liệu nhằm pha trộn đều

Bước 3: Làm dẻo và nhuyễn hoá vật liệu.

Vật liệu được trộn đều và sấy khô ở bước gia công trước được làm nóng chảy, sau đó nó được làm nhuyễn và tạo thể thống nhất

Bước 4: Tạo hạt cho vật liệu.

Vật liệu được tạo thành bằng 2 phương pháp: Tạo hạt nóng và nguội

- Tạo hạt nóng được lắp thêm đầu đùn nhiều lỗ Vật liệu qua đầu đùn

được cắt thành những kích thước nhất định qua khoang chứa làm nguội và được làm nguội bằng nước hoặc không khí

- Tạo hạt nguội bằng nước thì cần được đem sấy khô trước khi đóng

gói

Nguyên công 2: Quá trình đúc phun nhựa.

Vật liệu chất dẻo được cho vào phễu định lượng và cấp liệu trên xilanh của máy đi vào rãnh trục vít trong xilanh Do chuyển động quay của trục vít làm cho vật liệu được vận chuyển lên phía vòi phun Trong suốt quá trình đó, vật liệu được cấp nhiệt từ thành xilanh do các nhân tố cung cấp như hơi nóng, điện trở

Nguyên công 3: Quá trình đúc phun giữ áp suất ép nhựa và làm mát.

Lượng vật liệu cần thiết để điền đầy khoang tạo hình của khuôn được tập trung ở khoang trống trước trục vít Trong quá trình điền đầy khuôn, trục vít thực hiện chuyển động dọc trục về phía trước, áp lực tăng đẩy khối vật liệu nóng chảy qua vòi phun vào khuôn

Giai đoạn tăng áp ngay khi vật liệu điền vào khuôn Trong giai đoạn này dưới áp lực từ ngoài một lượng nhỏ vật liệu được thêm vào lòng khuôn và

áp lực tăng theo chiều dọc khuôn Khi vật liệu nguội gây ra hiện tượng co ngót và áp lực khuôn giảm xuống

áp lực ở các điểm khác nhau dọc theo khuôn không đồng đều áp lực trong khuôn ở giai đoạn này phụ thuộc vào áp lực do piston đúc phun truyền cho và phụ thuộc vào kết cấu của máy

Kết cấu của máy đúc phun có ảnh hưởng đến đặc trưng thay đổi áp lực trong khuôn Đặc trưng thay đổi áp lực dọc theo khuôn phụ thuộc vào độ dầy khoang định hình của khuôn Bề dày càng tăng thì càng dễ truyền lực Tốc độ làm nguội càng lớn, độ nhớt của vật liệu càng tăng, giảm truyền áp lực

Đặc trưng truyền áp lực vật liệu phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ vật liệu Nhiệt độ và độ chảy của vật liệu tăng tạo thuận lợi cho việc truyền áp lực, khi nhiệt độ giảm làm cho việc truyền áp lực gặp khó khăn

Nguyên công 4: Quá trình sau khi làm mát và mở khuôn.

Trong giai đoạn này áp lực trong khuôn nhỏ hơn so với giai đoạn tăng áp Thay đổi áp lực trong giai đoạn này được quyết định bởi tốc độ làm

nguội Tốc độ làm nguội sản phẩm quyết định đại lượng ứng suất dư xuất hiện trong quá trình chảy, đồng thời ảnh hưởng đến sự hình thành ứng suất mới

Nguyên công 5: Quá trình khử bavia và làm sạch sản phẩm.

Khi sản phẩm được đưa ra khỏi khuôn thì quá trình cắt bavia và làm sạch sản phẩm được thực hiện Tiếp đó là quá trình kiểm tra các khuyết tật như

rỗ, co, nứt

1.3 máy phun nhựa hc-250.

Chu kỳ trong máy ép phun.

Quá trình ép phun được thực hiện như hình vẽ sau :

Hình 2 Sơ đồ máy ép phun nằm ngang.

3 Cơ cấu đóng kín 7 Phễu cấp nhiên liệu

* Pha 2: Thời gian dừng với áp lực đuổi theo.

Trên cơ sở sự phân cách về nhiệt giữa khuôn và cụm hoá dẻo cả hai đều có mức nhiệt khác nhau, liên kết này chỉ được duy trì một lúc cho đến khi chất dẻo lỏng không có khả năng chảy nữa Sau khi điền đầy khuôn chất dẻo bắt đầu đông cứng lại và khi đó thể tích của nó co lại đôi chút Lúc này máy tiếp tục duy trì một áp lực bằng cách ép tiếp và điền đầy tiếp để bổ sung thể tích cho đủ cho đến khi sản phẩm đông cứng xong

* Pha 3: Đẩy sản phẩm ra ngoài.

Vì quá trình hoá dẻo cần một thời gian nhất định, trục xoắn bắt đầu ép vật liệu qua sự quay của nó, để tạo ra từng liều lượng làm chảy nó ra

và xếp đặt nó trước khi phun Trục xoắn tạo ra không gian trống bằng cách nó trượt lùi lại dọc theo trong xy lamh phun, chống lại áp lực đó Khi vật được phun đông đặc lại, cụm hoá dẻo rời khỏi khuôn, nhờ đó chất dẻo lỏng ở vòi phun không bị đông đặc lại Cụm đóng khuôn sẽ tiếp tục đóng cho đến khi sản phẩm đông đặc đến mức có thể được tống ra ngoài

chương 2 Thiết kế khuôn nhựa

2.1.giới thiệu chung về khuôn.

* Khuôn là dụng cụ để định hình một sản phẩm nhựa Nó được thiết kế sao cho có thể sử dụng cho một số lượng chu trình yêu cầu

Kích thước và kết cấu của khuôn phụ thuộc vào hình dáng và kết cấu của sản phẩm Số lượng của sản phẩm cũng là một yếu tố quan trọng để xem xét, bởi vì số lượng sản phẩm không lớn sẽ không cần đến khuôn có nhiều lòng khuôn hoặc khuôn có kết cấu phức tạp

Những yếu tố trên có ảnh hưởng rất lớn đến việc thiết kế và chế tạo khuôn cũng như đến giá thành của sản phẩm

*Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép lại với nhau, ở đó nhựa được phun vào, được làm nguội, rồi được đẩy ra

Sản phẩm được hình thành giữa 2 phần của khuôn Khoảng trống giữa

2 phần đó được điền đầy bằng nhựa và nó sẽ mang hình dạng của sản phẩm

Một phần là phần lõm vào sẽ xác định hình dạng bên ngoài của sản phẩm được gọi là lòng khuôn , phần xác định hình dạng bên trong của sản phẩm được gọi là lõi khuôn

Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi khuôn được gọi là mặt phân khuôn

2.2 Các kiểu khuôn cơ bản.

Kết cấu khuôn thường gồm có hai phần cơ bản :

+ Phần phía phun được cố định gọi là tấm khuôn trước

+ Phần kia là phía đẩy, nó chuyển động trong khi khuôn mở, gọi là khuôn sau

Căn cứ vào hình dáng của khuôn người ta có thể chia khuôn làm 3 loại

khuôn: khuôn 2 tấm, khuôn 3 tấm và khuôn nhiều tầng

- Khuôn 2 tấm : Loại khuôn này chỉ gồm 2 phần : Khuôn trước và

khuôn sau Hệ thống này có thể có 1 lòng khuôn hoặc có nhiều lòng khuôn

Lòng Khuôn

Lõi KhuônLòng Khuôn

M t Phân Khuônặ

Khuôn 2 tấm

Tấm cố định Bạc cuống phun

Lòng khuôn Lõi

Tấm di độnh

Hệ thống đẩy

Khuụn 2 tấm rất thụng dụng trong hệ thống khuụn nhằm sản xuất những sản phẩm đơn giản Tuy nhiờn đối với những sản phẩm loại lớn khụng bố trớ được miệng khuụn ở tõm hoặc sản phẩm cú nhiều miệng phun hoặc lũng khuụn cần nhiều miệng phun ở tõm thỡ kết cấu khuụn 2 tấm trở nờn khụng thớch hợp

- Khuụn 3 tấm : sản phẩm nhựa cú thể tỏch ra một cỏch tự động nhờ

việc tỏch rời tự động giữa sản phẩm và cỏc bộ phận cổng, rónh dẫn, miệng phun Hệ thống này gồm khuụn sau, khuụn trước và hệ thống thanh đỡ Nú tạo 2 chỗ mở khi khuụn mở Một chỗ mở để lấy sản phẩm ra và chỗ mở kia để lấy kờnh nhựa ra

Tấm di động

Tấm giữa

Nhược điểm của hệ thống này là khoảng cách giữa vòi phun của máy và lòng khuôn rất dài Nó làm giảm áp lực khi phun khuôn và tạo ra nhiều phế liệu của hệ thống kênh nhựa

- Khuôn nhiều tầng : khi yêu cầu một số lượng sản phẩm lớn và để giữ

giá sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy thấp

TÊm lßng khu«n Lâi

2.3 Các bộ phận cơ bản của khuôn

Khuôn thường bao gồm các bộ phận sau :

A - a

01 02 03 04

05 06 07

2.3.1 Hệ thống cấp nhựa.

1 Cuống phun.

Cuống phun là chi tiết nối giữa vòi phun của máy và kênh nhựa, có 3 kiểu cuống phun cơ bản đó là kiểu cuống phun đơn giản dùng trong

khuôn trước hình 3.1.a Cuống phun được sử dụng ở khuôn 2 tấm khi đó phải có nấc nhỏ ở chỗ giao nhau để khắc phục hiện tượng không khớp nhau giữa 2 nửa hình 3.1.b Bạc cuống phun, đây là loại cuống phun thông dụng nhất vì nó có các ưu điểm vượt trội hơn hẳn hai loại cuống phun trên được chỉ ra trên (hình 3.1.c) ở đây bạc cuống phun được tôi cứng tránh bị vòi phun của máy làm hỏng Kích thước của bạc cuống phun phụ thuộc vào 4 yếu tố chính là :

+ Khối lượng và chiều dầy sản phẩm và loại nhựa được sử dụng.+Kích thước của lỗ vòi phun của máy phun cũng ảnh hưởng đến kích thước của cuống phun

+ Độ mở của cuống phun phải lớn hơn đường kính lỗ vòi phun của máy từ 0,5 – 1 mm

+Bán kính trên bạc cuống phun lớn hơn 2 ữ 5 mm so với bán kính vòi phun để đảm bảo không có khe hở khi tiếp xúc giữa bạc cuống phun

chuyển được vật liệu vào lòng khuôn một cách nhanh nhất Có các dạng kênh nhựa như sau :

a Kênh nhựa hình tròn : được dùng phổ biến vì tiết diện ngang

của hình tròn cho phép 1 lượng vật liệu tối đa chảy qua mà không

bị mất nhiều nhiệt Tuy nhiên chi phí chế tạo lại đắt hơn vì kênh nhựa phải nằm ở hai bên của mặt phân khuôn

b Kênh nhựa hình thang : cũng có lợi nhưng sử dụng nhiều vật

liệu hơn So với kênh nhựa hình tròn thì kênh nhựa hình thang dễ gia công hơn vì nó chỉ có một bên của mặt phân khuôn Loại này đặc biệt có lợi khi kênh phải đi qua 1 mặt trượt

VËt liÖu thõa

c Kênh nhựa hình thang có góc lượn : không tốt bằng vì nó tốn

nhiều vật liệu hơn

VËt liÖu thõa

Kích thước của kênh nhựa phụ thuộc vào các yếu tố sau :

+ Độ dầy thành sản phẩm

+ Khối lượng sản phẩm

+ Đương tiết diện ngang của sản phẩm

3 Các miệng phun và khuyết tật khi phun nhựa.

a Khái niệm : Miệng phun là kênh mở giữa kênh nhựa và

lòng khuôn

Các miệng phun thường được giữ ở kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nến cần thiết Những miệng phun lớn rất tốt cho sự chảy êm của dòng nhựa

b Vị trí miệng phun.

Xác định vị trí miệng phun rất quan trọng trong quá trình thiết kế khuôn Nếu các điều kiện thiết kế khác hoàn toàn hợp lý thì nếu vị trí miệng phun sai thì sẽ gây ra những khuyết tật như sau :

- Vật được phun ngắn : Vật liệu bị đông cứng trước khi điền đầy.

- Sản phẩm bị cong vênh : Đối với các sản phẩm dài có một miệng

phun trung tâm thì sản phẩm có xu hướng bị cong ở giữa Khắc phục nhược điểm này bằng cách thiết kế sao cho miệng phun thật rộng sẽ giảm được cong vênh

- Đường hàn : Khi nhựa chảy qua sản phẩm và bị đông lại nhiều đến

nỗi khi chảy quanh vật cản hình chữ nhật, nó sẽ không có sự pha trộn tốt với nhau nên để lại phía sau một đường phân biệt gọi là đường hàn Khắc phục bằng cách mở thêm một miệng phun phía kia của sản phẩm

- Sự tạo đuôi : Khi nhựa chảy qua một cửa hẹp vào trong lòng khuôn

có thể bị tạo thành đuôi

- Hõm co : Do nhựa chảy qua một tiết diện mỏng, nó khó giữ được áp

lực khuôn cao để điền đầy vào khoảng trống

- Cản khí : Không khí bị kẹt lại , nhựa đang chảy quanh một chỗ bị

chảy ngược lại và khí không thoát được ra ngoài

c Các kiểu miệng phun.

- Miệng phun cuống.

- Miệng phun cạnh.

- Miệng phun kiểu băng.

- Miệng phun kiểu đường ngầm.

- Miệng phun điểm.

Trong đó chốt đẩy là loại đơn giản nhất vì là lỗ tròn nên rất dễ chế tạo.Về mặt công nghệ để lắp chốt đẩy vào khuôn một cách dễ dàng thì khi chế tạo nên doa rộng lỗ có độ dài như sau :

- Đối với lỗ nhiệt luyện trước khi gia công : L = 4D.

- Đối với những lỗ đã nhiệt luyện: L = 3D.

Ngoài ra trụ kê phải được bố trí hợp lý và đủ khoẻ để đỡ tấm kê chầy không bị võng xuống dưới tác dụng của lực ép phun của máy.

3 Chốt đẩy hồi và bạc đẩy hồi

Sau khi sản phẩm được đẩy ra, hệ thống đẩy phải về vị trí ban đầu để các chốt đẩy không làm hỏng các lòng khuôn của khuôn trước khi đóng khuôn Vì thế cần có chốt đẩy hồi Ngoài ra để đảm bảo dẫn hướng chốt đẩy hồi tốt và tránh mài mòn chầy trong quá trình khuôn hoạt động cần có bạc chốt đẩy hồi

4 Tấm đẩy và tấm giữ

Là những chi tiết tạo thành một cặp, dùng để truyền toàn bộ áp lực đẩy của máy ép phun lên chốt đẩy Do đó tấm đẩy và tấm giữ không được thiết kế quá mỏng nếu không nó sẽ bị uốn cong và lực đẩy không đều trên toàn bộ sản phẩm Vì vậy độ dầy của tấm đẩy và tấm giữ là rất quan trọng

5 Bộ phận kéo cuống phun và kênh dẫn nhựa.

Cuèng phun

Chèt ®Èy Kªnh nhùa

2.3.3 Lõi mặt bên .

Khi khuôn có lõi mặt bên tức là không tháo được sản phẩm theo chiều

mở của khuôn thì phải thiết kế lõi mặt bên, các trường hợp cần lõi mặt bên là :

- Sản phẩm có lỗ ở mặt bên.

- Sản phẩm có rãnh trang trí.

khuôn, do đó thời gian làm mát quyết định đen năng suất và chất lượng gia công Để được sản phẩm đạt yêu cầu thì cần chú ý các điểm sau :

- Kênh làm mát càng đặt gần bề mặt khuôn thì càng tốt khi đó cần chú

ý đến độ bền cơ học của chi tiết

- Các kênh làm mát cần đặt gần nhau

- Đường kính kênh làm mát phải > 8 mm và giữ nguyên như vậy để

tránh làm thay đổi tốc độ dòng chảy khi thay đổi tiết diện dòng chảy

- Chia hệ thống làm mát làm nhiều vòng để tránh các kênh nhựa kéo

dài dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ

- Chú ý đặc biệt đến việc làm mát những phần dầy của sản phẩm.

a Vị trí của hệ thống làm mát : Vị trí phụ thuộc vào kích thước sản

phẩm và sự khác nhau về chiều dầy thành sản phẩm Hệ thống làm mát nên đặt chỗ nhiệt khó truyền từ nhựa nóng sang khuôn Việc làm mát như nhau trên toàn bộ sản phẩm

b Làm mát tấm khuôn : Là một trong những hệ thống thông thường

nhất được dùng cho những sản phẩm nhỏ, trong nhiều trường hợp, các kênh nhựa được khoan trên máy khoan thông thường, nhưng đối với các kênh nhựa quá dài và không thẳng, các kênh nhựa phải

cách nhau ít nhất là 3 mm Đối với các kênh nhựa dài trên 150 mm thì cách nhau là 5 mm.

c Làm mát lõi : Lõi thường bị bao phủ bởi lớp nhựa nóng và việc

truyền nhiệt đến các phần khác của khuôn là cả một vấn đề Để làm được điều này, cách đơn giản nhất là làm lõi bằng vật liệu có độ dẫn nhiệt như đồng hoặc đồng berilium Nhược điểm của loại vật liệu này là độ bền thấp

Phương pháp tốt hơn là đặt các kênh làm mát trong lõi Ưu điểm của phương pháp này là có thể điều khiển được nhiệt độ bằng sự tăng hoặc giảm nhiệt độ dòng chảy chất lỏng chảy qua các kênh

d Làm mát chốt : Làm mát chốt khó hơn làm mát lõi vì việc truyền

nhiệt đến các phần khác của khuôn là rất khó

e Làm mát lòng khuôn : Nói chung lòng khuôn có thể được làm

mát tốt vì có sự dẫn nhiệt tốt đến các phần khác của khuôn

2.4 Công nghệ chế tạo khuôn

(Dùng solidworks tạo lập bản

vẽ sản phẩm)

(Dùng solidworks tạo lập bản

vẽ lắp lòng khuôn , lõi khuôn )

Máy thường và máy CNC

1.Quy trình chế tạo khuôn.

Thi t k s n ế ế ả

ph mẩThi t k khuônế ế

Để chế tạo ra được một bộ khuôn, ta đưa ra các bước để chế tạo như sơ

đồ dưới đây :

- Thiết kế sản phẩm : trong phần này ta có thể thiết kế mới một sản phẩm nhựa theo yêu cầu hoặc phải thực hiện việc thảo luận với nhà thiết kế để đưa ra các phương án đảm bảo cho việc thiết kế như : về vật liệu của sản phẩm, kết cấu và hình dạng của sản phẩm có đảm bảo tính công nghệ để thực hiện thiết kế được

- Thiết kế khuôn : Thiết kế bản vẽ lắp khuôn để xác định sự phân bố của lòng khuôn, cơ cấu đẩy, các chuyển động của khuôn cần cho việc

mở khuôn và tạo hình cho sản phẩm Từ đó đưa ra bản vẽ chi tiết cho từng phần để thực hiện quá trình chế tạo và gia công

- Xây dựng dữ liệu CAM : Sử dụng phần mềm Mastercam, Catia để lập trình và mô phỏng quá trình gia công trước khi thực hiện gia công thực

- Thực hiện gia công : việc gia công các lòng khuôn và lõi khuôn được thực hiện trên trung tâm gia công CNC, máy cắt dây CNC, máy gia công bằng tia lửa điện CNC

- Đánh bóng, mạ và lắp ráp : để tạo độ bóng cho lòng khuôn và lõi khuôn thì ta phải thực hiện công việc đánh bóng bằng các vật liệu là các hạt mài có độ mịn sau đó đem mạ bằng Crôm Cuối cùng là lắp ráp các bộ phận thành một bộ khuôn hoàn chỉnh

chương 3 tìm hiểu phần mềm solidwork2005

Tập đoàn có trụ sở có trụ sở đặt tại bang Massachusetts , Hoa Kì Đây là phần mền chạy trên hệ điều hành Windows (Bắt đầu từ Win98), được viết bằng ngôn ngữ Visual Basic và sử dụng các công nghệ mới nhất về lĩnh vực đồ hoạ máy tính Các vật thể được biểu diễn hết sức trực quan ,sinh động tạo cảm giác cho người sử dụng như làm việc trên mô hình thật Giao diện chương trình thuận lợi cho người sử dụng , không

bắt người dùng phải nhớ tên các lệnh một cách chi tiết , vì các biểu tượng của nút lệnh trên các thanh công cụ đã cho người sử dụng biết sơ bộ về chức năng của chúng Nhưng ta cững có thể gọi lệnh từ bàn phím như trong Auto Cad bằng cách vào : Tool → Add-Ins → SolidWorks 2D Emulator

a) Bắt đầu với SolidWorks

Trong phần mền SolidWorks có ba dạng bản vẽ

•Part: Để thiết kế các bản vẽ chi tiết dạng 3D, các file này có phần mở

rộng *.sldprt

•

Assembly: Sau khi đã có các bản vẽ chi tiết Part , có thể chon

Assembly để lắp ghép các chi tiết thành cụm chi tiết hay thành

một cơ cấu hay máy hoàn chỉnh các file này có phần mở rộng

*.sldasm

•Drawing: Thiết kế bản vẽ 2D dựa trên chi tiết thực đã có sẳn trên các

bản vẽ Part hay Assembly SolidWorks sẽ tự động tạo ra các hình

chiếu từ các điểm nhìn khác nhau chúng ta có thể lựa chọn dễ dàng Các file này có phần mở rộng *.slddrw

Ngoài ra ở Solidworks 2005 việc trao đổi các bản vẽ thiết kế qua mạng

internet toàn cầu rất dễ dàng thông qua công cụ eDrawing , ở tầm nhìn vĩ

mô điều này là có lợi cho tất cả các kĩ sư khi thiết kế các chi tiết phức tạp

b) Nghiên cứa bản vẽ chi tiết Part

• Vẽ các đối tượng 2D : Trong phần này ta sẽ trình bày các lệnh cơ

bản vẽ các đối tượng 2D (đường thẳng, cong, các biên dạng phức tạp) trong SolidWorks để làm cơ sở cho thiết kế các đối tượng 3D

Chú ý: Các đối tượng 2D chỉ thực hiện trên một mặt phẳng vẽ phác

thảo nào đó sau khi đã mở Sketch.

Vẽ đường thẳng Lệnh: Line

Để vẽ một đoạn thẳng Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu tượng

trên thanh công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch

Entities\Line để thuận tiện kích chuột phải một menu hiện ra, sau đó

chọn

Line

Vẽ hình chữ nhật Lệnh: Rectangen

Để vẽ một hình chữ nhật hay hình vuông Để thực hiện lệnh này ta cũng

có thể kích Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu tượng trên thanh công cụ

Sketch Tools hoặc từ menu Tools\ SketchEntities\Rectangen

Vẽ hình chữ nhật có cạnh ở phương bất kỳ Lệnh: Parallelogram

Để vẽ hình chữ nhật, hình vuông có các cạnh nghiêng với mộtgóc bất kỳ

Để thao tác với lệnh này ta vao menu Tools\ SketchEntities\

Parallelogram

Vẽ đa giác đều Lệnh: Polygon

Để vẽ các đa giác đều Để thao tác với lệnh

này ta vao menu Tools\ SketchEntities\ Polygon

Vẽ đường tròn Lệnh: Circle

Dùng để vẽ đường tròn Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu tợng

trên thanh công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\ SketchEntities\

Circle Để hiệu chỉnh ta cũng làm tương tự với các lệnh trên.

Vẽ cung tròn đi qua 3 điểm Lệnh: 3 Point Arc

Dùng để vẽ một phần cung tròn Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu

tượng trên thanh công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch

Entities\ 3Point Arc

Vẽ cung tròn nối tiếp từ một điểm cuối của đối tượng khác

Lệnh : Tangent point Arc

Dùng để vẽ một phần cung tròn nối tiếp từ điểm cuối của một đối tượng khác Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu tượng trên thanh công cụ

Sketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch Entities\ Tangent point Arc

Vẽ đường tròn qua 3 điểm ( điểm tâm, điểm đầu, điểm cuối )

Lệnh: Center Point Arc

Dùng để vẽ một cung tròn Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu tượng

trên thanh công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch

Entities\Center Point Arc

Vẽ đường Elip Lệnh: Ellipse

Dùng để vẽ một hình elip Để sử dụng lệnh từ menu Tools\ SketchEntities\

Ellipse.

Vẽ cung Elip Lệnh: Center point Elipse

Dùng để vẽ một cung hình elip Để sử dụng lệnh từ menu

Tools\SketchEntities\ Center point Elipse.

Vẽ đường tâm Lệnh : Center Line

Lệnh này dùng để vẽ đường tâm, khi sử dụng lệnh Mirror, revolve Để sử

dụng lệnh này có thể kích vào biểu tượng trên thanh công cụ Sketch

Tools hoặc từ menu Tools\Sketch Entities\ Centerline.

Vẽ tự do Lênh : Spline

Dùng để vẽ đường cong trơn đi qua các điểm cho trước Để sử dụng lệnh

này có thể kích vào biểu tượng trên thanh công cụ Sketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch Entities\ Spline.

Nhập một đối tượng 2 D từ Autocad sang Solidworks

Ngoài các lệnh vẽ trên các thanh công cụ của Solidworks thì phần mền Solidworks còn cho phép nhạp bản vẽ 2D từ Phần mền Autocad Khi một biên dạng phức tạp để thuận tiện cho việc thiết kế ta có thể liên kết dữ liệu biên dạng từ phần mềm Autocad Để nhập một bản vẽ phác thảo phức tạp từ Cad sang ta làm theo các bước sau:

• Các lệnh chỉnh sửa vẽ nhanh các đối tượng 2D

Sau đây ta sẽ trình bày các lệnh vẽ nhanh, chỉnh sửa các đối tượng 2D.

Lấy đối xứng Lệnh: Mirror

Để vẽ các chi tiết có tính đối xứng Để sử dụng lệnh này có thể kích vào biểu

tượng trên thanh công cụ Ketch Tools hoặc từ menu Tools\Sketch

Tools\Mirror

Vê cung tròn Lệnh: Fillet

Lệnh có tác dụng vê tròn các đối tượng được nối liên tiếp với nhau(các

đối

tượng có thể là các đoạn thẳng, cung tròn hay các đa giác hay các đường Spline)

Để sử dụng lệnh này ta có thể kích vào biểu tượng trên thanh công cụ

Sketch Tool hay từ menu Tools\Sketch Tools\Fillet

Vát góc Lệnh: Chamfer

Lệnh có tác dụng vát góc các đối tượng là các đoạn thẳng nối tiếp hay các cạnh của một đa giác Ta có thể gọi lệnh này từ biểu tượng trên thanh

công cụ Sketch Tool hay từ menu Tools\SketchTools\ Chamfer.

Offset Lệnh: Offset Entities

Lệnh dùng để copy một đối tượng theo một khoảng cánh cho trước Để

sử dụng lệnh này ta có thể kích chuột vào biểu tượng trên thanh công cụ

Sketch Tool hay từ menu Tools\SketchTools\ Offset Entities

Chặt (cắt) Lệnh: Trim

Dùng để cắt các phần của đối tượng khi cần cắt bỏ Ta có thể gọi lệnh này từ

biểu tượng trên thanh công cụ Skecth Tool hoặc từ menu lệnh

Tools\SketchTools\ Trim sau đó tiến hành kích chuột vào các đối tượng cần

cắt bỏ

Vẽ mảng tròn Lệnh: Circular Step and Repeat

Dùng để tạo các đối tượng theo mảng tròn từ một đối tượng cơ sở , Ta có

thể gọi lệnh này từ biểu tượng trên thanh công cụ Skecth Tool hoặc từ

menu lệnh Tools\SketchTools\ Circular Step and Repeat.

Vẽ mảng vuông Lệnh: linear Step and Repeat

Dùng để tạo các đối tượng theo mảng có dạng ma trận hàng cột tròn từ

một

đối tượng cơ sở Ta có thể gọi lệnh này từ biểu tượng trên thanh công cụ

Skecth Tool hoặc từ menu lệnh Tools\SketchTools\ linear Step and

Repeat

Kéo dài đoạn thẳng Lệnh: Extend

Dùng để kéo dài đoạn thẳng theo phương của nó cho tới khi gặp đoạn chắn

(đoạn chắn có thể là đường cong, thẳng, tròn, Spline) Ta có thể gọi lệnh này

từ biểu tượng trên thanh công cụ Stetck Tools hay từ menu lệnh

Tools\SketchTools\ Extend.

Ngoài các lệnh cơ bản trên Solidworks còn có các lệnh phụ trợ như lệnh tạo kích thước (Dimensions) hay lệnh đổi nét vẽ (Construction Goemetry) v.v ta không trình bày hết ở đây

• Tạo các đối tượng 3D từ đối tượng 2D

Hầu hết các đối tượng 3D đều được vẽ từ đối tượng 2D Điều kiện cần

để các đối tượng 2D có thể phát triển thành đối tượng 3D thường là

những đường cong được vẽ trong 2D phải kín hoặc là đường một nét

Các đối tượng này thường chỉ sử dụng được để tạo các mô hình 3D khi

ta đóng công cụ Sketch lại.

Tạo đối tượng 3D bằng cách kéo theo phương vuông góc với mặt chứa

+ Mid plane: Sẽ cho phép đối tượng được kéo sang hai phía đối xứng

qua mặt phảng chứa biên dạng thường mặt phẳng này theo mặc định là mặt Front

+ Blind: Đối tượng được kéo về một phía của mặt phẳng chứa biên dạng

Hướng kéo đối tượng được chọn bởi người vẽ

Khoét lỗ theo phương vuông góc với mặt chứa biên dạng

Lệnh: Extruded Cut

Lệnh này dùng để khoét các lỗ hổng theo một biên dạng cho trước bằng cách cắt thẳng theo phương vuông góc với mặt phác thảo Lệnh này được thực hiện trên các đối tượng 3D

Các chế độ cắt cần quan tâm:

+ Blind : cắt theo một phía kể từ mặt phác thảo.

+ Mid plan : Cắt về hai phía mặt phác thảo.

+ Through All : Cắt xuyên thủng đối tượng.

Tạo đối tượng 3D bằng cách quay đối tượng 2D quanh một trục

Lệnh: Revolved Boss

Lệnh này dùng để tạo các mô hình 3D bằng cách xoay các

biên dạng phác thảo 2D thành các đối tượng 3D quanh một

trục Chính vì vậy để thực hiện lênh này cần có một biên

dạng 2D và một trục xoay

Chú ý : đối với lệnh này chế độ mặc định thường là 3600

Tạo đối tượng 3D bằng cách kéo theo một đường dẫn bất kỳ

Lệnh : Sweep

Lệnh này dùng để tạo các đối tượng 3D bằng cách kéo biên dạng theo một đường dẫn vuông góc với mặt chứa biên dạng Do đó ta phải tạo biên dạng và đường dẫn trên hai mặt phẳng vuông góc với nhau

Tạo đối tượng 3D từ các biên dạng khác nhau bất kỳ lằm trên các phác thảo khác nhau.

Lệnh: Loft

Lệnh này có chức năng tạo đối tượng 3D từ các biên dạng khác nhau trên các

mặt phác thảo song song

Cắt một phần đặc bằng cách quay biên dạng cắt quanh một trục

Lệnh: Revolved Cut

Lệnh này dùng để khoét các lỗ hổng theo một biên dạng cho trước hoặc các dãnh bằng cách cắt quanh một trục sòn song song Lệnh này được thực hiện trên các đối tượng 3D Thường ở chế độ mặc định góc cắt là

3600 để thay đổi góc cắt ta đưa góc cắt vào angle

Các chế độ cắt:

- one - Direction : Cắt theo chiều kim đồng hồ kể từ mặt phác thảo

- Mid plan : Cắt theo hai phía mặt phác thảo.

- Two - Direction : Như trường hợp one – Direction.

Phím tắt copy cũng như di chuyển nhanh các khối 3D

Để vẽ nhanh các bản vẽ 3D ta có thể dùng các thủ thuật sau :

* Các khối được tạo bằng một trong các lệnh Extruded Boss/ Base,

Extruded cut, Revolve Boss/ Base, Revolve cut thì có thể:

+ Copy : Bằng cách kích chuột vào đối tượng giữ chuột trái + phím Ctrl

* Thayđổi kích cỡ nhanh các đối tượng 3D dùng lệnh Move/Size

Features, sau khi kích hoạt lệnh này ta dùng chuột giữ phím trái và kéo

để thay đổi kích thước các khối 3D

• Chỉnh, sửa, tạo khối nhanh các đối tượng 3D

• Angle Distance : Cho phép vát góc với một khoảng cách và một góc

cho trước theo phương cần chọn, để đổi chiều vát chọn Flip Direction

• Distance distance : Cho phép vát góc với khoảng cách là khác nhau đối

với

từng cạnh

• Vertex : Cho phép vát góc các hình hộp theo 3 cạnh.

Lệnh Shell Khoét lỗ tạo vỏ mỏng các khối đặc theo biên dạng của mặt

Lệnh Dome

Lệnh sử dụng tạo vòm các đối tượng 3D rất thuận tiện cho các khối trụ tròn

Cách thực hiện: Kích hoạt lệnh Dome sau đó chọn mặt cần tạo vòm, đưa

chiều cao vòm (kể từ mặt kích hoạt cho đến đỉnh vòm).

Lệnh tạo Gân Rib Lệnh này dùng để tạo gân cho các chi tiết

Cách thực hiện: Trước hết phải tạo một mặt phác thảo để vẽ đường dẫn

sau đó kích hoạt lệnh Rib Trên menu của lệnh Rib đưa chiều dày của gân chịu lực

Nếu muốn đặt độ côn cho gân kích vào biểu tượng trên menu của lệnh

Rib.

Lệnh Simple Hole Lệnh này dùng để đục các lỗ cho chi tiết

Cách thực hiện: Kích chuột vào bề mặt cần đục lỗ khi đó biệu t−ợng

lệnh Hole hiện sáng lên, sau đó kích chuột để lấy điểm tâm của lỗ cần đục Nếu muốn lỗ côn thì kích vào biểu t−ợng để đặt độ côn

Lệnh Hole Wizard

Lệnh này dùng đục các lỗ có ren theo các tiêu chuẩn ANSI (hệ inh, met),

ISO, DIN, JIP.v.v