tìm hiểu phầm mềm solids works , phần mềm master cam thiết kế khuôn

lời nói đầu Trong công cuộc đổi mới đi lên của đất nớc . 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 đợc nhà trờng 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 đợc tầm quan trọng của việc thực tập nhận thức , nó là bớc đệm không thể thiếu đợc 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 đợc 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 đợc trong trờng với thực tiễn sản xuất bên ngoài . Bên cạnh đó em cũng học hỏi đợc rất nhiều để làm hành trang cho việc xây dựng đề tài tốt nghiệp sau này và cả sau khi ra trờng . Với sự giúp đỡ , hớng dẫn tận tình của thầy giáo : PGS -TS : Trần xuân Việt , em đợc giao nhiệm vụ tìm hiểu phầm mềm Solids Works , phần mềm Master Cam là định hớng về đề tài tốt nghiệp sau này . Trong thời gian thực tập em đã hoàn thành những các nhiệm vụ đợc đợc giao.Tuy vậy không thể tránh khỏi đợc sai sót do kiến thức còn hạn chế , nên em rất mong đợc 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 hớng dẫn để cho em hoàn thành tốt đợt thực tập nhận thức vừa qua . Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn ! ! ! Sinh viên : Bùi Minh Sáng Vũ Ngọc Sáng Chơng 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 đợc phun khuôn, đợc 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 thơng mại là PolyPropylen (PP). Nó có kết cấu hoá học nh sau: [ ] [ ] n CHCHCHCHn = 22 Vật liệu nhiệt dẻo này thờng cứng và bền dai về đặc tính nhng thờng không trong suốt do cấu trúc tinh thể gây cản trở cho sự truyền qua của ánh sáng. Vật liệu này thờng đợc 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 hớng 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 lợng phân tử và sự chia nhánh chuỗi . Sự thay đổi nh 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 : Nhựa Mềm ra Bắt lửa Màu lửa Cháy tiếp Khói Mùi Dấu hiệu khác PP Có Dễ Vàng,xanh lơ ở đáy Có ít Dầu nóng Mềm ở nhiệt độ cao Một số tính chất khác : Nhiệt độ Nhiệt độ ở Nhiệt độ phá Độ co ngót Mật độ khuôn < 0 C a cuối piston- vít 0 C huỷ (rữa nát) 0 C % g/cm 3 10 - 80 220 235 280 1,0 2,5 1,15 Chiều dầy thành sản phẩm của PP : Chiều dầy Min (mm) Chiều dầy trung bình (mm) Chiều dầy Max (mm) 0,63 2,0 7,6 Ước tính độ co của sản phẩm : khi ớc tính độ co của sản phẩm, giá trị độ co đợc 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 thớc của lòng khuôn và lõi khuôn phải đợc nhân lên 1,017 . 1.2.Quy trình công nghệ chế tạo hộp nhựa. Nguyên công 1: Chuẩn bị vật liệu. Bớc 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. Bớc 2: Trộn đều vật liệu. - Sử dụng máy khuấy , máy trộn trục vít tạo ra sự chuyển động tơng đối giữa các hạt trong vật liệu nhằm pha trộn đều. Bớc 3: Làm dẻo và nhuyễn hoá vật liệu. Vật liệu đợc trộn đều và sấy khô ở bớc gia công trớc đợc làm nóng chảy, sau đó nó đợc làm nhuyễn và tạo thể thống nhất. Bớc 4: Tạo hạt cho vật liệu. Vật liệu đợc tạo thành bằng 2 phơng pháp: Tạo hạt nóng và nguội . - Tạo hạt nóng đợc lắp thêm đầu đùn nhiều lỗ. Vật liệu qua đầu đùn đợc cắt thành những kích thớc nhất định qua khoang chứa làm nguội và đ- ợc làm nguội bằng nớc hoặc không khí. - Tạo hạt nguội bằng nớc thì cần đợc đem sấy khô trớc khi đóng gói. Nguyên công 2: Quá trình đúc phun nhựa. Vật liệu chất dẻo đợc cho vào phễu định lợng 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 đợc vận chuyển lên phía vòi phun. Trong suốt quá trình đó, vật liệu đợc cấp nhiệt từ thành xilanh do các nhân tố cung cấp nh hơi nóng, điện trở Nguyên công 3: Quá trình đúc phun giữ áp suất ép nhựa và làm mát. Lợng vật liệu cần thiết để điền đầy khoang tạo hình của khuôn đợc tập trung ở khoang trống trớc trục vít. Trong quá trình điền đầy khuôn, trục vít thực hiện chuyển động dọc trục về phía trớc, 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 dới áp lực từ ngoài một lợng nhỏ vật liệu đợc thêm vào lòng khuôn và áp lực tăng theo chiều dọc khuôn. Khi vật liệu nguội gây ra hiện tợng 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 hởng đến đặc trng thay đổi áp lực trong khuôn. Đặc trng 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 trng 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 đợc quyết định bởi tốc độ làm nguội. Tốc độ làm nguội sản phẩm quyết định đại lợng ứng suất d xuất hiện trong quá trình chảy, đồng thời ảnh hởng đến sự hình thành ứng suất mới. Nguyên công 5: Quá trình khử bavia và làm sạch sản phẩm. Khi sản phẩm đợc đa ra khỏi khuôn thì quá trình cắt bavia và làm sạch sản phẩm đợc thực hiện. Tiếp đó là quá trình kiểm tra các khuyết tật nh rỗ, co, nứt . 1.3. máy phun nhựa hc-250. Chu kỳ trong máy ép phun. Quá trình ép phun đợc thực hiện nh hình vẽ sau : Hình 2. Sơ đồ máy ép phun nằm ngang. 1. Khuôn mẫu 5. Buồng chứa 2. ống phun 6. Bộ phận gia nhiệt 3. Cơ cấu đóng kín 7. Phễu cấp nhiên liệu 4. Vít 8. Hộp tốc độ * Pha 1: Chất dẻo lỏng đợc ép vào khuôn đóng kín cần phải có tác dụng vào khuôn một lực lớn (lực kẹp khuôn) để không cho chất dẻo lỏng chảy ra từ khe của khuôn. Chất dẻo lỏng đi từ cụm hoá dẻo vào một máy xoắn vít với một trục xoắn có thể xê dịch hớng trục mà nó hoạt động nh một cái pittông đợc ép vào lòng khuôn. Cụm hoá dẻo phải liên kết chặt chẽ với khuôn qua đó chất dẻo không bị mất mát. * 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 đợc 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 lợng làm chảy nó ra và xếp đặt nó trớc khi phun. Trục xoắn tạo ra không gian trống bằng cách nó trợt lùi lại dọc theo trong xy lamh phun, chống lại áp lực đó. Khi vật đợc 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 đợc tống ra ngoài. chơng 2. Thiết kế khuôn nhựa 2.1.giới thiệu chung về khuôn. * Khuôn là dụng cụ để định hình một sản phẩm nhựa. Nó đợc thiết kế sao cho có thể sử dụng cho một số lợng chu trình yêu cầu. Kích thớc và kết cấu của khuôn phụ thuộc vào hình dáng và kết cấu của sản phẩm. Số lợng của sản phẩm cũng là một yếu tố quan trọng để xem xét, bởi vì số lợng 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 hởng rất lớn đến việc thiết kế và chế tạo khuôn cũng nh đến giá thành của sản phẩm. *Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép lại với nhau, ở đó nhựa đợc phun vào, đợc làm nguội, rồi đợc đẩy ra. Sản phẩm đợc hình thành giữa 2 phần của khuôn . Khoảng trống giữa 2 phần đó đợc 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 đợc gọi là lòng khuôn , phần xác định hình dạng bên trong của sản phẩm đợc gọi là lõi khuôn. Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi khuôn đợc gọi là mặt phân khuôn. 2.2. Các kiểu khuôn cơ bản. Kết cấu khuôn thờng gồm có hai phần cơ bản : + Phần phía phun đợc cố định gọi là tấm khuôn trớc. + Phần kia là phía đẩy, nó chuyển động trong khi khuôn mở, gọi là khuôn sau. Căn cứ vào hình dáng của khuôn ngời ta có thể chia khuôn làm 3 loại khuôn: khuôn 2 tấm, khuôn 3 tấm và khuôn nhiều tầng. Lòng Khuôn Lõi Khuôn Lòng Khuôn Mặt Phân Khuôn - Khuôn 2 tấm : Loại khuôn này chỉ gồm 2 phần : Khuôn trớc và khuôn sau. Hệ thống này có thể có 1 lòng khuôn hoặc có nhiều lòng khuôn. Khuôn 2 tấm Tấm cố định Bạc cuống phun Lòng khuôn Lõi Tấm di độnh Hệ thống đẩy Khuôn 2 tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn nhằm sản xuất những sản phẩm đơn giản. Tuy nhiên đối với những sản phẩm loại lớn không bố trí đợc miệng khuôn ở tâm hoặc sản phẩm có nhiều miệng phun hoặc lòng khuôn cần nhiều miệng phun ở tâm thì kết cấu khuôn 2 tấm trở nên không thích hợp. - Khuôn 3 tấm : sản phẩm nhựa có thể tách ra một cách tự động nhờ việc tách rời tự động giữa sản phẩm và các bộ phận cổng, rãnh dẫn, miệng phun. Hệ thống này gồm khuôn sau, khuôn trớc và hệ thống thanh đỡ. Nó tạo 2 chỗ mở khi khuôn mở. Một chỗ mở để lấy sản phẩm ra và chỗ mở kia để lấy kênh nhựa ra. TÊm di ®éng TÊm gi÷aTÊm di ®éng TÊm cè ®Þnh Nhîc ®iÓm cña hÖ thèng nµy lµ kho¶ng c¸ch gi÷a vßi phun cña m¸y vµ lßng khu«n rÊt dµi. Nã lµm gi¶m ¸p lùc khi phun khu«n vµ t¹o ra nhiÒu phÕ liÖu cña hÖ thèng kªnh nhùa. [...]... 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 đợc làm mát tốt vì có sự dẫn nhiệt tốt đến các phần khác của khuôn 2.4 Công nghệ chế tạo khuôn Thiết kế sản phẩm Thiết kế khuôn (Dùng solidworks tạo lập bản vẽ sản phẩm) (Dùng solidworks tạo lập bản vẽ lắp lòng khuôn , lõi khuôn ) Xây dựng dữ liệu CAM Thực hiện gia công Máy thờng và... tạo khuôn Để chế tạo ra đợc một bộ khuôn, ta đa ra các bớc để chế tạo nh sơ đồ dới 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 đa ra các phơng án đảm bảo cho việc thiết kế nh : 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 đợc - Thiết. .. bảo tính công nghệ để thực hiện thiết kế đợc - 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 đa 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... công các lòng khuôn và lõi khuôn đợc 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 chơng 3 tìm hiểu phần mềm solidwork2005... 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 s khi thiết kế các chi tiết phức tạp b) Nghiên cứa bản vẽ chi tiết Part Vẽ các đối tợng 2D : Trong phần này ta sẽ trình bày các lệnh cơ bản vẽ các đối tợng 2D (đờng thẳng, cong, các biên dạng phức tạp) trong SolidWorks để làm... 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 bớc sau: Các lệnh chỉnh sửa vẽ nhanh các đối t ợng 2D Sau đây ta sẽ trình bày các lệnh vẽ nhanh, chỉnh sửa các đối tợng...- Khuôn nhiều tầng : khi yêu cầu một số lợng sản phẩm lớn và để giữ giá sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng đợc chế tạo để giữ lực kẹp của máy thấp Lõi Tấm lòng khuôn 2.3 Các bộ phận cơ bản của khuôn Khuôn thờng bao gồm các bộ phận sau : 1 Đế khuôn tĩnh 13.Bu lông lục lăng M8x20 2 Cối phẳng 13 Bu lông lục lăng M12x118 3 Tấm khuôn động 14 Cọc đẩy sản phẩm 3x85 4 Tấm đệm khuôn động 15... lệnh một cách chi tiết , vì các biểu tợng của nút lệnh trên các thanh công cụ đã cho ngời sử dụng biết sơ bộ về chức năng của chúng Nhng ta cững có thể gọi lệnh từ bàn phím nh 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... là lấy sản phẩm ra sau khi khuôn mở 1 Chốt đẩy Có rất nhiều hệ thống đẩy đợc dùng trong thiết kế khuôn nhựa nh : chốt đẩy, lỡi đẩy, các ống đẩy, thanh đẩy, các tấm tháo, van đẩy và hệ thống đẩy đặc biệt 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 nh sau : - Đối với lỗ nhiệt... Khi khuôn có lõi mặt bên tức là không tháo đợc sản phẩm theo chiều mở của khuôn thì phải thiết kế lõi mặt bên, các trờng hợp cần lõi mặt bên là : - Sản phẩm có lỗ ở mặt bên - Sản phẩm có rãnh trang trí - Sản phẩm có chỗ gấp khúc Khi sử dụng lõi mặt bên cần có hệ thống dẫn hớng phù hợp với các chuyển động của n , để tác động lên mặt bên thì sử dụng các biện pháp : Hệ thống chốt xiên, cam chân ch , lò . khi ra trờng . Với sự giúp đỡ , hớng dẫn tận tình của thầy giáo : PGS -TS : Trần xuân Việt , em đợc giao nhiệm vụ tìm hiểu phầm mềm Solids Works , phần mềm Master Cam là định hớng về đề tài tốt. trong khi khuôn m , gọi là khuôn sau. Căn cứ vào hình dáng của khuôn ngời ta có thể chia khuôn làm 3 loại khuôn: khuôn 2 tấm, khuôn 3 tấm và khuôn nhiều tầng. Lòng Khuôn Lõi Khuôn Lòng Khuôn Mặt. nghệ để thực hiện thiết kế đợc. - 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