Nghiên cứu Thiết kế và chế tạo khuôn đế giày

Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, sự ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chương trình số với sự trợ giúp của máy tính, gọi tắt là máy CNC, đã đưa ngành cơ khí chế tạo sang một thời kỳ mớ

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật đã thúc đẩy các ngành công nghiệp sản xuất tự động phát triển theo Trong lĩnh vực cơ khí chế tạo, sự ra đời của máy công cụ điều khiển bằng chương trình số với sự trợ giúp của máy tính, gọi tắt là máy CNC, đã đưa ngành cơ khí chế tạo sang một thời kỳ mới, thời

kỳ sản xuất hiện đại

Hầu hết các khu công nghiệp ở nước ta hiện nay ít nhiều đều được bố trí các máy công

cụ CNC để phục vụ sản xuất, bao gồm các loại máy Phay, Tiện, Bào, Mài, Khoan có

số trục điều khiển 2, 3, 4, 5 Nhưng các cơ sở sản xuất hầu như chưa biết cách khai thác hết khả năng gia công trên máy Lý do chủ yếu là trình độ lập trình của cán bộ kỹ thuật Việt Nam còn yếu, các chương trình điều khiển máy CNC được người lập trình viết bằng tay, chưa biết sử dụng các phần mềm hỗ trợ để lập trình

Ứng dụng công nghệ CAD/CAM phục vụ cho máy công cụ CNC là vấn đề được nhiều người quan tâm, bởi công nghệ này không chỉ phục vụ trong sản xuất hiện đại, mà còn góp phần nâng cao năng suất chế tạo sản phẩm gia công cơ khí Chất lượng của một sản phẩm gia công cơ khí không chỉ là vấn đề về độ bền, độ bóng bề mặt, mà còn bao hàm cả độ chính xác về vị trí tương quan, độ chính xác hình dáng hình học của chi tiết gia công Để chế tạo được những sản phẩm cơ khí có đủ những tính năng như vậy, đối với chúng ta hiện nay còn nhiều khó khăn, chính vì vậy mà hầu hết các sản phẩm cơ khí phức tạp và có độ chính xác cao, hiện nay chúng ta phải nhập ngoại với giá cao Ngày nay, nhiều phần mềm đồ họa phục vụ trong lĩnh vực thiết kế 3 chiều, mô phỏng chuyển động, hỗ trợ lập trình gia công trên máy công cụ CNC lần lượt được giới thiệu ở các nước phát triển như: Mastercam, Solid Work, Cimatron, Catia, Pro/Engineer, Unigrafic Các phần mềm tiện ích này cũng đã có mặt ở Việt Nam Đây là những phần mềm rất mạnh, cho phép chúng ta nhanh chóng thiết lập được các bản vẽ 2D, 3D của chi tiết máy và cho phép tự động chuyển mã chương trình gia công trên máy công cụ CNC Theo báo cáo gần đây nhất, các nhà phân tích công nghiệp hàng đầu của Mỹ đã bầu chọn Delcam đứng đầu trong các nhà cung cấp CAD/CAM trong khu vực Bắc Mỹ, Châu Âu và đứng thứ ba ở Đông Nam Á Delcam có hơn 125 văn phòng hỗ trợ ở hơn 80

quốc gia trên thế giới Phần mềm của Delcam được sử dụng bởi hơn 9.000 tổ chức trên

80 quốc gia, bao gồm các hiệp hội, tổ chức đa quốc gia tới các nhà thiết kế, chế tạo khuôn độc lập và đến từ nhiều ngành công nghiệp khác nhau như : Không gian, động cơ, thiết bị điện, giày dép, đồ gốm, bao bì, đồ chơi, dụng cụ thể thao, đồ trang sức và biển quảng cáo Delcam đã sớm được công nhận như chuyên gia cung cấp các giải pháp thiết

kế cho những công ty sử dụng các mẫu có tính thẩm mỹ phức tạp, như là nhà cung cấp hàng đầu thế giới với hệ thống CAD/CAM cho nền công nghiệp chế tạo khuôn và phần mềm gia công tiên tiến Chìa khóa cho sự thành công của Delcam là luôn luôn sẵn sàng đáp ứng và thỏa mãn các nhu cầu của khách hàng Power Mill là một phần mềm trong gói sản phẩm của Delcam, đây là phần mềm CAM hổ trợ gia công phay trên máy CNC

Vì nó chỉ hổ trợ phay nên giao diện và cách thức sử dụng phần mềm cũng gần gũi với người sữ dụng hơn Đây cũng là một lợi thế của Power Mill Phần mềm POWER MILL SP9 là một trong số phần mềm mạnh, cho phép tự động nhận được chương trình gia công điều khiển chuyển động các máy công cụ CNC, sau khi chúng ta thiết lập bản vẽ của chi tiết máy, chọn phôi, vật liệu, dao cụ và kiểu chạy dao

1.2 Lý do chọn đề tài

 Trong chu kì hình thành sản phẩm, việc lập trình gia công là khâu vô cùng quan trọng Nó quyết định sản phẩm có đạt các yêu cầu kĩ thuật hay không Trước đây khi các phần mềm CAM chưa phát triển nên những người lập trình phải gõ từng câu lệnh lên máy CNC (Lập trình bằng tay), việc này chỉ đạt kết quả đối với những chi tiết đơn giản còn đối với những chi tiết phức tạp có khi phải tốn tới mấy ngàn câu lệnh nên người lập trình bằng tay không thể quản lí hết có thể

sẽ mắc sai sót ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm thậm chí là hỏng Do đó việc ứng dụng các phần mềm CAM để lập trình sẽ khắc phục những vấn đề trên Hiện nay, các phần mềm CAM xuất hiện rất nhiều nhưng chỉ có một số là được phổ biến và nhiều người biết đến Qua một thời gian tìm hiểu nhóm nghiên cứu

đã chọn phần mềm POWER MILL SP9 để làm đề tài tốt nghiệp vì đây là một phần mềm CAM rất mạnh nó rất dễ sử dụng với giao diện trực quan thích hợp với việc học tập, nghiên cứu cũng như ứng dụng vào thực tế

1.3 Mục đích nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu

 Mục đích trước mắt: Tìm hiểu và sử dụng thành thạo phần mềm để hoàn thành tốt Bên cạnh đó rèn luyện khả năng khai thác và sử dụng phần mềm đồng thời nắm được các bước gia công một chi tiết hoàn chỉnh cũngnhư khả năng trình bày một tài liệu

 Mục đích lâu dài: Học hỏi thêm một phần mềm để làm hành trang cho tương lai khi đi xin việc tại các công ty có sử dụng phần mềm POWERMILL

 Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm POWER MILL, các tài liệu hướng dẫn và các chi tiết gia công

1.4 Phương pháp nghiên cứu

 Tham khảo tài liệu: Tài liệu Help của POWER MILL, các tài liệu khác có liên quan như: Sách viết về phần mềm, giáo trình CAD/CAM

 Tra cứu tài liệu trên các trang Web liên quan

 Thực hành trên máy tính: Trực tiếp làm việc trên máy tính để kiểm tra lí thuyết

 Tiến hành gia công trên máy phay CNC 3 trục

1.5 Giới hạn đề tài

 Do điều kiện và thời gian có hạn nên nhóm nghiên cứu chỉ nghiên cứu các phần sau:

 2D Toolpath: Các chu trình gia công 2D

 3D Toolpath: Các chu trình gia công 3D thô (Roughing Toolpath) và tinh (Finishing Toolpath)

 Multiaxis Toolpath: Các chu trình gia công trên trục thứ 4

 Lập các bước gia công các chi tiết mẫu thông qua các bản vẽ gia công

 Gia công sản phẩm hoàn chỉnh

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Khái niệm về đồ gá

2.1.1 Định nghĩa và phân loại đồ gá

Để nâng cao độ chính xác của chi tiết gia công tăng năng suất lao động, người

ta dùng đồ gá để gá lắp vật làm, gá lắp dao, gá lắp dụng cụ kiểm tra , gọi chung

là đồ gá

 Đồ gá để gá lắp chi tiết gia công trên máy gọi là đồ gá máy

 Đồ gá lắp dao gọi là đồ gá dao

 Đồ gá lắp ráp

 Đồ gá lắp các dụng cụ kiểm tra

Theo mức độ chuyên môn hóa thành phần 3 loại

 Đồ gá vạn năng ( mâm cặp, ê tô,)

 Đồ gá chuyên dụng ( gia công chi tiết trong một nguyên công)

 Đồ gá vạn năng lắp ghép

2.1.2 Mục đích sử dụng đồ gá

Giảm sức lao động, nâng cao độ chính xác gia công, giảm thời gian Tăng năng suất lao động, sử dụng đồ gá để mở rộng phạm vi của máy, nâng cao hiệu suất của máy

 Các bộ phận của đồ gá

- Bộ phận định vị việc làm: Có nhiệm vụ xác định ví trí của chi tiết gia công trên máy so với dao cắt

- Bộ phận kẹp chặt: Có nhiệm vụ giữ chặt chi tiết trong gia công

- Bộ phận dẫn hướng: Dần hướng cho dao cắt trong quá trình thực hiện cắt gọt

- Một số chi tiết phụ: Dùng để tháo nhanh sản phẩm, tăng độ cứng vững của đồ gá

- Thân đồ gá: Để lắp ráp các chi tiết của đồ gá

2.1.3 Định vị chi tiết gia công

 Khái niệm: Để đảm bảo độ chính xác của chi tiết gia công, cần phải

xác định đúng được ví trí tương đối của chi tiết gia công so với dao cắt Vì vậy, định vị là xác định vị trí tương đối của chi tiết gia công

so với dao cắt

2.2 Chuyển động của vật rắn trong không gian

 Mỗi vật thể trong không gian đều có thể chuyển động theo sáu hướng cơ bản, nếu ta đặt các chuyển động của vật rắn đó hệ quy

chiếu OX,OY,OZ thì vật rắn có sáu chuyển động trong hệ là

Hình 2.1 Các hướng chuyển động của vật rắn

 Nếu ta dùng các mối liên kết ràng buộc vật rắn không cho vật rắn chuyển động tự do thì vị trí của vật rắn được xác định trong không gian

 Nếu chi cần 1 hay 1 số chuyển động của vật rắn đó chuyển động tự

do thì vật rắn đó sẽ có vô số ví trí trong không gian

2.2.1 Nguyên tắc định vị 6 điểm

Hình 2.2 Định vị vật 6 điểm trong không gian

2.2.2 Yêu cầu của mặt định vị

 Mặt định vị phải có tính chống mòn cao để giữ được độ chính xác lâu dài

 Mặt định vị phải đặt ở những ví trí sao cho khi mòn, hỏng dễ sữa chữa

 Mặt định vị phải sạch

 Mặt định vị phải bố trí sao cho lực cắt và lực kẹp hướng vào mặt định vị

2.2.3 Các chi tiết định vị gia công đồ gá

 Các chi tiết định vị của đồ gá thường làm bằng thép 20X; Y7A Độ cứng 58÷62 HRC, bề mặt làm việc được thấm C sâu từ 0,8÷1,2mm

 Các chi tiết định vị chia làm 2 loại

 Chi tiết định vị chính: Làm nhiệm vụ hạn chế các bậc tự do

 Chi tiết định vị phụ: Không có tác dụng hạn chế các bậc tự do, không làm thay đổi ví trí các chi tiết gia công đã được xác định chỉ làm tăng độ cứng vững của đồ gá

 Chốt đỡ đầu khía nhám ( hình 2.3 c) dùng đề định vị mặt phẳng thô loại này

có tích diện lớn nên lâu mòn.Để thay thế chốt khi mòn, người ta sử dụng chốt đỡ có bạc lót ( hình 2.3 c)

 Chất dẻo: Là một loại vật liệu hỗn hợp được tạo thành từ các polymer cùng với các chất phụ gia phù hợp với mục đích sử dụng như: chất độn, chất gia cường, chất ổn định, chất bôi trơn, chất hóa dẻo, chất chống tĩnh điện, chất tạo màu

 Chất dẻo còn có tên gọi phổ biến ở nước ta là nhựa

- Vật liêu polyme ( vật liệu cao phân tử ): chiếm tỷ lệ lớn

- Vật liệu gia cường dùng để làm tăng một số tính chất cơ tính và để tiết kiệm vật liệu polimer, chiếm từ 20% ÷ 30% đối với vật liệu dẻo và từ 30% ÷ 60% đối với vật liệu nhiệt rắn

- Các chất phụ gia cần thiết: chiếm từ 5% ÷6% bao gồm: chất ổn định, ánh sáng, thời tiết, chất bôi trơn, dẻo hóa để gia công được dễ dàng và góp phần vào tính hoàn thiện của vật liệu

 Polymer: Là hợp chất hữu cơ mà được hình thành do sự liên kết hóa học bền vững giữa các đơn vị polyme với công thức phân tử hoàn toàn giống nhau, các đơn vị này nối với nhau thành chuỗi dài chứa hàng ngàn đơn vị nên được gọi là cao phân tử

 Cấu trúc phân tử của polyme được mô phỏng như sau :

Độ dai va đập

- Hiện trạng chống lại tải trọng của chất dẻo có thể kiểm tra qua độ dai va đập

Mô đun đàn hồi E

- Mô đun đàn hồi đặc trưng cho độ cứng của vật liệu hay tính chất của vật liệu mà dưới tác dụng của lực thì sự biến dạng của mẫu xảy ra ở mức độ nào đó

- Đối với vật liệu đàn hồi nếu theo định luật húc thì ứng suất tỉ lệ thuận với

độ giản dài

Độ cứng

- Là tỷ lệ giữa lực gây ra độ sâu bị lún vào mặt phẳng, độ cứng đối với chất dẻo là vật dễ bị biến dạng trở lại đàn hồi khi không có lực tác dụng

CHƯƠNG 3 GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT CÔNG TY TNHH SX HÀNG TIÊU DÙNG

BÌNH TIÊN 3.1.Tổng quan

3.1.1.Giới thiệu Công Ty TNHH sản xuất hàng tiêu dùng Bình Tiên

Công ty sản xuất hàng tiêu dùng Bình Tiên, gọi tắt là "Biti's", là Công ty hàng đầu

về giày dép tại Việt Nam được thành lập tại Q.6 TP HCM từ năm 1982 Lúc ban đầu là hai tổ hợp tác nhỏ Bình Tiên và Vạn Thành, với số công nhân ban đầu chỉ có 20 người Sau 29 năm phấn đấu đầy cam go và thử thách, vượt qua muôn vàn khó khăn và gian nan, nay đã trở thành một nhóm Công ty gồm 2 đơn vị thành viên : Biti's và Dona Biti's CBCNV đã tăng lên 9000 người Trong nước có 3 Trung tâm Thương mại, 1 Trung tâm Kinh doanh, 2 chi nhánh và hơn 4000 đại lý phủ khắp đất nước Sản phẩm Biti's tiêu thụ đến hơn 40 quốc gia và khu vực trên thế giới, trong đó có những thị trường nổi tiếng và khó tính nhất

Tại Trung Quốc, Biti's đã thiết lập 4 Văn phòng Đại diện thường trú ở Quảng Châu, Côn Minh, Nam Ninh và Hà Khẩu Thương hiệu "Biti's" đã được đăng ký tại nước Cộng hòa Nhân dân Trung Hoa vào năm 1999, được quyền bảo hộ thương phẩm và có

25 Tổng Kinh tiêu và hơn 300 nhà Kinh tiêu

Hiện nay Biti's là một Công ty hàng đầu của Việt Nam trong ngành sản xuất kinh doanh giày dép Với sự lớn mạnh của mình, Biti's đã chuyển sang một lĩnh vực mới là đầu tư bất động sản, xây dựng các Trung tâm Thương mại và chung cư tại Miền Bắc, Miền Trung và Miền Nam, đáp ứng nhu cầu kinh doanh và nhà ở của khách hàng theo

xu thế phát triển kinh tế của đất nước Việt Nam đang hội nhập thị trường thế giới

Hình 3.1 Công ty Bình Tiên 3.1.2 Lịch sử phát triển

Khởi nghiệp từ hai tổ hợp sản xuất : Bình Tiên và Vạn Thành, thành lập vào tháng 01 năm 1982 tại đường Bình Tiên Quận 6 - TP Hồ Chí Minh với 20 công nhân, chuyên sản xuất các loại dép cao su đơn giản

 Năm 1986, hai tổ hợp tác sát nhập lại thành Hợp Tác Xã cao su Bình Tiên hoạt động tại Quận 6, chuyên sản xuất các loại dép, hài với chất lượng cao, tiêu thụ trong nước và xuất khẩu sang các nước Đông Âu và Tây Âu

 Năm 1989, Hợp Tác Xã Cao su Bình Tiên là đơn vị ngoài quốc doanh đầu tiên của cả nước được Nhà nước cho quyền trực tiếp xuất - nhập khẩu

 Năm 1990, để cạnh tranh với hàng ngoại nhập, Hợp Tác Xã Cao su Bình Tiên đầu tư mới hoàn toàn công nghệ của Đài Loan và thực hiện sản xuất sản phẩm mới - giày dép xốp EVA

 Năm 1991, thành lập Công ty Liên doanh Sơn Quán - đơn vị liên doanh giữa HTX Cao su Bình Tiên với Công ty SunKuan Đoài Loan - chuyên sản xuất hài, dép xuất khẩu Đây là Công ty Liên doanh đầu tiên giữa một đơn vị kinh tế tư nhân Việt Nam với một Công ty nước ngoài (thời hạn 18 năm)

 Năm 1992, HTX Cao su Bình Tiên chuyển thể thành Công ty Sản xuất

Hàng tiêu dùng Bình Tiên (Biti's) chuyên sản xuất dép xốp các loại, Sandal thể thao, da nam nữ thời trang, giày thể thao, giày tây, hài tiêu thụ trong và ngoài nước

 Năm 1995, Công ty TNHH Bình Tiên Đồng Nai (Dona Biti's) được thành lập chuyên sản xuất dép xốp các loại, Sandal Thể thao, da nam nữ thời trang, giày thể thao, giày tây, hài tiêu thụ trong và ngoài nước

 Năm 2000, thành lập Văn phòng Đại diện tại Vân Nam, Trung Quốc

 Năm 2001, Biti's được Tổ chức BVQI và QUACERT cấp giấy chứng nhận đạt tiêu chuẩn hệ thống quản lý chất lượng quốc tế ISO 9001 :

2000

 Năm 2002, thành lập Trung tâm Thương mại Biti's Tây Nguyên

 Năm 2005, thành lập Trung tâm Thương mại Biti's Miền Bắc

 Năm 2006, thành lập Trung tâm Thương mại Biti's Lào Cai

 Năm 2006, thành lập Trung tâm Kinh doanh Biti's Đà Nẵng

 Năm 2008, thành lập Chi nhánh Biti's Miền Tây

 Năm 2009, thành lập Chi nhánh Biti's Miền Nam

 Sau 29 năm hoạt động (1982 - 2011), Biti's đã trở thành nhóm Công ty gồm 2 đơn vị thành viên :

- Công ty TNHH SX HTD Bình Tiên (Biti's)

- Công ty TNHH Bình Tiên Đồng Nai (Dona Biti's)

3.2 Quy trình hoạt động sản xuất sản phẩm tại công ty

3.2.1 Quy trình hoạt động tại công ty

3.2.2 Giải thích quy trình

Dây chuyền sản xuất giày ép gồm có 3 công đoạn:

- Công đoạn một gồm có bốn bước công việc: Bồi nguyên liệu, cắt chặt, dây da

và kiểm tra bán thành phẩm cắt Ở giai đoạn này là chủ yếu là xử lý nguyên liệu chuận bị cho công đoạn hai

- Công đoạn hai: Là công đoạn may, định hình thô sơ phần giày bằng việc dập và gập da vãi, gián cắt miếng vãi, công đoạn này gốm có 3 bước công việc: thủ công , may , kiểm tra

- Công đoạn ba: Là công đoạn kế tiếp, các công đoạn trên để sản xuất ra một sản

phẩm hoàn chỉnh gồm mười bốn bước công việc từ sản xuất chính đến các công việc xử lý công nghệ bảo quản vệ sinh và kiểm tra chất lượng đến công việc cuối cùng là đóng thùng nhập kho thành phẩm

3 3 Đặc điểm cơ cấu tổ chức của công ty

 Công ty giày BÌNH THIÊN có mô hình quản lý rất gọn nhẹ được tổ chức bố trí

khoa học phù hợp yêu cầu quản lý của Công ty trong tình hình chung

 Đúng đầu bộ máy quản lý là giám đốc Công ty giữ vai trò lãnh đạo chung toàn Công ty và chỉ đạo đến từng phân xưởng, tổ sản xuất Giám đốc là người đại diện Công ty chịu trách nhiệm trước nhà nước

3.3.1 Các phòng ban tổ chức

Phòng tổ chức hành chính: Theo dõi tình hình tăng, giảm số lượng công nhân viên trong Công ty, quản lý hồ sơ nhân sự, cùng với ban Giám đốc quyết định xét duyệt, tuyển chọn công nhân, quản lý con dấu của Công ty, chịu trách nhiệm về văn thư, lưu trữ hồ sơ của toàn Công ty và tiếp nhận các công văn khác

- Phòng kỹ thuật cơ điện: Theo dõi hệ thống điện phục vụ sản xuất, kiểm tra kỹ thuật, các thông số trên máy móc thiết bị sản xuất đúng mẩu mã, phòng kỹ thuật có nhiệm vụ cùng phó Giám đốc phụ trách kỹ thuật sáng chế và cải tiến mẩu mã xây dựng và kiểm tra định mức vật tư, định mức lao động

- Phòng kế hoạch và kho vận: Lập kế hoạch sản xuất, khai thác nguồn và thu mua vật tư cho sản xuất, xây dựng chiến lược phát triển lâu dài cho Công ty, giúp giám đốc theo dõi quá trình sản xuất, quản lý kho hàng, vận tải,phụ trách công tác hoạt động giữa Công ty và các đơn vị khác , thực hiện các nghiệp vụ xuất nhập khẩu

- Phòng tài vụ: Quản lý toàn bô tài sản, vốn của Công ty, chịu trách nhiệm trước giám đốc về chế độ hoạch toán kinh tế nhà nước, thường xuyên kiểm tra việc chi tiêu của công ty, tăng cường công tác quản lý vốn, sử dụng vốn có hiệu quả

để bảo toàn và phát triển vốn cho kinh doanh Phòng tài vụ giúp cho Giám đốc nắm được toàn bộ hoạt động sản xuất kinh doanh của Công ty

- Phòng bảo vệ: Chịu trách nhiệm về toàn bộ tài sản, trật tự an ninh,và tổ chức thực hiện tốt công tác phòng cháy chữa cháy

- Phòng đời sống : Theo dõi các vấn đề đời sống xã hội của các cán bộ công nhân viên chức, phối hợp với các phòng khác trực tiếp lắng nghe ý kiến của cán bộ công nhân để đề xuất ý kiến tổ chức phù hợp giữa công tác sản xuất và đời sống lao động

3.3.2 Giới thiệu sản phẩm của công ty

3.3.2.1 Các sản phẩm giày dép

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG

4.1 Cơ sơ thiết kế khuôn

4.1.1 Khái niệm về khuôn

 Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, ở đó nhựa được phun vào, được làm nguội rồi sau đó đẩy ra Khuôn là một dụng cụ để định hình một loại sản phẩm, nó được thiết kế sao cho có thể sử dụng cho một số lượng chu trình yêu cầu Kích thước của khuôn phụ thuộc vào kích thước, hình dáng của sản phẩm

 Số lượng yêu cầu là yếu tố quan trọng để xem xét, bởi vì sản xuất hàng loạt nhỏ không cần đến khuôn nhiều

- Thân khuôn: nơi có bố trí lòng khuôn, thân khuôn được phân ra thành hai nửa, một nửa tĩnh tại và một nửa di động

- Đế khuôn: kẹp chặt khuôn vào trong các bàn máy khi ta tiến hành gia công

- Hệ thống đẩy sản phẩm: chức năng của hệ thống đẩy là lấy sản phẩm ra sau khi khuôn mở

- Hệ thống làm khuôn nguội : có tác dụng làm nguội sau khi ta tiến hành gia công xong

4.1.2 Phân loại khuôn

 Khuôn hai tấm : Là loại thông thường nhất, dạng này cuốn phun được kéo ra khỏi lỗ phun trong khi khuôn đang mở và cuốn phun có thể rơi

xuống cùng chi tiết

Hình 4.1 Cấu tạo khuôn hai tấm

1.Bạc cuống phun 6 Tấm khuôn sau

2.Vòng định vị 7 Tấm đỡ

3.Tấm kẹp phía trước 8 Tấm đẩy

4.Tấm khuôn trước 9 Khối đỡ

5.Chốt dẫn hướng 10 Bạc dẫn hướng

 Khuôn ba tấm được sử dụng khi cần thiết bố trí cổng nhựa ở trung tâm hoặc cổng nhựa cho các đường chảy riêng vào trong lòng khuôn Đối với những chi tiết vách mỏng có dòng chảy nhựa rộng và dài Hai hoặc nhiều cổng nhựa có hướng vào trong chi tiết có thể tạo nên lưu lượng dòng chảy bằng nhau và tránh được hiện tượng phân luồng dòng chảy, khuôn ba tấm rất phù hợp với nhiểu trường hợp

 Hệ thống này gồm khuôn sau, khuôn trước Nó được tạo ra hai khoảng sáng khi khuôn mở, một khoảng sáng để lấy sản phẩm ra và khoảng sáng kia để lấy kênh nhựa ra Nhược điểm của hệ thống khuôn ba tấm là khoảng cách giữa vòi phun của máy và lòng khuôn của máy rất dài, nó làm giảm áp lực khi phun khuôn và tạo ra nhiều phễu liệu

 Khuôn nhiều tầng: Khi yều cầu một số lượng sản phẩm lớn và để giữ giá thành sản phẩm thấp , hệ thống khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy , với hệ thống khuôn này chúng ta có một hệ thống đẩy ở mỗi mặt của khuôn

Hình 4.3 Khuôn nhiều tầng 4.2 Các bộ phận cơ bản của khuôn

- Khuôn gồm hai bộ phận chính: Một phần là lõm và sẽ xác định hình dạng ngoài của sản phẩm được gọi là lòng khuôn, phần xác định bên trong là lõi

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

- Ngoài lõi và lòng khuôn thì còn các bộ phận khác chức năng của chúng được biễu diễn hình sau:

Hình 4.4 Cấu tạo sơ bộ

Hình 4.4 Bộ phận cơ bản của khuôn

 Kết cấu của khuôn đế giày

 Khuôn đế giày dùng trong ép tạo hình, đùn tạo hình, phun tạo hình thì phần quan trọng nhất trước hết là vùng lòng khuôn đảm bảo điền đầy vật liệu có được sản phẩm tạo hình như mong muốn

 Lấy lòng khuôn làm trung tâm, khuôn được tạo thành từ những chi tiết ở vùng lòng khuôn, có thêm thiết bị đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn, bộ phận gia nhiệt, bộ phận gá lắp khuôn trên máy và trang thiết bị khác Ngoài các bộ phận nêu trên còn có thêm bộ phận dẫn vật liệu nóng chảy vào khuôn như đậu rót, rãnh dẫn, cổng phân phối, về cơ bản có sáu bộ phận:

- Vùng lòng khuôn

- Bộ phận dẫn vật liệu

- Thiết bị đẩy, lấy sản phẩm

- Bộ phận điều tiết nhiệt độ của khuôn ( bộ phận thực hiện gia nhiệt hay làm nguội )

- Bộ phận gá lắp khuôn vào máy

- Các chi tiết của khuôn cơ sở

 Trong đó, vùng lòng khuôn là vùng trực tiếp tạo kích thước và hình dáng sản phẩm, nó được hình thành từ hốc khuôn và lõi khuôn, thông thường kết hợp hai

bộ phận đó được gọi là ”cavity” Vì hình dáng lòng khuôn , độ chính xác kích thước và trạng thái bề mặt của nó ảnh hưởng rất lớn đến sản phẩm nên lòng

khuôn là bộ phận quan trọng nhất

4.2.1 Các yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn đế giày

 Đảm bảo chính xác về kích thước, hình dáng biên dạng của sản phẩm

 Đảm bảo độ bóng cần thiết cho cả bề mặt lòng khuôn và lõi để đảm bảo

độ bóng của sản phẩm

 Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa hai nửa khuôn

 Đảm bảo lấy sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng

 Vật liệu chế tạo khuôn phải có tính chống mòn cao và dễ gia công

 Khuôn phải đảm bảo độ cứng vững khi làm việc, tất cả các bộ phận của khuôn không được biến dạng hay lệch khỏi ví trí cần thiết khi chịu lực

ép lớn

 Khuôn phải có hệ thống làm lạnh bao quanh lòng khuôn sao cho lòng khuôn phải có nhiệt độ ổn định để vật liệu dễ đẩy vào lòng khuôn và định hình nhanh chóng trong lòng khuôn, rút ngắn thời gian và tăng năng xuất

 Khuôn phải có cơ cấu hợp lý , không quá phức tạp sao cho phù hợp với mục đích sử dụng

4.3 Quy trình công nghệ gia công khuôn đế giày

4.4 Phân tích các quy trình công nghệ

Bước 1: Thiết lập mô hình hình học của chi tết cần gia công

 Bản vẽ chi tiết của khuôn đế giày

Hình 4.4 Bản vẽ khuôn đế giày

Thiết lập các thông số công nghệ Xuất CT

Gia công

Có thể thiết lập trên các phần mềm CAD như: PowerShape, Creo, Inventor, Catia, rồi Import sang phần mềm PowerMill để tiến hành làm chương trình gia công

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phần mềm PowerShape của hãng DELCAM để thiết lập chi tiết đế giày, ưu điểm của phần mềm là hỗ trợ nhiều module để vẽ surface

Model sau khi vẽ bằng PowerShape

Mặt trên

Hình 4.6 Mặt trên của đế giày Mặt dưới

Hình 4.7 Mặt dưới của đế giày Bước 2: Thiết đặt phôi, cấu hình chương trình, các tham số dao cụ và các tham số công nghệ

Khi đã có mô hình hình học của chi tiết ta tiến hành thiết đặt phôi liệu và các tham số

về máy, dụng cụ, công nghệ như sau…

4.4.1 Thiết đặt phôi và cấu hình chương trình, dao cụ

Hình 4.9 Phôi đã được thiết lập 4.4.2 Cấu hình chương trình, dao cụ…

Để gia công chi tiết nhóm nghiên cứu sử dụng 10 con dao có tham số hình học khác nhau

- Dao EG30R5 là loại dao Tip Radiused có đường kính D=30mm chiều dài L= 150mm, bán kính đỉnh dao là R=5mm

- Dao EF10 là loại dao Endmill có đường kính D=10mm, chiều dài

L=50mm

- Dao EF4 là loại dao Endmill có đường kính D=4mm, chiều dàiL=30mm

- Dao EF2 là loại dao Endmill có đường kính D=2mm, chiều dài

 Với điều kiện công nghệ hiện có là Trung Tâm Gia Công CNC 3 trục

HAMAI 3M của Trường Đại Học Lạc Hồng có các thông số như sau…

o Hệ điều hành sử dụng: Fanuc 11m

o Tốc độ quay lớn nhất của trục chính: Max Speed = 5000 vòng/phút

o Tốc độ đi chuyển lớn nhất của bàn máy: Max FeedRate=3000mm/p

 Với điều kiện công nghệ hiện có ta xác định các thông số về tốc độ khi gia công như sau:

o Tốc độ trục chính: S =4500 vòng/phút

o Tốc độ bàn máy:

o Gia công Thô F=2500 mm/phút, Tinh F=1000mm/phút

o Tốc độ nhấn dao: Plug Feed=250 mm/phút

o Tốc độ dịch chuyển dao nhanh: Skim Feed=5000mm/phút

Hình 4.10.Tốc độ vòng quay

4.4.2.2 Xác định chiều cao dịch chuyển nhanh cho dao

- Chiều cao an toàn theo phương trục Z tính từ mặt trên của phôi là Safe Z = 8.5 mm

- Chiều cao bắt đầu gia công (G01) theo phương trục Z tính từ mặt trên của phôi là Start Z = 3.5 mm

 Xác định điểm bắt đầu gia công và điểm kết thúc khi gia công

- Điểm bắt đầu gia công là Absolute

- Điểm kết thúc khi gia công là Last point safe

4.5 Thiết đặt các tham số công nghệ

4.5.1 Gia công mặt trên

 Chiến lược gia công phá thô ban đầu:

- Chiến lược chạy dao Moldel Area Clearance

- Sử dụng là dao EG30R5

- Đường biên sử dụng là Boundary 1_1

- Cấu hình các thông số như sau

- Chiều cắt (Cut direction) any

- Dung sai (tolerance) 0.1mm

- Lượng dư (thickness) 0.16mm

- Bước cắt (stepover) 20mm

- Chiều sâu 1 lần cắt (stepdown) 0.25mm

Hình 4.11 Chiến lƣợc gia công phá thô

- Bắt đầu ăn dao (lead in) theo kiểu Ramp với cấu hình:

- Có 8 nguyên công chính

- Kết quả tính toán và mô phỏng đường chạy dao

Hình 4.12 Kết quả gia công thô