Bài tập lớn: Thiết kế chi tiết và tạo khuôn ép nhựa, lập chương trình gia công các chi tiết trong chi tiết binh đựng nước

Phần I: Lời nói đầu: - CAD/CAM được viết tắt từ computer aided design / computer aided manufacturing, tức là một kỷ thuật thiết kế và sản xuất thông qua sự trợ giúp máy vi tính. Từ những ngày đầu ra đời, kỷ thuật này đã được sử dụng trong lĩnh vực quân sự. Và hiện nay, nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô để thiết kế và sản xuất những bộ phận động cơ. - Hiện nay với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, hệ thống CAD/CAM tích hợp được phát triển rất nhanh chóng. Nó đã tạo nên sự liên thông từ quá trình thiết kế cho đến chế tạo trong lĩnh vực cơ khí. Xu thế hiện nay các nhà kỹ thuật phát triển chủ yếu là hệ thống CAD/CAM tích hợp. Những phần mềm CAD/CAM tích hợp đang sử dụng phổ biến hiện nay như: Mastercam, Edgecam, Solidcam, Delcam, Surfcam, Vercut, Topmold, Cimatron, Catia/Auto NC, Pro/Engenieer, Hypercam, v.v... - Chúng e xin chân thành cảmơn sự giúpđỡ của thầy giáoĐào Ngọc Hoànhđã giúpđỡ chúng em để có thể hoàn thànhđược bài tập lớn này. Trong quá trình làm bài do lầnđầu tiên thiết kế nên vẫn có sự sai sót mong thầy giáo và các thầy trong tổ bộ môn công nghệ giúpđỡđể bọn em có thể rút kinh nghiệm và hoàn thành tốt bài của mình hơn nữa..

Trang 1

Bài tập lớn: Công nghệ CadCam Giáo viên hướng dẫn: Đào Ngọc Hoành

Nhóm: 11_ Cơ khí 2- K7

Tên nhóm: Nhóm

Sinh viên: Nguyễn Đức Tiến_0741010110

Nguyễn Minh Tiến_0741010161

Môn: Công Nghệ CAD/CAM

Đề tài: Thiết kế chi tiết và tạo khuôn ép nhựa, lập chương trình gia công các chi tiết trong chi tiết: binh đựng nước

Phần I: Lời nói đầu:

- CAD/CAM được viết tắt từ computer aided design / computer aided

manufacturing, tức là một kỷ thuật thiết kế và sản xuất thông qua sự trợ giúp máy vi tính Từ những ngày đầu ra đời, kỷ thuật này đã được sử dụng trong lĩnh vực quân sự Và hiện nay, nó được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp ô tô để thiết kế và sản xuất những bộ phận động cơ

- Hiện nay với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, hệ thống CAD/CAM tích hợp được phát triển rất nhanh chóng Nó đã tạo nên sự liên thông từ quá trìnhthiết kế cho đến chế tạo trong lĩnh vực cơ khí Xu thế hiện nay các nhà kỹ thuật phát triển chủ yếu là hệ thống CAD/CAM tích hợp Những phần mềm CAD/CAM tích hợp đang sử dụng phổ biến hiện nay như: Mastercam,

Edgecam, Solidcam, Delcam, Surfcam, Vercut, Topmold, Cimatron,

Catia/Auto NC, Pro/Engenieer, Hypercam, v.v

Trang 2

- Chúng e xin chân thành cảmơn sự giúpđỡ của thầy giáoĐào Ngọc Hoànhđã giúpđỡ chúng em để có thể hoàn thànhđược bài tập lớn này Trong quá trình làm bài do lầnđầu tiên thiết kế nên vẫn có sự sai sót mong thầy giáo và các thầy trong tổ bộ môn công nghệ giúpđỡđể bọn em có thể rút kinh nghiệm và hoàn thành tốt bài của mình hơn nữa

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

- Nhu cầu thực tế và hiệu quả kinh tế mà hiệu quả ép phun mang lại

- Bằng cách quan sát thông thường nhất , chúng ta có thể thấy rất nhiều sản phẩm nhựa xung quanh chúng ta Từ các dụng cụ đơn giản là dụng cụ học tập như: thước, bút, compa… hay đồ chơi trẻ em…cho đến những sản phẩm phức tạp như: bàn, ghế, vỏ tivi, máy vi tính hay các thiết bị dung trong ôtô,

xe máy…đều được là bằng nhựa Hầu hết các sản phẩm này đều có hình dáng và màu sắc rất phòng phú và chúng đã góp phần làm cho cuộc sống củachúng ta trở nên đẹp và tiện nghi hơn.Điều này đồng nghĩa với việc sản phẩm nhựa mà phần lớn được tạo ra bằng công nghệ ép phun đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta Với các tính chất như: độ dẻo dai, nhẹ, có thể tái chế, không có những phản ứng hóa học với không khí trong điều kiện bình thường Vật liệu nhựa đã thay thế các vật liệukhác như: sắt, nhôm, gang, đồng…đang ngày càng cạn kiệt trong tự nhiên

Do đó ta có thể nói rằng nhu cầu sử dụng vật liệu nhựa trong tương lai sẽ cònrất lớn.Điều này đưa đến một hệ quả là giá thành khuôn sẽ không được cho

là quá đắt bởi lợi nhuận mà nó mang lại là rất lớn vì từ một khuôn ép phun ta

có thể cho ra hàng chục, thậm chí hàng trăm ngàn sản phẩm nhờ máy ép nhựa

Trang 3

- Tóm lại, nhu cầu về sản phẩm nhựa của con người là mãi mãi cho đến khinào người ta có thể tìm ra một vật liệu khác có đặc tính tương tự và tốt hơn

có thể thay thế cho nhựa Tuy nhiên, song song với nhu cầu ấy, điều chúng

ta cần quan tâm thêm nữa là phải sử dụng nhựa một cách hợp lý nhất đểtránh những hệ lụy không tốt cho môi trường

- Khả năng công nghệ:

- Tạo ra những sản phẩm có hình dáng phưc tạp tùy ý

- - Trên cùng một sản phẩm hình dáng giữa mặt trong và mặt ngoài có thểkhác nhau (đây là một thế mạnh một thế mạnh so với các công nghệ sản xuấtnhựa khác)

- Khả năng tự động hóa và chi tiết có tính lặp lại cao

- Sản phẩm sau khi ép phun có màu sắc rất phong phú và độ nhẵn bóng bề mặtrất cao nên không cần gia công lại

Phù hợp cho sản xuất hàng khối và đơn chiếc (trong những trường hợp đặcbiệt)

- Các thành phần cơ bản của khuôn:

Trang 4

Chức năng của các yếu tố cơ bản.

1 Vít lục giác : lien kết các tấm khuôn và tạo tính thẩm mỹ

2 Vòng định vị : định tâm giữa bạc cuống phun và vòi phun

3 Bạc cuống phun : dẫn nhựa từ máy ép phun vào các kênh dẫn nhựa

4 Khuôn cái : tạo hình cho sản phẩm

5 Bạc định vị : đảm bảo vị trí tương quan giữa khuôn đực và khuôn cái

6 Tấm kẹp trước : giữ chặt phần cố định của khuôn vào máy ép nhựa

7 và 11 : Vỏ khuôn cái và vỏ khuôn đực : thường được làm bằng vật liệu rẻ tiềnhơn so với khuôn cái nên giúp giảm giá thành khuôn nhưng vẫn đảm bảo hiệu quảkinh tế của khuôn

8 Chốt hồi : hồi hệ thống đẩy về vị trí ban đầu khi khuôn đóng

9 Khuôn đực : tạo hình cho sản phẩm

Trang 5

10 Chốt định vị : chui vào bạc định vị khi khuôn đóng , giúp khuôn đực và khuôncái lien kết một cách chính xác

12 Tấm đỡ : tăng bền cho khuôn trong quá trình ép phun

13 Gối đỡ : tạo khoảng trống để tấm đẩy hoạt động

14 Tấm giữ : giữ các chốt đẩy

15 Tấm đẩy : đẩy các chốt đẩy để lói sản phẩm rời khỏi khuôn

16 Tấm kẹp sau : giữ chặt phần di động của khuôn trên máy ép nhựa

17 Gối đỡ phụ : tăng bền cho khuôn trong qua trình ép phun

- Quy trình công nghệ thiết kế khuôn như sau:

Trang 6

- Làmđại diện cho chi tiết thân cặp nồng:

Các bước thiết kế chi tiếtđược thực hiện trên phần mềm PTC CREO 3.0 như sau:

- Bước 1: Tạo một sketch mới trong phần mềmđể tạo môi trường vẽ:

- Đặt tên là “ngocck2k7” và bỏ Check “Use default templete” sau đó nhấn OK

Và ra môi trường vẽ 2 D:

Tạo mặtphẳngvẽ , sau đó vẽ biên dạng ngoài chi tiết:

- Sử dụng lệnhExtrude ta ra đc biên dạngkhối của chi tiết:

Trang 7

- Tiến hành Extrude nhiều lần với biên dạng khác ta được chi tiết

Các chi tiết khác thiết kế tương tự ta cóđược chi tiết lắp ghépđây

Trang 8

- Chuẩn bị chi tiếtđến bước tách khuôn bằng Mold Cavity.

Trang 9

Phần IV: Tách khuôn chi tiết bằng Mold Cavity

- Tách khuôn trong bước thiết kế khuôn là rất quan trọng Bước này cho phép

ta tạođược phôi khuôn, xácđịnhđược mặt phân khuôn đểđưa vào mô hình khuôn ép nhựaở phần thiết kế sau

- Phải xácđịnhđượcđúng mặt phân khuôn trong bước này là rất quan trọng Bởi vì mặt phân khuôn chính là mặtđể phân cách các nửa khuôn với nhau để tạo ra chi tiết, mặt phân khuôn cần chính xácđể khi tách phôi ra khỏi khuôn 1cách dễ dàng và không gay ra biến dạng dẫnđếnđộ chính xác của chi tiết không đảm bảo và làm cho tuổi thọ của khuôn và của chi tiết không cao

- Ta lấy chi tiết thân làm chi tiếtđiển hìnhđể thiết kế khuôn cho chi tiết này

- Bản vẽ chi tiếtđã giới thiệuở phần trên

Sau đây là các bước thiết kế và tách khuôn chi tiết sử dụng trong môi trường Mold Cavity trong phần mềm PTC CREO 3.0

- Khuôn chi tiết này ta chọn là khuôn 2 nửa, bởi vì chi tiết này chỉ cần 2 nửa là

có thể táchđược khuôn rồi Vì vậy sau đó thiết kếáo khuôn sẽ là sử dụng khuôn 2 tấm

Trang 10

- Khởiđộng phần mềm lên, sau đó tạo một file mới, chọn môi trường thiết kế

là môi trường Manufacturing, chọn thẻ Mold Cavity là tạo khuôn và mặt phân khuôn cho chi tiết theo như hìnhảnh sau từ phần mềm:

-Sau đó môi trường tạo khuôn hiện ra:

Trang 11

- Lấy chi tiết ra bằng cách chọn: Refrence Model →Locate Refrence Model

→Sau đó chọn chi tiết cần chọn ra

- Tạo phôi khuôn thủ công bằng cách chọn lệnh:Workpiece→ Creat

workpiece→ ok rồi chọn Tạo KhốiExtrude để tạo phôi ta được như sau:

Trang 12

Tuỳtheo mình chọn phôi tròn xoay hay phôi dạng khối hộp cho chi tiết, nhưngởđây ta chọn phôi dạng khối hộp cho chi tiết này ta được:

- Tiếp theo: Tạo mặt phẳng phân khuôn:

Trang 13

Vàđược mặt phân khuôn:

Trang 14

- Tách 2 nửa khuôn trên và nửa khuôn dưới ra bằng lệnh Mold

Volume→Mold volume split sau đó chọn mặt phẳng phân khuôn để phân 2 nửa

- Sau khi phân xong 2 nửa khuôn thì ta tiến hành tách hản 2 nửa khuôn so với chi tiết ra để thể hiện 2 nửa khuôn

Trang 15

Lần lượt chọn màu cho nửa khuôn bằng cách vào Render→ Appearence gallery lần lượt ta được 2 nửa:

- sử dụng lệnh Mold Opening để mở 2 nửa khuôn ra nhìn sẽ rõ hơn

- Lưu lại 2 nửa khuôn để sau này tiến hành gia công 2 nửa khuôn đó

- vậy là kết thúc việc tách khuôn bằng MoldCavity , bước quan trọng này là vềphân mặt thách khuôn đúng và hợp lý, sau khi có phôi khuôn và mặt phân khuôn của chi tiết rồi thì ta lưu lại khuôn để làm khuôn ép nựa với sản phẩm chi tiếtđó

Phần V: Tạo khuôn ép nhựaEMX cho chi tiếtđã chọn là Mold Cavity trên

- Để tạo ra được chi tiết thì sau khi tách khuôn cần phải sử dụng Khuôn épđể làm việc gia công chi tiết

- Việc chọn khuôn cho chi tiết làtheo tiêu chuẩnđã tính toán hết Khuôn emx

Trang 16

- Sau đây ta sẽ lấy luôn chi tiết thân vừađược tách khuôn từ phần trên để làmáo khuôn EMX cho chi tiếtđó

- Muốn vậythìtrong phần mềm cần cài thêm cả Môđul EMX tạo ra khuôn mẫuphun ép nhựa theo tiêu chuẩn quốc tế

- Sau đây là quy trình công nghệđể tạoáo khuôn EMX cho chi tiếtđiển hình:

- Bởi vì chi tiết này sử dụng khuôn 2 mảnh tữ là chỉ có 2 nửa khuôn nên trong EMX ta chỉ chọn dạng khuôn 2 tấm để tách và tháo chi tiết khuôn mẫu

Mô phỏng bằng Mold Cavity như sau:

- Chọn môi trường (tạo mới 1 file tạo khuôn) trong phầnEMX General:

Trang 17

Sau đó tạo 1 file new mới : Creat New → gọi tên khuôn

Giao diệnEMX hiện ra:

Trang 18

- Ta gọi chi tiết ra bằng cách vàoAssemble rồi chọn chi tiết, sau đóđưa chi tiết

về gốc toạđộ bằng cáchđưa mặt phẳng của chi tiết trùng với mặt phẳng của gốc toạđộ

- Thiết lập kích thước của khuôn vàđặt kích thước chuẩn của phôi trong mô hình mô phỏng khuôn Vào EMX General→Assembly definition

Chọnkiểukhuôn futaba_s kích thước300x300 và các thông số phôi thực như

Trang 19

Trang 20

- Vỏ khuôn đực: Cavity Plate, chọnđộ dày30mm.

- Gốiđỡ: Tạo khoảng trốngđể tấmđẩy hoạt động Rail, chọn chiều dày70mm

Trang 21

Trang 22

- Tấmđẩy: Đẩy các chốtđẩy rời khỏi khuôn: ChọnEjetor Base plate ,độ dày25mm.

- Tấmtrung gian: Để giữ các chốtđẩy, Ejector retainer plate chọn chiều dày25mm

Trang 23

Trang 24

Ejector Screw MH→ok

Ejector Screw FH→ok

- Bạcđịnhvị :Đảm bảo vị trí tương quan giữa khuôn đực và khuôn cái

Centered leader pin → chọn vị trí đặt bạc định vịở khuôn cái và khuôn

đực→Ok

Trang 25

- Vòngđịnh vị lắp bạc cuống phun: đểđịnh tâm giữa bạc cuống phun và vòi phun

Locating Ring FH → chọnđường kính vòng bạc D=100mm→OK

Locating Ring MH → chọnđường kính vòng bạc D=100mm→OK

- Tạo cuống phun nhựa: Dẫn nhựa từ máyép phun vào các kênh dẫn nhựa

Trang 26

- Chốtđẩy tấmđẩy: Đểđẩy tấmđẩy và hệ thống lên để lấy chi tiết ra ngoài.Knockout→ chọn D=10mm, chiều dài Length= 100mm→OK

- Chốt hồi: Hồiđẩy hệ thống về vị trí banđầu khi khuôn đóng

Ejector leader pin →Chọn tấm cuối cùng→ Chọn đường kính chốt

D=12mm, Chọn chiều dài chốt Length L=100mmđúng đến mặt phân khuôn

2 nửa→OK

Trang 27

- Lò xo chốtđẩyđểđảm bảo chốt có thểtựđẩyđược

Compresion Spring→ D=26 và Length= 87mm →OK

- Tạo chốtđẩy chi tiết: Đẩy chi tiết ra ngoài khi tháo khuôn

Tạo chốtđẩy bằng cách chấm Point ởđáy chi tiết bằng lệnh tạo point bình thường, tạo khoảng 5÷6 Point phân bốđều trên chi tiết

Trang 28

Sau đó chọn sang tap EMX Component → Define→ Chọn các thông số cho trong mục , chọn cácđiểm Point → Đường kính chọn D=1.5mm, chiều dài Length L=80mm →OK , xong rồi làm tương tự với các Point còn lại ta được

hệ thống chốt đẩy

→Vậy là hoàn chỉnh bộ khuôn:

Trang 29

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	23,8 MB