BÀI TẬP LỚN Công Nghệ CADCAM: Thiết kế chi tiết và tạo khuôn ép nhựa, lập chương trình gia công các chi tiết trong chi tiết: sô đựng gạo

Phần I: Lời nói đầu: CADCAM 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 CADCAM 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 CADCAM tích hợp. Những phần mềm CADCAM tích hợp đang sử dụng phổ biến hiện nay như: Mastercam, Edgecam, Solidcam, Delcam, Surfcam, Vercut, Topmold, Cimatron, CatiaAuto NC, ProEngenieer, Hypercam, v.v...

Trang 1

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

Nhóm: 5_ Cơ khí 2- K7

Tên nhóm: Nhóm 5Sinh viên: Dương Văn Hiền_0741010134

Lê Văn Hiếu_0741010168

Nguyễn Bảo Hiếu_0741010175Lớp: Cơ khí 2- K7

Giảng viên hướng dẫn: Đào Ngọc Hoành

-BÀI TẬP LỚN

Môn: Công Nghệ CAD/CAMĐề tài: Thiết kế chi tiết và tạo khuôn ép nhựa, lập chương trình gia công các chi tiết trong chi tiết: sô đựng gạo

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

- Chúng e xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy giáo Đào Ngọc Hoành đã giúp đỡ chúng em để có thể hoàn thành được bài tập lớn này Trong quá trình làm bài do lần đầu tiên thiết kế nên vẫn có sự sai sót mong thầy giáo và

Trang 2

các thầy trong tổ bộ môn công nghệ giúp đỡ để bọn em có thể rút kinh nghiệm và hoàn thành tốt bài của mình.

Chúng em xin chân thành cảm ơn! -

Phần II: Tổng quan về khuôn nhựa và công nghệ ép phun:

A khuôn nhựa

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

Trang 3

- nhu cầu về sản phẩm nhựa của con người là mãi mãi cho đến khi nào ngườita có thể tìm ra một vật liệu khác có đặc tính tương tự và tốt hơn có thể thaythế cho nhựa Tuy nhiên, song song với nhu cầu ấy, điều chúng ta cần quantâm thêm nữa là phải sử dụng nhựa một cách hợp lý nhất để tránh những hệlụy không tốt cho môi trường

- Các thành phần cơ bản của khuôn:

Chức năng của các yếu tố cơ bản.

Trang 4

1 Vít lục giác :cố định các tấm khuôn và tạo tính thẩm mỹ.2 Vòng định vị : định tâm 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

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

- 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 thể khácnhau (đây là một thế mạnh một thế mạnh so với các công nghệ sản xuất nhựakhác)

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

Trang 5

chảy điền đầy long khuôn Một khi nhựa được làm nguội và đông cứng lại trong lòng khuôn thì khuôn được mở ra và sản phẩm được đẩy ra khỏi khuônnhờ hệ thống đẩy Trong quá trình này không có bất kỳ một phản ưng hóa học nào

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

Trang 6

Phần III: Thiết kế chi tiết và bản vẽ lắp chi tiết.

- Làm đại diện cho chi tiết quai sô:Các bước thiết kế chi tiết được thực hiện trên phần mềm PTC CREO 3.0 :- Bước 1: Tạo một sketch mới trong phần mềm để tạo môi trường vẽ:

Vào môi trường vẽ 2 D:Tạo mặt phẳng vẽ , sau đó vẽ biên dạng ngoài chi tiết rồi extrude:

Trang 7

- Sử dụng lệnh extrude ta ra đc biên dạng của quai:

Trang 8

- Vẽ các gờ trên thân quai trên sketch

Trang 9

Sau đó sử dụng lệnh Extrude tạo ra các gờ đó

Trang 10

Vẽ chốt của quai

Trang 11

- Sau đó Extrude ra

- Và chi tiết sau khi vẽ hoàn chỉnh:

Trang 12

Các chi tiết khác thiết kế tương tự ta có được chi tiết lắp ghép đây:-

- Sau đó xuất bản vẽ drawing chi tiết lắp ghép bằng cách tạo một file trong môi trường thiết kế Drawing:

Trang 13

- Xuất bản vẽ chi tiết và ghi kích thước chi tiết như sau:

- Chi tiết được xuất bản vẽ trong môi trường Drawing , và ghi kích thước, dung sai lắp ghép

Trang 14

- Sau đó chi tiết được tách ra thành 4 chi tiết nhỏ: Thân, khay chứa bên trong, nắp, và quai xách Mỗi thành viên trong nhóm sẽ tiến hành vẽ và thiết kế khuôn cho chi tiết của mình.

- Ở đây sẽ mô phỏng thiết kế khuôn cho 1 chi tiết điển hình ở chi tiết sô đựng gạo đó là quai tiết thân

Ta có bản vẽ chi tiết thân như sau:

- Chuẩn bị chi tiết đến bước tách khuôn bằng Mold Cavity

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 tạo được phôi khuôn, xác định được mặt phân khuôn để đưa vào mô hình khuôn ép nhựa ở phần thiết kế sau

- Phải xác định được đúng mặt phân khuôn trong bước này là rất quan trọng Bởi vì mặt phân khuôn chính là mặt để phân cách các nửa khuôn với nhau đểtạo ra chi tiết, mặt phân khuôn cần chính xác để khi tách phôi ra khỏi khuôn 1 cách dễ dàng và không gay ra biến dạng dẫn đến độ 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 tiết điển hình để thiết kế khuôn cho chi tiết này - Bản vẽ chi tiết đã giới thiệu ở phần trên

Trang 15

- Khởi động 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 hình ảnh sau từ phần mềm:

-Sau đó môi trường tạo khuôn hiện ra:

Trang 16

- Lấy chi tiết ra bằng cách chọn: Refrence Model →Locate Refrence Model →Sau đó chọn chi tiết cần chọn ra.

- Tiếp theo là đặt hướng thoát khuôn bằng lệnh Pull Direcction và chọn mặt phẳng hướng thoát khuôn như chi tiết trên đã chọn

Trang 17

Tạo phôi khuôn thủ công bằng cách chọn lệnh:Workpiece → Creat workpiece → ok rồi chọn Tạo Khối Extrude để tạo phôi ta được như sau:

Trang 18

Tuỳ theo mình chọn phôi tròn xoay hay phôi dạng khối hộp cho chi tiết, nhưng ở đây ta chọn phôi dạng khối hộp cho chi tiết này ta được:

Trang 19

- Tiếp theo: Tạo mặt phẳng phân khuôn:Chọn trên thanh chức năng lệnh: Parting Surface→Fill : chọn mặt phân khuôn(mặt tách khuôn)

Chú ý: mặt tách khuôn phải chọn đúng sao cho chi tiết phải được rút ra khỏi khuôndễ dàng khi phun xong chi tiết thành phẩm, nếu chọn sai mặt phân khuôn thì sẽ không tách được khuôn, vì vậy việc chọn đúng mặt phân khuôn là rất quan trọng

- Ở đây chi tiết này thì mặt phân khuôn ta chọn là mặt cắt ngang của phần thanchi tiết, vì chọn mặt này thì khi rút khuôn sẽ dễ dàng mà vẫn đảm bảo tính công nghệ, theo như hình sau:

Trang 20

- Và được mặt phân khuôn:

- 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

Trang 21

Trang 22

- Sau đó ta vào mold component → cavity insert để thêm cả 2 nửa của chi tiết ta vào tách

- 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

- Sau đó dùng lệnh để tách 2 nửa khuôn và đặt tên cho từng nửa khuôn trên khuôn dưới

Trang 23

Trang 24

- chọn màu khuôn 2 nửa khuôn cho dễ phân biệt khuôn 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- Vậy là kết thúc việc tách khuôn bằng Mold Cavity , bước quan trọng này là

về phân mặt tách 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 tiết đó

Phần V: Tạo khuôn ép nhựa EMX cho chi tiết đã chọn là Mold Cavity trên.- Để tạo ra được chi tiết thì sau khi tách khuôn cần phải sử dụng Khuôn ép để

làm việc gia công chi tiết - Việc chọn khuôn cho chi tiết là theo tiêu chuẩn đã tính toán hết Khuôn emx

càng tiêu chuẩn càng đạt độ chính xác cao cho chi tiết sau khi hoàn thành - Sau đây ta sẽ lấy luôn chi tiết thân vừa được tách khuôn từ phần trên để làm

áo khuôn EMX cho chi tiết đó - Muốn vậy thì trong phần mềm cần cài thêm cả Modul EMX tạo ra khuôn

mẫu phun ép nhựa theo tiêu chuẩn quốc tế.- Sau đây là quy trình công nghệ để tạo áo khuôn EMX cho chi tiết điển 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

Trang 25

Mô phỏng bằng Mold Cavity như sau:

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

Sau đó tạo 1 file new mới : Creat New → gọi tên khuôn.Giao diện EMX hiện ra:

Trang 26

- Ta gọi chi tiết ra bằng cách vào Assemble rồi chọn chi tiết, sau đó đưa chi tiết về gốc toạ độ bằng cách đưa mặt phẳng của chi tiết trùng với mặt phẳng của gốc toạ độ.

Trang 27

- Thiết lập kích thước của khuôn và đặt kích thước chuẩn của phôi trong mô hình mô phỏng khuôn Vào EMX General→Assembly definition Chọn kiểu khuôn Hasco kích thước 646×646 và các thông số phôi thực như trong hình

- Tiếp theo là lấy các tấm của khuôn ra 1 cách lần lượt , chỉ phải chỉnh độ dày của các tấm khuôn theo yêu cầu:

- Vỏ khuôn cái: Cavity Plate, chọn độ dày 35mm

Trang 28

- Vỏ khuôn đực: Cavity Plate, chọn độ dày 130mm.

- Tấm đỡ: Dùng để tăng bền cho khuôn trong quá trình ép phun, Support plate chọn độ dày 55mm

- Gối đỡ: Tạo khoảng trống để tấm đẩy hoạt động Rail, chọn chiều dày 140mm

Trang 29

Trang 30

- Tấm đẩy: Đẩy các chốt đẩy rời khỏi khuôn: Chọn Ejetor Base plate , độ dày 30mm.

- Tấm giữ: Để giữ các chốt đẩy, Ejector retainer plate chọn chiều dày 30mm

Trang 31

Trang 32

Clamp Screw FH→ok

Ejector Screw MH→ok

Trang 33

Trang 34

Centering sleeve→ chọn vị trí đặt chốt ở khuôn đực và điều chỉnh kích thước→ ok

Centered leader pin → chọn vị trí đặt chốt định vị ở khuôn đực và khuôn cái→Ok

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

Trang 35

Trang 36

- Tạo cuống phun nhựa: Dẫn nhựa từ máy ép phun vào các kênh dẫn nhựa Sprue Bushing→ chọn đường kính Diameter D=18mm, chiều dài

Trang 37

Ejector leader pin →Chọn tấm cuối cùng→ Chọn đường kính chốt D=25mm, Chọn chiều dài chốt Length L=400mm đúng đến mặt phân khuôn 2 nửa→OK

- Lò xo chốt đẩy để đảm bảo chốt có thể tự đẩy được Compresion Spring→ D=32 và Length= 140mm→OK

- Tạo chốt đẩy chi tiết: Đẩy chi tiết ra ngoài khi tháo khuôn

Trang 38

Tạo chốt đẩy bằng cách chấm Point ở đáy chi tiết bằng lệnh tạo point bình thường, tạo khoảng 5÷6 Point phân bố đều trên chi tiết.

Sau đó chọn sang tap EMX Component → Define→ Chọn các thông số cho trong mục , chọn các điểm Point → Đường kính chọn D=2.5mm, chiều dài Length L=250mm →OK , xong rồi làm tương tự với các Point còn lại ta được hệ thống chốt đẩy

Trang 39

→Vậy là hoàn chỉnh bộ khuôn:

Định dạng
Số trang	39
Dung lượng	9,99 MB