Ứng dụng công nghệ CAD/CAE/CAM trong thiết kế gia công khuôn vỏ máy khoan điện cầm tay
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CAD/CAE/CAM TRONG THIẾT KẾ KHUÔN NHỰA CHI TIẾT VỎ MÁY KHOAN ĐIỆN CẦM TAY Người hướng dẫn: TS NGUYỄN QUANG KHUYẾN Người thực hiện: NGUYỄN HỮU GIÁP Lớp: 13060201 Khố: 17 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018 Khóa luận tốt nghiệp i GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt báo cáo tốt nghiệp em xin chân thành cảm ơn Khoa Khoa Học Ứng Dụng- trƣờng Đại học Tôn Đức Thắng, Bộ môn Vật liệu hữu tạo điều kiện để em có đợt thực khóa luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn Thầy Nguyễn Quang Khuyến tận tình dẫn, giúp đỡ em hồn thành tốt báo cáo Trong trình thực khóa luận, nhƣ q trình hồn thiện báo cáo em cố gắng nhƣng kiến thức nhƣ kinh nghiệm thực tiễn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp Bộ môn thầy cô để em học thêm đƣợc nhiều kinh nghiệm báo cáo đƣợc hoàn thiện Lời cuối để tỏ lòng biết ơn chân thành em xin kính chúc Q Thầy trƣờng Đại học Tôn Đức Thắng dồi sức khỏe nhiệt huyết để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Chân thành cảm ơn! SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp ii GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CAD/CAE/CAM Giới thiệu chung: 1.1 Các định nghĩa CAD, CAM, CAE : 1.1.1 CAD (Computer-Aided Design) 1.1.2 CAM (Computer-Aided Manufacturing) 1.1.3.CAE (Computer-Aided Engineering) 1.1.4 Sử dụng hệ thống CAD/CAM/CAE để phát triển sản phẩm CHƢƠNG II: CÔNG NGHỆ ÉP PHUN VÀ VẬT LIỆU ÉP PHUN 2.1 Cấu tạo chung máy ép phun 2.1.1 Hệ thống khuôn [1,3] 12 2.1.2 Hệ thống kẹp 13 2.1.3 Nguyên lý hoạt động máy ép phun [3] 13 2.2 Vật liệu polymer dùng công nghệ ép phun 14 2.2.1 Nhựa PP (Poly Propylene) [2] 14 2.2.2 Nhựa HDPE (High Density Polyethylene) [2] 15 2.2.3 Nhựa LDPE (Low Density Polyethylene) [2] 16 2.2.4 Nhựa ABS (Acrylonitrile Butadien Styrene) [2] 17 2.3 Cơ sở lý thuyết ảnh hƣởng nhiệt độ đến độ cong vênh sản phẩm 18 2.3.1 Khái niệm độ cong vênh 18 2.3.2 Nguyên nhân gây tƣợng co rút cong vênh sản phẩm 18 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp iii GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến 2.3.3 Đặc điểm tƣợng co rút cong vênh sản phẩm 19 2.3.4 Hiện tƣợng co rút, cong vênh sản phẩm nhựa: 19 2.3.5 Ảnh hƣởng nhiệt độ nhựa đến độ co rút cong vênh sản phẩm 20 2.3.6 Ảnh hƣởng nhiệt độ khuôn đến độ co rút cong vênh sản phẩm 21 CHƢƠNG III: CƠ SỞ THIẾT KẾ KHUÔN MẪU 22 3.1 Giới thiệu chung khuôn mẫu tạo hình 22 3.2 Khuôn cho sản phẩm nhựa 22 3.3 Cấu tạo chung chức khuôn ép phun nhựa 23 3.4 Vai trò phận khuôn: 24 3.5 Hệ thống đẩy khuôn 27 3.6 Hệ thống làm nguội khuôn 28 3.6.1 Các phƣơng pháp làm nguội: 28 3.7 Hệ thống dẫn nhựa 28 CHƢƠNG IV: CÁC LƢU Ý KHI THIẾT KẾ SẢN PHẨM TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN 30 4.1 Khái quát vấn đề liên quan đến thiết kế sản phẩm ép phun 30 4.2 Một số vấn đề cần quan tâm trình thiết kế hình học sản phẩm 30 4.2.1 Góc khn 30 4.2.2 Bề dày thành 31 4.2.3 Góc bo 33 4.2.4 Gân 34 CHƢƠNG V: THIẾT KẾ CHI TIẾT 37 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp iv GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến 5.1 Thiết kế chi tiết (part) môi trƣờng Workbench 37 5.2 Bo tròn cạnh 39 5.3 Tạo vỏ 40 5.4 Tạo gân cho chi tiết 42 CHƢƠNG VI: THIẾT KẾ KHUÔN CHO CHI TIẾT VỎ MÁY KHOAN ĐIỆN CẦM TAY 44 6.1 Thiết kế khuôn tổng thể 44 6.1.1 Phân tích lõi khn (Core) lòng khn (Cavity) 44 6.2 Thiết kế kết cấu khuôn cho sản phẩm 48 6.2.1 Tạo khuôn 48 6.2.2 Tạo mặt phân khuôn cho chi tiết 50 6.3 Lắp ráp chi tiết vào khuôn 51 6.3.1 Lắp trục dẫn hƣớng 51 6.3.2 Lắp bạc dẫn hƣớng 51 6.3.3 Lắp cuống phun 52 6.3.4 Lắp bạc cuống phun 53 6.3.5 Lắp bu lông cố định bạc cuống phun 53 6.3.6 Lắp bu lông cố định miếng ghép khuôn âm kẹp 54 6.3.7 Lắp ráp bu lông cố định miếng ghép khuôn dƣơng kẹp dƣới 54 6.3.4 Lắp chốt hồi 56 6.3.8 Lắp chốt đẩy sản phẩm 56 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp v GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến 6.3.5 Lắp chốt đẩy 57 CHƢƠNG VII: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM MOLDFLOW 59 7.1 Giới thiệu chung: 59 7.2 Lợi ích ứng dụng moldflow 59 7.3 Cơ sở lý thuyết phần mềm MOLDFLOW 60 7.3.1 Lý thuyết phần tử hữu hạn chia lƣới sản phẩm 60 7.3.2 Độ nhớt chất lỏng 60 7.3.3 Lý thuyết truyền nhiệt 61 7.4 Thơng số đầu vào việc phân tích dòng chảy cơng nghệ ép phun 62 7.5 Kết việc phân tích mơ dòng chảy 63 7.6 Sai số kết phân tích MOLDFLOW với thực tế ép phun sản phẩm 63 CHƢƠNG VIII: TẠO MESH VÀ SỬA LỖI TẠO MESH 65 8.1.Khái quát 65 8.2.Tạo lƣới 67 8.3 Thảo luận việc chia lƣới 70 8.4 Chỉnh sửa lỗi xảy lƣới đƣợc chia 72 CHƢƠNG IX: TỐI ƢU HĨA VỊ TRÍ ĐẶT CỔNG PHUN 75 9.1 Khái quát 75 9.2 Quy trình thực phân tích chọn vị trí cổng phun phù hợp 75 9.3 Thiết lập cài đặt cho phân tích vị trí đặt cổng phun 76 9.4 Các kết có đƣợc từ phân tích vị trí cổng phun phù hợp 78 9.5 Chạy phân tích điền đầy nhanh (Fill Fast analysis) 79 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp vi GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến CHƢƠNG X: TỐI ƢU HĨA CÁC THƠNG SỐ Q TRÌNH (PROCESS PARAMETERS) 82 10.1 Khái quát 82 10.2 Chạy phân tích cửa sổ khn ép phun khuôn mẫu 82 10.3 Chọn lựa vật liệu ép phun phù hợp 85 CHƢƠNG XI: TỐI ƢU HĨA Q TRÌNH ĐIỀN ĐẦY KHN 94 11.1 Khái quát 94 11.2 Quy trình để tiến hành tối ƣu hóa điền đầy 95 11.3 Tính tốn hệ thống kênh dẫn nhựa 97 11.4 Các kết có đƣợc từ phân tích điền đầy (Fill Analysis) 100 CHƢƠNG XII: PHÂN TÍCH SỰ ĐỊNH HƢỚNG CỦA SỢI 115 12.1 Khái quát 115 12.2 Tiêu chuẩn thiết kế 115 12.3 Xem xét kết định liên quan đến định hƣớng sợi 115 CHƢƠNG XIII: TỐI ƢU HÓA CÁC THÔNG SỐ LÀM NGUỘI KHUÔN (COOLING ANALYSIS) 120 13.1 Khái quát 120 13.2 Tiêu chuẩn thiết kế 120 13.3 Quy trình tối ƣu hóa thơng số phân tích làm nguội khn 122 13.4 Tính tốn kích thƣớc kênh làm mát khuôn [5,6] 124 13.5 Đánh giá kết nhận đƣợc từ phân tích làm mát 128 13.5.1 Xem lại kết 128 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp vii GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến 13.5.2 Các kết bổ trợ 135 CHƢƠNG XIV: TỐI ƢU HÓA PACKING PROFLIE 144 14.1 Khái quát 144 14.2 Tiêu chuẩn thiết kế 144 14.3 Quy trình tối ƣu hóa profile bảo áp (Packing) 144 14.4 Xác định áp suất packing ban đầu [4] 146 14.5 Xác định thời gian packing ban đầu 148 14.6 Chạy phân tích packing lần 149 14.6.1 Các kết nhận đƣợc từ lần chạy phân tích packing 150 14.7.Chạy phân tích packing thứ hai 156 14.8 Chạy phân tích packing thứ ba 157 14.8.1 Đánh giá chất lƣợng phân tích packing lần 158 CHƢƠNG XV: PHÂN TÍCH CONG VÊNH TRÊN CHI TIẾT 160 15.1 Tiêu chuẩn thiết kế 160 15.2 Xác định độ lớn cong vênh 160 15.2.1 Chạy phân tích cong vênh 161 15.2.2 Kết tổng quan đánh giá độ lớn cong vênh chi tiết 161 15.3 Xác định nguyên nhân cong vênh (Warpage) 164 15.3.3 Kết đánh giá nguyên nhân chủ yếu gây cong vênh chi tiết 166 CHƢƠNG XVI: MƠ PHỎNG Q TRÌNH GIA CƠNG KHN MẪU 169 16.1 Khái quát phần mềm mô gia công cắt gọt kim loại SOLIDCAM 169 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp viii GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến 16.2 Khái niệm 170 16.3 Tổng quan quy trình gia cơng SolidCAM 171 16.3.1 Xác định phần CAM-Part 171 16.3.2 Chế độ gia công phay 173 16.4 Gia công khuôn 179 16.5 Gia công khuôn đực 181 KẾT LUẬN 184 TÀI LIỆU THAM KHẢO 185 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp ix GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sơ đồ cấu tạo máy ép phun Hình 2.2: Hệ thống hỗ trợ ép phun Hình 2.3: Vòng gia nhiệt 10 Hình 2.4: Cấu tạo trục vít 10 Hình 2.5: Van chiều 10 Hình 2.6: Các loại hồi tự hở 11 Hình 2.7: Vòi phun 11 Hình 2.8: Các thành phần khuôn 12 Hình 2.9: Các kiểu rãnh dẫn [4] 12 Hình 2.10: Hệ thống kẹp khn 13 Hình 2.11: Cơ cấu khuỷu 13 Hình 2.12: Ảnh hƣởng thơng số ép đến độ co rút nhựa 20 Hình 2.13: Biểu đồ trạng thái co rút thể tích theo nhiệt độ 20 Hình 3.1: Kết cấu khuôn 23 Hình 3.2: Các loại vòng định vị 25 Hình 3.3: Các kiểu chốt dẫn hƣớng 26 Hình 3.4: Các kiểu bạc dẫn hƣớng 26 Hình 3.5: Các loại chốt đẩy 27 Hình 3.6: Các kiểu bạc cuống phun 27 Hình 3.7: Hệ thống kênh dẫn nhựa 29 Hình 4.1: Góc khuôn 30 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 171 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến xác định vận hành gia cơng Tóm lại, vận hành gia công cách để gia công chi tiết 16.3 Tổng quan quy trình gia cơng SolidCAM Các giai đoạn q trình tạo dự án sản xuất SolidCAM nhƣ sau: Định nghĩa chi tiết CAM (CAM-Part) Giai đoạn bao gồm việc xác định tham số tổng thể Dự án Sản xuất (CAM-Part) Bạn phải định nghĩa số Hệ thống tọa độ mơ tả vị trí chi tiết máy cơng cụ CNC Tùy chọn, làm giảm mơ hình phơi gia cơng mơ hình đích (Target) đƣợc sử dụng cho tính tốn phần vật liệu lại Mơ hình khối hộp mơ tả trạng thái ban đầu phơi gia cơng Mơ hình mục tiêu mơ tả mơ hình cần đạt đƣợc sau q trình gia cơng Sau thao tác, SolidCAM tính tốn lƣợng vật liệu thực loại bỏ khỏi CAMPhần vật liệu chƣa đƣợc cắt gọt (vật liệu lại) Thơng tin vật liệu dƣu lại cho phép SolidCAM tự động tối ƣu hóa đƣờng chạy dao (tool path) tránh đƣợc chạy dao không (air cutting) Định nghĩa vận hàn gia công SolidCAM cho phép bạn xác định số cách vận hành gia công phay (milling operations) Để thiết lập chế độ gia công phay phải xác định đƣợc đối tƣợng hình học (geometry), chọn đƣợc dao cắt từ bảng thông số dao cắt (Part Tool Table), xác định chiến lƣợc gia công số thông số công nghệ 16.3.1 Xác định phần CAM-Part SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 172 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến Chọn chiến lƣợc gia công Định nghĩa máy công cụ CNC Xác định tọa độ gia công Xác định mơ hình phơi Xác định mơ hình đích Hình 16.1: Quy trình định nghĩa chi tiết CAM-Part [5,6] Quy trình định nghĩa chi tiết CAM-Part bao gồm giai đoạn sau: • Địa CAM: Ở giai đoạn này, ngƣời lập trình phải đặt tên định vị trí CAMPart SolidCAM xác định file hệ thống cần thiết thƣ mục để lƣu trữ liệu SolidCAM • Định nghĩa máy cơng cụ CNC: Chọn máy công cụ CNC phù hợp quan trọng Loại máy công cụ ảnh hƣởng tới việc xác định hệ tọa độ gia cơng định nghĩa hình học • Xác nghĩa hệ tọa độ gia cơng: ngƣời lập trình phải xác định hệ tọa độ gia cơng – Gốc tọa độ gia công cho tất vận hành gia cơng chi tiết CAM • Định nghĩa mơ hình phơi gia cơng: SolidCAM cho phép bạn xác định mơ hình phơi gia cơng mơ tả trạng thái ban đầu chi tiết cần đƣợc gia công SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 173 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến • Định nghĩa mơ hình mục tiêu: SolidCAM cho phép bạn định nghĩa mơ hình chi tiết sản phẩm trạng thái gia công sau 16.3.2 Chế độ gia công phay 2.5D Milling operations Trong SolidCAM, chế độ vận hành (operation) bƣớc gia công đơn lẻ Một chi tiết gia công thƣờng đƣợc sản xuất cách sử dụng số công nghệ bƣớc gia công kèm theo Với bƣớc đƣợc thực thi giải chế độ vận hành gia công riêng biệt Một chế độ vận hành phức tạp, nhƣng ln sử dụng dao cắt, kiểu hình học chạy dao thực loại gia cơng xác định, ví dụ: Profle phay khoan Các tùy chọn cho phép chỉnh sửa thao tác gia công đơn lẻ nào, thay đổi trình tự gia cơng tạo GCode cho chúng, kết hợp tách danh sách hoạt động chi tiết CAM ngƣời dùng Các hình học gia cơng (Machining Geometry) phải đƣợc định nghĩa cho chế độ vận hành Hình học gia cơng nhắc nhở SolidCAM nơi nhà lập trình muốn máy chạy theo ý muốn • Một hình học gia công cho chế độ vận hành Profle, Pocket, Contour 3D, Slot TSlot, khắc chu kỳ hộp công cụ (ToolBox) bao gồm số chuỗi đƣờng bao (Chains) Chuỗi đƣờng bao hình học đƣợc xác chọn đối tƣợng sau: cạnh mơ hình, đƣờng cong 2D, đƣờng cong 3D, hình tròn, đƣờng thẳng đƣờng splines Mỗi chuỗi bao gồm nhiều đối tƣợng hình học xác định đƣờng bao mở khép kín • Một hình học gia cơng (Geometry) cho chế độ vận hành gia cơng phay mặt đƣợc xác định cách chọn mặt, mơ hình khối đặc, chuỗi đƣờng bao phần tử mơ hình SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 174 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến • Một hình học gia cơng chế độ vận hành gia công khoan phay ren bao gồm nhiều điểm (các điểm khoan trung tâm) đƣợc định nghĩa trực tiếp số phƣơng pháp mơ hình khối đặc HSR/HSM Milling Operation SolidCAM HSR/HSM công cụ mô gia công tốc độ cao, mạnh mẽ (HSM) mô-đun gia công thô tốc độ cao (HSR) cho khn nhựa, chi tiết khí khuôn dập chi tiết 3D phức tạp Nó cung cấp cơng nghệ độc đáo liên kết chiến lƣợc để tạo đƣờng dẫn công cụ tốc độ cao Mô-đun HSR/HSM SolidCAM làm mịn đƣờng chạy dao hai dao cắt rút lại dao để trì chuyển động cơng cụ máy liên tục - yêu cầu thiết yếu để trì tốc độ thức ăn cao loại bỏ nhà Với mô-đun HSR/HSM SolidCAM, việc rút lại mức Z cao đƣợc giữ mức tối thiểu Góc cạnh có thể, đƣợc làm phẳng vòng cung, độ thu hồi khơng cao mức cần thiết, giảm thiểu việc cắt khơng khí giảm thời gian gia cơng Kết HSR/HSM đƣờng dẫn công cụ hiệu quả, trơn tru khơng có gouge Điều giúp tăng chất lƣợng bề mặt, hao mòn máy cắt bạn tuổi thọ dài cho công cụ máy bạn Với nhu cầu thời gian sản xuất chì ngắn hơn, chi phí thấp chất lƣợng đƣợc cải thiện, HSR/HSM phải có cửa hàng máy tính ngày Gia công biên dạng thô (Contour Roughing) Với chiến lƣợc tạo biên dạng thô, SolidCAM tạo đƣờng chạy dao kiểu bỏ túi cho tập hợp phần đƣợc tạo mức Z bị lỗi với Bƣớc đƣợc định SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 175 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến Hình 16.2: Gia công biên dạng thô (Contour Roughing) Gia công vét thô (Rest Roughing) Chiến lƣợc gia công vét thô cho phép xác định khu vực mà vật liệu chƣa đƣợc gia công sau hoạt động gia công trƣớc (phần lại vật liệu) tạo đƣờng chạy dao để gia công khu vực Đƣờng chạy dao đƣợc tạo biên dạng thô Hoạt động gia công vét thô sử dụng dao cắt có đƣờng kính nhỏ dao có đƣờng kính đƣợc sử dụng hoạt động gia công thô trƣớc Hình 16.3: Trƣớc gia cơng vét thơ (Rest Roughing) SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 176 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến Hình 16.3: Sau gia công vét thô (Rest Roughing) Gia công tinh (bán tinh) theo phƣơng Z không đổi (Constant Z Machining) Tƣơng tự nhƣ gia công biên dạng thô, quỹ đạo chuyển động dao theo phƣơng Z không đổi đƣợc tiến hành cho tập hợp khu vực chi tiết có độ cao Z khác đƣợc xác định tham số bƣớc xuống dao (Step down) Các khu vực đƣợc gia cơng theo biên dạng profile Chiến lƣợc gia công theo phƣơng Z không đổi thƣờng đƣợc sử dụng cho bán tinh tinh khu vực mơ hình dốc với góc nghiêng 30 90 độ Do khoảng cách pass (số lần lặp lại đƣờng chạy dao để đạt tới độ sâu cuối cùng) đƣợc đo dọc theo trục Z hệ tọa độ, vùng nông (với góc nghiêng bề mặt nhỏ hơn), chiến lƣợc gia công hiệu SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 177 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến Hình 16.4: Gia cơng tinh (bán tinh) theo phƣơng Z khơng đổi Gia cơng tuyến tính tinh (bán tinh) (Linear Machining) Hình 16.5: Gia cơng tuyến tính tinh (bán tinh) (Linear Machining) SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 178 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến Gia công tuyến tính tạo đƣờng chạy dao bao gồm tập hợp đƣờng chuyển dao (pass) song song góc đƣợc thiết lập với khoảng cách đƣờng chuyển dao tham số bƣớc lấn dao (Step over) cho trƣớc Với chiến lƣợc gia công tuyến tính, SolidCAM tạo mẫu tuyến tính đƣờng chuyển dao (pass), đƣờng chuyển dao (pass) đƣợc định hƣớng góc xác định Chiến lƣợc gia công hiệu bề mặt nông (gần ngang), bề mặt dốc nghiêng dọc theo hƣớng đƣờng chuyển dao Chiều cao Z điểm dọc theo đƣờng chuyển dao raster (theo hàng theo cột) tƣơng tự nhƣ chiều cao Z bề mặt hình tam giác Gia cơng vét tinh (bán tinh) (Rest Machining) Hình 16.6: Gia cơng vét tinh (bán tinh) (Rest Machining) Gia công vét xác định khu vực mơ hình nơi vật liệu sau gia công đƣờng chạy dao, tạo tập hợp đƣờng chuyền để làm cho khu vực hoạt động Bút chì phay góc thẳng đứng làm cho ute dao bán kính tiếp xúc hồn tồn với vật liệu, tạo điều kiện cắt bất lợi Gia công vét chọn góc từ xuống, dẫn đến kỹ thuật gia công tốt Các khu vực dốc nông đƣợc gia công đƣờng chạy dao nhất, với chiến lƣợc gia cơng lại khác SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 179 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến 16.4 Gia công khuôn Hình 16.7: Khn đích cần gia cơng • HSR_R_Cont_target Chế độ gia công tiến hành gia công biên dạng thơ Cavity Một dao phay ngón đƣờng kính Ø20 đƣợc sử dụng với bƣớc xuống dao (Step down) mm Một độ dƣ gia công 0,5 mm chƣa đƣợc gia công cho chế độ gia công tinh bán tinh • HSR_RestR_target Hoạt động tiến hành gia công vét thô Cavity Một dao phay trụ bo (Bull nosed tool) đƣờng kính Ø12 bán kính góc bo mm đƣợc sử dụng với bƣớc xuống dao 1,5 mm để loại bỏ phần vật liệu lại sau gia cơng thơ Độ dƣ gia công tƣơng tự nhƣ vận hành gia công thơ đƣợc sử dụng • HSM_CZ_target SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 180 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến Chế độ gia công tiến hành gia công bán tinh theo phƣơng Z không đổi (Constant Z semi-finishing) mặt dốc (từ 40° đến 90°) Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kính Ø10 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Độ dƣ gia công 0,25 mm Tùy chọn Áp dụng cho bề mặt bo cong (Fillet suface Apply) đƣợc sử dụng • HSM_Lin_target Chế độ gia công tiến hành gia công tuyến tính bán tinh mặt khn nơng (từ 0° đến 42°) Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kính Ø10 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Độ dƣ gia công 0,25 mm Tùy chọn Áp dụng cho bề mặt bo cong (Fillet suface Apply) đƣợc sử dụng • HSM_RM_target Chế độ gia cơng sử dụng chiến lƣợc gia công vét bán tinh góc mơ hình Chế độ bán tinh góc mơ hình cho phép ngƣời lập trình tránh tải dao cắt khu vực góc q trình gia cơng tinh Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kính Ø6 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Dao cắt tham chiếu đƣờng kính Ø12 đƣợc sử dụng để xác định góc mơ hình Lƣợng dƣ gia cơng 0,25 mm • HSM_CZ_target_1 Chế độ gia cơng tiến hành gia công tinh Constant Z khuôn mặt dốc (từ 40° đến 90°) Một cơng cụ mũi bóng Ø8 đƣợc sử dụng cho hoạt động Tùy chọn Áp dụng cho bề mặt bo cong (Fillet suface Apply) đƣợc sử dụng • HSM_Lin_target_1 Chế độ gia cơng tiến hành gia cơng tuyến tính tinh mặt nơng (từ 0° đến 42°) Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kính Ø8 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Tùy chọn Áp dụng cho bề mặt bo cong (Fillet suface Apply) đƣợc sử dụng • HSM_RM_target_1 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 181 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến Chế độ gia công sử dụng chiến lƣợc gia công vét gia công tinh góc mơ hình Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kính Ø4 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Dao cắt tham chiếu có đƣờng Ø10 đƣợc sử dụng để xác định góc mơ hình • HSM_Bound_target Chế độ gia công sử dụng chiến lƣợc gia công biên cạnh cạnh mơ hình Một mũi khoan vát mép (Chamfer drill tool) đƣợc sử dụng cho chế độ gia cơng 16.5 Gia cơng khn đực Hình 16.8: Khn đực đích cần gia cơng • HSR_R_Cont_target Chế độ gia công tiến hành gia công biên dạng thơ lõi Một dao phay ngón (End mill tool) đƣờng kính Ø20 đƣợc sử dụng với bƣớc xuống dao mm để thực SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 182 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến gia cơng thơ nhanh chóng Độ dƣ gia công 0,5 mm Tùy chọn phát khu vực lõi (Detect core areas) đƣợc bật để tiếp cận vật liệu từ bên ngồi • HSR_RestR_target Chế độ gia cơng tiến hành gia công vét thô lõi Một dao phay trụ bo (Bull nosed tool) đƣờng kính Ø12 bán kính góc bo mm đƣợc sử dụng với bƣớc xuống dao mm để loại bỏ phần vật liệu xót lại sau gia cơng thơ Lƣợng dƣ gia công tƣơng tự nhƣ chế độ gia công thô đƣợc sử dụng Tùy chọn phát khu vực lõi (Detect core areas) đƣợc bật để tiếp cận vật liệu từ bên ngồi • HSM_Lin_target Chế độ gia cơng tiến hành gia cơng tuyến tính bán tinh mặt khuôn lõi Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kình Ø10 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Lƣợng dƣ gia công 0,2 mm Tùy chọn áp dụng cho bề mặt bo cong (Fillet suface Apply) đƣợc sử dụng • HSM_RM_target Chế độ gia công sử dụng chiến lƣợc gia công vét cho bán tinh góc mơ hình Gia cơng bán tinh góc mơ hình cho phép tránh q tải dao cắt khu vực góc q trình gia cơng tinh Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kình Ø6 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Dao cắt tham chiếu đƣờng kình Ø12 đƣợc sử dụng để xác định góc mơ hình Lƣợng dƣ gia cơng 0,2 mm cho gia cơng tinh • HSM_CZ_target Chế độ gia công tiến hành gia công tinh theo phƣơng Z không đổi (constant Z) mặt khuôn dốc (từ 30° đến 90°) Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kính Ø8 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Tùy chọn áp dụng cho bề mặt bo cong (Fillet suface Apply) đƣợc chọn • HSM_Lin_target_1 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 183 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến Chế độ gia cơng tiến hành gia cơng tinh tuyến tính mặt phẳng cạn (từ 0° đến 32°) Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kính Ø8 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Tùy chọn áp dụng cho bề mặt bo cong (Fillet suface Apply) đƣợc sử dụng • HSM_RM_target_1 Chế độ gia cơng tiến hành gia cơng vét tinh góc thuộc mơ hình Một dao phay cầu (Ball nosed tool) đƣờng kính Ø4 đƣợc sử dụng cho chế độ gia công Dao cắt tham chiếu Ø10 đƣợc sử dụng để xác định góc mơ hình SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 184 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến KẾT LUẬN Các kết thu đƣợc từ việc phân tích mơ q trình điền đầy khuôn sản phẩm chi tiết vỏ khoan điện cầm tay phần mềm MOLDFLOW: - Vị trí đặt cổng phun: nút lƣới N10837 - Loại cổng phun Tab gate có kích thƣớc: b×c = 2,2 mm ×2,2 mm ×2 mm - Chiều dài rãnh dẫn nhựa (Runner): L =120 mm - Vật liệu ép phun: nhựa ABS (20% sợi thủy tinh) + Tên thƣơng mại: UMG ABS GF20 + Nhà cung cấp: UMG ABS Ltd - Điều kiện trình ép phun khn mẫu: + Nhiệt độ khn: 50oC + Nhiệt độ nóng chảy: 240oC + Thời gian điền đầy (Fill) + bảo áp (Packing): 17s + Profile bảo áp (Packing): Thời gian (giây) Áp suất bảo áp (Packing) (MPa) 0,3 58 16 58 13,4 - Hệ thống kênh dẫn làm nguội khuôn chất lƣu làm nguôi: + Đƣờng kính kênh dẫn chất lƣu: 8mm< d < 52mm, sử dụng để làm nguội vị trí góc chi tiết + Thời gian làm nguội khuôn: 13s + Chất lƣu làm nguội nƣớc có: Nhiệt độ đầu vào 25oC, nhiệt độ dầu 29oC Hệ số Reynold nƣớc mạch Re = 10.000 SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp 185 GVHD: TS.Nguyễn Quang Khuyến TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Quang Khuyến, Kỹ thuật gia công polymer: Slide giảng, tài liệu lƣu hành nội bộ, 2013 [2] Nguyễn Quang Khuyến, Kỹ thuật sản xuất chất dẻo: Slide giảng, tài liệu lƣu hành nội bộ, 2013 [3] TS Phạm Sơn Minh ThS.Trần Minh Thế Uyên, Giáo trình thiết kế chế tạo khn ép phun nhựa, NXB Đại học Quốc Gia, 2014 [4] Jay Shoemaker, Moldflow Design Guide, Moldflow Corporation, 2006 [5] David O Kazmer, Injection Mold Design Engineering, Hanser, 2007 [6] Peter Jones, The Mould Design Guide, Smithers Rapra Technology Limited, 2009 [7] Beaumont J.P, Runner and Gating Design Handbook Tools for Successful Injection Molding, Hanser, 2004 [8] https://knowledge.autodesk.com/ [9] AutoDesk Mold Flow Insight2010 Standard 1Practice, AutoDesk [10] Auto Desk Moldflow Insight 2010 Standard Practice, AutoDesk SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 ... trƣờng Nhằm tìm hiểu sâu lĩnh vực khn mẫu, em chọn đề tài Ứng dụng công nghệ CAD/CAE/CAM thiết kế gia công khuôn vỏ máy khoan điện cầm tay SVTH: Nguyễn Hữu Giáp MSSV: 61302336 Khóa luận tốt nghiệp... 39 5.3 Tạo vỏ 40 5.4 Tạo gân cho chi tiết 42 CHƢƠNG VI: THIẾT KẾ KHUÔN CHO CHI TIẾT VỎ MÁY KHOAN ĐIỆN CẦM TAY 44 6.1 Thiết kế khuôn tổng thể ... liệu CAD thiết kế Nếu đánh giá thiết kế mẫu nhanh định mà chƣa đạt yêu cầu, trình đƣợc lặp lại với thiết kế Khi đánh giá thiết kế đạt yêu cầu, tài liệu thiết kế đƣợc chỉnh lý Theo công nghệ truyền