Bộ môn cơ điện tử và CTM đặc biệt phần 2

Bộ môn cơ điện tử & CTM đặc biệt 1 Phần II: Thiết kế khuôn trong Pro/ ENGINEER Trợ giúp thiết kế khuôn là một trong những chức năng của Pro/E. Modul khuôn đầy đủ của Pro/E (Pro/Moldesign) cho phép thực hiện các thao tác tạo khuôn, tháo lắp, thử nghiệm khuôn, mô phỏng quá trình làm việc của khuôn. Modul này chỉ đợc cung cấp theo yêu cầu riêng. Qua bài này chúng ta sẽ làm quen với phơng pháp tạo 2 nửa khuôn từ một chi tiết có sẵn, trong file Cover.prt. Đó là một nắp hộp nhựa, có các mặt cong, thành mỏng, các vấu và lỗ bắt vít (hình 1). Quá trình tạo khuôn trải qua các bớc sau: - Tạo mô hình khuôn, file Mould.mfg. - Cắt khuôn, gồm tạo mặt phân khuôn và cắt khối khuôn thành 2 nửa theo mặt phân khuôn. - Tạo các chi tiết độc lập chứa mô hình của các nửa khuôn. Hình 1: Chi tiết mẫu - Tách khuôn - Thử tạo lại chi tiết đợc ép từ khuôn mới tạo ra. 1. Tạo mô hình khuôn Mô hình khuôn biểu diễn khối khuôn, đợc tạo trên cơ sở chi tiết mẫu (Reference Model). Khởi tạo file mô hình, từ thanh menu chọn File New. Trong hộp thoại New (hình 2), chọn Manufacturing Mold. Nhập tên file, ví dụ Mould OK. Bớc tiếp theo là gọi chi tiết mẫu. Trong Menu Manager, chọn Mold Model Assemble RefModel. Trong hộp thoại Open vừa hiện ra, chọn tên file Cover.prt. Pro/E hỏi tên file mô hình và gợi ý tên mặc định là Mould_Ref. Có thể nhập tên khác, nhng đơn giản là chấp nhận. Trên màn hình hiện ra mô hình chi tiết mẫu Hình 2: Gọi chức năng Mold Bộ môn cơ điện tử & CTM đặc biệt 2 Khối khuôn sẽ đợc tạo trên cơ sở chi tiết mẫu và bao ra ngoài chi tiết mẫu. Nếu đã có sẵn file mô hình khối khuôn thì có thể dùng chức năng lắp ráp để lắp nó với mô hình chi tiết. Trong Menu Manager, chọn Assemble Workpiece để chèn khối khuôn vào và dùng các ràng buộc để lắp chúng với nhau. Vì chúng ta cha có sẵn khối khuôn nên phải tạo ra nó ngay trong mô hình hiện thời. Trong Menu Manager, chọn Mold Model Create Work Piece Manual. Để đáp lại yêu cầu nhập tên phôi, nhập Cover-W OK. Chọn Creat features trong hộp thoại Creation Options chọn OK. Trên Menu Manage Solid Protrucsion Extrude, solid Done. Ta vào môi trờng tạo khối quen thuộc. Vào sketch, chọn mặt chuẩn DTM2 làm Sketch Plane và các mặt chuẩn khác sao cho Hình 3: Sketch đờng biên của khuôn vị trí của mô hình nh hình 3. Phác thảo Rectangle bao ra ngoài chi tiết và ghi kích thớc nh trong hình. Sau khi tạo xong chữ nhật, tạo solid bằng cách chọn nhập 80 cho chiều cao khối khuôn. Kết quả, tạo ra đợc hộp khuôn có kích thớc 235 x 140 x 80 bao quanh chi tiết và đợc lắp chính xác với chi tiết mẫu (hình 4). Khuôn bây giờ đang còn là một khối có chi tiết lắp bên trong. Để tạo ra các nửa khuôn, phải cắt khối khuôn thành 2 nửa và tách chúng ra. Từ đó, chúng ta sẽ tạo các chi tiết nửa khuôn độc lập. Hình 4: Mô hình lắp khuôn với chi tiết mẫu 2. Cắt khuôn Trong bớc này chúng ta sẽ cắt khối khuôn thành 2 phần tại vị trí mặt phân khuôn để từ đó tạo ra các chi tiết nửa khuôn. Bộ môn cơ điện tử & CTM đặc biệt 3 2.1. Tạo mặt cắt Mặt cắt là một Feature đóng vai trò "lỡi dao", cắt qua khối khuôn để tạo ra mặt phân khuôn. Mặt phân khuôn phức tạp đợc tạo nhờ Split Line, tơng tự kỹ thuật tạo mặt cắt gẫy trong Drawing. Trong trờng hợp này chúng ta dùng mặt cắt đơn giản nhất, là một mặt phẳng. Trong Menu Manager, mục Mold, chọn Parting Surf Creat, nhập tên cho mặt cắt, ví dụ Split-Line OK. Tiếp theo, chọn Add Flat, chọn mặt DMT2 làm Sketch Plane và mặt chuẩn khác để đợc định hớng Sketcher nh trong Hình 5: Sketch Palne để vẽ mặt phẳng cắt hình 5. Chọn Geom Tool Use Edge, chọn 4 cạnh bao của hộp khuôn Done Sel OK. Sau khi kết thúc Sketch, bấm OK, mặt phân khuôn đợc hình thành, có màu vàng nh trong hình 6. Tuy mặt phân khuôn đã đợc tạo ra nhng khối khuôn vẫn cha đợc cắt. Nhiệm vụ tiếp theo của chúng ta là cắt khối khuôn thành 2 nửa tại vị trí mặt phân khuôn. Hình 6: Mặt phân khuôn đợc tạo ra 2.2. Cắt khuôn Trong bớc này chúng ta sẽ dùng mặt phân khuôn vừa đợc tạo ra để cắt khối khuôn thành 2 nửa. Trong Menu Manager Mold, chọn Mold Volume Split Two Volumes | All Wrkpcs | Done Chọn mặt phẳng phân khuôn vừa tạo (nếu cần thì dùng Query Sel) OK. Pro/E đa ra danh sách các khối sẽ đợc tách độc lập với nhau, gồm 3 khối (Island). Nếu di chuột qua từng mục Bộ môn cơ điện tử & CTM đặc biệt 4 trong danh sách các Island, chúng ta sẽ thấy khối vật liệu tơng ứng đổi màu. Đó là 2 nửa khối khuôn đợc tách tại mặt phân khuôn và một khối vật liệu nằm trong lòng chi tiết mẫu, mà Pro/E cha biết ghép khối thứ 3 vào nửa trên hay nửa dới. Chúng ta sẽ ghép khối thứ 3 vào nửa khuôn dới. Để trả lời dòng nhắc Check mark islands to be included in the first volume (nghĩa là đánh dấu các island để đa vào nửa khuôn thứ nhất), đánh dấu vào Island1 và Island3 rồi chọn Done Sel OK. Nhập tên cho một khối là Mould-Bot, khối kia là Mould-Top. Mô hình bây giờ chuyển sang màu hồng. Khối khuôn đã đợc chia làm 2 nửa, nhng còn đợc lu dới dạng tập hợp các bề mặt. Cần chuyển chúng thành Solid. 3. Tạo các chi tiết nửa khuôn Trong Menu Manager, chọn Mold Comp Extract. Hộp thoại Create Mold Component đa ra 2 đối tợng bề mặt tơng ứng với 2 nửa khuôn, là Mould-Bot và Mould- Top. Bấm phím để chọn cả hai OK. Pro/E chuyển hai đối tợng trên thành 2 chi tiết độc lập, ghi ra file. Sau này chúng ta có thể sử dụng chúng vào các việc khác, ví dụ gia công. Chúng ta có thể nhận ra chúng trong Model Tree nh hình bên. Trong mô hình lắp ráp MOULD.ASM, chúng ta thấy có 4 bộ phận: - MOULD_REF_1.PRT: Chi tiết mẫu. - COVER-W.PRT: Khối khuôn đợc tạo lúc đầu. - MOULD-BOT.PRT: Nửa dới khuôn. - MOULD-TOP.PRT: Nửa trên khuôn. Chúng ta có thể cho ẩn những đối tợng không cần thiết bằng cách bấm phím trên thanh công cụ. Hộp thoại Blank - Unblank hiện ra, cho phép ẩn, Bộ môn cơ điện tử & CTM đặc biệt 5 hiện các đối tợng (hình 7). Trong các Component, chọn chi tiết COVER-W, ấn phím Blank dới đáy hộp thoại cho ẩn. Chọn , cho ẩn mặt cắt khuôn. Sau các bớc trên, chỉ còn 2 nửa khuôn và chi tiết mẫu đợc hiện trên mô hình. Khuôn và chi tiết mẫu vẫn còn nằm chung trong một khối (hình 8). Để dễ dàng quan sát, chúng ta có thể tách chúng ra. Điều đó đợc thực hiện nhờ công cụ tách khuôn của Pro/E. Hình 7: Hộp thoại ẩn - hiện Hình 8: Khuôn cha đợc mở 4. Tách khuôn Trong Mold của Menu Manager, chọn Mold Opening Define Step Define Move và chọn nửa khuôn trên cho chuyển dịch. Chọn một cạnh thẳng đứng làm phơng chuyển dịch và nhập khoảng dịch là 100. Làm tơng tự với nửa dới khuôn. Xong, kích Explode để tạo ra trạng thái mở khuôn nh trong hình 9-a. Nếu chọn lại Done/Return thì khuôn trở lại trạng thái đóng nh ban đầu. Đến đây, khuôn đã đợc thiết kế xong, có thể đa 2 nửa khuôn đi gia công. Mở menu File Save để ghi lại kết quả ra file Mould.mfg. Sau này muốn mở lại, chọn File Open, chọn file Mould.mfg. Chọn Mold Opening để mở khuôn. Cũng có thể mở các file độc lập để xem hoặc xử lý tiếp theo. 5. Thử khuôn Chúng ta có thể thể tạo ra chi tiết nhờ khuôn vừa thiết kế. Trong Menu Manager, chọn Molding Create Nhập tên chi tiết, ví dụ Molded Cover. Có thể nhìn thấy tên chi tiết mới tạo ra trong Model Tree. Có thể mở file mô hình Bộ môn cơ điện tử & CTM đặc biệt 6 chi tiết này nh trong hình 9, phía trên. Tất nhiên chúng ta cha hề tạo ra đờng dẫn nhựa vào và đờng thoát khí ra nên chi tiết đúc không thể có 2 râu nh trong hình. Bạn đọc tự tạo ra các lỗ đó trong nửa khuôn dới và thử đúc lại lần nữa. (a) (b) Hình 9: Trạng thái mở khuôn (hình a) và chi tiết đợc đúc (hình b) . tiết mẫu Hình 2: Gọi chức năng Mold Bộ môn cơ điện tử & CTM đặc biệt 2 Khối khuôn sẽ đợc tạo trên cơ sở chi tiết mẫu và bao ra ngoài chi tiết mẫu. Nếu. cắt khối khuôn thành 2 phần tại vị trí mặt phân khuôn để từ đó tạo ra các chi tiết nửa khuôn. Bộ môn cơ điện tử & CTM đặc biệt 3 2. 1. Tạo mặt cắt Mặt