- Dùng lệnh Extrude, tạo hốc cho tấm cái với kích thƣớc 230x200x30. - Tạo 3 hốc góc R=8.5
4.2.3.1 Tạo lỗ cho tấm khuôn cái
- Sử dụng lệnh Extrude, vẽ 4 tiết diện hình tròn với đƣờng kính Ø45 để ta 4 lỗ khuôn. Kết quả nhƣ hình
- Tƣơng tự tạo 4 lỗ dẫn hƣớng cho tấm khuôn cái Ø42. - Tƣơng tự tạo 4 lỗ hệ thống hồi cho tấm khuôn cái Ø20.
- Tạo 5 lỗ hệ thống đẩy cho tấm khuôn cái. Trong đó 1 lỗ Ø6 và 4 lỗ Ø4. - Tạo 4 lỗ hệ thống giữ cho tấm khuôn cái Ø16.
-Khoan 6 lỗ bu long M8 cho tấm khuôn cái .
Vị trí và hình dáng cụ thể tấm khuôn cái thể hiện rõ trong bản vẽ chi tiết.
4.2.4 Tạo tấm khuôn đực
Hình 4.27 Hình dạng tấm khuôn đực
Vị trí các lỗ và hình dáng cụ thể tấm khuôn đực thể hiện rõ trong bản vẽ chi tiết.
4.2.5 Tạo tấm đỡ của phần khuôn đực
Hình 4.28 Hình dạng tấm đỡ
4.2.6 Tạo tấm giữ của phần khuôn đực
Hình 4.29 Hình dạng tấm giữ
Vị trí các lỗ và hình dáng cụ thể tấm giữ thể hiện rõ trong bản vẽ chi tiết.
4.2.7 Tạo tấm trần của phần khuôn đực
Hình 4.30 Hình dạng tấm trần
Vị trí các lỗ và hình dáng cụ thể tấm giữ thể hiện rõ trong bản vẽ chi tiết.
Hình 4.31 Hình dạng tấm đội trên ( tấm 7 )
Vị trí các lỗ và hình dáng cụ thể tấm đội trên thể hiện rõ trong bản vẽ chi tiết.
4.2.9 Tạo tấm đội dƣới của phần khuôn cái
( tấm 8 ) ( tấm 9 )
( tấm 10)
Vị trí các lỗ và hình dáng cụ thể tấm dƣới thể hiện rõ trong bản vẽ chi tiết.
4.2.10 Tạo tấm đế của phần khuôn cái
Hình 4.33 Hình dạng tấm đế
Vị trí các lỗ và hình dáng cụ thể tấm đế thể hiện rõ trong bản vẽ chi tiết.
4.3 Lắp các thành phần của nửa khuôn
4.3.1 Lắp các thành phần của nửa khuôn đực
- Trƣớc tiên, ta tiến hành lắp cuống phun và bạc dẫn vào tấm trần. Sau khi lắp ghép, Kết quả nhƣ hình 4.26.
Hình 4.34
- Sau khi ta tiến hành lắp cuống phun và bạc dẫn vào tấm trần, ta tiến hành lắp 4 trục dẫn hƣớng và 8 van nƣớc. Sau khi lắp ghép, kết quả nhƣ hình 4.35.
Hình 4.35
- Ta tiến hành lắp 8 trục phân khuôn và 4 bạc có vai vào tấm hai. Sau khi lắp ghép, kết quả nhƣ hình 4.36.
Hình 4.36
- Ta tiến hành lắp ghép tấm 1 và tấm 2 với nhau. Sau đó ghép 4 bulông để cố định tấm 2 lên tấm 1. Sau khi ghép xong, kết quả nhƣ hình 4.37– 4.38.
- Ta tiến hành lắp ghép tấm 3. Ta ghép 8 trục phân khuôn và 4 bạc dẫn hƣớng vào tấm 3. Kết quả nhƣ hình 4.39
Hình 4.39
- Sau đó, ta tiến hành lắp ghép tấm lót và 4 bulông cố định tấm lót vào tấm 3. Kết quả nhƣ hình 4.40- 4.43.
Hình 4.42 Hình 4.43
- Ta tiến hành lắp ghép tấm 3 vào nửa khuôn đực. Ta ghép 4 lò xo cuộn và 2 vít ghép để cố định tấm khuôn 3. Kết quả nhƣ hình 4.44
Hình 4.44
- Tiến hành lắp ghép tấm 4. Ghép lõi khuôn đực vào tấm khuôn đực bằng cách sử dụng 6 vít để cố định lõi khuôn. Đồng thời ghép 4 bạc dẫn hƣớng vào. Kết quả nhƣ hình 4.45 - 4.46.
Sau đó ta gắn 4 chốt nhựa cùng 4 bạc côn vào có tác dụng khi tháo khuôn, ngăn không cho tấm hai tấm đực và cái tháo ra trƣớc. Sau đó, gắn 1 vòng móc cùng 4 van nƣớc vào tấm 4. Kết quả nhƣ hình 4.47
Hình 4.47
Ta tiến hành gắn tấm 4 vào các tấm khuôn của nửa khuôn đực đã tạo,bằng 2 bulông. Kết quả nhƣ hình 4.48.
Hình 4.48
Vậy về cơ bản ta đã lắp xong thành phần nửa khuôn đực.
4.3.2 Lắp các thành phần của nửa khuôn cái
- Trƣớc tiên, ta tiến hành lắp 4 trục dẫn hƣớng và 6 trục phi 16 vào tấm đế. Sau khi lắp ghép, kết quả nhƣ hình 4.49.
Hình 4.49
- Sau khi lắp xong, ta tiến hành lắp 2 trụ đỡ và 2 cối đỡ vào tấm đế, vào vị trí nhƣ hình. Kết quả nhƣ hình 4.50.
Hình 4.50
- Tiến hành lắp 2 ụ tăng tốc và 4 bulông vào tấm đội dƣới, sau đó lắp tấm đội dƣới vào tấm đáy đã lắp xong. Kết quả nhƣ hình 4.51 - 4.52
Hình 4.51 Hình 4.52
Hình 4.53
- Lắp 4 cơ cấu phân khuôn vào tấm đội dƣới cùng với 4 khóa nƣớc, 4 bạc dẫn hƣớng nhƣ hình 4.54.
Hình 4.54
- Lắp 4 bulông Ø9 vào tấm đỡ 3, sau đó lắp vào bộ khuôn cái. Kết quả nhƣ hình 4.56.
Hình 4.55 Hình 4.56
-Lắp 4 ống đẩy cùng 4 trục dẫn hƣớng và 5 chốt đẩy vào tấm đội trên. Kết quả nhƣ hình 4.57.
Hình 4.57
-Lắp tấm đội trên 4 vừa lắp xong vào tấm đội 3 , gắn 4 bạc dẫn hƣớng vào giữa vị trí hai tấm, 2 bulông. Kết quả nhƣ hình 4.59.
Hình 4.58 Hình 4.59
-Tiến hành cố định lõi khuôn cái vào tấm khuôn cái bằng 6 bulông Ø8. Kết quả nhƣ hình 4.61.
Hình 4.60 Hình 4.61
Hình 4.62
Tiếp tục gắn 2 trục đẩy tăng tốc bằng 2 bulong M8x65, 4 lò xo cuộn, cùng với 2 cử hành trình 2 móc câu vào nửa khuôn, kết quả nhƣ hình 4.63.
Hình 4.63
-Sau cùng , gắn lên nửa khuôn cái đã lắp
- Vậy sau cùng ta có kết cấu của bộ khuôn hoàn chỉnh. Để hai nửa khuôn không bị tháo rời và tăng độ khít trong quá trình hoạt động. ta thiết kế thêm bộ phận khóa khuôn. Kết quả nhƣ hình 4.65.
CHƢƠNG 5
LẬP TRÌNH GIA CÔNG CÁC MẢNH KHUÔN
Khuôn đúc ép phun nắp dầu cá có nhiều chi tiết, trong đó có một số chi tiết có sẵn chỉ cần mua, một số chi tiết gia công chế tạo trên máy truyền thống, và một số chi tiết gia công trên các máy CNC.
Những chi tiết có sẵn chỉ cần mua: chốt đẩy, chốt lùi, cuống phun, bạc, móc treo, bulong, chốt dẫn hƣớng, bạc dẫn hƣớng, lò xo cuộn, van nƣớc, …Những chi tiết có các bề mặt không phức tạp, không yêu cầu độ chính xác cao đƣợc gia công trên các máy gia công truyền thống: tấm đế, tấm trần, tấm giữ, tấm đội trên , tấm đội dƣới, gối đỡ, tấm đẩy, tấm lót, ụ tăng tốc, trục đẩy tăng tốc, trục đỡ, ống đẩy, … Những chi tiết có các bề mặt phức tạp và cần đạt độ chính xác cao đƣợc gia công trên máy CNC: Tấm khuôn cái, Tấm khuôn đực, lõi khuôn cái, lõi khuôn đực, cùng với một số cơ cấu hỗ trợ phân khuôn….
Trong đồ án, chỉ lập trình gia công cho các bƣớc nguyên công trên máy CNC, các bƣớc nguyên công trên máy cơ không đƣợc trình bày trong đồ án vì để đảm bảo thờ gian thực hiện đồ án.
5.1. Lập trình gia công chi tiết lõi khuôn cái
5.1.1 Phân tích chi tiết
Công dụng của chi tiết: lõi khuôn cái là một bộ phận của bộ khuôn, là vùng giới hạn để cho vật liệu nhựa chảy vào tạo nên hình dáng ngoài của sản phẩm trong quá trình ép phun. Khi làm việc, lõi khuôn cái gắn chặt với tấm khuôn cái để đảm bảo cho nó đƣợc cứng vững khi làm việc.
Vật liệu chế tạo: Thép P20
Kết cấu của chi tiết có thể gia công bằng phƣơng pháp phay, khoan, khoét. Chọn dạng phôi và phƣơng pháp chế tạo phôi:
+ Hình dạng phôi: phôi dạng hình hộp chữ nhật, kích thƣớc phôi 230x200x30 mm. + Dạng sản xuất: Đơn chiếc
+ Chọn phƣơng pháp chế tạo phôi: Phôi tấm.
5.1.2 Chọn tiến trình gia công các bề mặt
- Các bề mặt của chi tiết có dạng phẳng, thẳng, mặt cong, bậc thang phức tạp nên ta chọn phƣơng pháp gia công chủ yếu phay.
- Các hốc và lỗ khuôn cần độ chính xác cao nên ta chọn phƣơng pháp gia công là khoan và khoét trên máy CNC.
Hình 5.2 Bản vẽ đánh số các bề mặt gia công
Bảng 5.1 Bảng trình tự các nguyên công cụ thể
Nguyên công Bƣớc nguyên công Bề mặt gia công
Bề mặt định vị Máy gia công
1
Bƣớc1.
+ Phay 4 rãnh bậc 1 2,6 Máy phay CNC
Bƣớc 2: + Khoan 4lỗ suốt đạt kích thƣớc10 + Khoan 4lỗ suốt đạt kích thƣớc20 + khoan 4lỗ suốt đạt kích thƣớc25 3 2,6 Máy phay CNC Bƣớc 3: +khoét 4lỗ khuôn đạt kích thƣớc 34.32 3 2,6 Máy phay CNC Bƣớc 4: + Phay thô 4 hốc khuôn +Phay tinh 4 hốc khuôn đạt 34.22 + phay 4 vấu lõm + Phay 3 rãnh dẫn nhựa. 4 4 11 8,9,10 2,6 2,6 2,6 2,6 Máy phay CNC Bƣớc 5:
+Phay 4 lỗ côn 7 2,6 Máy phay CNC
2 + Khoan 2 lỗ Ø8 + Khoan lỗ nƣớc 12 13 2,6 2,6
Máy gia công cơ
5.1.3 Thiết kế nguyên công
5.1.3.1 Nguyên công 1
* Sơ đồ gá đặt: lõi cái đƣợc gá trên bàn máy, sử dụng 4 cơ cấu bulông – đòn kẹp tiến hành kẹp chặt vào 4 phía cạnh của lõi cái, phƣơng lực kẹp vuông góc với chi tiết.
Hình 5.4 Sơ đồ gá đặt bước 1-4
Hình 5.5 Sơ đồ gá đặt bước 5
* Nội dung nguyên công:
Bƣớc1. + Phay 4 rãnh bậc Bƣớc 2: + Khoan 4lỗ suốt đạt kích thƣớc10 + Khoan 4lỗ suốt đạt kích thƣớc20 + khoan 4lỗ suốt đạt kích thƣớc25 Bƣớc 3: +khoét 4lỗ khuôn đạt kích thƣớc 34.32 Bƣớc 4:
+ Phay thô 4 hốc khuôn
+Phay tinh 4 hốc khuôn đạt 34.22 + Phay 3 rãnh dẫn nhựa
Bƣớc 5:
+Phay 4 lỗ côn
* Máy công nghệ : Máy phay CNC GSVM-6540A Các thông số kỹ thuật:
- Hành trình trục X: 650mm. - Hành trình trục Y: 400mm. - Hành trình trục Z: 450mm.
- Khoảng cách từ đầu trục chính đến bàn máy: 150-600mm - Diện tích bàn máy: 1200x580 mm.
- Chịu tải tối đa của bàn máy: 400kg. - Tốc độ tối đa của trục chính: 8000v/ph.
- Tốc độ bƣớc tiến nhanh nhất của trục X, Y, Z: 12000mm/min. - Công suất động cơ: 5,5 kW
- Hệ điều khiển: FANUC.
- Kích thƣớc máy: 2600x2200x2700.
* Dụng cụ cắt :
+ Bƣớc khoan: Dao phay ngón hợp kim cứng
Hình 5.6 Dao phay ngón hợp kim cứng
Các thông số của dao phay hợp kim cứng: [5, trang 360, bảng 4.71]
Bảng 5.2 Các thông số bao phay hợp kim cứng
Thông số D(mm) L(mm) l (mm) Z
Mũi khoan 6 40 14 3
Hình 5.7 Mũi khoan ruột gà
Các thông số mũi khoan ruột gà thép gió: [5, trang 319, bảng 4.40]
Bảng 5.3 Các thông số mũi khoan ruột gà thép gió
Thông số D(mm) L(mm) l (mm)
Mũi khoan
10 135 55
20 135 55
25 135 55
+ Bƣớc khoét: Mũi khoét 3 bậc liền khối
Hình 5.8 Mũi khoét 3 bậc liền khối
Các thông số mũi khoét : [5, trang 342, bảng 4.54]
Bảng 5.4 Các thông số mũi khoét
Thông số D1 (mm) D2 (mm) D3 (mm) L (mm) l (mm) Mũi khoét 30 32 34.22 160 80 * Chế độ cắt : Ta chọn chế độ cắt dao phay ngón Ø6: - Chiều sâu cắt: t=0,5 mm. - Lƣợng chạy dao: S=15 mm/v. - Vận tốc cắt: V = 50 m/ph. - Tốc độ quay trục chính: n=2500 v/ph.
Ta chọn chế độ cắt dao khoan Ø10 : - Chiều sâu cắt: t=3 (mm).
- Lƣợng chạy dao: S=0,12 ( mm/vòng). [6, trang 84, bảng 5-87] - Vận tốc cắt: V = 24 (m/phút). [6, trang 83, bảng 5-86] - Tốc độ quay trục chính: n=1500 v/ph.
- Công suất cắt: Nc= 0,9 kW [6, trang 85, bảng 5-88] Ta chọn chế độ cắt dao khoan Ø20 :
- Chiều sâu cắt: t = 1 (mm).
- Lƣợng chạy dao: S = 0,18 ( mm/vòng). [6, trang 84, bảng 5-87] - Vận tốc cắt: V = 32 (m/phút). [6, trang 83, bảng 5-86] - Tốc độ quay trục chính: n=800 v/ph.
- Công suất cắt: Nc= 1,7 kW [6, trang 85, bảng 5-88] Ta chọn chế độ cắt dao khoan Ø25 :
- Chiều sâu cắt: t = 1 (mm).
- Lƣợng chạy dao: S = 0,18 ( mm/vòng). [6, trang 84, bảng 5-87] - Vận tốc cắt: V = 32 (m/phút). [6, trang 83, bảng 5-86] - Tốc độ quay trục chính: n=600 v/ph.
- Công suất cắt: Nc= 2,2 kW [6, trang 85, bảng 5-88] Ta chọn chế độ cắt dao khoét Ø34,22 :
- Chiều sâu cắt: t = 1 (mm).
- Lƣợng chạy dao: S = 0,4 ( mm/vòng). [6, trang 95, bảng 5-104] - Vận tốc cắt: V = 30 (m/phút). [6, trang 96, bảng 5-105] - Tốc độ quay trục chính: n=100 v/ph.
- Công suất cắt: Nc= 1,7 kW [6, trang 102, bảng 5-110]
* Dung dịch trơn nguội: Emunxi
* Dung dịch kiểm tra: thƣớc cặp 0÷200x0,02
Nguyên công 2 đƣợc thực hiện trên máy gia công cơ để khoan và taro các lỗ nƣớc, lỗ bắt vít, nên không thực hiện cụ thể trong đồ án để đảm bảo thời gian thực hiện đề tài.
5.2 Lập trình gia công chi tiết lõi khuôn cái bằng phần mềm Creo Parametric
5.2.1 Gọi chi tiết gia công
- Đầu tiên, tiến hành khởi động phần mềm, sau đó vào New – Manufacturing – NC Assembly – OK – mmns_mfg_nc.
- Sau khi nào môi trƣờng Manufacturing, ta tiến hành lắp ghép chi tiết vào, chọn
Default – OK. Kết quả nhƣ hình hình 5.10.
Hình 5.9 Hình 5.10
5.2.2 Thiết lập máy gia công
- Trong mục Manufacturing => Coordinate system để thiết lập hệ trục tạo độ cho phôi vừa tạo. nhƣ hình 5.11. Hệ trục tọa độ trên phôi là giao của mặt trên của phôi và hay mặt NC_ASM_TOP, NC_ASM_RIGHT. Kết quả nhƣ hình:
- Vào MILL nhập tên máy là GSVM-6540A và hệ điều khiển CNC là FANUC, ở mục Machine Type chọn Mill và Number of Axis chọn 3 Axis, chấp nhận các giá trị mặt định khác của hệ thống sau đó chọn OK
- Sau đó: vào Operation để tạo mặt phẳng lùi dao với h=30.
- Sau khi tạo xong mặt phẳng lùi dao, ta tiến hành bƣớc đầu tiên phay 4 rãnh bậc của lõi khuôn với tùy chọn Mill => face
5.2.3 Thiết lập các thông số cho quá trình gia công
5.2.3.1 Phay 4 rãnh bậc
- Trong mục Tool Manager, thiết lập dao phay miling T0001
Hình 5.12
- Trong mục Reference với tùy chọn bề mặt gia công là 4 hốc - Trong bảng Parameter với các thông số chế độ cắt:
Bảng 5.6 Chế độ cắt cho bƣớc gia công Face milling
Tên thông số Giá trị
CUT_FEED 50
STEP_OVER 0,5
SCAN_TYPE TYPE_1
LACE_OPTION ARC_CONNECT
SPINDLE_SPEED 2500
COOLANT_OPTION ON
CLEAR_DIST 1
Sau đó, nhấn Done để chấp nhận các giá trị và hoàn thành. Vào PLAY PATH và NC CHECK tiến hành mô phỏng:
Hình 5.13
5.2.3.2 Khoan 8 lỗ Ø10
Để thực hiện gia công, ta tiến hành gồm các bƣớc sau:
- Vào Edit Tool=> Tool setup hiện ra. Chỉnh thông số dao khoan nhƣ hình dƣới =>
Hình 5.14
- Chọn mục References => detail => chọn 4 lỗ cần khoan=> OK
Hình 5.15
- Chọn mục Parameter, thiết lập các thông số nhƣ bảng =>
Bảng 5.7 Chế độ cắt khoan 8 lỗ Ø10
Tên thông số Giá trị
CUT_FEED 24
PECK_DEPTH 3
SPINDLE_SPEED 1000
CLEAR_DIST 1
SCAN_TYPE TYPE 1 - Chọn Play Path và NC Check tiến hành mô phỏng
Hình 5.16
5.2.3.3 Khoan 8 lỗ Ø12
Cách thực hiện nhƣ khoan 8 lỗ 10
- Chọn mục Parameter, thiết lập các thông số nhƣ sau: =>
Bảng 5.8 Chế độ cắt khoan 8 lỗ Ø12
Tên thông số Giá trị
CUT_FEED 32 PECK_DEPTH 1 SPINDLE_SPEED 300 CLEAR_DIST 1 COOLANT _OPTION ON SCAN_TYPE TYPE 1
- Chọn Play Path và NC Check mô phỏng ta đƣợc:
Hình 5.17
5.2.3.4 Khoan 8 lỗ Ø25
- Chọn mục Parameters, thiết lập các thông số nhƣ sau: =>
Bảng 5.9 Chế độ cắt cho khoan 8 lỗ Ø25
Tên thông số Giá trị
CUT_FEED 32 PECK_DEPTH 1 SPINDLE_SPEED 300 CLEAR_DIST 1 COOLANT _OPTION ON SCAN_TYPE TYPE 1
Hình 5.18
5.2.3.5 Khoét lỗ Ø34.22
- Vào Boring=> Tool Manager => Edit Tool => chọn dao T0005 với các thông số => Apply => OK