22 25 To miệng phun Gates và to kênh nhựa Runner
3.1.7. Đặt các chốt đẩy sản phẩm vào khuôn
Kích chuột vào biểu tƣợng Add Ejector Pin .
Trong hộp thoại mở rộng tài liệu,chọn phần thêm Hasco và tiếp tục đi vào xác định cụ thể hơn về chốt đẩy nhƣ dƣới đây:
Kích đúp chuột vào phần tham khảo để gọi ra hộp thoại xác định chốt đẩy. Để chọn trên hình bề mặt dƣới cùng EjectorPlateA đƣợc dễ dàng hơn, hãy ẩn đi có mặt của SettingPlate và EjectorPlateB.
Khi know-how rules đƣợc áp dụng thì bộ lọc chỉ cho phép các chốt đẩy với một giá trị độ dài phù hợp.
Bắt lấy mặt đáy trên EjectorPlateA.
Định vị chốt đẩy trên lƣói toạ độ và xác định nghĩa các tấm muốn khoan trong hộp thoại từ Ejector đến Core Plate.Chọn vào lựa chọn Reverse Direction.
74
Kích chuột vào OK để làm cho sự tạo thành chốt đẩy có hiệu lực.
Hình 3_ 8: Chèn chốt đẩy. 3.1.8. Tạo rãnh làm nguội.
75
Kích đúp chuột vào CoreCooling(trong CoreCooling1).
Khởi động ứng dụng Wireframe and Surface Design để tạo ra một điểm trên tấm làm nguội.Làm điều này bằng cách chọn On Plane và kích chuột vào yz1 trong cây thuyết minh(dƣới Open body.1).
Một hình vuông nhỏ màu xanh hiện ra cho phép bạn di chuyển vòng quanh trong tấm cho đến khi bạn tìm thấy một điểm thoả mãn.Kích chuột để ngừng di chuyển hình vuông và ấn OK để xác nhận sự lựa chọn của bạn.
Bây giờ hãy tạo ra một điểm nữa trên mặt ở phía đối diện của CoreCooling.Điều này đảm bảo rằng kênh chất làm nguội sẽ đi xuyên qua khuôn từ mặt này sang mặt kia.
Kích đúp chuột vào Product trong cây thuyết minh để trở về Mold Tooling Design.
Kích chuột vào biểu tƣợng Add Coolant Channel và chọn 2 điểm mà bạn vừa tạo thành.
Hộp thoại xác định kênh chất làm nguội và một hốc hình trụ hiển thị trong góc nhìn.
76
Hình 3_ 9: Rãnh làm nguội.
77
Sauk khi thiết kế với Catia V5 khuôn De quat nhƣ sau:
3.1.9. Lƣu giữ dữ liệu
78 Vào File > Save All.
Vào File > Send To > Directory và chọn thƣ mục vừa tạo ra.
Kích chuột vào mũi tên kép hƣớng xuống dƣới để chọn tất cả các phần tử muốn copy.
Nhấn OK.
Tất cả các phần tử tạo thành khuôn của bạn giờ đây đã ở trong thƣ mục.
3.2. Mô phỏng gia công bề mặt khuôn với Catia.
Khởi động chƣơng trình gia công khuôn: Start > NC Manufacturing > 3 Axis Sirface Machining
79
3.2.1. Gia công phần lõi khuôn.
Nhập chi tiết gia công:
Hình 3_ 10: Nhập chi tiết gia công lõi khuôn.
Gia công thô lần 1:
Ta sử dụng công cụ ROUGHING :
- Chu trình Roughing là một chu trình cho phép gia công thô chi tiết Parts theo các mặt phẳng nằm ngang Horizontal Planes.
- Trƣớc hết, hiển thị mô hình dƣới dạng khung dây wireframe . B1. Click nút Roughing ICon. Hộp thoại xuất hiện:
80 B3. Mô phỏng gia công:
Hình 3_ 11: Mô phỏng gia công lần 1.
81
Ta sử dụng công cụ CREATE A SWEEP ROUGHING OPERATION :
- Tạo chu trình gia công thô Sweep Roughing. Sweep Roughing là 1 chu trình cho phép gia công thô chi tiết Part bởi mặt phẳng Planes thẳng đứng Vertical.
B1. Chọn Sweep Roughing ICon. Hộp thoại xuất hiện: B2. Nhập dữ liệu gia công.
82
Hình 3_ 12: Mô phỏng gia công lần 2.
Gia công Tinh lần 1.
Ta dung công cụ SWEEPING : Sweeping Operation là chu trình gia công bán tinh và gia công tinh và đƣợc sử dụng sau khi Part đã đƣợc gia công thô và gia công tất cả Part. Toolpaths đƣợc thực hiện trong mặt phằng Plane song song Parallel thẳng đứng Vertical.
B1. Click nút Sweeping ICon. Hộp thoại hiện ra: B2. Nhập dữ liệu gia công.
83 B3. Mô phỏng gia công.
84 Gia công tinh lần 2.
Ta cũng sử dụng công cụ SWEEPING nhập các thông số về
độ ăn dao, bán kính dao và độ dƣ gia công phù hợp với yêu cầu khuôn.
Mô phỏng gia công tinh lần 2:
Hình 3_ 14: Mô phỏng gia công lần 4. 3.2.2. Gia công phần hốc khuôn.
Ta cũng gia công 4 lần nhƣ phần lõi khuôn nhập các thông số phù hợp để có độ nhám bề mặt khuôn phù hợp với yêu cầu khuôn.
85
87
3.3. Xuất file gia công CNC cho may Fanuc30 cho phần gia công phần hốc và lõi khuôn có cấu trúc tóm tắt nhƣ sau: và lõi khuôn có cấu trúc tóm tắt nhƣ sau:
3.3.1. Chƣơng trình phần lõi.
%
O0001 (CATIA P.O. COMMENTS)
(COMPANY : ICAM Technologies Corporation) (MACHINE : VMC - Fanuc 30i)
(CL FILE : Cavity_Manufacturing_Program_1_I.aptsource) (DATE & TIME : 23-Apr-2015 - 12:46:56)
(PROGRAMMER : Your Name )
(===== TOOL LIST FOR PROGRAM =====) (TOOL # TOOL NAME )
(======================================) N1 G00 X3437.431 Y4691.963 S70 M3 N2 Z508. N3 Z256.54 N4 G94 G01 Z2.54 F300. N5 X3371.721 Y4830.362 Z-38.511 N6 X3366.129 Y4842.915 Z-42.193 N7 X3300.522 Y5010.65 Z-90.454
88 N8 X3289.262 Y5042.237 Z-99.439 N9 X3286.008 Y5052.881 Z-102.421 N10 X3272.769 Y5104.135 Z-116.606 N11 X3269.366 Y5123.23 Z-121.803 N12 X3268.911 Y5142.621 Z-127. N13 X3269.182 Y5146.563 F1000. N14 X3273.794 Y5201.282 N15 X3285.637 Y5245.125 N16 X3308.75 Y5293.763 N17 X3334.762 Y5330.151 ………. ……….. ………..
89 3.3.2. Chƣơng trình phần hốc khuôn. ……… ……… N87019 Y2852.685 N87020 Z-467.525 N87021 Y2860.571 Z-442.125 N87022 Y2882.116 Z-423.531 N87023 Y2898.784 Z-417.935 N87024 Y2975.447 Z-402.499 N87025 Y2999.236 Z-397.557 N87026 Y3210.176 Z-357.046 N87027 Y3302.204 Z-340.326 N87028 Y3418.739 Z-319.205 N87029 Y3611.304 Z-285.137 N87030 Y3804.764 Z-251.954 N87031 Y3904.731 Z-235.09 ………. ……….
90
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. Kết luận:
Công nghệ CAD/CAM đã và đang không thể thiếu trong ngành công nghiệp cơ khí. Nó giúp việc thiết kế và gia công các sản phẩm về cơ khí nhanh chóng và chính xác, giảm thiểu về thời gian gia công cũng nhƣ chi phí sản xuất. Đặc biệt trong ngành công nghiệp gia công khuôn mẫu việc ứng dụng công nghệ CAD/CAM trong việc chế tạo gia công trở nên bức thiết. Ngày nay có rất nhiều phần mềm CAD/CAM có thể ứng dụng vào việc thiết kế gia công khuôn mẫu một cánh nhanh chóng và chính xác. CATIA V5 là một phần mềm trong số đó. Nó có rất nhiều công cụ để thiết kế,gia công, mô phỏng gia công khuôn mẫu chính xác nhannh chóng.
Với yêu cầu đặt ra của đề tài là : “Ngiên cứu ứng dụng kỹ thuật CAD/CAM trong thiết kế chế t o khuôn m u chính xác” Luận văn đã đáp ứng tốt các mục tiêu nhƣ:
1. Giới thiệu một lựa chọn phần mềm CAD/CAM mạnh trong thiết kế gia công các sản phẩm cơ khí nói chung.
2. Lựa chọn tốt một phần mềm CAD/CAM để hỗ trợ việc thiết kế gia công khuôn mẫu chính xác.
3. Hƣớng dẫn lựa chọn các công cụ đặc thù của phần mềm CAD/CAM đƣợc ứng dụng vào hỗ trợ và gia công khuôn mẫu chính xác.
4. Quá trình ngiên cứu thiết kế, gia công khuôn mẫu cho một sản phẩm với sự trợ giúp của phần mềm CAD/CAM, việc khai thác các công cụ hỗ trợ trong việc thiết kế và gia công trên một chi tiết cụ thể.
Kiến nghị.
Ngành công nghiệp khuôn mẫu ở Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ. Việc tìm hiểu ứng dụng các phần mềm CAD/CAM trong thiết kế gia công các sản phẩm khuô mẫu trở nên cần thiết hơn. Do một số điều kiện chƣa cho phép nên việc ngiên cứu ứng dụng CAD/CAM trong gia công khuôn mẫu đƣợc trình bày trong nội dung
91
luận văn vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tuy nhiên từ những vấn đề đã ngiên cứu tác giả vẫn còn thấy có những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển, đó là:
- Tiếp tục nghiên cứu mở rộng việc ứng dụng các phần mềm CAD/CAM trong thiết kế, gia công khuôn nói riêng và gia coog cơ khí nói chung. - Tiếp tục ngiên cứu hoàn thành các công cụ hỗ trợ thiết kế và gia công trên
phần mềm CATIA V5 nói riêng và các phần mềm thiết kế gia công cơ khí khác.
- Xây dựng các quy trình, tiêu chuẩn cho việc thiết kế và gia công khuôn mẫu dựa trên cơ sở thục tiễn.
- Tiếp tục ứng dụng các kết quả đã đạt đƣợc trong nội dung của luận văn vào các đề tài khác có liên quan.
92
Tài Liệu tham khảo
1. Nguyễn Đắc Lộc và các tác giả. (2000) “Sổ tay công nghệ chế tạo máy” tập I, tập II, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội.
2. Đoàn Thị Trinh. (1998)“Công nghệ CAD/CAM”. Nhà Xuất bản khoa học kỹ thuật.
3. Tài liệu hƣớng dẫn sử dụng phần mềm CATIA V5.
4. Nguyễn Trọng Hữu. (2006) “Thiết kế sản phẩm với CATIA R3V5”. NXB Giao thông vận tải. Hà Nội
5. TS. Vũ Hoài Ân. (1995) “Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa”. Viện máy và dụng cụ công nghiệp trung tâm đào tạo thục hành CAD/CAM. Hà Nội 1995.
6. Trần Thế San – Nguyễn Ngọc Phƣơng. 2009 “ Hƣớng dẫn lập trình CNC trên máy công cụ”. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
93
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ... 1
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI. ... 2
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. ... 2
3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI. ... 2
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. ... 3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CAD/CAM VÀ SỰ CẦN THIẾT ỨNG DỤNG TRONG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN MẪU CHÍNH XÁC. ... 4
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CAD/CAM. ... 4
1.1.1. Sơ lược lịch sử phát triển c ng nghệ CAD/CAM ... 4
1.1.2. Ứng dụng CAD/CAM trong chế t o khu n m u ... 6
1.2. MỘT SỐ PHẦN MỀM CAD/CAM THÔNG DỤNG TRONG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN. ... 8
1.2.1. Một số phẩn mềm CA/CAMD dùng cho cơ khí chế t o... 8
1.2.2. CATIA V5 và thiết kế khuôn m u chính xác. ... 8
1.2.2.1. Giới Thiệu Phần Mềm CATIA. ... 8
1.2.2.2. Cấu Trúc Phần Mềm CATIA. ... 9
1.2.2.3. Các Module thiết kế khuôn tự động (Mold Design). ... 10
1.2.2.4. Module Machining. ... 10
1.3. KẾT LUẬN CHƢƠNG 1. ... 12
CHƢƠNG 2: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5 TRONG THIẾT KẾ GIA CÔNG KHUÔN MẪU. ... 13
2.1.CORE & CAVITY DESIGN ... 13
2 1 1 Vào m i trường Module Core & Cavity Design: ... 13
2.1.2. Nhập chi tiết vào bản vẽ ... 13
2.1.3. Định nghĩa hướng mở khuôn chính ... 14
2.1.4. Định nghĩa hướng chuyển động của lõi mặt bên và t o bề mặt cho lõi mặt bên ... 15
2.1.5. Cắt, hiệu chỉnh và t o mặt phân khu n sử dụng lệnh ... 16
2.1.6. Kiểm tra sự đóng mở khu n ... 17
94
2.2.1. Chuẩn bị chi tiết (T o các bề mặt Surface cơ sở để t o khuôn). ... 18
2 2 2 Vào m i trường Mold Tooling Design. ... 19
2.2.2.1. Thiết kế thân khuôn Mold Base bằng cách sử dụng lệnh (Create a New Mold). ... 19
2 2 2 2 Thêm một tấm Plate vào bộ khu n Mold Base (Add Mold Plate) ... 22
2 2 2 3 Thêm vào một mảnh ghép của khu n bằng lệnh (Add Insert) ... 23
2.2.2.4. Chèn các chi tiết tiêu chuẩn từ thư viện Catalog của phần mềm CATIA. ... 23
2 2 2 5 T o miệng phun Gates và t o kênh nhựa Runner ... 29
2.2.2.6. T o kênh làm mát (COOLANT CHANNELS): ... 34
2.2.2.7. T o lõi khuôn và lòng khuôn. ... 36
2.2.2.8. Mô phỏng chuyển động của khuôn. ... 37
2.2.3. Machining module : Các Module gia công CNC. ... 39
2.2.3.1. Vào Module Gia Công Và Các Thiết Lập Ban Đầu: ... 39
2.2.3.2. Các Chu Trình Gia Công Phay Milling Operation: ... 42
2.2.3.2. T o đường ch y dao theo biên d ng Profile : PROFILE CONTOURING OPERATION. ... 48
2.2.3.3. Gia c ng th bề mặt Surface phức t p ROUGHING ... 49
2.2.3.4. T o chu trình gia c ng th CREATE A SWEEP ROUGHING OPERATION. ... 51
2.2.3.5. Chu trình gia công bán tinh SWEEPING OPERATION . ... 53
2.2.3.6. Chu trình gia c ng tinh hoặc bán tinh ZLEVEL MACHINING ... 56
2.2.3.7. T o chu trình khoan, khoét, doa lỗ CREATE A DRILLING OPERATION. ... 57
2.2.3.8. M Phỏng Quá Trình Gia C ng (Replay a ToolPath ... 59
2.2.3.9. Xuất Mã Chương Trình Gia C ng NC Post-Processor . ... 62
2.3. Kết luận chƣơng 2………..63
CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN ÉP NHỰA SẢN PHẨM ĐẾ CÁNH QUẠT VỚI PHẦN MỀM CATIA V5. ... 64
3.1. THIẾT KẾ KHUÔN ỨNG DỤNG CATIA. ... 64
3.1.1. Vào mục công cụ thiết kế gia công khuôn ... 64
3.1.2. Gọi chi tiết gia công... 64
3.1.3. Xác định khu n cơ sở. ... 65
3.1.4. Định vị chi tiết. ... 67
3.1.5. Chia lõi và hốc ... 68
3.1.6. Chèn các chốt d n hướng d n vào khuôn ... 70
95
3.1.8. T o rãnh làm nguội... 74
3.1.9. Lưu giữ dữ liệu ... 77
3.2. MÔ PHỎNG GIA CÔNG BỀ MẶT KHUÔN VỚI CATIA. ... 78
3.2.1. Gia công phần lõi khuôn. ... 79
3.2.2. Gia công phần hốc khuôn. ... 84
3.3. XUẤT FILE GIA CÔNG CNC CHO MAY FANUC30 CHO PHẦN GIA CÔNG PHẦN HỐC VÀ LÕI KHUÔN CÓ CẤU TRÚC TÓM TẮT NHƢ SAU: ... 87
3.3.1. Chương trình phần lõi. ... 87
3.3.2. Chương trình phần hốc khuôn. ... 89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. ... 90
KẾT LUẬN: ... 90
KIẾN NGHỊ. ... 90
96
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1_ 1: Quá trình hình thành và phát triển của CAD/CAM 5
Hình 1_ 2: Liên kết cơ sỏ dữ liệu CAD/CAM 5
Hình 1_ 3: Sơ đồ hệ thống CATIA CAD/CAM/CAE 9
Hình 1_ 4: Sơ đồ tuần tự thiết kế khuôn trên catia 11
Hình 2_ 1: Thu phóng Scale theo hƣớng và tỉ lệ khác nhau. ... 14
Hình 2_ 2: Định nghĩa hƣớng mở khuôn chính ... 14
Hình 2_ 3: Định nghĩa hƣớng chuyển động và tạo bề mặt cho lõi mặt bên ... 16
Hình 2_ 4: Tạo mặt phân khuôn Surface Parting. ... 18
Hình 2_ 5: Thiết kế thân khuôn bằng cách sử dụng lệnh Create a New Mold. ... 19
Hình 2_ 6: Nhập thân khuôn tiêu chuẩn Standard Mold-Base từ Catalog. ... 21
Hình 2_ 7: Thêm một tấm Plate vào bộ khuôn Mold Base bằng lệnh Add MoldPlate. ... 22
Hình 2_ 8: Thêm vào một mảnh ghép của khuôn bằng lệnh Add Insert. ... 23
Hình 2_ 9: Chèn chốt dẫn hƣớng lên khuôn. ... 25
Hình 2_ 10: Tạo miệng phun Gates. ... 29
Hình 2_ 11: Tạo kênh nhựa RUNNERS. ... 33
Hình 2_ 12: Tạo kênh làm mát... 36
Hình 2_ 13: Tạo lõi và long khuôn. ... 37
Hình 2_ 14: Mô phỏng chuyển động khuôn. ... 38
Hình 3_ 1: Workbench Mold Design. ... 64
Hình 3_ 2: Mô hình sản phẩm đế quạt. ... 65
Hình 3_ 3: Xác định khuôn cơ sở. ... 67
Hình 3_ 4: Định vị chi tiết... 68
Hình 3_ 5: Chia hốc, lõi khuôn. ... 69
Hình 3_ 6: Hốc và lõi khuôn ... 70
Hình 3_ 7: Chèn chốt dẫn hƣớng. ... 72
Hình 3_ 8: Chèn chốt đẩy. ... 74
Hình 3_ 9: Rãnh làm nguội. ... 76
Hình 3_ 10: Nhập chi tiết gia công lõi khuôn. ... 79
Hình 3_ 11: Mô phỏng gia công lần 1. ... 80
97
Hình 3_ 13: Mô phỏng gia công lần 3. ... 83 Hình 3_ 14: Mô phỏng gia công lần 4. ... 84 Hình 3_ 15: Các hình mô phỏng gia công cho phần hốc. ... 85