Ngoài các hệ thống nêu trên chúng ta cũng có thêm các phần tử khác của khuôn như : lò xo chốt hồi , bulong vòng...
Chúng ta có thể thêm lò xo trong mục MoldDesign / Add Mold Component / User Parts :
SVTH: VũĐức Toàn 72
Hình 3.65 : Hệ thống lò xo chốt hồi được lựa chọn
Hệ thống bu lông vòng có tác dụng là bộ phận đỡ và di chuyển bộ khuôn thiết kế , nó
được lấy trong thư viện với lựa chọn MoldDesign / Add Mold Component / Mold Parts :
Hình 3.66 : Lựa chọn bulong vòng Cuối cùng ta sẽ có một bộ khuôn hoàn chỉnh như hình 4.66 :
SVTH: VũĐức Toàn 73
SVTH: VũĐức Toàn 74 3.2.5. Tạo lập chương trình gia công tựđộng cho tấm khuôn đực :
Phần mềm Cimatron E cho phép chúng ta tạo chương trình gia công các tấm khuôn
đực và khuôn cái một cách tựđộng với môi trường NC.Ở đây ta tạo lập cho tấm đực còn tấm cái làm tương tự.
Để khởi động môi trường NC ta có thể lựa chọn theo hai cách :
- Từ môi trường mà ta đang làm việc với file của chi tiết , ta có thể xuất chi tiết sang môi trường NC với lựa chọn : File ⇒ Export ⇒ To NC
- Trong giao diện khởi động của Cimatron E ta lựa chọn : New Document ⇒ chọn mục NC trong hộp thoại New Document ⇒ Ok
Mô hình chi tiết cần gia công sẽđược nhập vào trong môi trường gia công :
Hình 3.68 : Mô hình tấm đực được đưa vào gia công trong môi trường NC Ta chia quá trình gia công tấm đực ra làm 2 nguyên công :
- Nguyên công 1 : Phay để đạt được hình dáng long khuôn như thiết kế ( ở đây sẽ có nhiều bước : phay phá ,phay bán tinh , phay tinh, phay tinh các góc lượn của chi tiết mà bước phay tinh trước chưa làm được )
- Nguyên công 2 : Mài tinh long khuôn đểđạt được độ bóng bề mặt yêu cầu.
Bây giờ ta sẽ thực hiện việc lập trình tự động trong môi trường NC đối với nguyên công phay theo thứ tự các bước nhưđã nói ở trên.
SVTH: VũĐức Toàn 75 3.2.5.1. Bước 1 : Phay thô bề mặt
Đầu tiên là lựa chọn kiểu máy gia công ( 2.5 trục , 3 trục , 4 trục hay 5 trục) với lựa chọn Tool Path , ở đây ta chọn kiểu máy 3 trục , chú ý đến lựa chọn mặt phẳng chạy dao an toàn trong mục lựa chọn tọa độ Z ( Clearance ) .
Hình 3.69 : Lựa chọn kiểu máy gia công với mặt phẳng chạy dao an toàn hợp lý Sau đó ta cần lựa chọn dao gia công , để tiện cho việc lựa chọn loại dao hợp lý ta sử
dụng công cụ Analyze / Cuvature Map để phân tích bán kính các góc lượn , các lỗ.. của sản phẩm từđó ta có lựa chọn dao hợp lý .
Để lựa chọn dao ta nhấp chọn Cutter trong thanh công cụ , một hộp thoại lựa chọn dao như hình 4.70 sẽ hiện ra cho phép chúng ta lựa chọn được dao hợp lý nhất trong thư
viện dao , ở đây với bước gia công phá thô ta lựa chọn dao có đường kính càng lớn càng tốt để thực hiện gia công với năng suất cao , ta lựa chọn dao Flat có D = 30 mm , với các thong số như trong hình vẽ 4.70 .
Tuy nhiên ta cũng có thể tự định nghĩa cho mình về thông số của dao nếu như loại dao cần có không có trong thư viện dao có sẵn với lựa chọn ( New cutter ). Để kết thúc quá trình lựa chọn dao ta nhấp Ok.
SVTH: VũĐức Toàn 76
Hình 3.70 : Phân tích chi tiết với công cụ Analyze / Cuvature Map
Hình 3.71 : Lựa chọn dao từ thư viện dao
Ta sử dụng công cụ để khai báo phôi , nhấp chọn Save and close để lưu lựa chọn stock và thoát ra đi đến môi trường NC.Ta có hộp thoại khai báo phôi như trong hình 4.71
SVTH: VũĐức Toàn 77
Hình 3.72 : Khai báo phôi
Sau khi đã khai báo các thông số ban đầu ta tiến hành thực hiện khai báo các thủ tục
để tiến hành gia công : nhấp chọn vào biểu tượng trên thanh công cụ ,bảng Procedure Wizar xuất hiện , lựa chọn Volume Milling ( phay thể tích ) trong mục Main selection , lựa chọn Rough Spiral ( chạy dao kiểu xoắn ốc ) trong mục Subselection , lựa chọn các bề mặt gia công và giới hạn gia công trong mục Parameter .
SVTH: VũĐức Toàn 78
Hình 3.74 : Lựa chọn vùng gia công
Hình 3.75 : Lựa chọn dao gia công
Nhấp chọn mục Motion Parameter trong thanh công cụ của bảng Procedure Wizar để
SVTH: VũĐức Toàn 79
Hình 3.76 : Lựa chọn các thông số cho đường chạy dao
Nhấp chọn mục Machine Parameter để lựa chọn các thông số cho chếđộ cắt:
SVTH: VũĐức Toàn 80
Sau khi hoàn thành việc lựa chọn các thong số nhấp chọn biểu tượng Save and calculate để tính toán quỹđạo chạy dao dụng cụ.
Hình 3.78 : Quỹđạo dụng cụđược tính toán tựđộng bằng phần mềm
Để mô phỏng quỹđạo đường đi của dao ta có thể sử dụng lệnh Navigator , nhấp chọn biểu tượng
SVTH: VũĐức Toàn 81 3.2.5.2.Bước 2 : Gia công tinh mặt phẳng phân khuôn và bán tinh các bề mặt lòng khuôn đực
Tạo Procedure mới :
Hình 3.80 : Lựa chọn gia công tinh bề mặt
Hình 3.81 : Lựa chọn dao gia công
SVTH: VũĐức Toàn 82
Hình 3.83 : Xác định các thông số của đường chạy dao
Hình 3.84 : Lựa chọn tốc độ cắt và tốc độ chạy dao
SVTH: VũĐức Toàn 83 3.2.5.3.Bước 3 : Gia công tinh bề mặt cong nắp ổđiện
Hình 3.86 : Tạo chương trình gia công bề mặt cong
Hình 3.87 : Khai báo đường chạy dao
SVTH: VũĐức Toàn 84
Hình 3.89 : Lựa chọn thông số công nghệ
Hình 3.90 : Tính toán quỹđạo chạy dao
4.2.5.4.Bước 4 : Gia công tinh bề mặt đếổđiện và gia lỗ trên kênh dẫn nhựa
SVTH: VũĐức Toàn 85
Hình 3.92 : Lựa chọn bề mặt gia công
Hình 3.91 : Lựa chọn dao
SVTH: VũĐức Toàn 86
Hình 3.94 : Quỹđạo chạy dao được tính toán
3.2.5.5.Bước 5 : Gia công tinh bề mặt kênh dẫn nhựa
Lựa chọn tạo lập Procedure như hình 4.89. Với lựa chọn dao :
Hình 3.95 : Chọn dao gia công
SVTH: VũĐức Toàn 87
Hình 3.97 : Lựa chọn thông số công nghệ
Hình 3.98 : Tính toán quỹđạo gia công
3.2.5.6.Bước 6 : Gia công tinh bề mặt khuôn
SVTH: VũĐức Toàn 88 Hình 3.100 : Lựa chọn bề mặt gia công Hình 3.101 : Lựa chọn dao Hình 3.102 : Lựa chọn thông số công nghệ
SVTH: VũĐức Toàn 89
Hình 3.103 : Quỹđạo gia công được tính toán
3.2.5.7. Bước 7 : Gia công tinh lần cuối các góc có bán kính góc lượn nhỏ
Hình 3.104: Tạo Procedure mới
SVTH: VũĐức Toàn 90
Hình 3.104: Lựa chọn dao
Hình 3.106 : Lựa chọn các thông số công nghệ
SVTH: VũĐức Toàn 91
Sau khi hoàn tất các thủ tục tạo các bước gia công ta tiến hành mô phỏng quá trình gia công bằng công cụ Advanced Simulation , một bảng lựa chọn xuất hiện , ta lựa chọn bước cần mô phỏng trong mục Available Procedures rồi nhấp Ok để vào môi trường mô phỏng.Để tiến hành mô phỏng nhấp Start , dừng mô phỏng nhấp nút Stop.
Hình 3.108 : Lựa chọn bước cần mô phỏng
SVTH: VũĐức Toàn 92
Hình 3.110 : Quá trình mô phỏng gia công
SVTH: VũĐức Toàn 93
Ta lựa chọn lệnh Post Process để
xuất toàn bộ chương trình tự động đã thiết lập với các lệnh G-code để có thể
tiến hành gia công trên máy CNC với việc nhập file G- code đã xuất ra này.
Hình 3.112 : Xuất ra chương trình NC tựđộng
3.2.6.Gia công Xung ( Electrode )
Do có một số bề mặt của bộ khuôn ( các rãnh nhỏ , sâu ) khó gia công nên ta cần phải để lại các bề mặt đó và tiến hành gia công bằng xung ( tia lửa điện).
Để vào môi trường Electrode ta lựa chọn biểu tượng , một hộp thoại lựa
chọn chi tiết cần gia công xung xuất hiện ta lựa chọn đường dẫn tới file cần gia công xung ⇒ Ok.
SVTH: VũĐức Toàn 94
Hình 3.114 : Giao diện môi trường Electrode
Để xác định vị trí tạo xung lựa chọn lệnh Extract Electrode , sau đó chọn lựa hố ( rãnh ) cần gia công xung ,nhấp phím cuộn của chuột ( chuột giữa ) , cuối cùng nhấp Ok để
hoàn tất việc xác định vị trí gia công xung.
SVTH: VũĐức Toàn 95
Sau đó lựa chọn vật liệu chế tạo điện cực và máy gia công xung :Kích phải chuột vào mục K20#1-EL- 001 vừa được tạo ra ở bước trước trong Panel Features
ở bên trái giao diện môi trường Electrode ⇒ lựa chọn EDM Setup , một bảng thiết lập được tạo ra để thiết lập thông số gia công xung ( máy , vật liệu điện cực ..)
Hình 3.116 : Thiết lập máy gia công xung và vật liệu điện cực
Chú ý :Ta có thể chọn lựa các loại vật liệu điện cực với các thuộc tính như sau :
- Điện cực kim loại (đồng thau, đồng đỏ, bạc , wolfram,đồng – wolfram , bạc – wolfram , wolfram – cacbit) : ưu điểm là tính dẫn điện cao , độ đồng nhất cao , nhược
điểm là khó chế tạo và tốc độ gia công thấp , loại điện cực này ngày nay chỉđược sử dụng khoảng 10% trong các ứng dụng gia công xung điện (trừ khoan lỗ nhỏ).
- Điện cực Graphit : được sử dụng rộng rãi trong gia công xung điện (90%). Ưu điểm của loại điện cực này là tốc độ gia công nhanh (cao gấp 2 lần so với đồng đỏ), có thểđạt
được độ bóng tương đương với điện cực làm bằng đồng đỏ trong một số trường hợp, dễ
chế tạo và chế tạo nhanh hơn so với đồng đỏ .Tuy nhiên nhược điểm của loại này là làm
ảnh hưởng đến môi trường.
- Điện cực đồng đỏ - graphit : Loại vật liệu này là sự kết hợp giữa đồng đỏ và graphit, dẫn tới tăng tính dẫn điện và tăng độ bền. Đồng thời nó cũng kết hợp các ưu điểm là dễ
chế tạo của graphite và tính “an toàn” của đồng (vấn đề môi trường)
Sau khi thiết lập máy và vật liệu điện cực ta tiến hành tạo khối cơ sở của điện cực : Nhấp đúp vào mục K20#1-EL-001 để kích hoạt nó, nhấp vào biểu tượng để tạo khối
SVTH: VũĐức Toàn 96
cơ sở cho điện cực.Lựa chọn các thông số của khối cơ sở cho phù hợp ⇒ chọn Ok để đồng ý và thoát.
Hình 3.117 : Tạo lập khối cơ sở cho điện cực
Hình 3.118 : Nhập đầu nối với máy gia công xung với lệnh Holder
Sử dụng lệnh Auto Contour để tạo biên dạng kín trước khi sử dụng lệnh Extensions
để tạo biên dạng điện cực gia công rãnh.
SVTH: VũĐức Toàn 97
Hình 3.120 : Khối điện cực được hoàn thành
Làm tương tựđối với các vị trí cần gia công xung còn lại ta sẽđược toàn bộ các vị trí gia công xung của khuôn đực như hình vẽ
Hình 3.121 : Gia công xung toàn bộ tấm khuôn trước
Để mô phỏng quá trình gia công xung ta kích hoạt tất cả các phần tử với lựa chọn Active Assembly , rồi nhấp chọn
SVTH: VũĐức Toàn 98
Hình 3.122 : Mô phỏng công xung trên tấm khuôn đực
Thiết lập tương tự đối với khuôn cái ta cũng có được quá trình gia công xung và các vị trí gia công xung trên tấm khuôn cái như hình vẽ sau :
SVTH: VũĐức Toàn 99
• Chương trình chạy gia công khuôn cái
% O0100 T02 T03 G90 G80 G00 G17 G40 M23 G43 H02 Z20. S2000 M03 G00 X-36.546 Y-78.286 Z20. M07 Z-27.999 G01 Z-28.999 F300 X-37.032 Y-78.695 Z-29.055 X-37.581 Y-79.079 Z-29.113 X-38.162 Y-79.414 Z-29.172 X-38.769 Y-79.697 Z-29.23 X-39.398 Y-79.926 Z-29.289 X-40.045 Y-80.099 Z-29.348 X-40.705 Y-80.216 Z-29.406 X-41.373 Y-80.274 Z-29.465 X-42.043 Z-29.523 X-42.71 Y-80.216 Z-29.582 X-43.37 Y-80.099 Z-29.641 X-44.017 Y-79.926 Z-29.699 ……… X48.97 Y85.44 Z-47.755 G00 Z20. T02 M98 P8000 M30 %
SVTH: VũĐức Toàn 100
• Chương trình chạy gia công khuôn đực % O0100 T02 T03 G90 G80 G00 G17 G40 M23 G43 H02 Z37.168 S1000 M03 G00 X-171.143 Y222.142 Z37.168 M07 Z-8.83 G01 Z-9.83 F300 Z-13.83 X-168.599 Y221.59 X-153.334 Y218.281 ……….. X-152.3 Y218.15 X63.154 Y-108.809 Z-22.784 X63.09 Y-108.803 Z-22.735 X63.029 Y-108.809 Z-22.681 X62.973 Y-108.827 Z-22.624 G00 Z37.168 T02 M98 P8000 M30 %
SVTH: VũĐức Toàn 101 CHƯƠNG IV : ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MOLDFLOW PLASTIC INSIGHT HỖ
TRỢ QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ KHUÔN MẪU 4.1. Giới thiệu về Moldflow Plastic Insight
Hình 4.1: Giao diện của Moldflow Plastics Insight
Phần mềm MoldFlow là một phần mềm CAE ( Computer Aided Engineering) chuyên dụng dùng để mô phỏng quá trình ép phun nhựa. Thông qua việc mô phỏng quá trình ép phun nhựa ta có thể xác định được vị trí miệng phun hợp lý, dựđoán các khuyết tật có thể
xảy ra cho sản phẩm : co ngót và cong vênh, đường hàn, lỗ khí,… cách bố trí các sản phẩm hợp lý,…Qua đó giúp giảm chi phí và thời gian sản xuất, làm giảm giá thành sản phẩm.
Phần mềm Moldflow là phần mềm trợ giúp kỹ thuật (CAE) trong việc phân tích khả
năng gia công của chi tiết cũng như quá trình thiết kế khuôn mẫu, các hệ thống dẫn nhựa, hệ thống làm mát,...
Cho phép Import các mô hình chi tiết được thiết kế trong các gói phần mềm CAD. Các tham sốđược lưu trữ trong phần mềm. Chẳng hạn như khi chúng ta cần phần tích dòng chảy của nhựa lỏng, chúng ta cần lựa chọn vật liệu nhựa tạo hình sản phẩm và vị trí phun. Các tham số khác được tựđộng thêm vào bởi phần mềm hoặc chúng ta có thể thay
SVTH: VũĐức Toàn 102
Với phần mềm Moldflow, chúng ta có thể phân tích quá trình điền đầy, phân tích nhiệt
độ,… cho các loại khuôn như: khuôn đơn, khuôn nhiều hốc cho một sản phẩm, khuôn có nhiều sản phẩm khác nhau.
Sau khi phân tích xong, kết quả phân tích sẽ được hiển thị dưới dạng phổ màu. Cho chúng ta biết được vị trí tốt nhất hoặc xấu nhất của sản phẩm theo yêu cầu phân tích.
Hình 4.2: Phổ màu khi phân tích khả năng điền đầy vật liệu vào long khuôn.
Chúng ta cũng có thể phân tích áp lực điền đầy hoặc nhiệt độ trong khuôn để biết được các vị trí tạo rỗ khí hoặc vết hàn trong quá trình tạo hình sản phẩm trong khuôn để có biện pháp khắc phục, nâng cao chất lượng của quá trình tạo hình sản phẩm.
Nếu cần thiết, chúng ta vẫn có thể thay đổi được vị trí phun hoặc thiết kế lại kênh dẫn nhựa, hệ thống làm mát cho phù hợp.
4.2. Làm việc với môi trường Moldflow Plastics Insight (MPI) 4.2.1. Gọi một mô hình vào môi trường MPI 4.2.1. Gọi một mô hình vào môi trường MPI
MPI có thể làm việc được trên các mô hình có tập tin định dạng như: STL, MPA, SLP, CTM, MDA, ADV.
Khởi động phần mềm MPI, chọn File → Import hoặc chọn biểu tượng , sau đó