Hình 4. 1. Lòng khuôn Cavity 4.1.1. Phân tích chi tiết
Lõi khuôn cái là một bộ phận của khuôn, là vùng giới hạn để cho vật liệu nhựa chảy vào và tạo hình dáng bên ngoài của sản phẩm. Khi làm việc, lõi khuôn cái gắn chặt với tâm khuôn cái.
Vật liệu chế tạo: Thép P20
Dựa vào hình dáng và kết cấu của chi tiết có thể gia công bằng phương pháp phay, khoan, khoét.
Chọn phôi và phương pháp chế tạo:
+ Hình dáng: phôi dạng hình hộp chữ nhật, kích thước phôi 550x120x90 mm. + Hình thức sản xuất: Đơn chiếc.
66
4.1.2. Quy trình gia công lòng khuôn Cavity của phôi chai PET
Để lập được qui trình gia công cho lòng khuôn, ta cần tìm hiểu các thông số sau: + D: Đường kính dao
+ n: Vận tóc cắt + V: Tốc độ cắt + t: Chiều sau cắt + Sv: Lượng chạy dao
Giả sửphôi đem gia công là hình khối chữ nhật được gia công phẳng các mặt.
Hình 4. 2. Phôi gia công
Hình 4. 3. Kích thước phôi
Hình 4. 4. Bản vẽ các nguyên công
A
67
4.1.2.1 Nguyên công 1
- Sơ đồ gá đặt:
Hình 4. 5. Sơ đồgá đặt nguyên công 1 - Máy công nghệ: Chọn máy phay đứng KanTo.
+ Kích thước làm việc của bàn máy: 250x1100 mm. + Hanh trình X: 540 mm. +Hành trình Y: 220 mm. + Hành trình Z: 300 mm. + Loại đầu dao: NT40. + Tốc độ trục chính: 75-4000 vòng/phút. + Số cấp tốc độ: 12 cấp. + Công suất động cơ: 1,5 kW + Kích thước máy: 1700x1700x2100 mm - Đồ gá: Sử dụng chốt định vị.
- Dụng cụ cắt: Dao phay ngón hợp kim cứng [9, trang 360, bảng 4-71]
68
Bảng 4. 1. Thông số dao phay ngón hợp kim cứng
D (mm) l (mm) L (mm)
10 20 50
- Dung dịch trơn nguội: Emunxi - Chếđộ cắt:
+ Chiều sâu cắt: t = 1 mm
+ chiều sau phay: 0,3 mm [10, trang 31, bảng 5-38] + Lượng chạy dao: 0,16 mm/răng
+ Vận tốc cắt: 50 m/ph
+ Tốc độ quay trục chính: n = 2500 v/ph
4.1.2.2 Nguyên công 2: Phay tinh bề mặt 1
- Sơ đồ gá đặt như hình 4.5.
- Chọn máy phay đứng KanTo.
- Dụng cụ cắt: Dao phay ngón hợp kim cứng hình 4.6 [9, trang 360, bảng 4-71].
Bảng 4. 2. Thông số dao phay ngón hợp kim cứng
D (mm) l (mm) L (mm)
10 20 50
- Dung dịch trơn nguội: Emunxi - Chếđộ cắt:
+ Chiều sâu cắt: t = 1 mm
+ chiều sau phay: 0,3 mm [10, trang 31, bảng 5-38] + Lượng chạy dao: 0,16 mm/răng
69 + Tốc độ cắt: 1015 m/ph
+ Tốc độ quay trục chính: n = 5000 v/ph
4.1.2.3 Nguyên công 3
- Sơ đồ gá đặt:
Hình 4. 7. Sơ đồgá đặt nguyên công 2 - Máy gia công: Chọn máy phay đứng KanTo.
- Đồ gá: Sử dụng chốt định vị.
- Dụng cụ cắt: Dao phay ngón hợp kim cứng [9, trang 360, bảng 4-71]
Hình 4. 8. Dao phay ngón hợp kim cứng Bảng 4. 3. Thông số dao phay ngón hợp kim cứng
D (mm) l (mm) L (mm)
6 16 40
- Dung dịch trơn nguội: Emunxi + Chếđộ cắt: 1 mm
70
+ Lượng chạy dao: 0,16 mm/răng + Vận tốc cắt: 50 m/ph
+ Tốc độ quay trục chính: n = 2500 v/ph
4.1.2.4 Nguyên công 3
- Sơ đồ gá đặt
Hình 4. 9. Sơ đồgá đặt nguyên công 3
- Máy gia công: Chọn máy khoan đứng 2H150 [11,bảng 9-21, trang 45]. + Số cấp độ trục chính: 12.
+ Phạm vi tốc độ trục chính: 22,4 – 1000 vong/phút. + Công suất động cơ chính: 7.5 kW.
+ Khối lượng máy: 2000 Kg.
+ Kích thước phủ bì của máy: 1350x875x3090 mm. + Kích thước làm việc của bàn máy: 500x560 mm
71
+ Đường kính lớn nhât khoan được: ∅50. - Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà chuôi trụ:
Hình 4. 10. Mũi khoan ruột gà chuôi trụ
Bảng 4. 4. Thông sốmũi khoan ruột gà chuôi trụ [12,bảng 4.46, trang 361]
Tên mũi khoan Đường kính (mm) Chiều dài L (mm) Chiều dài phần làm việc l (mm) Ruột gà chuôi trụ (loại
dài) 19,6 245 165
- Dung dịch trơn nguội: Emunxi - Chiều sau cắt: t =1 mm
- Lượng chay dao : S = 0,1 (mm/vòng) [10, trang 84, bảng 5-87] - Tốc độ cắt: V = 14 (m/phút) [10, trang 83, bảng 5-86] - Số vòng quay trục chính: n = 300 (vòng/phút)
- Công suất cắt: Nc = 1,7 kW [10, trang 85, bảng 5-88]
4.1.2.5 Nguyên công 4
72
Hình 4. 11. Sơ đồgá đặt nguyên công 4 - Máy gia công: Chọn máy khoan đứng 2H150
- Dụng cụ cắt: Mũi khoan ruột gà chuôi trụ hình 4.7.
Bảng 4. 5. Thông sốmũi khoan ruột gà chuôi trụ [9, bảng 4-42, trang 327]
D (mm) L (mm) l (mm)
10 250 170
- Dung dịch trơn nguội: Emunxi. - Chiều sau cắt: t =1 mm
- Lượng chay dao : S = 0,38 (mm/vòng) [10, trang 85, bảng 5-88] - Tốc độ cắt: V = 32 (m/phút) [10, trang 83, bảng 5-86] - Số vòng quay trục chính: n = 600 (vòng/phút)
73
4.1.2.6 Sửa nguội, đánh bóng
Hình 4. 12. Độ nhám bề mặt
Sữa nguội:
- Mục đích: kiểm tra các khuyết tật nếu có. - Dụng cụ: Đá mài hình trụ, hình côn.
- Máy công nghệ: Làm bằng tay hoặc dùng máy mài bằng tay. Đánh bóng:
- Mục đích: Giúp lòng khuôn đạt được độ bóng yêu cầu.
- Dụng cụ: Thuốc đánh bóng, bột mài,…
- Máy công nghệ: Thực hiện bằng tay hoặc máy mài bằng tay.
4.1.2.7 Tổng kiểm tra
-Kiểm tra độ không phẳng của hai mặt phẳng đáy bằng đồng hồso, độ không phẳng ≤ 0.1 (mm).
- Kiểm tra độ song song của hai mặt phẳng đáy bằng đồng hồso, độ không song song ≤ 0.1 (mm).
- Kiểm tra độ vuông góc giữa hai mặt phẳng đáy và hai mặt bên bằng đồng hồ so, độ không vuông gốc ≤0.1 (mm).
4.2. LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG BẰNG SOLIDCAM
- Qua trình mô phỏng gia công trên SolidCAM nhằm mục đích tạo ra chương trình gia công để gia công trên may CNC, mô phỏng và kiểm tra quy trình gia công khi đưa vào thực tế.
1.25
1.25
74
- Trước tiên tiến hành gia công ta đưa lòng khuôn Cavity vào môi trương SolidWorks..
Hình 4. 13. Chi tiết khuôn Cavity
- Vào SolidWorks, chọn Add-in, để mở SolidCAM. Vào SolidCAM Part, chọn New, chọn Milling.
- Hiệu chỉnh gốc tọa độ cho chi tiết như sau:
Chọn CoordSys Manager xuất hiện hộp thoại. Chọn Add chọn Select face sau đó Tick vào bề mặt của chi tiết. Chọn Pick origin đưa góc tọa độ về tâm của chi tiết như hình rồi nhấn Ok.
Hình 4. 14. Hiệu chỉnh gốc tọa độ
75
Hình 4. 15. Gốc tọa độđược hiểu chỉnh
- Thiết lập các thông số của phôi.
Vào Stock ta làm như hình 4.16, chọn Add box CAD model.
Hình 4. 16. Cửa sổ Stock 4.2.1 Quy trình gia công thô mặt 1
- Sau khi ta thiết lập xong gốc tọa độ và thông số của phôi. Trên thanh công cụ chọn SolidCAM 2.5D, chọn Pocket. Hộp thoại xuất hiện
76
Hình 4. 17. Hộp thoại Pocket
- Trong chọn chọn biện dạng cần gia công. Sau đó nhấn Ok.
Hình 4. 18. Biên dạng cần gia công
- Hiệu chỉnh dao: Vào Tool, chọn select, chọn chon dao End MILL. Hiệu chỉnh đường kính và kích thước dao như hình sau:
77
Hình 4. 19. Đường kính và kích thước dao phay - Vào Levels như hình 4.20
+ Chọn upper level là mặt trên của chi tiết. + Chọn Pocket depth là mặt cần pocket. - Vào Technology:
+ Trong ô Technology chọn Contour hình 4.21. + Vào Contour chọn Inside.
- vào . Trong ô Ramping chọn Helical hình 4.22. Sau khi hoàn thành xong các bước Pocket ta chọn và để mô phong quá trình phay. Chọn SolidVerify.
78
Hình 4. 20. Hiệu chỉnh Levels
79
Hình 4. 22.
Hình 4. 23. Đường chạy dao phay
80
- Chọn biểu tượng trong hộp thoại Pocket ta có chương trình phay như sau:
Hình 4. 25. Mã chương trình phay thô 4.2.2 Quy trình gia công tinh mặt 1
Tương tự như gia công phay thô bề mặt 1. Thay đổi thông số cắt và lượng dư gia công như hình 4.26 và 4.27. Sau đó ta mô phong như gia công phay thô bề mặt 1.
81
Hình 4. 26. Cửa sổ Tool
82
Hình 4. 28. Mã Code phay tinh 4.2.3 Quy tình gia công mặt 2
Tương tựnhư gia công phay mặt 1.
- Chọn Pocket trong SolidCAM 2.5D. Hộp thoại xuất hiện. Tiến hành như sau:
+ Chọn chọn . Tick vào Point to Point trong Chain. Sau đó làm như hình 4.29.
+ vào Tool chọn Select, chọn chọn dao phay END MILL. Hiệu chỉnh kích thước như hình 4.30.
+ Vào , chọn Left ở ô Tool side, trong ô Depth type chọn Constant. Tick vào Rough chọn chiều sâu mỗi nhát cắt là 1 mm (hình 4.31). Vào Advanced chọn Wall draft angle, chọn gốc nghiêng bằng 10 (hình 4.32). Chọn ta có kết qua như hình 4.33.
83
Hình 4. 29. Hiệu chỉnh đường chạy dao
84
Hình 4. 31. Hiệu chỉnh trong Technology
85
Hình 4. 33. Đường chạy dao
Hình 4. 34. Mô phỏng quá trình cắt
86
4.2.4. Quy trình gia công mặt 3
Chọn Drilling trong SolidCAM 2.5D. Hộp thoại Drilling xuất hiện:
- Chọn Geometry, vào New ( ) chọn Multi-positions trong Select centers by. Tick vào mặt có cac lỗ cần khoan.
Hình 4. 36. Hộp thoại Drill Geometry Selection
- Vào Tool chọn Select, vào chọn dao Dill và hiệu chỉnh kích thước của dao.
87 - Vào Levels hiệu chinh như trong hình 4.38
Hình 4. 38. Hiệu chỉnhLevels
- Vào Technology chọn Advanced bấm vào biểu tượng chọn như hình 4.39. Sau đó lưu lại, mô phỏng và xuất mã Code.
88
Hình 4. 40. Đường chạy dao
Hình 4. 41. Mô phỏng
Hình 4. 42. Chương trình Code
89
Hình 4. 43. Dao cầu
- Trình tựgia công như gia công khoan.
90
Hình 4. 45. Chương trình Code 4.2.5. Quy trình gia công mặt 4
Trình tựgia công như gia công bề mặt 3.
- Chọn Geometry, vào New ( ) chọn Multi-positions trong Select centers by. Tick vào mặt có các lỗ cần khoan (hình 4.46).
- Chọn dao khoan trong Tool và hiệu chỉnh kích thước cho dao (hình 4.47). - Vào Levels hiệu chỉnh như (bảng 4.48).
- Chọn Technology chọn Advanced nhấn vào biểu tượng chọn nhấn OK.
91
Hình 4. 46. Hiệu chỉnh Drill
92
Hình 4. 48. Hiệu chỉnh Levels
93
94
Chương 5. KẾT LUẬN, KHUYẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Trong đồ án này trình bày quá trình thiết kế khuôn phôi chai PET và lập quy trình qia công có sự hổ trợ phần mềm CAD – CAM. Khuôn này có kết cấu vô cùng phức tạp, với nhiều tấm khuôn, 16 lòng khuôn.
Kết quảnhư sau:
- Sử dụng Mold Tools và Imold trong SoldWorks để hổ trợ cho việc thiết kế khuôn. - Sử dụng Moldflow 2012 để mô phỏng quá trình điền đầy và làm mát.
- Thiết kế các hệ thống của khuôn: Hệ thống kênh dẫn nóng, hệ thống làm mát, hệ thống đẩy…
- Lập qui trình gia công một tấm khuôn chính có sự hổ trợ CAD – CAM.
KHUYẾN NGHỊ
Do thời gian thực hiện đề tài ngắn, khối lượng công việc nhiều, tài liệu khá ít, phải học thêm một số phần mềm để hoàn thành một khuôn hoàn chỉnh. Để hoàn chỉnh hơn, ta nên làm một số công việc sau:
- Thực hiện gia công thử một bộ khuôn.
- Ứng dụng phần mềm để mô phỏng quá trình tạo sản phẩm của khuôn. Để tìm ra các nhược điểm của khuôn, từđó rút ra được kinh nghiệm để tạo ra một bộ khuô hoàn chỉnh hơn.
95
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Thị Hoa (2010), thiết kế khuôn ép nhựa cho chi tiết vỏ mỏ hàn. Đồ án tốt nghiệp khoa cơ khí, trường Đại Học Giao Thông Vận Tải.
2. https://www.duyphong.vn/thuc-trang-nganh-cong-nghiep-san-xuat- khuon-mau-va-xu-huong-phat-trien-4.
3. https://4ctech.vn/ket-cau-nguyen-ly-hoat-dong-khuon/
4. TS. Phạm Sơn Minh, TS. Trần Minh Thế Uyên (2007), Giáo trình thiết
kế và chế tạo khuôn phun ép nhựa, Nhà xuất bản Đại Học Quốc gia Tp. HCM.
5. Trần Minh Quân (2015), bải giảng thiết kế khuôn và xử lý các khuyết tật của sản phẩm trong khuôn, Trường Đại học Nha Trang.
6. Catolog FUTABA, các hệ thống tiêu chuẩn.
7. https://fr.scribd.com/document/370976350/Hot-Runner-Control-
Systems-1-17-pdf
8. Catolog MISUMI (2015), thành phần tiêu chuẩn của khuôn.
9. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 1 – GS.TS.Nguyễn Đắc Lộc,PGS.TS.Lê Văn Tiến,PGS.TS.Ninh Đức Tôn,PGS.TS.Trần Xuân Việt – Nhà xuất bản KH&KT Hà Nội 2007.
10.Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 2 – GS.TS.Nguyễn Đắc
Lộc,PGS.TS.Lê Văn Tiến,PGS.TS.Ninh Đức Tôn,PGS.TS.Trần Xuân Việt – Nhà xuất bản KH&KT Hà Nội 2005.
11. Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập 3 – GS.TS.Nguyễn Đắc
Lộc,PGS.TS.Lê Văn Tiến,PGS.TS.Ninh Đức Tôn,PGS.TS.Trần Xuân Việt – Nhà xuất bản KH&KT Hà Nội 2006.
12. Sổ tay gia công cơ – PGS.TS.Trần Văn Địch (chủbiên),ThS.Lưu Văn