Công dụng của chi tiết: Tấm khuôn âm là một trong những chi tiết quan trọng nhất của bộ khuôn. Đóng vai trò trực tiếp trong việc tạo hình cho sản phẩm. Tấm khuôn âm được gia công chính xác đễ lắp với lõi, khuôn dương và cả áo khuôn. Khi làm việc khuôn âm lắp khít với khuôn dương để nhựa không làm ra ngoài.
Vật liệu chi tiết: thép C45
Bảng 4.1. Hàm lượng thành phần hóa học trong thép C45
Thành phần C Si Mn P S Cr
Hàm lượng 0,45% 0,15÷0,35% 0,5÷0,8% 0,025% 0,025% 0,2÷0,4%
74 Bảng 4.2. Chỉ số bền của thép C45 Mác thép Giới hạn chảy (kG/mm2) Độ bền kéo (kG/mm2) Độ giãn dài tương đối 𝛿 (%) Độ thắt tương đối Độ dai va đập (m/cm)2 Độ cứng HRC C45 36 61 16 40 5 23
Thép C45 có độ bền kéo cao, giới hạn chảy cao nên mác thép có tính đàn hồi, khả năng chịu va đập mạnh. Đồng thời, thép C45 có sức bền kéo cao giúp việc nhiệt luyện, chế tạo chi tiết máy, khuôn mẫu. Mặc khác, thép C45 có giá thành thường thấp hơn so với các dòng thép nguyên liệu khác, giúp làm giảm chi phí chế tạo khuôn.
Chọn phôi và phương pháp chế tạo phôi như sau:
- Hình dạng phôi: Phôi có dạng hình hộp chữ nhật với kích thước là: 170x160x50
(mm).
- Phương pháp chế tạo phôi: Trong chế tạo khuôn mẫu, phôi yêu cầu có đô chính
xác cao, các bề mặt đã được làm phẳng, không công vênh và thường được đặt hàng từ các nhà sản xuất phôi trong nghành khuôn mẫu.
- Dạng sản xuất: đơn chiếc.
4.1.2 Phương pháp gia công các bề mặt của chi tiết
Chi tiết có các bề mặt phẳng, cong, bậc thang, ren,…nên ta chọn phương pháp gia công phay. Các bề mặt lỗ không cần độ chính xác cao như các lỗ ren, đường của hệ thống làm mát được gia công bằng phương pháp khoan, taro.
75
Bảng 4.3. Trình tự thực hiện gia công.
Nguyên
công Bước nguyên công Bề mặt gia
công Bề mặt định vị
Máy công nghệ
1
Bước 1: Khoan lỗ 7, 11, 14 1, 25, 24 Máy khoan
Bước 2: Khoét lỗ 9, 12 1, 25, 24 Máy khoan
2
Bước 1: Khoan lỗ 16, 19, 21 26,6,1 Máy khoan
Bước 2: Khoét lỗ 18,20 26,6,1 Máy khoan
3
Bước 1: Khoan lỗ 3, 5, 8, 13, 15,
17, 22, 23 25, 1, 6 Máy khoan
Bước 2: Taro ren 3, 5, 15, 23 25, 1, 6 Máy khoan
4 Bước 1: Phay thô 10 24 Máy CNC
76 Bước 2: Phay bán
tinh 10
Bước 3: Phay tinh
4.1.4 Tiến hành các bước nguyên công
4.1.4.1 Nguyên công 1
Nguyên công 1 được thực hiện trên máy gia công cơ để khoan và khoét các lỗ nước, lỗ lắp nút chặn. Do đó, để đảm bảo thời gian làm bài, em xin rút ngắn nội dung này, không nêu cụ thể trong đồ án này.
4.1.4.2 Nguyên công 2
Nguyên công 2 được thực hiện trên máy gia công cơ để khoan và khoét các lỗ nước, lỗ lắp nút chặn. Do đó, để đảm bảo thời gian làm bài, em xin rút ngắn nội dung này, không nêu cụ thể trong đồ án này.
4.1.4.3 Nguyên công 3
Nguyên công 3 được thực hiên trên máy gia công cơ để khoan và taro các lỗ để lắp tấm khuôn và áo khuôn. Vậy nên, để đảm bảo thời gian làm bài, em xin rút ngắn nội dung này, không nêu cụ thể trong đồ án này.
4.1.4.4 Nguyên công 4
Sơ đồ gá đặt: Khuôn được đặt trên bàn máy CNC.
Chọn máy công nghệ: Máy phay CNC GSVM – 6540A. Dụng cụ cắt:
- Bước 1: Phay thô – dùng dao phay ngón gắp hợp kim.
77
Bảng 4.4. Thông số dao phay ngón [5, trang 319, bảng 4.40]
D (mm) l (mm) L (mm)
8 20 45
Bước 2: Phay bán tinh – dao phay ngón, kí hiệu: MS4XLD015N080 [9, trang
I108].
Bảng 4.5. Thông số dao phay ngón MS4XLD015N080 [9, trang I108]
DC (mm) APMX (mm) LU (mm) DN (mm) LF (mm) DCON(mm)
1,5 1,5 8 1,44 50 4
- Bước 3: Phay tinh – dao phay đầu cầu, kí hiệu: MS2SBR0100S04 [9, trang I119].
Hình 4.5. Dao phay ngón gắn mảnh hợp kim
Hình 4.6. Dao phay ngón số hiệu MS4XLD015N080
78
Bảng 4.6. Thông số dao phay MS2SBR0100S04 [9, trang I119]
PRFRAD(mm) DC (mm) APMX (mm) LF (mm) DCON (mm)
0,5 1 3 50 6 Bảng 4.7. Thông số chế độ cắt Bước nguyên công Tên nguyên công Tốc độ cắt V (m/phút) Số vòng quay trục chính n (v/ph) Chiều sâu cắt t (mm) Bước ăn dao SZ (mm/răng) Tài liệu trích dẫn
1 Phay thô 50 3280 0,3 0,25 [9, trang
K145]
2 Phay bán
tinh 75 16000 0,1 0,05
[9, trang I111]
3 Phay tinh 250 40000 0,08 0,011 [9, trang
I122]
4.2 LẬP TRÌNH GIA CÔNG CHI TIẾT KHUÔN ÂM BẰNG PHẦM MỀM SOLIDCAM SOLIDCAM
4.2.1 Đưa chi tiết vào mô trường gia công
Sau khi đã khởi động phần mềm SolidWorks, chi tết gia công đã được đưa vào
phần mềm. Sau đó, vào tab SolidCAM Part chọn New → chọn Milling để chọn phương
pháp gia công là phay, sau đó nhấn ok.
4.2.2 Lựa chọn máy
Trong tab Milling Part Data., chọn gMilling_3x trong mục CNC – Machine như hình 4.8:
79
4.2.3 Lựa chọn gốc tọa độ và kích thưới phôi
Cũng trong tab Milling Part Data, vào Define chọn CoordSys để cài đặt gốc tọa độ cho chi tiết. Xuất hiện CoordSys, chọn Define sau đó chọn vị đểm tọa độ. Tiếp tục cho hướng cho các trục vào các mục X – direction và Y – direction và nhấn ok. Kết quả như hình 4.9:
Tiếp tục chọn kích thước cho phôi, chọn vào Stock trong mục Define. Trong mục Expand box at chọn lượng dư phôi tất cả về 0 như hình 4.10 và nhấn ok
Hình 4.8
80
4.2.4 Thực hiện quá trình gia công
Vào tab SolidCAM 3D, chọn 3D iMachining. Xuất hiện bảng Define Machine lựa chọn các thông số của máy vào ấn Next. Bảng Define Material, chọn vật liệu và nhấn Finish, xuất hiện bảng iMachining Operation như hình 4.11.
Hình 4.10
81
Tiếp theo, vào Tool để lựa chọn dao. Chọn Select xuất hiện bảng Choosing tool for operation, chọn Add Milling Tools và chọn dao phay ngón End Mill với các thông số như hình 4.12 và nhấn Select.
Sau đó, vào Levels chọn vào Lower level và chọn mặt cần gia công tới như hình 4.13 và nhấn ok.
Hình 4.12
82
Tiếp tục ta chọn lượng dư gia công trong tab Technology như hình 3.14:
Cuối cùng bấm Save & Calculate để thực hiện quá trình gia công. Kết quả đường chạy dao như sau:
Hình 4.14
83
Sau khi đã gia công xong bước gia công thô, tiếp tục phần gia công bán tinh. Để thực hiện ấn vào Save & Copy để tiếp tục. Vào Tool để thay dụng cụ cắt với kích thước như sau:
Tiếp tục thực hiện, điều chỉnh lại Levels để cho dao ăn xuống nơi sâu nhất của chi tiết như hình 4.17. Sau đó điều chỉnh lại lượng dư gia công như hình 4.18:
Hình 4.16
84
Cuối nhấn Save and Calculate để thực hiện quá trình gia công bán tinh. Kết quả đương chạy dao như sau:
Hình 4.18
85
Tiếp tục thực hiện gia công tinh, ấn Save & Copy để tiếp tục quá trình. Vào Tool để thay đổi dụng cụ cắt với thông số như sau:
Sau đó tiếp tục chọn Levels và lượng dư gia công theo bảng 4.7 (bằng chiều sâu cắt). Sau đó ấn Save & Caluclate đề tiếp tục thực hiên quá trình qia công tinh. Kết quả của quá trình như sau:
Hình 4.20
86
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
5.1 KẾT LUẬN
Đồ án này trình bày quá trình thiết kế khuôn ép nhựa co 900 có ren ngoài và lập
quy trình gia công tấm một khuôn chính bằng các phầm mềm CAD – CAE – CAM, dùng vật liệu nhựa là uPVC (nhựa PVC cứng). Đây là loại khuôn có kết cấu vô cùng phức tạp, nhiều tấm, lõi cũng có hình dáng phực tạp, khó thoát lõi, kích thước khuôn lớn.
Kết quả của đồ án bao gồm:
- Sử dụng Mold Tools và Imold trong phần mềm SolidWorks để hổ trợ cho quá
trình thiết kế toàn bộ khuôn.
- Sử dụng modun Part trong phần mềm SolidWorks để mô hình hóa sản phẩm co
900 có ren ngoài.
- Thiết kế các hệ thống trong khuôn như: hệ thống dẫn nhựa, hệ thống làm nguội,
hệ thống thoát khí, hệ thống tháo lõi mặt bên (undercut), hệ thống đẩy sản phẩm, tính chọn máy và các bulong mối ghép.
- Sử dụng phần mềm Moldflow Insight 2012 để mô phỏng quá trình ép nhựa.
- Lập quy trình gia công một tấm khuôn chính bằng SolidCam ở SolidWorks.
5.2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
Do thời gian thực hiện đề tài ngắn, khối lượng công việc lớn, tài liệu khá ít, bắt buộc phải học thêm các phầm mềm khác trong quá trình thực hiện nên việc tính toán hệ thống khuôn chưa được hoàn chỉnh. Để hoàn chỉnh hơn, cần thực hiện thêm một số công việc khác. Cụ thể như sau:
87
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TS. Phạm Sơn Minh, ThS. 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.
2. Dương Huy Đạo (2011), thiết kế khuôn ép nhựa vỏ đồng hồ treo tường, đồ án
tốt nghiệp đại học, Trường Đại Học Nha Trang.
3. Ao Công Thọ (2015), thiết kế khuôn đúc nắp chai dầu ăn Á Châu, đồ án tốt
nghiệp khoa cơ khí, Trường Đại Học Nha Trang.
4. Nguyễn Hữu Thật, bài giảng dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật, Trường
Đại Học Nha Trang
5. Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt (2007), sổ tay
công nghệ chế tạo máy (tập 1), nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
6. Nguyễn Đắc Lộc, Ninh Đức Tốn, Lê Văn Tiến, Trần Xuân Việt (2007), sổ tay
công nghệ chế tạo máy (tập 2), nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
7. Catolog FUTABA, các hệ khuôn tiêu chuẩn.
8. Phạm Văn Bình (2017), thiết kế khuôn đúc thân vỏ bình ắc quy D31, đồ án tốt
nghiệp khoa cơ khí, Trường Đại Học Nha Trang.
9. Catolog MISUMI (2016-2017), thông số dụng cụ cắt MISUMI
10. Lê Trung Thực, Đặng Văn Nghìn (1992), hướng dẫn đồ án môn học công nghệ
chế tạo máy, Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh.
11. https://www.professionalplastics.com/vi/Plastics.html
12. https://vi.wikipedia.org/wiki/Poly(vinyl_clorua)