- Khi khuôn ở trạng thái đóng: Sau khi điều chỉnh các thông số của máy về nhiệt độ nhựa, áp lực phun, nhiệt độ của lò xo gia nhiệt...Bắt đầu cho máy hoạt động.
- Khuôn ở trạng thái mở: Sau khi nhựa đã điền đầy lồng khuôn. khuôn đợc mở ra tức là phần cối động lùi ra.
- Khuôn ở trạng thái đẩy sản phẩm: Sau khi phần cối động lùi ra đầu máy thúc vào hệ thống tấm giữ và tấm đẩy. Các chốt đẩy hoạt động đẩy sản phẩm ra khỏi lòng cối rơi xuống máng đựng sản phẩm.
- Trạng thái đóng khuôn: Sau đó cối động lại tiến về phía cối tĩnh. Hệ thống chốt hồi khuôn sẽ gặp cối tĩnh trớc và tự động rút hệ thống chốt đẩy về để không làm h hỏng bề mặt lòng khuôn.
Ch
ơng III:
Thiết kế qui trình công nghệ gia công lòng khuôn ép phun có ứng dụng MaterCAM
và phơng pháp gia công mới EDM. I. Phân tích chức năng làm việc của lòng khuôn.
Lòng khuôn là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống khuôn đúc phun. Chính lòng khuôn tạo hình cho sản phẩm cần chế tạo.
Lòng khuôn bao gồm hai bộ phận chính:
- Tấm khuôn trớc ( khuôn cái )
- Tấm khuôn sau ( khuôn đực ).
Khi lắp ghép hai lòng khuôn với nhau sẽ có khoảng trống giữa hai lòng khuôn tạo nên hình dạng của chi tiết cần chế tạo.
Lòng khuôn là nơi tiếp xúc trực tiếp với nhựa ở nhiệt độ cao vì vậy vật liệu lòng khuôn phải đảm bảo chịu đợc sự ăn mòn hoá học của các chất phụ gia có trong hỗn hợp nhựa, chịu sự ôxy hoá.
Do vật liệu phun vào lòng khuôn là vật liệu nhiệt rắn nên lòng khuôn luôn luôn đợc nung nóng ở một nhiệt độ cao nhất định trong suốt quá trình gia công. Vì vậy vật liệu làm lòng khuôn phải đảm bảo chịu đợc nhiệt độ cao trong một thời gian dài.
Trong quá trình phun nhựa vào lòng khuôn, khuôn phải chịu một áp lực lớn, áp lực này lớn hơn áp lực phun nhựa vào lòng khuôn đó là lực giữ khuôn. áp lực này có tính chu kỳ. Do vậy yêu cầu vật liệu chế tạo các chi tiết phải có độ bền mỏi cao.
II. Phân tích tính công nghệ trong kết cấu.
Dựa vào hình dạng và kết cấu các tấm khuôn ta xếp chúng vào dạng chi tiết dạng hộp.
III. Xác định dạng sản xuất và Chọn phơng pháp chế tạo phôi.
Khuôn mẫu ở đây đợc sản xuất theo đơn đặt hàng hoặc sản xuất phục vụ cho chính nhu cầu sản xuất của công ty.
Vì vậy ta chọn dạng sản xuất là đơn chiếc, loạt nhỏ. Nên qui trình công nghệ đợc thiết kế theo điều kiện sản xuất của công ty.
Do dạng sản xuất là đơn chiếc nên phôi đợc nhập về, mặt khác kết cấu của lòng khuôn có dạng tấm nên phôi đợc nhập về là phôi tấm. Để đảm bảo chất lợng phôi, phôi tấm đợc chế tạo từ phơng pháp cán hoặc dập thành các tấm tiêu chuẩn.
IV. Lập quy trình công nghệ gia công tấm khuôn tĩnh và tấm khuôn động
A. Lập quy trình công nghệ chế tạo tấm khuôn động
Từ yêu cầu kỹ thuật của chi tiết tấm áo chày và xuất phát từ dạng sản xuất là sản xuất đơn chiếc và dựa trên điều kiên sản xuất thực tế của nhà máy ta xây dựng qui trình công nghệ gia công:
1. Nguyên công 1 : Chuẩn bị phôi
Vật liệu chế tạo phôi là thép CT45:
Kích thớc phôi: 305x295x40, đợc cắt bằng khí CO2 hoặc H2 từ phôi tấm tiêu chuẩn.
Hoặc phôi tấm kích thớc 305x295x40 có thể đợc đặt tại các nhà máy sản xuất khuôn lớn (sản xuất hàng loạt lớn).
2. Nguyên công 2 : Phay hai mặt phẳng đạt kích thớc 38,6±0,1mm. * Sơ đồ định vị
- Phôi đợc định vị trên phiến tỳ hạn chế ba bậc tự do. Mặt êtô hạn chế 2 bậc tự do. Thực hiện phơng pháp phay đạt kích thớc dần dần. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Phôi đợc kẹp chặt bởi chính êtô.
S n 38 ,6 ± 0, 1 W
* Chọn máy: Chọn máy phay đứng 6H12. Công suất động cơ chính 7 kW Số cấp tốc độ: 18
nMax = 1500 vòng/phút. nMin = 25 vòng/phút.
* Chọn dao: Chọn dao phay mặt đầu, răng chắp mảnh thép gió. Tra bảng 4-93[1] ta có các thông số của dao:
D = 100mm B = 40mm d = 32mm Z = 10 răng.
* Lợng d gia công: Do phôi là phôi tấm tiêu chuẩn nên chất lợng bề mặt phôi tốt nên ta chỉ cần phay tinh với lợng d là: Zb = 0,7 mm
* Chế độ cắt:
+ Chiều sâu cắt: t = 0,7mm
+ Lợng chạy dao: Từ bảng 5-119[2] ⇒ So = 1,2ữ0,5 mm/vòng, chọn So = 1 mm/vòng
+ Lợng chạy dao răng là: Sz = So/z = 1/10 = 0,1 mm/răng. + Tốc độ cắt:
Từ bảng 5-120[2]: với T=180 phút, D=100mm, Z=10 răng, Sz=0,1mm/răng ⇒ Vb = 49,5 m/phút.
Tốc độ cắt khi tính đến các yếu tố ảnh hởng: Vt =Vo.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Trong đó:
- K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép, với thép gia công là Crôm-molipden có σb=810ữ930 Mpa. ⇒ K1 = 0,75.
- K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công, gia công có vỏ cứng và σb>700Mpa. ⇒K2 = 0,9
- K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính, với góc nghiêng chính ϕo = 60o. ⇒ K3 = 1,0
- K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của dao, với chu kỳ bền của dao là T=180 phút, giả sử tỷ số giữa chu kỳ bền thực tế và chu kỳ bền danh nghĩa là 1,0. ⇒K4 = 1,0
- K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay,với tỷ số B/D=295/100 =2,95. ⇒ K5 = 1,0
- K6: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công, với dạng gia công tinh. ⇒ K6 = 0,8 ⇒ Vt = Vo.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Vt = 49,5.0,75.0,9.1,0.1,0.1,0.0,8 Vt = 26,73 m/phút. + Số vòng quay trục chính là: nt = 85,08 100 . 73 , 26 . 1000 . . 1000 = = π πD Vt (vg/ph)
Chọn theo chuỗi số vòng quay của máy: nm = 95 (vg/ph) + Tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 29,845 1000 95 . 100 . 1000 . . = =π π Dnm m/phút. + Lợng chạy dao phút: Sph = Sz.Z.nm = 0,1.10.95 = 95 mm/phút.
3. Nguyên công 3 : Mài hai mặt phẳng đạt kích thớc 38±0,05. * Sơ đồ định vị và kẹp chặt:
Wt Wt Wt Wt 38±0,05 Ra=0,32 Sd Sn nđ Bàn từ trên máy mài Sb
Lực kẹp do bàn từ sinh ra rất lớn, lực cắt lại nhỏ nên chỉ cân định vị 3 bậc tự do là đủ.
* Chọn máy: Chọn máy mài phẳng có bàn từ 3731.
* Chọn dao: Từ bảng 4-170[1] ta chọn đá mài có chất kết dính Kêramit, có các thông số sau: D = 125mm, H = 50mm, d = 30mm, độ hạt 50-M28.
* Lợng d để mài: Zb = 0,3mm. Ta tiến hành mài hai lần:
- Mài thô: lợng d khi mài Zb1 = 0,2 mm - Mài tinh: lợng d khi mài Zb2 = 0,1 mm.
Mài thô:
Từ bảng 5-55[2] với vật liệu gia công là thép hợp kim cứng, mài thô: Vđm = 20ữ30 m/s ⇒ chọn Vđm = 25 m/s
Vphôi= 4ữ5 m/ph ⇒ chọn Vphôi = 5 m/ph t = 0,03ữ0,04 mm ⇒ chọn t = 0,035 mm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sn = 0,5ữ1,0 mm/hành trình ⇒ Chọn Sn = 0,6 mm/htr.
Từ Bảng 5-218[2] với tốc độ chuyển động của bàn nb=5 m/ph và chiều rộng đợc mài là Bbm = 295 mm.
⇒ lợng chạy dao theo chiều sâu là: So=0,077 mm/vòng Với: Bbm = x d L F ∑
Trong đó:∑Fd : Diện tích mài tổng cộng, mm2.
Do trong quá trình mài ta gá đặt 2 phôi cùng một lúc, nên ta có: ∑Fd = 2.295.305 = 177000 mm2. Lx = 2.300 = 600 mm ⇒ Bbm = 295 600 177000 = = ∑ x d L F mm.
Lợng chạy dao theo chiều sâu thực tế: Ss = So.K
K: là hệ số điều chỉnh lợng chạy dao theo chiều sâu, phụ thuộc vào vật liệu gia công.
Từ bảng 5-218[2] với vật liệu gia công là thép đã tôi ⇒ K = 1,0 ⇒ Ss = 0,077.1,0 = 0,077 mm/htr
Mài tinh:
Từ bảng 5-55[2] với vật liệu gia công là thép hợp kim cứng, mài tinh: Vđm = 25ữ35 m/s ⇒ chọn Vđm = 30 m/s
Vphôi= 2ữ3 m/ph ⇒ chọn Vphôi = 3 m/ph t = 0,01ữ0,02 mm ⇒ chọn t = 0,015 mm
S = 0,3ữ0,4 mm/hành trình ⇒ Chọn S = 0,4 mm/htr.
Từ bảng 5-219[2] với Bbm = 295 mm, nb = 3 m/ph ⇒ lợng chạy dao theo chiều sâu So = 0,015 mm/htr.
Lợng chạy dao theo chiều sâu thực tế là: Ss = So.K1.K2
- K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào vật liệu gia công và đờng kính đá mài.
Tra bảng 5-219[2] , với: Vật liệu gia công là thép đã tôi Đờng kính đá mài nhỏ hơn 320 mm ⇒ K1 = 0,8
- K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ chính xác gia công. Tra bảng 5-219[2] , với: Độ chính xác kích thớc là: 0,05 mm
Lợng d gia công là: 0,1 mm ⇒ K2 = 0,63
⇒ Ss = So.K1.K2 = 0,015.0,8.0,63 = 0,00756 mm/htr. * Công suất cắt yêu cầu:
Tra bảng 5-220[2] , với:
Chiều rộng đợc mài Bbm = 295 mm.
Tốc độ chuyển động của chi tiết nct = 5 m/ph Lợng chạy dao theo chiều sâu S = 0,00756 mm/htr.
⇒ No = 10,3 kw
+ K1: Hệ số điều chỉnh cho công suất cắt phụ thuộc vào vật liệu gia công
Tra bảng 5-220[2] , với thép có tôi ⇒ K1 = 1,1
+ K2: Hệ số điều chỉnh cho công suất cắt phụ thuộc vào độ cứng và chiều dầy đá mài.
Tra bảng 5-220[2], với:Chiều dầy đá mài: 50 mm Độ cứng đá mài: CM1ữCM2 ⇒ K2 = 0,9
⇒ Ne = No.K1.K2 = 10,3.1,1.0,9 = 10,197 kw.
4. Nguyên công 4 : Phay các mặt phẳng đạt kích thớc 290,6±0,1, 300,6±0,1.
* Sơ đồ gá đặt: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Phôi đợc định vị bằng phiến tỳ hạn chế 3 bậc tự do, cắt thử đạt kích thớc dần dần. Nguyên công này gồm 4 lần phay và 4 lần gá. Trong đó 2 lần phay + 2 lần gá để đạt kích thớc 290,6±0,1 và 2 lần phay + 2 lần gá để đạt kích thớc 300,6±0,1. Ta chỉ cần tính toán chế độ cắt cho bớc phay đạt kích thớc 290,6±0,1. B- ớc phay đạt kích thớc 300,6±0,1 tơng tự: n S 30 0, 6 ±0 ,1 Wt Wt 290,6±0,1
* Chọn máy: Chọn máy phay ngang 6M12, có các thông số: - Số cấp tốc độ: 18
- Công suất máy: 4,5 kw
- Giới hạn số vòng quay: 31,5ữ1600 vòng/phút. * Chọn dao:
Chọn dao phay mặt đầu thép gió, loại răng nhỏ. Từ bảng 4-92[1] ⇒ các thông số về dao:
D = 50 mm L = 36 mm d = 22 mm z = 12 răng. * Chọn chế độ cắt:
Quá trình phay đợc tiến hành theo hai bớc: phay thô và phay tinh. Lợng d cho phay thô: Zb = 1,5 mm
Lợng d cho phay tinh: Zb = 1 mm.
Phay thô:
- Chiều sâu cắt: t = 1,5mm Từ bảng 5-119[2], với:
Công suất của máy ≤5 kw
Độ cứng vững của hệ thống công nghệ thấp Dao phay liền có răng mau
Vật liệu gia công là thép.
⇒ lợng chạy dao răng: Sz = 0,04ữ0,06 mm/răng. ⇒ chọn Sz = 0,05 mm/răng - Tốc độ cắt: Từ bảng 5-121[2], với: T=180 phút, D=50mm, Z=12 răng, Sz=0,05mm/răng ⇒ Vb = 53 m/phút. Tốc độ cắt khi tính đến các yếu tố ảnh hởng: Vt = Vo.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Trong đó:
- K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép, với thép gia công là Crôm-molipden có σb=810ữ930 Mpa ⇒ K1 = 0,75.
- K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công, với trạng thái bề mặt gia công có vỏ cứng và σb>700Mpa ⇒K2 = 0,9 - K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính, với góc nghiêng chính ϕo = 60o⇒ K3 = 1,0
- K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của doa, với chu kỳ bền của dao là T=180 phút, giả sử tỷ số giữa chu kỳ bền thực tế và chu kỳ bền danh nghĩa là 1,0 ⇒K4 = 1,0
- K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay,với tỷ số B/D=38/50 =0,76 ⇒ K5 = 1,0
- K6: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công, với dạng gia công thô ⇒ K6 = 1 ⇒ Vt = Vo.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Vt = 53.0,75.0,9.1,0.1,0.1,0.1,0 = 35,775 m/phút. - Số vòng quay trục chính là: nt = 227,75 50 . 775 , 35 . 1000 . . 1000 = = π πD Vt (vg/ph) Ta có: ϕ18-1= nMax/nMin = 1600/31,5 = 50,79 Theo bảng 8[6] ⇒ϕ = 1,26 Mặt khác: ϕx = nt/nMin = 227,75/31,5 = 7,23
Theo bảng 8[6], với ϕ = 1,26 ta có giá trị ϕx = 8,00 gần với giá trị ϕx=8,098. Vậy nm = nMin.ϕx = 31,5.8 = 252 vòng/phút. - Tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 39,584 1000 252 . 50 . 1000 . . = =π πDnm m/phút. - Lợng chạy dao phút: Sph = Sz.Z.nm = 0,05.12.252 = 151,2 mm/phút. Phay tinh: - Chiều sâu cắt: t = 1 mm. Từ bảng 5-119[2], với:
Vật liệu gia công là thép 45 tăng bền. Độ nhám bề mặt là Rz10
⇒ lợng chạy dao tinh So=1,0ữ0,4 mm/vòng, chọn So=0,6 mm/vòng. - Lợng chạy dao răng Sz = So/Z = 0,6/12 = 0,05 mm/răng.
- Tốc độ cắt: Từ bảng 5-121[2], với: T=180 phút, D=50mm, Z=12 răng, Sz=0,05mm/răng ⇒ Vb = 53 m/phút. Tốc độ cắt khi tính đến các yếu tố ảnh hởng: Vt = Vo.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Trong đó:
- K1: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào cơ tính của thép, với thép gia công là Crôm-molipden có σb=810ữ930 Mpa ⇒ K1 = 0,75.
- K2: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào trạng thái bề mặt gia công, với trạng thái bề mặt gia công không có vỏ cứng và σb>700Mpa ⇒K2 = 1
- K3: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào góc nghiêng chính, với góc nghiêng chính ϕo = 60o⇒ K3 = 1,0
- K4: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chu kỳ bền của doa, với chu kỳ bền của dao là T=180 phút, giả sử tỷ số giữa chu kỳ bền thực tế và chu kỳ bền danh nghĩa là 1,0 ⇒K4 = 1,0
- K5: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào chiều rộng phay,với tỷ số B/D=38/50 =0,76 ⇒ K5 = 1,0
- K6: Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào dạng gia công, với dạng gia công tinh ⇒ K6 = 0,8 ⇒ Vt = Vo.K1.K2.K3.K4.K5.K6 Vt = 53.0,75.1,0.1,0.1,0.1,0.0,8 = 31,8 m/phút - Số vòng quay trục chính là: nt = 202,44 50 . 8 , 31 . 1000 . . 1000 = = π πD Vt vòng/phút.
- Chọn theo chuỗi số vòng quay của máy nm = 200 vòng/phút - Tốc độ cắt thực tế là: Vtt = 31,416 1000 200 . 50 . 1000 . . = =π π Dnm m/phút. - Lợng chạy dao phút: Sph = Sz.Z.nm = 0,05.12.200 = 120 mm/phút. - Công suất cắt yêu cầu: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Theo tính toán trên ta thấy chế độ cắt của bớc phay thô có chiều sâu cắt lớn hơn nên sẽ có yêu cầu công suất cắt lớn hơn, nên ta tính công suất cắt yêu cầu cho bớc phay thô.
Từ bảng 5-123[2], với:
Sz = 0,05 mm/răng. Chiều sâu cắt t=1,2 mm SPh = 120mm/phút. B = 38 mm
⇒ Ne <1,2 kw ⇒ Máy đủ công suất cắt.
5. Nguyên công 5: Kiểm tra trung gian.
- Kiểm tra độ không song song giữa hai mặt phẳng đáy bằng đồng hồ so, độ không song song ≤ 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài.
- Kiểm tra độ không phẳng của hai mặt phẳng đáy bằng đồng hồ so, độ không thẳng ≤ 0,1 mm trên toàn bộ chiều dài.
- Kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt đáy và các mặt bên bằng đồng hồ so, độ không vuông góc ≤ 0,1 mm.
- Kiểm tra độ nhám của hai mặt phẳng đáy Ra ≤ 0,63 àm, các mặt còn lại đạt Ra≤ 2,5 àm
- Sơ đồ kiểm tra: