a.Tạo mặt phân khuôn cho chi tiết
Từ môi trường thiết kế Pad Design ta thực hiện như sau để vào môi trường thiết kế lòng lõi khuôn Shape->Genarative Shape Design:
Hình 4.37- Chuyển sang môi trường thiết kế Surface
- Tạo mặt phân khuôn lòng, từ menu chọn Insert->Geometry set, xuất hiện hộp thoại:
Hình 4.38-Hộp thoại cho phép đặt tên mặt Surface cần tạo ra (mặt lòng khuôn)
- 51 -
Trên cây trình duyệt sẽ xuất hiện mục cavity cho phép tất cả yếu tố hình học tạo ra đều nằm ở đây:
Hình 4.39- Cây thư mục trên màn hình đồ họa
Để tạo bề mặt phân khuôn cho tấm lòng ta sử dụng các công cụ trong môi trường Surface như sau:
Dùng lệnh Multiple Extract để tạo các mặt Surface từ bề mặt Solid của chi tiết:
Hình 4.40- Sử dụng lệnh Multiple Extract để tạo các mặt Surface trên chi tiết
- Dùng công cụ line để tạo đường thẳng, sau đó dùng lệnh Boundary để tạo đường giới hạn :
- 52 -
Hình 4.41- Sử dụng lệnh Boundary để tạo các đường giới hạn trên chi tiết
- Dùng lệnh Fill để tạo bề mặt:
Hình 4.42- Sử dụng lệnh Fill để tạo các bề mặt từ các đường giới hạn
- 53 -
Hình 4.43- Tạo các mặt Surface tạicác vùng còn lạitrên chi tiết
- Sau đó sử dụng lệnh Join nối các bề mặt đơn thành bề mặt Surface duy nhất:
- 54 -
- Tạo mặt phân khuôn cho chi tiết bằng cách sử dụng lệnh Extruded kéo dài các cạnh theo hướng xác định:
Hình 4.45- Sử dụng lệnh Extruded để tạo mặt phân khuôn
- Nối các bề mặt đơn lẻ lại ta có mặt phân khuôn của tấm lòng khuôn:
- 55 -
Sử dụng các công cụ trong môi trường để thiết kế ra mặt phân khuôn cho tấm lõi khuôn như sau:
Hình 4.47- Mặt phân khuôn của lõi khuôn (Core Plate)
b. Chèn các tấm khuôn
Vào môi trường thiết kế khuôn: Mold tooling design :
- Chuẩn bị chi tiết (Tạo các bề mặt Surface cơ sở để tạo khuôn). Việc này được thực hiện trong Module Core & Cavity Design. Yêu cầu đặt ra là các loại Surface (Core; Cavity; Slider) phải liên kết các mảnh của chúng (theo từng loại Surface) với nhau và được làm kín và không có khe hở. Có thể sử dụng các lệnh như lệnh Fill (tạo Surface điền đầy khoảng rỗng) hoặc các lệnh tạo bề mặt khác có sẵn trong Module Core & Cavity để tạo.
- Vào môi trường Mold Tooling Design. Sau khi tạo và hoàn thiện các bề mặt Surface Core; Cavity; Slider trong Module Core & Cavity. Chuyển đổi từ môi trường Core & Cavity sang môi trường Mold Tooling Design như sau:
- 56 -
Hình 4.48- Vào môi trường thiết kế khuôn
- Thiết kế thân khuôn Mold Base bằng cách sử dụng lệnh Create a New Mold . Lệnh này sẽ nhập vào và tạo một thân khuôn với đầy đủ các tấm theo tiêu chuẩn hoặctheo ý tưởng của người thiết kế khuôn.
- Click nút Create a new Mold. Hộp thoại hiện ra và trên cửa sổ đồ hoạ cũng hiển thị thân khuôn.
Hình 4.49- Chèn khuôn vào môi trường thiết kế
Trong đó:
- Injection Side: Phía đầu phun (phần cố định) + Clamping: Tấm kẹp khuôn trước
- 57 -
+ Cavity Support:Tấm đỡ + Cavity:Tấm khuôn trước
- Ejection Side: Phía di động + Core: Tấm khuôn sau + Core Support:Tấm đỡ + Riser Bar:Khối đỡ phía sau + Setting Plate:Tấm kẹp phía sau
- Ejector System: Phần đẩy gồm tấm đẩy, tấm giữ, chốt đẩy, tấm tháo khuôn. + Stripper Plate: Tấm tháo khuôn đúc (tấm lấy sản phẩm ra thay thế cho chốt đẩy trong một số loại khuôn, tấm này nằm trên phần tấm khuôn sau, ngoài ra nó còn có rãnh dẫn).
+ A Plate:Tấm giữ (Retaining Plate) + B Plate:Tấm đẩy (Ejector Plate)
- Dimensions:Phần kích thước + Length: Xác định chiều dài khuôn
+ Overhang:Phần nhô ra của các tấm kẹp theo chiều Length + Width: Chiều rộng của khuôn
+ Overhang: Phần nhô ra của tấm kẹp theo chiều Width
+ Overlap Cavity/Core: Phần chồng chéo lên nhau của Cavity và Core trong màn hình. Có thể thấy trên hình trên
+ Overlap Stripper/Core: Phần chồng chéo lên nhau của Stripper và Core + Upper Bar Width: Chiều rộng khối đỡ ở phía trên
+ Riser Width: Chiều rộng của khối đỡ phía dưới + Ejector Width: Chiều rộng của các tấm đẩy
- Có thể nhập thân khuôn tiêu chuẩn Standard Mold-Base từ Catalog thư viện có sẵn trong CATIA. Từ hộp thoại trên Click nút Catalog để truy cập cửa sổ trình duyệt Catalog.
- 58 -
Hình 4.50- Lấy các chi tiết trong thư viện chuẩn Catia
- Click đúp vào tên của tiêu chuẩn muốn chọn để hiện ra các loại Mold Base ở phía trái cửa sổ. Hiện ra các loại thân khuôn tiêu chuẩn và các kích thước của nó.
- 59 -
Hình 4.52- Hiệu chỉnh kích thước khuôn
- Bảng kích thước khuôn thiết kế:
Hình 4.53- Bảng kích thước khuôn thiết kế
+ MoldL: Chiều dài chính của Mold. + MoldW: Chiều rộng chính của Mold.
+ OverL: Chiều dài phần nhô ra Overhang của tấm kẹp khuôn trên và tấm kẹp khuôn dưới.
- 60 -
+ OverL: Chiều rộng nhô ra của Overhang của tấm kẹp khuôn trên và tấm kẹp khuôn dưới.
+ UppW: Chiều rộng khối đỡ trên Upper Bar. + RisW:Chiều rộng khối đỡ dưới Riser Bar.
+ EjeW:Chiều rộng tấm đẩy.
+ CorCavS: Khoảng chồng chéo lên nhau Overlap giữa Cavity Plate và Core Plate. Theo công thức giá trị đó là = 0,8. Chiều cao của tấm Core.
+ StripOverlap:Khoảng chồng chéo giữa Stripper và Core Plate.
+ SPShH: Khoảng cách giữa tấm kẹp dưới Setting và tấm đẩy Ejector Plate.- Chú ý: Hình chữ nhật hiển thị trong cửa sổ chương trình thể hiện chiều dài vàchiều rộng của Mold Base lựa chọn.
Sau khi chọn xong. Click đúp vào loại khuôn muốn nhập để hoàn thành.
- Tạo lõi khuôn và lòng khuôn:
- Split một Cavity Plate hoặc một Core Plate bằng mặt Surface để tạo lòng khuôn và lõi khuôn. Bạc cuống phun và các chi tiết khác cũng có thể được split. Một mặt Surface Splitting có thể là Core, Cavity hoặc mọi bề mặt khác. Khi Splitting một chi tiết, tất cả Body chứa đựng trong chi tiết sẽ được Splitting.
- Chọn CavityPlate trong cây phả hệ Specification Tree và sử dụng lệnh Split trong Menu ngữ cảnh.
- 61 -
Chọn bề mặt phân khuôn cavity đã được tạo từ bước trên, sau đó chọn hướng cắt như sau:
Hình 4.55- Chọn phần giữ lại
Hình 4.56- Kết quả thiết kế tấm lòng khuôn (Cavity Plate)
Tương tự như vậy ta thiết kế tấm lõi khuôn:
- 62 -
Hình 4.57b- Kết quả thiết kế tấm lõi khuôn (Core Plate)
- Chèn các chi tiết tiêu chuẩn từ thư viện Catalog của phần mềm CATIA:
Lõi mặt bên Thanh trượt Chốt dẫn hướng
- 63 -
Bạc lót Vòng định vị Chốt định vị Chốt đẩy Chốt đẩy
Cơ cấu đẩy phẳng Bạc đẩy Chốt cấy lõi Chốt hãm Chốt xiên
- 64 -
Đinh khuy Lò xo
Hình 4.58. Các chi tiếttiêu chuẩn trong thư viện Catia - Chèn và định vị các chi tiết tiêu chuẩn lên khuôn:
+ Chèn chốt dẫn hướng: Click nút Add LeaderPin . Xác định vị trí chốt dẫn hướng:
Kích thước chốt dẫn hướng:
Hình 4.59- Chèn chốt dẫn hướng trong thư viện vào khuôn
+ Sau khi đã chọn xong chi tiết, xác định vị trí và hướng của chi tiết cũng như những tấm sẽ được khoan. Click OK để chèn chi tiết vào bộ khuôn. Ta đã thực hiện chèn xong chốt dẫn hướng vào bộ khuôn. Như hình vẽ sau:
- 65 -
Hình 4.60- Kết quả thiết kế sau khi chèn chốt dẫn hướng
- Tương tự như vậy, lần lượt chèn các chi tiết còn lại ta được như hình sau:
Hình 4.61- Kết quả thiết kế khuôn sau khi chèn các chi tiết phụ
- Tạo hệ thống làm mát:
- 66 -
- Khuôn hoàn chỉnh:
Hình 4.63- Thiết kế khuôn hoàn chỉnh
- 67 -
CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA TRONG LẬP TRÌNH GIA CÔNG LÒNG VÀ LÕI KHUÔN
NẮP VỎ ĐIỆN THOẠI SAM SUNG GALAXY I5700
5.1. Ứng dụng CATIA lập trình gia công lòng khuôn nhựa nắp vỏ điện thoại Sam Sung Galaxy I5700
5.1.1. Lựa chọn máy gia công
Sau khi đã thiết kế hoàn thiện khuôn đúc cho chi tiết nắpvỏ điện thoại Sam Sung Galaxy I5700. Dựa trên mô hình thiết kế và các yêu cầu kỹ thuật, người lập
trình có nhiệm vụ xây dựng chương trình gia công lòng và lõi khuôn. Trong đề tài này, việc gia công chi tiết thân mẫu nửa dưới được thực hiện trên máy phay 5 trục
DMU60 monoBLOCK, máy được đặt tại Trung tâm khoa học công nghệ trường Đại học Giao thông vận tải (Xem hình 5.1). Máy gia công có các thông số đặc trưng như sau:
Hình 5.1 - Máy DMU60 monoBLOCK
Thông số công nghệ máy phay DMU60 monoBLOCK:
- Hành trình các 3 trục X/Y/Z: 779/559/559mm; - Trục B: 30-1200;
- Trục C: 3600;
- 68 -
- Động cơ truyền động trục chính 15KW (10HP); - Độ chính xác lặp lại 1 micromet;
- Bộ điều khiển Heidenhaind iTNC 530;
- Có 2 ổ tích dao, mỗi ổ chứa 12 hốc chứa dao chuẩn SK 40;
- Bộ nhớ trong lên tới 20 GB, có khả năng kết nối chuẩn Ethernet hoặc USB 2.0;
- Khối lượng tịnh: 500Kg
Vật liệu gia công lòng khuôn được chọn là nhôm với mác AK5M7 với thành phần vật liệu được thể hiện trong bảng 5.2, có ưu điểm là nhẹ và bền thích hợp cho công nghệ đúc trong khuôn cát với sản lượng hàng loạt. Do chỉ gia công vật liệu nhôm, là vật liệu dẻo có độ cứng không cao nên dụng cụ gia công được chọn sẽ là các loại dao thép gió.
Ag Cu Si Fe Mg Mn Ti Others - 6.84 4.9 0.87 0.33 - - 0.6Zn
Bảng 5.1 –Thành phần vật liệu nhôm mác AK5M7
Công việc lập trình gia công với điều kiện máy, dao và dụng cụ như trên được tiến hành theo trình tự sau: