MỤC LỤC
MỤC LỤC..
LỜI NÓI ĐẦU.
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NHỰA
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VẬT LIỆU NHIỆT DẺO.
1.1 Định nghĩa vật liệu nhiệt dẻo.
1.2 Phân loại vật liệu nhiệt dẻo.
1.3 Sự nhận biết các chất dẻo.
II. ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU DẺO VÀ CÁC THỐNG SỐ CỦA VẬT LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ PHUN.
2.1 Đặc tính của chất dẻo.
2.2 Thông số cơ bản của vật liệu phun.
III. GIỚI THIỆU VỀ KHUÔN ÉP PHUN NHỰA.
3.1 Kết cấu khuôn ép nhựa.
3.2 Kết cấu khuôn ép phun.
IV. GIỚI THIỆUCÁC CHI TIẾT TRONG KHUÔN ÉP PHUN(KHUÔN 2 TẤM)
4.1 Các chi tiết cơ bản khuôn.
V. GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP PHUN NHỰA.
5.1 Phân loại tổng quát máy ép phun nhựa.
5.2 Cấu tạo chung của máy ép phun nhựa.
5.3 Giới thiệu một số cụm phun của máy ép phun nhựa.
5.4 Diễn biến một chu kỳ ép phun của máy ép phun nhựa (Hình 1.44)
PHẦN II: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN VỎ TRƯỚC QUẠT HỘP.
I. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM.
II. THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM.
2.1 Xác định loại máy phun.
2.2 Xác định kết cấu khuôn.
2.3 Xác định độ co ngót và kích thước khu vực lòng khuôn.
2.4 Chọn các tấm và phân bố các lỗ.
2.5 Thiết kế hệ thống đẩy sản phẩm dùng chốt đẩy.
2.6 Thiết kế hệ thống trượt mặt bên (Slide core).
2.7 Thiết kế hệ thống phun nhựa.
2.7.2.1 Kênh dẫn nguội.
2.7.2.2 Kích thước kênh dẫn.
2.7.2.3 Tính toán đường kính kênh dẫn nguội.
2.7.2.4 Cổng phun.
2.8 Thiết kế hệ thống làm nguội khuôn.
2.9 Hệ thống dẫn hướng.
2.10 Quy trình ép, làm nguội khuôn và lấy sản phẩm ra.
2.11 Thiết kế hệ thống thoát khí
2.12 Chọn lựa các chi tiết ghép nối
PHẦN III: ỨNG DỤNG MOLDFOLW KIỂM TRA VÀ TỐI ƯU DÒNG CHẢY.
I. Giới thiệu .
II. Xây dựng bài toán.
2.1 Mục tiêu.
2.2 Các thông số tối ưu.
III. Quy trình tối ưu các thông số.
3.1 Tìm vị trí cổng phun.
3.2 Tối ưu số kênh dẫn.
3.3 Tối ưu đường kính kênh dẫn.
3.4 Nhiệt độ khuôn và nhiệt độ nhựa.
3.5 Thời gian làm nguội tới chất lượng bề mặt.
3.6 Đường kính và cách bố trí kênh làm mát tới chất lượng bề mặt sản phẩm.
PHẦN IV: THIẾT KẾ KHUÔN BẰNG PHẦN MỀM CATIA V5R21.
I. Ứng dụng phần mềm CATIA V5R21 để xây dựng mô hình sản phẩm..
II. Ứng dụng phần mềm CATIA V5R21 để thiết kế khuôn.
2.1 Tạo mặt phân khuôn.
2.2 Kế kết cấu khuôn cho sản phẩm.
2.2.3.1 Lắp trục dẫn hướng.
2.2.3.2 Lắp bạc dẫn hướng.
2.2.3.3 Lắp bạc mở rộng.
2.2.3.4 Lắp Bulong cố định cho các tấm phần khuôn dưới
2.2.3.5 Lắp bulong cố định phần khuôn trên.
2.2.3.6 Lắp chốt hồi
2.2.3.7 Lắp cuống phun.
2.2.3.8 Lắp bạc cuống phun.
2.2.3.9 lắp bulong cố định vòng định vị.
2.2.3.10 Lắp kênh dẫn nhựa.
2.2.3.11 Lắp chốt đẩy sản phẩm.
2.2.3.12 Lắp hệ thống làm mát.
2.2.3.13 Lắp hệ thống cam xiên và chốt xiên.
PHẦN V: LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG KHỐI LÒNG KHUÔN, LÕI KHUÔN.
I. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG,ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC,TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU-XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.
1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu.
1.3 Xác định dạng sản xuất.
1.4 Xác định phương pháp chế tạo phôi.
II. Lập sơ đồ nguyên công.
2.1 Bản vẽ thiết kế sản phẩm và khối khuôn sản phẩm.
2.2 Sơ đồ nguyên công.
III. Thiết kế các nguyên công.
3.1 Nguyên công 1: Phay thô - tinh mặt phẳng lớn 1.
3.2 Nguyên công 2 : Phay thô - phay tinh mặt phẳng lớn thứ 2.
3.3 Nguyên công 3: Phay thô - phay tinh mặt bên thứ nhất.
3.4 Nguyên công 4.5.6 : Phay thô - phay tinh các mặt bên thứ, thứ 2 và thứ 4.
3.5 Nguyên công 7. Mài mặt phăng lớn 1.
3.6 Nguyên công 8: Mài mặt lớn 2.
3.7 Nguyên công 9 : Vạch dấu vị trị khoan kênh làm mát.
3.8 Nguyên công 10 và 11: Khoan kênh làm mát và khoan lỗ chốt xiên.
3.9 nguyên công 12 khoan,khoét.doa và taro các lỗ chốt dẫn hướng và chốt đẫy.
3.10 Nguyên công 13: Gia công lòng khuôn.
3.11 Nguyên công 14: Nguyên công xung điện cực.
3.12 Nguyên công 15: Mạ điện crom.
3.1 3 Nguyên công 16: Nguội khuôn.
3.17 Tổng kiểm tra.
IV. Lập trình gia công CNC trên CATIA.
4.1 Gia công lòng khuôn.
4.2 Gia công lõi khuôn.
KẾT LUẬN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
PHỤC LỤC.
Chương trình G-code.
LỜI NÓI ĐẦU
Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đạo hóa với những thành tựu nhảy vọt thì yêu cầu ứng dụng công nghệ cao vào trong sản xuất càng lớn, đặc biệt với ngành cơ khí chế tạo. Mặc dù những thành tựu khoa học trên thế giới đã có những bước tiến vượt bậc nhưng việc nắm bắt và sử dụng cũng như phát triển ở Việt Nam còn có những hạn chế nhất định. Điều đó được thể hiện qua việc nước ta còn tồn tại những dây truyền sản xuất với các máy vạn năng thông thường. Hoặc việc phổ biến kiến thức hay sử dụng máy CNC còn có nhiều hạn chế. Cùng với đó là vấn đề sử dụng các phần mềm hoặc chưa khai thác hết tiềm năng của máy CNC. Điều này sẽ kéo theo các hậu quả như chất lượng sản phẩm không cao, giá thành bị nâng cao, sự thích nghi với các loại sản phẩm mới không cao. Do đó chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường thường xuyên thay đổi về mẫu mã, chủng loại và chất lượng sản phẩm.
Ngày nay các sản phẩm nhựa (dân dụng và kỹ thuật) đang chiếm một tỉ trọng lớn trong thành phẩm lưu hành. Với những ưu điểm vượt trội như nhẹ, bền, đẹp, rẻ… mà sản phẩm nhựa có mặt trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống. Từ đó xuất hiện them ngành chế tạo khuôn trên thế giới. Mặc dù mới du nhập vào Việt Nam nhưng chế tạo khuôn mẫu cũng có những bước phát triển đáng kể. Tuy nhiên sản phẩm ngành này là các bộ khuôn thường có những yêu cầu khá cao về chất lượng, khuôn có những bề mặt phức tạp, đòi hỏi độ chính xác cao mà công nghệ truyền thống đôi khi rất khó đảm bảo yêu cầu đó. Chính vì vậy, để đáp ứng các yêu cầu trên thì đòi hỏi phải đưa công nghệ mới vào sản xuất. Trong đó việc khai thác các modul phần mềm sản xuất khuôn mẫu, khai thác máy CNC chiếm một phần quan trọng.
Với sự yêu thích việc chế tạo khuôn mẫu, cũng như thông qua CATIA V5R21 để gia công bộ khuôn cho sản phẩm vỏ quạt đứng. Để hoàn thành đề tài được giao, chúng em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tinh của các thầy cô giáo trong bộ môn Công Nghệ Chế Tạo Máy. Đặc biệt chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy Trần Văn Địch đã tận tình giúp đỡ chúng em trong quá trình hoàn thành đồ án
Do thời gian và kiến thức có hạn, đồ án còn nhiều hạn chế và mang tính khái quát nhiều, rât mong được chỉ bảo của các thầy, các cô cùng các bạn
Chúng em xin chân thành cảm ơn!
Hà nội, ngày….tháng …..năm 20…
Sinh viên thực hiện
……………
PHẦN I.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NHỰA
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ VẬT LIỆU NHIỆT DẺO.
1.1 Định nghĩa vật liệu nhiệt dẻo.
Có 2 loại chất dẻo là: Vật liệu nhiệt dẻo (nhựa nhiệt dẻo) và chất dẻo đặt nhiệt.
Chất dẻo đặt nhiệt : Là loại chất dẻo chịu một quá trình lưu hóa khi nung nóng và tạo hình. Sau khi bị lưu hóa chất dẻo đặt nhiệt sẽ không thể nóng chảy khi nung nóng lại.
Vật liệu nhiệt dẻo : Là loại vật liệu không bị lưu hóa và cấu trúc hóa học chúng được duy trì không thay đổi về cơ bản khi nung nóng và tạo hình.
1.2 Phân loại vật liệu nhiệt dẻo.
Vật liệu nhiệt dẻo thường được chia làm 3 loại chính là:
1.2.1 Các vật liệu vô định hình.
Vật liệu nhiệt dẻo vô định hình có thể dễ dàng nhận thấy bởi các tính chất cứng, trong suốt của nó. Màu sắc tự nhiên của nó là trắng như nước hoặc gần như cát vàng hoặc màu mờ đục. Loại vật liệu này có độ co ngót rất nhỏ chỉ bằng 0,5 – 0,8 %.
1.2.2 Vật liệu tinh thể.
Loại vật liệu dẻo này thường cứng và bền dai về đặc tính nhưng thường không trong suốt do cấu trúc của tinh thể gây cản trở cho sự đi qua của ánh sang. Các vật liệu này thường được sử dụng trong công nghiệp làm đồ gia dụng.
1.3 Sự nhận biết các chất dẻo.
Dùng phương pháp nung nóng: Chất nhiệt dẻo sẽ trở lên mềm trước khi đạt tới 2000C. Chất dẻo đặt nhiệt sẽ sủi bọt và bắt đầu giữa nát tước khi mềm ra. Dùng kìm giữ một mẩu chất dẻo trên ngọn lửa xanh của đèn cồn.
II. ĐẶC TÍNH CỦA VẬT LIỆU DẺO VÀ CÁC THỐNG SỐ CỦA VẬT LIỆU TRONG CÔNG NGHỆ PHUN.
2.1 Đặc tính của chất dẻo.
Đặc tính của chất dẻo được phân theo 5 tiêu chí sau:
a. Cơ tính:
Cơ tính là kể đến sự biến dạng hoặc bị đứt vỡ của chất dẻo do sự thay đổi cơ học như tải trong đặt lên nó chẳng hạn. Cơ tính của chất dẻo phụ thuộc vào nhiệt độ, tải trọng tác dụng và khoảng thời gian chịu tải trọng đặt vào.
c. Tính chất hóa học:
Độ bền hóa học, khả năng chống nứt do môi trường (environmental stress crack resistance) hoặc khả năng chịu được sự thay đổi của môi trường đó là đặc tính hóa học.
e. Tính chất vật lý:
Trọng lượng riêng, hệ số khúc xạ và tính hút ẩm chúng được gọi là tính chất vật lý của chất dẻo. Trọng lượng riêng của chất dẻo thường là nhỏ và nó thay đổi phụ thuộc vào đặc tính của Polyme cao (high polymer), hoặc tác động nhiệt và cơ đối với chất dẻo.
III. GIỚI THIỆU VỀ KHUÔN ÉP PHUN NHỰA.
3.1 Kết cấu khuôn ép nhựa.
Định nghĩa khuôn ép phun nhựa:
Khuôn ép phun nhựa là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, ở đố nhựa được phun vào, được làm nguội , rồi đẩy sản phẩm ra. Sản phẩm được tạo hình giữa hai nửa khuôn (nửa khuôn tĩnh và nửa khuôn động). Khoảng trống giữa hai nửa sẽ được điền đầy nhựa và mang hình dạng sản phẩm.
3.2 Kết cấu khuôn ép phun.
3.2.1. Khuôn 2 tấm.
Khuôn 2 tấm có đướng phân khuôn chia khuôn thàng 2 phần cố định và di động.
a. Ưu điểm:
Cấu trúc đơn giản hơn là khuôn 3 tấm hay là khuôn không rãnh dẫn.
Giá thành khuôn có thể giảm
Hệ thống rót bao gốm cổng phân phối (miệng phun) cạnh (side gate),cổng phân phối trực tiếp(direct gate),cổng phân phối ngầm(submarine gate).
b. Nhược điểm:
Cổng phân phối cạnh và cổng phân phối trực tiếp cần phải loại bỏ rãnh dẫn,nên chúng khó tự động hóa và không tiết kiệm.
3.2.3 Khuôn không ranh dẫn.
Khuôn không ranh dãn là khuôn có đặt bộ gia nhiệt vào vùng đầu rót hoặc vùng rãnh dẫn,làm cho vật liệu luôn ở trạng thái lưu động không đong cứng. ở khuôn 2 tấm và 3 tấm cần tháo các chi tiết và rãnh dẫn.khuôn không rãnh dẫn chỉ cần tháo chi tiết đẽ lại rãnh dẫn ở trong khuôn.
V. GIỚI THIỆU VỀ MÁY ÉP PHUN NHỰA.
5.1 Phân loại tổng quát máy ép phun nhựa.
5.1.1 Phân loại theo vật liệu được phun.
- Máy phun nhựa nhiệt dẻo.
- Máy phun nhựa đặt nhiệt.
5.1.2 Phân loại theo tư thế làm việc của máy phun nhựa.
- Máy phun nhựa thẳng đứng.
- Máy phun nhựa nằm ngang.
5.1.3 Phân loại theo kiểu đường phun.
- Đường phun chiều trục (đường từng đoạn).
- Phun theo đường.
5.1.4 Phân loại theo hệ thống kẹp.
- Máy phun nhựa có hệ thống kẹp thủy lực.
- Máy phun nhựa có hệ thống kẹp thủy lực - cơ khí.
5.2 Cấu tạo chung của máy ép phun nhựa.
5.2.1 Cấu tạo chung.
Máy ép phun có cấu trúc theo hình 1.40, gồm một ống hình trụ và chia theo chức năng gồm 3 phần : Đầu, thân và đuôi. Phần đuôi nối liền với một bộ phận hình phễu nơi chưa hạt nhựa.
5.2.2 Chức năng của cụm phun.
- Làm nóng chảy và đồng nhất polymer.
- Phun nhựa vào khu vực lòng khuôn.
5.2.3 Chức năng cụm kẹp chặt.
- Giữ cho 2 khuôn thẳng hàng với nhau.
- Giữ cho khuôn đóng kín trong khi ép phun, chống lại lực ép phun.
- Mở và đóng khuôn vào những thời điểm phù hợp.
5.4 Diễn biến một chu kỳ ép phun của máy ép phun nhựa
Chu kỳ ép phun gồm 4 giai đoạn :
1. Giai đoạn kẹp (Clamping) : Khuôn được đóng lại
2. Giai đoạn phun (Injecticon) : Nhựa điền đầy vào khuôn
3. Giai đoạn làm nguội (Cooling) : Nhựa được làm đặc lại trong khuôn
4. Giai đoạn đẩy (Ejection) : Đẩy sản phẩm nhựa ra khỏi khuôn
PHẦN II.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN VỎ TRƯỚC QUẠT HỘP
I. PHÂN TÍCH SẢN PHẨM.
- Kết cấu chi tiết: Có dạng thành mỏng hình chử nhật.
Kích thước của chi tiết : 385x350x30 (mm).
Và chi tiết có bề dầy s=3(mm).
Với nhựa PP thì chi tiết có khối lượng G=0.393 (kg)
- Vật liệu là nhựa PP với các thông số đã trình bày ở trên.
- Chi tiết được sử dụng để tạo lớp vỏ bao bọc cho các thiết bị điên bên trong quạt,và là phần chiệu tải trọng của quạt.
II. THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM.
Sản phẩm có kích thước khá lớn nên ta thiết kế khuôn chỉ đúc 1 sản phẩm,và số lượng cổng phun 4 cổng(có kết quả tối ưu số kênh dẫn ở phần sau).
2.1 Xác định loại máy phun.
Để xác định loại máy phun ta căn cứ vào các yếu tố sau:
- Lực kẹp khuôn.
- Áp suất phun.
- Kích thước lớn nhất của khuôn mà máy có thế chứa.
2.2 Xác định kết cấu khuôn
2.2.1 Chọn mặt phân khuôn.
Để lấy sản phẩm ra, nhất thiết phải mở khuôn, phần tiếp xúc giữa lòng và lõi khuôn gọi là mặt phân khuôn. Khi chọn mặt phân khuôn cần xem xét các yếu tố sau:
- Mặt phân khuôn không nên đặt ở vị trí nổi bật có thể ảnh hưởng đến tính thẩm mĩ của sản phẩm.
- Mặt phân khuôn được chọn sao cho khi lấy sản phẩm ra một cách dễ dàng nhất. Hạn chế việc phải sử dụng slide core (lõi trượt) vì làm cho kết cấu khuôn phức tạp và nâng giá thành.
2.2.2 Chọn kết cấu khuôn.
Từ việc chọn mặt phân khuôn như trên ta chọn được loại khuôn có cắt ngang (có lõi mặt bên). Khuôn sử dụng là loại khuôn 2 tấm có kết cấu cơ bản.
2.3 Xác định độ co ngót và kích thước khu vực lòng khuôn.
Sự sai lệch kích thước của sản phẩm khi gia nhiệt và kích thước của sản phẩm ở nhiệt độ thường được gọi là sự co ngót. Lượng co ngót về cơ bản là khác nhau tùy theo chủng loại nhựa, hình dáng và điều kiện tạo hình của sản phẩm.
2.6 Thiết kế hệ thống trượt mặt bên (Slide core).
Do kết cấu của chi tiết nên ta chọn phương pháp lõi trược ngoài.
- S =3 (mm): độ sâu mặt cắt ngang.
Do kết cấu của chi tiết có bề dầy = 3(mm).
- S1 hành trình khoảng trược.
S1 = S + 10 =3+10=13 (mm).
- H khoảng cách mở khuôn cần thiết.
H = 2*H1 +5.
H1 : chiều cao max của chi tiết H1=50 (mm)
H=2* 50+5=105 (mm).
2.8 Thiết kế hệ thống làm nguội khuôn.
2.8.1 Những điều cần lưu ý khi thiết kế.
Khi thiết kế cần xem xét quan hệ giữa việc điều tiết nhiệt độ khuôn và năng suất tạo hình, tính chất của sản phẩm.
Xuất phát từ tính tạo hình và năng suất tạo hình:
- Nếu nhiệt độ khuôn cao, vật liệu ở vào trạng thái nóng chảy. Do đó tính lưu động tốt, vật liệu sẽ điền đấy rất tốt trong lòng khuôn. Tuy nhiên sẽ mất nhiều thơi gian làm nguội do đó sẽ không tốt về năng suất.
2.8.2 Tính toán hệ thống làm mát.
Các bộ phận trong hệ thống làm mát bao gồm:
A - bể chứa (collection manifold)
B - khuôn (mold) .
C - ống phân phối nước hoặc hỗn hợp chất làm nguội(supply manifold).
D - bơm (rump).
E - kênh làm nguội (regular cooling channels).
F - ống dẫn(hoses).
G - vách làm nguội(baffles).
H- bộ điều khiển nhiệt(temperature controller).
2.10. Quy trình ép, làm nguội khuôn và lấy sản phẩm ra
Khuôn được gá lên máy ép nhựa sao cho phần nửa khuôn trên lắp vào bàn máy tĩnh nơi có đầu phun nhựa, phần nửa khuôn dưới gá lên bàn máy động. Khi máy hoạt động thì bàn máy động sẽ ép hai nửa khuôn lại với nhau, nhờ có hệ thống chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng mà hai nửa khuôn ăn khớp với nhau chính xác. Khi hai nửa khuôn được khép chặt vào nhau thì lúc này hệ thống phun nhựa của máy hoạt động và phun nhựa vào trong lòng khuôn.
PHẦN III.
ỨNG DỤNG MOLDFOLW KIỂM TRA VÀ TỐI ƯU DÒNG CHẢY
I. GIỚI THIỆU.
Phần mềm mô phỏng ép nhựa moldfolw cung cấp các công cụ giúp các nhà sản xuất tối ưu hóa việc thiết kế các bộ phận nhựa trong khuôn ép nhựa và dòng chảy nhựa trong quá trình đúc ép nhựa.việt sử dụng phần mềm mô phỏng để mô phỏng các quá trình đúc, ép nhưa làm giảm nhu cầu cho việc thử nghiệm các mẫu thực tế tốn kém, cũng như dự đoán và giải quyết được các khuyết tật sản xuất và đưa ra thị trường một cách nhanh chóng.
II. XÂY DỰNG BÀI TOÁN.
2.1 Mục tiêu.
- Lựa chọn phương án thiết kế cổng phun phù hợp cho kết quả tốt nhất tối ưu nhất
- Tối ưu các thông số ép phun để chọn ra bộ thông số ép phun,các điều kiện ép phun đẻ đảm bảo kích thước của chi tiết trong vùng dung sai cho phép.
2.2 Các thông số tối ưu.
- Vị trí đặt cổng phun.
- Số cổng phun.
- Đường kính kênh dẫn.
- Nhiệt độ khuôn và nhiệt độ nhựa.
III. QUY TRÌNH TỐI ƯU CÁC THÔNG SỐ.
3.1 Tìm vị trí cổng phun.
Bằng phần mềm moldfolw chúng em tìm được các vùng đễ đặc vị trí cổng phun tối ưu nhất. Từ hình ảnh,những vùng có mau xanh dương là những vùng có thể đặt vị trí cổng phun tốt nhất và ngược lại những vùng màu đỏ là vùng có vị trí không tốt .
3.2 Tối ưu số kênh dẫn.
Do kích thước chi tiết lớn nên viết sư dụng 1 cổng phun là không khả thi.vì vậy việc tìm ra số kênh dẫn phù hợp với khuôn sẽ giúp giảm thời gian phun,áp suất.giảm lượng nhựa trong kênh dẫn nếu chọn số kênh dẫn quá nhiều.
3.3 Tối ưu đường kính kênh dẫn.
Đường kính kênh dẫn trong khuôn là kính thước rất quan trọng.nó ảnh hưởng tới thời gian điền đầy.áp suất phun…việt tối ưu kích thước đường kính kênh dẫn sẽ giúp giản được thời gian,giá thành của sản phẩn đảm bảo an toàn trong quá trình đúc sản phẩm.
Tối ưu đường kinhs kênh dẫn qua mối quan hệ.
- Số kênh dẫn và thời gian thời gian điền đầy.
- Số kênh dẫn và áp suất phun.
Giã sử với các thông số đầu vào như sau.
- Số kênh dẫn là 4.
- Áp suất phun của máy: P = 200 MPa.
3.5 Thời gian làm nguội tới chất lượng bề mặt.
3.5.1 Tính toán thời gian làm nguội.
Thời gian làm nguội chiếm từ 70-80% chu kỳ ép phun,vì vậy để thời gian chu kỳ ép phun người ta giảm thời gian làm nguội. Thời gian mở khuôn: t = 16/0.8 = 20 (s).
3.5.2 Kiểm tra chất lượng bề mặt sản phẩm.
Ứng dụng moldflow để phân tích kiểm tra chất lượng bề mặt sản phẩm. Kết quả : chất lượng bề mặt đồng đều đạt 100%.
PHẦN IV : THIẾT KẾ KHUÔN BẰNG PHẦN MỀM CATIA V5R21
I. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 ĐỂ XÂY DỰNG MÔ HÌNH SẢN PHẨM
Vì sản phẩm có nhiều bề mặt phức tạp nên trong catia ta sử dụng modul chính là Shape. Các bước tiến hành như sau.
=> Cuối cùng ta được chi tiết hoàn chỉnh.
II. ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA V5R21 ĐỂ THIẾT KẾ KHUÔN
Từ bản vẽ chi tiết ta tiến hành tách khuôn và thiết kế khuôn.Các bước tiến hành như sau:
2.1. Tạo mặt phân khuôn.
Vào môi trường tách khuôn Start/Mechanical Design/Core & Cavity Design
Bây giờ ta thực hiện thao tác tăng giảm tỷ lệ để tính toán độ co ngót.
Kích chuột vào biểu tượng Scanling nhập giá trị tỷ lệ là 1.015 và chọn mặt xy nhấn OK. Lặp lại đối với mặt yz và zx.
2.2 Kế kết cấu khuôn cho sản phẩm
2.2.1 Tạo bộ khuôn.
Chọn biểu tượng quyển sách để vào thư viện kích thước khuôn.
Chọn khuôn tiêu chuẩn Dme số hiệu N6070 có độ dày như sau:
Cavity: 76 mm , Core : 76 mm
2.2.2 Tạo mặt phân khuôn cho chi tiết.
Trước tiên ta định vị mặt phân khuôn bằng lệnh manipulation.
2.2.3 Lắp ráp chi tiết vào khuôn.
2.2.3.1 Lắp trục dẫn hướng.
Chọn biểu tượng lệnh để tạo trục dẫn hướng từ trong thư viện chuẩn DME theo đường dẫn sau DME→ LeaderPin-FSN chọn trục dẫn kích thước phù hợp.Vị trí khoan lỗ để lắp trục dẫn hướng ta chọn là khoan từ tấm CavityPlate đến tấm CoresuppostPlate.
2.2.3.3 Lắp bạc mở rộng.
Chọn biểu tượng lệnhđể tạo bạc mở rộng từ trong thư viện chuẩn DME theo đường dẫn sau DME→Sleeve_TD chọn bạc kích thước phù hợp Vị trí khoan lỗ để lắp bạc mở rộng ta chọn là khoan từ tấm CoresuppostPlate đến tấm SettingPlate.
2.2.3.11 Lắp chốt đẩy sản phẩm.
Chọn biểu tượng lệnh trên thanh công cụ MoldEjector để tạo chốt đấy trong thư viện chuẩn DME theo đường dẫn DME→EjectorPin_EC.Lỗ lắp cuống được khoan từ tấm EjectorPlate A đến CorePlate.
Tương tự ta lắp thêm một số chi tiết khác như: Lò xo, Chốt đỡ, Bạc mở rộng, Cuống nước....Cuối cùng ta được bộ khuôn hoàn chỉnh.
PHẦN V. LẬP QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG KHỐI LÒNG KHUÔN, LÕI KHUÔN
I. PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG,ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC,TÍNH CÔNG NGHỆ TRONG KẾT CẤU-XÁC ĐỊNH DẠNG SẢN XUẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHÔI.
1.1 Phân tích chức năng và điều kiện làm việc của chi tiết.
Lòng khuôn và lõi khuôn có vai trò quan trọng vì nó quyết định đến hình dáng ngoài và bên trong của sản phẩm,ngoài ra còn quyết định tính thẩm mỹ,chất lượng của sản phẩm. bên cạnh đó nó củng ảnh hưởng tới độ chính xác khi làm việc của khuôn. Vì vậy để sản xuất chế tạo có kiểu dáng ,tính thẩm mỹ củng như chất lượng cao thì việc chế tạo lòng khuôn và lõi khuôn cần đạt chất lượng cao.
1.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu.
Do kích thước của sản phẩm lớn nên kết cấu của khuôn chi có một long khuôn,nên việc chế tạo phức tạp hơn,đảm bảo độ chính xác cao để quá trình lắp ghép các bề mặt được thuận lơi.
1.3 Xác định dạng sản xuất.
Thông thường trong sản xuất các sản phẩm nhựa,khuôn được sản xuất dưới dạng sản xuất đơn chiếc,việc chế tạo khuôn được chia làm hai giai đoạn.
a. Giai đoạn I: Gia công các bề mặt ngoài để tạo hình dáng,kích thước của khuôn. Giai đoạn này không đòi hỏi độ chính xác cao và có thể thực hiện trên máy vạn nang thông thường.
b. Giai đoạn II: Gia công hệ thống lòng khuôn,lõi khuôn và hệ thống lỗ dẫn hướng hai nữa khuôn, mặt phân khuôn. Đây là giai đoạn gia công chính xác, yêu cầu chất lượng bề mặt cao. Các nguyên công trong giai đoạn này ngày nay được thực hiện trên máy điều khiển số CNC.
III. THIẾT KẾ CÁC NGUYÊN CÔNG.
3.1 Nguyên công 1: Phay thô - tinh mặt phẳng lớn 1.
a.Chọn máy: Phay đứng vạn năng 6H12, có thông số máy như sau.
- Công suất động cơ chính là: 7 kW.
- Công suất động cơ chạy dao: 1.7 kW.
- Giới hạn vòng quay : 30-1500 vòng/phút.
- Cấp tốc độ là : 18
c. Chọn dao: Dao phay mặt đầu răng chắp mảnh hợp kim T15K6
d. Tính toán các thống số gia công:
Phay thô mặt lớn 1:
Chiều sâu cắt t=1,5mm
Lượng chạy dao răng Sz= 0,15 mm
3.5 Nguyên công 7: Mài mặt phăng lớn 1.
a. Chọn máy: Máy mài phẳng 3Ӆ723
Kích thước lớn nhất mà máy có thể gia công được: 1600x400x400
Số vòng quay trục chính của đá mài: 1450 vg/ph
Hiệu suất của máy mài: 0,8
Chọn đá: A60V6 có: D=200mm, H=60mm.
- Chế độ cắt: mài mặt phẳng bằng chu vi đá trên máy mài có bàn vuông. Chế độ cắt được tra trong bảng 5.55 trang 57 [3].
c. Mài thô: Vđá=30m/s, V phôi=25m/phút, t=0,03mm, Sng=0,4.H=0,4.60 =24mm/htk.
d. Mài tinh: Vđá=30m/s, V phôi=15m/phút, t=0,01mm, Sng=0,2.H=0,2.60 =12mm/htk.
3.9 Nguyên công 12: Khoan, khoét.doa và taro các lỗ chốt dẫn hướng và chốt đẫy.
Để khoan các đường ống làm mát này ta dùng mũi khoan sâu và khoan trên máy khoan cần 2H53. Các đường dẫn nước làm mát này không đòi hỏi độ chính xác không quá cao cho nên định vị không cần khống chế tất cả 6 bậc tự do. Khoan bằng phương pháp lấy dấu để khoan.
Chọn máy: Máy khoan cần 2H53
Chọn dao: Mũi khoan ruột gà loại dài thép gió
3.11 Nguyên công 14: nguyên công xung điện cực.
Để tạo cổng gate runer chúng ta dùng máy xung điện cực.
Tạo các bề mặt gia công mà dao phay không thể thực hiện được.
3.12 Nguyên công 15: mạ điện crom.
Để tạo độ cứng và khả năng chống mài mòn của bề mặt lòng khuôn.
3.1 3 Nguyên công 16: nguội khuôn.
- Ta dùng giấy giáp,đá mài cầm tay….để sử lại profile khuôn.
- Đánh bong lòng khuôn bằng vải.
3.17 Tổng kiểm tra.
- Kiểm tra độ không phẳng của 2 mặt phẳng đáy bằng đồng hồ so,độ không phăng ± 0.1 (mm).
- Kiểm tra độ không song song của 2 mặt phẳng đáy bằng đồng hồ so,độ không song song ± 0.1(mm).
- Kiểm tra độ không vuông góc giữa mặt đáy và mặt bên bằng đồng hồ so,độ không vuông góc ± 0.1(mm).
IV LẬP TRÌNH GIA CÔNG CNC TRÊN CATIA.
Quá trình mô phỏng gia công trên CAATIA nhằm mục đích tạo ra chương trình gia công,để gia công sản phẩm trên máy CNC,mô phỏng và kiểm tra quy trình gia công trước khi sản xuất thực tế.
KẾT LUẬN
Với đề tài còn tương đối mới mẻ, em đã gặp không ít khó khăn trong việc tim kiếm tài liệu củng như kiến thức chuyên môn trong quá trình thực hiện. Để hoàn thiện được đề tài này, em nhận được sự hướng dẫn tận tình trong việc truyền đạt kiến thức chuyên môn cũng như sự động viên khích lệ để em có đủ tự tin quyết tâm hoàn thành đề tài này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới quý thầy cô trong Khoa đã dìu dắt hướng dẫn tận tình và trang bị cho em những kiến thức căn bản và chuyên môn rất quý giá. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy:Ths……..…… đã hướng dẫn em thực hiện đề tài này. Cuối cùng em xin cảm ơn các bạn và các thầy cô đã động viên giúp đỡ em về phương tiện và tài liệu trong khi thực hiên đề tài tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NHỰA.
Biên soạn: PGS.TS VŨ HOÀI ÂN.
2. SỔ TAY DỤNG CỤ CẮT VÀ DỤNG CỤ PHỤ
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
Biên soạn: GS.TS TRẦN VĂN ĐỊCH.
3. SỔ TAY DUNG SAI LẮP GHÉP.
Biên soạn: NINH ĐỨC TỐN.
4. SỔ TAY CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY –TẬP 1,2,3
Biên soạn : GS.TS NGUYỄN ĐẮC LỘC.
PGS.TS LÊ VĂN TIẾN.
PGS.TS NINH ĐỨC TỐN.
PGS.TS TRẦN XUÂN VIỆT.
PHỤC LỤC
Chương trình G-code:
%
O0001
(NAME : High Speed VMC - Yasnac I80)
(FILE : t1_I.aptsource)
G00 X347.6254 Y604.1 S70 M3
Z80.
Z6.0895
G01 Z-3.9105 F11.8
Y596.
X696. F39.4
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"