MỤC LỤC
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN.. 1
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN.. 2
MỤC LỤC…3
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ÉP PHUN.. 6
1.1 Khái quát về vật liệu chất dẻo. 6
1.1.1 Khái niệm chất dẻo. 6
1.1.2 Phân loại chất dẻo. 8
1.1.3 Tính chất của Polymer 9
1.1.4 Tính chất và ứng dụng của nhựa dùng thiết kế khuôn. 13
1.2 Khái quát về máy đúc phun gia công vật liệu chất dẻo. 14
1.2.1 Khái niệm về đặc điểm của phương pháp ép phun. 14
1.2.2 Nhu cầu và hiệu quả kinh tế của công nghệ ép phun. 16
1.2.3 Cấu tạo chung của máy ép phun. 16
1.2.4 Phân loại máy ép phun. 18
1.2.5 Thông số kỹ thuật của một số máy đúc áp lực. 18
1.3 Khái quát khuôn ép nhựa. 23
1.3.1 Cấu tạo chung và cách phân loại 23
1.3.2 Khuôn 2 tấm.. 29
1.3.3 Khuôn 3 tấm.. 31
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ KHUÔN TRÊN UNIGRAPHICS 11. 48
2.1 Thiết kế mô hình 3D của chi tiết trên phần mềm Unigraphics 11. 48
2.1.1 Tổng quan về sản phẩm.. 48
2.1.2 Vẽ biên dạng ngoài của chi tiết 48
2.1.3 Tạo khối 3D cho chi tiết 24
2.2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng. 53
2.3 Thiết kế khuôn chế tạo sản phẩm. 56
2.3.1 Tách lòng lõi khuôn. 56
2.3.2 Tạo khuôn và các chi tiết tiêu chuẩn. 60
CHƯƠNG III: LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MÁY CNC KHUÔN NÒNG TRÊN
3.1 Lập trình gia công 2D.. 74
3.1.1 Thông số máy gia công…74
3.1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán…75
3.1.3 Khai báo gốc phôi và phôi 76
3.1.4 Khai báo dụng cụ cắt 76
3.1.5 Khai báo chương trình gia công. 77
3.2 Lập trình gia công 3D.. 84
3.2.1 Các nguyên công phay 3D.. 84
3.2.2 Xuất file NC cho toàn bộ chương trình gia công 3D.. 90
3.2.3 Hình ảnh gia công thực tế. 91
CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ. 94
4.1 Kết luận đồ án. 94
4.2 Kiến nghị và hướng phát triển. 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO.. 95
LỜI NÓI ĐẦU
Trong công cuộc công nghiệp hoá và hiện đại đất nước, các ngành kinh tế nói chung và ngành cơ khí nói riêng đòi hỏi các kỹ sư và các cán bộ kỹ thuật có kiến thức tương đối rộng và phải biết vận dụng sáng tạo những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp trong thực tế.
Đồ án tốt nghiệp đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình đào tạo sinh viên trở thành người kỹ sư. Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn về những kiến thức đã được tiếp thu trong quá trình học tập, đồng thời nâng cao khả năng vận dụng sáng tạo những kiến thức này để làm đồ án cũng như công tác sau này.
Là một sinh viên chuyên ngành cơ khí. Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em được đề tài: “ Nghiên cứu ứng dụng Unigraphics 9.0 thiết kế khuôn ép nhựa cho chi tiết nắp lồng quạt và lập trình gia công lòng khuôn, lõi khuôn cho máy phay CNC”
Đây là một đề tài mới, tuy nhiên trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp được sự chỉ bảo tận tình của thầy giáo: TS.................. hướng dẫn cùng với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành bản đồ án đúng thời hạn.
Tuy nhiên do thời gian có hạn, trình độ hiểu biết về lý thuyết và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế, nên trong đồ án này không thể tránh khỏi sai sót. Vậy em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô trong khoa cũng như bộ môn để kết quả đề tài có thể ứng dụng rộng rãi vào trong sản xuất thực tế.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hưng yên, ngày … tháng … năm 20…
Sinh viên thực hiện
………………
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ĐÚC PHUN
1.1 Khái quát về vật lệu chất dẻo
1.1.1 Khái niệm chất dẻo
a. Chất dẻo
Chất dẻo (Plastics) là loại vật liệu được tạo thành bởi nhiều phần tử (các cao phân tử Polyme). Nó có thể được tổng hợp hoặc thay đổi từ thành phần nhỏ (gọi là Monome). Chất dẻo là vật rắn (có thể là trạng thái lỏng trong quá trình gia công). Định nghĩa chất dẻo (nhựa) có thể phân loại bằng sự phân loại theo biểu đồ dưới đây.
Các cao phân tử Polyme thường được cấu tạo từ những thành phần có cấu trúc giống nhau gọi là đoạn mạch thành phần (monome).
Cao phân tử có nguồn gốc từ thiên nhiên: Cenllulo, len, cao su thiên nhiên…
Các Polyme được tạo thành từ các monomer nhờ các phản ưng trung hợp, trùng phối, trùng ngưng, đồng trùng hợp.
b. Sự trùng hợp.
Trong quá trình trùng hợp các cao phân tử được tạo thành từ các đơn phân tử trong phản ứng mạch không có sự tạo thành các sản phẩm phẩm. Điều kiện của phản ứng trùng hợp là các đơn phân tử phải có liên kết không bão hoà.
c. Sự trùng phối.
Trùng phối cũng xảy ra giống trùng hợp vì trong quá trình xảy ra phản ứng hoá học không xuất hiện các sản phẩm phụ có phân tử nhỏ.Trong quá trình trùng phối người ta có thể sử dụng hai đơn phân tử khác nhau. Quá trình trùng phối hợp các chất đơn phân tử có sự đổi chỗ các nguyên tử.
e. Đồng trùng hợp.
Các chất dẻo khác nhau có thể liên kết với nhau tạo ra chất dẻo mới copolymer (Polyme đồng trùng hợp).
Trong quá trình đồng trùng hợp các chất đơn phân tử phàn lớn liên kết các mạch với nhau tạo thành mảng. Cũng có trường hợp các Polyme này liên kết vào mạch sẵn của Polyme khác. Quá trình đó gọi là đồng trùng hợp ghép cấy.
1.1.2. Phân loại chất dẻo
Chất dẻo (còn gọi là nhựa) được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau.
a. Phân loại theo hiệu ứng của polyme với nhiệt độ
Nhựa nhiệt dẻo: Là loại nhựa khi nung nóng đến nhiệt độ chảy mềm thì nó chảy mềm ra và khi hạ nhiệt độ thì nó đóng rắn lại. Thường tổng hợp bằng phương pháp trùng hợp. Các mạch đại phân tử của nhựa nhiệt dẻo liên kết bằng các liên kết yếu (liên kết hydro, vanderwall). Tính chất cơ học không cao khi so sánh với nhựa nhiệt rắn. Nhựa nhiệt dẻo có khả năng tái sinh được nhiều lần, ví dụ như: polyetylen (PE), polypropylen (PP), polystyren (PS), poly metyl metacrylat (PMMA), poly butadien (PB), poly etylen tere phtalat (PET),...
b. Phân loại theo ứng dụng
Nhựa thông dụng: Là loại nhựa được sử dụng số lượng lớn, giá rẻ, dùng nhiều trong những vật dụng thường ngày, như: PP, PE, PS, PVC, PET, ABS,. Nhựa kỹ thuật: Là loại nhựa có tính chất cơ lý trội hơn so với các loại nhựa thông dụng, thường dùng trong các mặt hàng công nghiệp, như: PC, PA,...
Nhựa chuyên dụng: Là các loại nhựa tổng hợp chỉ sử dụng riêng biệt cho từng trường hợp.
d. Ngoài ra có thể chia thành 2 nhóm
Nhựa gia dụng dùng để chế tạo các chi tiết hay các sản phẩm có độ chính xác và cơ tính không yêu cầu cao như vỏ bọc dây điện, dép nhựa, thau giặt đồ, ống nước…
Nhựa kỹ thuật dùng để chế tạo các chi tiết máy, các chi tiết lắp hay các sản phẩm có yêu cầu về độ chính xác và cơ tính cao như bánh răng, bu lông, đai ốc, vỏ máy…
1.1.3 Tính chất của Polymer
a. Đặc tính chung của Polymer
Polymer có các đặc tính cơ bản sau:
Tỷ trọng nhỏ ρ= 0,8 ÷ 2,3 g/cm
Mềm dẻo, mô đuyn đàn hồi E nhỏ.
Khả năng thấu quang tốt (ánh sáng dễ dàng truyền qua).
Dễ bị thẩm thấu bởi các chất khí.
Dẫn nhiệt kém, độ dẫn nhiệt 4,2.10-2 ÷ 4,2.10-1(W/m.k).
b. Tính chất cơ học và hóa học của chất dẻo
Tính chất của chất dẻo là yếu tố quan trọng quyết định đến việc lựa chọn loại chất dẻo phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm. Sẵn có và ngày càng nảy sinh nhiều loại chất dẻo mới tạo ra khả năng sử dụng phong phú, phù hợp nhất với yêu cầu đề ra, song khi sự lựa chọn được tăng lên sẽ làm khó khăn cho khả năng suy xét. Sự lựa chọn phù hợp nhất với mục đích sử dụng đã xác định chỉ có thể dựa trên cơ sở biết các tính chất quan trọng nhất của vật liệu.
- Độ bền uốn
Độ bền uốn là đặc trưng cho khả năng chống lại sự tác dụng phối hợp của lực nén và lực kéo vật liệu, đại lượng đo của nó là N/mm2, ký hiệu là σu, giá trị của nó thường ở giữa độ bền nén và độ bền kéo.
- Độ cứng
Đối với độ cứng không có định nghĩa kỹ thuật thông dụng, thông thường người ta gọi các tính chất có thể xác định bằng các thí nghiệm kiểm tra bằng cách ấn vật thể cứng vào vật liệu là độ cứng. Độ cứng tỷ lệ giữa lực gây ra độ sâu bị lún vào có hình dạng của vật cứng hình cầu hoặc hình dạng khác với mặt phẳng ấn lún. Đại lượng đo N/mm2. Việc đo sự lún sâu do tác dụng của tải trọng cần thực hiện khi lực đang tác dụng vì chất dẻo là vật liệu dễ bị biến dạng trở lại do đàn hồi khi không có lực tác dụng.
d. ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)
Được tạo từ ba đơn phân tử: acrylonitrile, butadiene, và styrene. Mỗi đơn phân tử có tính chất khác nhau như: tính cứng, bền với nhiệt độ và hoá chất là của acrylonnitrile, dễ gia công, độ bền của styrene và độ dẻo độ dai va đập của butadiene. Nhựa ABS dùng để chế tạo các chi tiết trong xe hơi (nắp của các ngăn chứa, vỏ bánh xe…), tủ lạnh, các thiết bị trong gia đình (máy sấy tóc, các thiết bị chế biến thực phẩm, bàn phím máy tính, điện thoại bàn, ván trượt tuyết…)
1.1.4 Tính chất và ứng dụng của nhựa dùng thiết kế khuôn
a. Tính chất
Công thức hoá học (C8H8.C4H6.C3H3N)n:
Tính chất: ABS cứng, rắn nhưng không giòn, cân bằng tốt giữa độ bền kéo, va đập, độ cứng bề mặt, độ rắn, độ chịu nhiệt các tính chất ở nhiệt độ thấp và các đặc tính về điện trong khi giá cả tương đối rẻ.
b. Ứng dụng
ABS kết hợp đặc tính về điện và khả năng ép phun không giới hạn và giá cả phải chăng, được ứng dụng trong các sản phẩm cách điện, trong kỹ thuật điện tử và thông tin liên lạc (vỏ và các linh kiện bên trong)
Trong kỹ thuật nhiệt lạnh: Là các vỏ bên trong, các cửa trong và vỏ bọc bên ngoài chịu va đập ở nhiệt độ lạnh.
1.2 Khái quát về máy đúc phun gia công vật liệu chất dẻo
1.2.1 Khái niệm và đặc điểm của phương pháp ép phun
a. Khái niệm phương pháp ép phun
Phương pháp gia công sản phẩm nhựa trên máy ép phun là công nghệ phun nhựa nóng chảy được định lượng chính xác vào trong lòng một khuôn đóng kín (thường làm nguội bằng nước) với áp lực cao và tốc độ nhanh và sau một thời gian ngắn sản phẩm được định hình, sản phẩm được lấy ra ngoài. Ta lại tiếp tục một chu kỳ tiếp theo cho sản phẩm thứ hai. Thời gian từ lúc đóng khuôn, phun nhựa, thời gian định hình sản phẩm, lấy sản phẩm ra khỏi khuôn, đóng khuôn lại gọi là một chu kỳ của một lần ép sản phẩm.
b. Đặc điểm của phương pháp ép phun
Gia công khá chính xác theo 3 chiều, vì được tạo hình trong khuôn kín.
Quá trình nhựa hóa và tạo hình được thực hiện trong 2 giai đoạn riêng biệt, trong những bộ phận khác nhau của máy: nhựa hóa trong xylanh nguyên liệu và tạo hình trong khuôn đúc.
c. Ưu điểm của phương pháp ép phun
Máy ép phun có thể tạo ra những sản phẩm có thể tích lớn với tốc độ cao. Công lao động đòi hỏi thấp và quá trình được tự động hóa. Sản phẩm ép phun có tính cơ học dẻo hoặc các bề mặt mang tính thẩm mỹ. Sản phẩm có bề mặt khác nhau và có màu sắc đều có thể sử dụng phương pháp này. Các sản phẩm giống nhau có thể được đúc bởi các nguyên liệu khác nhau trên cùng một thiết bị. Phương pháp này có sai số rất nhỏ. Những sản phẩm có thể đúc từ hỗn hợp nhựa, thủy tinh, xi măng, bột tan và cacbon; kim loại và phi kim loại có thể được thêm vào.
1.2.2 Nhu cầu và hiệu quả kinh tế của công nghệ ép phun
Sản phẩm nhựa dùng trong cuộc sồng hàng ngày là vô cùng phong phú và đa dạng, từ các sản phẩm đơn giản như dụng cụ học tập: bút, thước,… hay đồ chơi trẻ em, tới những sản phẩm phức tạp như: bàn, ghế, vỏ tivi, vi tính, máy in hay các chi tiết dùng trong ô tô và xe máy…
1.2.3 Cấu tạo chung của máy ép phun
Một máy ép phun cơ bản bao gồm các hệ thống sau:
Hệ thống kẹp (cụm kẹp). Hệ thống phun (cụm phun). Hệ thống hỗ trợ ép phun (cụm ép phun).
a. Hệ thống kẹp
Hệ thống kẹp có chức năng đóng, mở khuôn, tạo lực kẹp giữ khuôn trong quá trình làm nguội và đẩy sản phẩm thoát khỏi khuôn khi kết thúc một chu kỳ ép phun. Hệ thống này bao gồm các bộ phận :
Cụm đẩy của máy (Machine ejectors): gồm xy lanh thủy lực, tấm đẩy và cần đẩy. Chúng có chức năng tạo ra lực đẩy tác động vào tấm đẩy trên khuôn để đẩy sản phẩm rời khỏi khuôn.
c. Hệ thống hỗ trợ ép phun
Là hệ thống giúp vận hành máy ép phun. Hệ thống này bao gồm:
Thân máy: làm giá đỡ liên kết các chi tiết trên máy với nhau.
Hệ thống thủy lực: cung cấp lực đóng mở khuôn, duy trì lực kẹp…
Hệ thống điện: cung cấp nguồn điện cho hệ thống
Hệ thống làm nguội: cung cấp nước hay dung dịch làm nguội để làm mát khuôn hay làm nguội chi tiết…
1.2.4 Phân loại máy ép phun
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại máy ép phun được sản xuất, người ta phân chia loại máy ép phun theo các cách sau:
Phân loại theo lực kẹp khuôn, có các loại: 50; 100; 200... (tấn).
Phân loại theo trọng lượng sản phẩm một lần phun tối đa: 2; 3; 8; 10; ...50; 120 (oz).
Phân loại theo vật liệu gia công: máy ép phun nhựa nhiệt dẻo; máy ép phun nhựa nhiệt rắn.
Phân loại theo hệ thống kẹp: hệ thống kẹp thủy lực; hệ thống kẹp cơ khí; hệ thống kẹp cơ khí - thủy lực.
1.2.5 Thông số kỹ thuật của một số máy đúc áp lực
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều hãng sản xuất máy ép phun áp lực như: Haitian Meiki, Kawaguchi, Toshiba, Jsw, Fu Chun Shin, Nissei, Fanuc, Engel, GoldStar… với lực ép khác nhau từ 50 tấn đến 8000 tấn. Dưới đây sẽ trình bày các thông số kỹ thuật của một số máy ép phun của một số hãng trên thế giới.
1.3 Khái quát về khuôn ép nhựa
1.3.1 Cấu tạo chung và cách phân loại
a. Cấu tạo chung
Khuôn là dụng cụ tạo hình để sản xuất một sản phẩm với hình dạng và kích thước đã định, kích thước và kết cấu của khuôn phụ thuộc vào kích thước, hình dáng sản phẩm.
Có nhiều loại khuôn khác nhau, mỗi loại khuôn đều có những đặc điểm kết cấu đặc trưng song đối với khuôn cho các vật liệu nhựa thì kết cấu cơ bản gồm các phần sau:
- Vùng lòng khuôn
- Bộ phận dẫn vật liệu
- Thiết bị đẩy lấy sản phẩm
- Bộ phận điều tiết nhiệt độ khuôn
b. Phân loại
Khuôn nhìn chung có thể được chia ra theo các nhóm khuôn chính như sau:
- Nhóm khuôn đơn giản chỉ gồm chầy và cối
Trong nhóm khuôn này cấu tạo của khuôn tương đối đơn giản chỉ gồm chầy và cối sản phẩm khi tháo cũng rất đơn giản kết cấu tháo sản phẩm chỉ gồm có các chốt đẩy và chốt Z để giữ kênh nhựa do đó loại này thường chỉ dùng khuôn hai tấm.
Nhóm khuôn có miếng ghép lòng khuôn di trượt
Loại khuôn này dùng cho những sản phẩm rất phức tạp mà có các cửa sổ cắt ngang qua chi tiết hoặc các lỗ sâu đâm ngang chi tiết, các chi tiết có gờ. Loại khuôn đa số có cấu tạo dạng chốt xiên
Khi khuôn mở ra đồng thời trong quá trình đó chốt xiên di chuyển nên trên làm cho lòng khuôn được tách ra làm hay hay nhiều phần theo chiều ngàng khi đó sản phẩm được lấy ra rất dễ dàng.
1.3.2. Khuôn 2 tấm
Hình 2.14 chỉ ra loại khuôn hai tấm gồm hai phần: Khuôn trước và khuôn sau. Kiểu kết cấu khuôn này có một hoặc nhiều lòng khuôn như hình 1.15.
a. Khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội
Khuôn hai tấm là loại khuôn phổ biến nhất. So với khuôn ba tấm thì khuôn hai tấm đơn giản hơn, rẻ hơn và có chu kỳ ép phun ngắn hơn.
Đối với khuôn hai tấm có một lòng khuôn thì không cần đến kênh dẫn nhựa mà nhựa sẽ điền đầy trực tiếp vào lòng khuôn qua bạc cuống phun.
b. Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng
Khuôn hai tấm dùng kênh dẫn nóng luôn giữ cho nhựa nóng chảy trong bạc cuống phun, kênh dẫn và miệng phun, nhựa chỉ đông đặc khi nào nó chảy vào lòng khuôn. Khi khuôn mở ra thì chỉ có sản phẩm (đôi khi có kênh dẫn nguội) được lấy ra ngoài. Khi khuôn đóng lại thì nhựa trong các kênh dẫn nóng vẫn tiếp tục điền đầy vào lòng khuôn một cách trực tiếp. Kênh dẫn trong khuôn có thể gồm cả kênh dẫn nguội và kênh dẫn nóng.
1.3.4 Phân loại nhóm sản phẩm chi tiết phù hợp với các loại khuôn
1.3.4.1 Phân tích ưu nhược điểm các loại khuôn
Sản phẩm làm từ nhựa nói chung do đặc điểm dễ tạo hình nên có rất nhiều hình dạng khác nhau và đôi khi có những hình dạng liền khối khá phức tạp, trong khi đó mỗi một sản phẩm do yêu cầu về hình dạng, về sản lượng và về yêu cầu kỹ thuật mà sẽ có một loại khuôn tối ưu nhất phù hợp với nó ta có thể thấy rõ điều đó qua việc so sánh ưu nhược điểm của các loại khuôn với nhau như sau:
Khuôn chỉ gồm chày và cối dùng cho sản phẩm đơn giản kích thước nhỏ có một miệng phun do đặc thù như vậy mà khuôn 2 tấm thương dùng cho các sản phẩm có bề dày tương đối lớn hay các sản phẩm hình khối đặc và có hình dạng đơn giản, dễ điền đầy lòng khuôn và hiện nay được áp dụng sản xuất rất rộng rãi
1.3.4.2 Phân nhóm chi tiết phù hợp với các loại khuôn
a. Những sản phẩm đơn giản:
không có các đường ren trong ngoài, bên các thành vách sản phẩm không có lỗ và hình dáng không phức tạp, hình dạng hai bề mặt trong và ngoài không cầu kỳ như sản phẩm hình.
b. Những chi tiết tương đối phức tạp:
Những chi tiết có lỗ ở tường bên, có gân ở bên ngoài thành, có hình cắt xung quanh, có rãnh T quanh mặt bên, nói chung nhóm sản phẩm yêu cầu biên dạng phức tạp từ các mặt bên thành của sản phẩm phù hợp với loại khuôn có lõi phụ, như các sản phẩm sau được mô tả như hình.
c. Các chi tiết phức tạp :
Các chi tiết có các hoa văn trên bề mặt,có gân bên trong,có rãnh T bên trong, có khe xung quanh mặt bên trong thành,nói chung họ này thường gồm các chi tiết có biên dạng khá phức tạp khó lấy sản phẩm, nhiều góc cạnh, có hình dạng phức tạp khó điền đầy vật liệu, vậy nhóm chi tiết phức tạp này có thể phù hợp với loại khuôn có miếng ghép, lòng khuôn di trượt như các sản phẩm có hình .
CHƯƠNG II : ỨNG DỤNG UNIGRAPHICS 9.0 THIẾT KẾ KHUÔN NHỰA
2.1 Thiết kế mô hình 3D của chi tiết trên phần mền Unigraphics 9.0
2.1.1 Tổng quan về sản phẩm
2.1.2 Vẽ biên dạng ngoài của chi tiết
Sử dụng các nhóm lệnh:ư
- Gọi lệnh Line: vẽ đường thẳng 2.1.3 Tạo khối 3D cho chi tiết
Gọi lệnh Revolve: quay khối với góc 360 độ
Gọi lệnh Extruck: đục khối với kích thước -2mm
Gọi lệnh circle: Vẽ đường tròn 10 mm
Gọi lệnh Line: Vẽ biên dạng
Gọi lệnh Extrude: đùn khối cao 9.3 mm
2.2 Phân tích các yếu tố ảnh hưởng. Phân tích trên phần mềm NX 9.0
=> Kích chuột vào mục Applycation/kích chọn biểu tượng
* Gọi lệnh Initalize project
Chức năng: khởi tạo dự án thiết kế khuôn
Select Body : chọn chi tiết
Path :đường dẫn của chi tiết
Name : tên chi tiết
Material :chon vật liệu ABS
Shrinkage : độ co ngót_1,006
Project units :đơn vị dùng trong dự án
* Gọi lệnh check Regions
- Chọn mục Face: kiểm tra hướng thoát khuôn
Dựa vào kết quả trên ta thấy:
90 vùng (mặt) thuộc Cavity ; 15 vùng (mặt) chưa xác định
66 vùng (mặt) thuộc Core
=> Kích chuột chọn select Regions Faces: định nghĩa lại các vùng chưa xác định
- Chọn mục Informations: kiểm tra các thông tin về sản phẩm.
Face properties: tính toán mặt
Model properties: tính toán chi tiết
Sharp Comers:
=> Kích chọn Model properties để tính toán kiểm tra chi tiết
Dựa vào kết quả trên ta thấy: chi tiết thuộc dạng khối
+ Kích thước theo phương X:119 mm + Khối lượng/diện tích: 38528.9/36279.4
Kích thước theo phương Y: 212 mm + Số mặt: 156
Kích thước theo phương Z: 17.75 mm + Số cạnh: 337
2.3 Thiết kế khuôn chế tạo sản phẩm
2.3.1 Tách lòng và lõi khuôn
* Gọi lệnh Mold CSYS
Chức năng: Tạo gốc phôi.
Vào mục Define Workpiece để chỉnh sửa kích thước của phôi như hình vẽ
* Gọi lệnh Cavity Layout
Chức năng: nhân thêm số lòng, lõi khuôn
Select Body : chọn khối
Layout Type : chọn kiểu nhân( ta chọn nhân theo kiểu rectangular)
Specify vector : chọn hướng cần nhân đối tượng
Cavity count: số đối tượng cần nhân
Gap Distance: khoảng cách giữa các đối tượng
Start layout: bắt đầu tính toán
* Gọi lệnh Through curve Mesh
Chức năng: vá mặt
Primary Cuves chọn biên giạng cần vá
CrosCuves chọn dường dẫn
Sau khi hoàn thiện: sử dụng Edit parting end patch surface để khai báo mặt vừa vá làm mặt phân khuôn .
Chức năng: tạo đường phân khuôn
All Faces: tất cả các mặt
Create regions: tạo ra các vùng
Create parting lines: tạo ra các đường phân khuôn
=>Kích chuột chọn như hình vẽ
* Gọi lệnh Design parting surface (Hình 3.2)
Chức năng: tạo mặt phân khuôn
Segment : đoạn 1
Method: phương pháp lựa chọn
Auto create Parting Surfaces: tự động chon bề mặt phân khuôn
Delete All Existing Parting Surfaces: xóa tất cả các bề mặt phân khuôn hiện tại
Select Parting Lines: chọn đường phân khuôn
Traverse Parting Lines: đường phân khuôn đi qua
Select Parting or Guide Line: chọn đường phân khuôn hoặc đường dẫn hướng
Select Transition Curves: chọn đường chuyển tiếp
All Regions: tất cả các vùng
Sau khi tính toán xong và chỉnh sửa ta sẽ thu được kết quả: tấm lòng, tấm lõi như hình vẽ
2.3.2 Tạo khuôn và các chi tiết tiêu chuẩn
* Gọi lệnh Mold Base Library
Chức năng: Gọi thư viện khuôn
Chọn hãng FUTABA_S=>chọn kiểu Sd=> chọn loại 2045
Kết quả bộ khuôn
* Chọn vòng định vị
Chức năng: định vị cho máy phun nhựa vào đúng điểm phun
Chọn biểu tượng : chọn hãng MISUMI =>Locate Rings => LRJS
Chọn đường kính D= 120mm.
=>Kết quả
* Tạo chốt đẩy
Tạo 8 chốt đẩy Φ6
Chức năng: Là khi tạo hình sản phẩm xong những chốt này đi lên nhấc sản phẩm ra khỏi lõi khuôn
Chọn biểu tượng : chọn hãng MISUMI =>Straight Ejector Pín => EPH,EPHE-B
Chọn đường kính P= 4mm; chiều dài L=200mm; chống xoay KC
=> Kết quả
* Tạo hệ thống làm mát
Làm nguội cho tấm lòng(Cavity)
Gọi lệnh Datum plane: tao các mặt phẳng vẽ cách bề mặt chi tiết 10÷12mm
Gọi lệnh Line vẽ các đường thẳng trên sketch của các mặt phẳng vừa tạo
Sau khi vẽ xong các đường trên sketch của các mặt phẳng vừa tạo ta tiến hành nối các đường thẳng trên các sketch đo lại với nhau
Gọi lệnh Pattern channel: tạo đường làm mát trên các đường thẳng vừa vẽ
Gọi lệnh Extend channel: kéo dài đường ống
Gọi lệnh Pocket: cắt khối bởi các đường làm mát vừa tạo
Làm nguội cho tấm áo chứa hệ thống dật kênh dẫn:
Gọi lệnh Datum plane: tao các mặt phẳng vẽ cách bề mặt chi tiết 10÷12mm
Gọi lệnh Line vẽ các đường thẳng trên sketch của các mặt phẳng vừa tạo
Sau khi vẽ xong các đường trên sketch của các mặt phẳng vừa tạo ta tiến hành nối các đường thẳng trên các sketch đo lại với nhau
Gọi lệnh Pattern channel: tạo đường làm mát trên các đường thẳng vừa vẽ
=> Kết quả
* Tạo vít ghép
Chức năng: gắn chặt các tấm cùng di chuyển
Chọn biểu tượng : Chọn hãng HASCO-MM => Screws => SHCS ( chọn loại M4)
=> Kết quả
Tạo vit tại các vị trí ghép giữa các tấm và các chi tiết
Chọn biểu tượng : chọn hãng HASCO-MM => Screws => SHCS
=> Khuôn hoàn chỉnh
CHƯƠNG III: LẬP TRÌNH GIA CÔNG TRÊN MASTERCAMX5
3.1 Lập trình gia công 2D
3.1.1 Thông số kỹ thuật máy gia công
Ta chọn máy phay CNC - MAKINO V33i làm máy gia công
3.1.2 Cơ sở lý thuyết tính toán
Các kết quả cần thiết của việc tính toán chế độ cắt bao gồm :
- Vận tốc cắt ( m/ph):
- Lượng chạy dao vòng (m/vòng) :
Sv = Sz . z
- Lượng chạy dao phút (m/ph) :
Sp = Sv . N
Với các tham số trên, ta lập trình chương trình tính toán chế độ cắt trên phần mềm Maple. Sau đó ứng với từng nguyên công, ta chỉ việc thay đổi các thông số đầu vào, máy tính sẽ tự giải và cho ra các kết quả cần tính.
=>Gọi lệnh (Machine Type-Mill-Default):Kích hoạt môi trường gia công
3.1.3 Khai báo gốc phôi và phôi
Khai báo gốc phôi 1:
Trong mục STOCK SETUP kích kép chuột vào biểu tượng:BOUNDING BOX
3.1.4 Khai báo dụng cụ cắt
Chọn mục TOOL
CHỌN CREAT NEW TOOL
+ FEED RATE
+ PLUGE RATE
+ SPILDE SPEED.
3.1.5 Khai báo chương trình gia công
Chọn mục : TOOL PATHS
Chọn: khai báo chương trình gia công
+ Gia công COUN TOUR
+ Gia công FACE
+ GIA CÔNG POCKET
+ GIA CÔNG 3D
a. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi và lấy dấu cho nguyên công phay 6 mặt
Ở đây với phương thức sản suất đơn chiếc, để giảm giá thành chế tạo sản phẩm ta sử dụng phương pháp lấy đấu và gia công theo đường vạch dấu khi phay các mặt đầu, do vậy trước khi phay các mặt đầu ta có nguyên công đầu tiên là nguyên công lấy dấu, các kích thước bao của chi tiết được lấy dấu để chuẩn bị cho nguyên công tiếp theo phay các mặt đầu.
c. Nguyên công 3 : Mài các mặt đáy.
- Định vị:
Nguyên công này chỉ định vị 3 bậc tự do là đủ, mặt chuẩn định vị khi mài chính là một trong hai mặt phẳng còn lại.
- Kẹp chặt: Kẹp chặt bắng lực từ
- Chọn các thông số:
+ Chọn máy:
Để mài mặt đầu này ta chọn máy mài là máy mài phẳng , bàn máy hình chữ nhật, tra bảng 9-57 tài liệu [3] ta chọn máy mài.
+ Chọn dao:
Tra bảng ta chọn loại đá mài chậu hình côn có kí hiệu Д để gia công mặt phẳng này.
+ Các thông số của chế độ cắt:
Sau khi tính toán ta có bảng các thông số của chế độ cắt:
- Khi mài thô:
3.2 Gia công 3D
3.2.1 Các nguyên công phay 3D
a. Nguyên công 4: Gia công thô với tinh 4 khối định vị
Chọn phương pháp gia công: suface finish contour (gia công 4 khối đinh vị)
b. Nguyên công 5 : Khoan, khoét, doa 4 lỗ lắp bạc dẫn hướng
- Định vị :
Mặt đáy định vị 3 bậc tự do bằng phiếm tỳ Mặt bên định vị 2 bậc tự do chống xoay bằng chốt tỳ
- Kẹp chặt :
Để kẹp chặt chi tiết ta sử dụng cơ cấu kẹp để tạo ra lực kẹp từ trên xuống.
+ Chọn dao :
Dao dược chọn là mũi khoan ruột gà dạng đuôi côn làm bằng thép gió . Tra theo bảng 4-40 [1] ta có các thông số kĩ thuật của mũi khoan như sau :
Đường kính mũi khoan : D=45 mm.
Chiều dài toàn bộ của dao : L=300 mm
Chiều dài phần làm việc : l=200 mm
+ Chọn dao :
Chọn mũi doa điều chỉnh được có gắn hợp kim cứng, loại chuôi lắp. Tra bảng 4-49 [1] ta có các thông số của mũi doa được chọn như sau :
Đường kính mũi doa (mm) : D=50
Chiều dài toàn bộ của dao (mm) : L=55.
Chiều dài phần làm việc (mm) : l=32.
c. Nguyên công 6: gia công bán tinh
Chọn phương pháp gia công SURFACE ROUGH POKET
e. Ngyên công 8 : Nguyên công đánh bóng và sửa chữa khuôn
- Sơ đồ định vị gá đặt
Nguyên công này thực chất là nguyên côn nguội người công nhân trực tiếp dùng giấy ráp và các dụng cụ cầm tay để mài đánh bóng và sửa chữa khuôn sao cho đạt độ bóng của bề mặt lòng khuôn là Ra = 0,63µm
Vì vậy độ chính xác của lòng khuôn và độ bóng của lòng khuôn phụ thuộc rất nhiều vào tay nghề của người thợ nguội.
3.2.2 Xuất file NC cho chu trình gia công 2D
Ta được đoạn chương trình như sau:
%
N0010 G40 G17 G90 G70
N0020 G91 G28 Z0.0
N0030 T01 M06
N0040 T02
N0050 G00 G90 X-4.4488 Y-3.9646 S0 M03
N0060 G43 Z.4331 H00
N0070 Z.1574
N0080 G01 Y-3.3778 Z.0002 F9.8 M08
……………………….
……………………….
……………………….
N7450 G03 X.9846 Y1.5176 I-.0001 J.0709
N7460 G01 Y1.632
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
4.1 Kết luận đồ án
Với việc ứng dụng mô hình hóa các sản phẩm trong thiết kế bằng việc sử dụng công nghệ thông tin ngày một phát triển. Sự phát triển của các phần mềm trong thiết kế tính toán đã tạo nên một sự đột phá trong thiết kế, phân tích và chế tạo các sản phẩm. NX nó là một tổng thể CAD/CAM/CAE toàn diện với giao diện trực quan và công cụ mạnh mẽ. nó sẽ là một phần mềm đáng để các bạn sinh viên tìm hiểu và ứng dụng trong học tập cũng như trong sản xuất.
Khi nhận được đề tài chúng em đã cố gắng tìm hiểu, nghiên cứu và học tập dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy: TS…………. để tiếp thu được những kiến thức bổ ích để làm rõ những nội dung sau đây:
1. Tổng quan về công nghệ ép phun.
2. Thiết kế khuôn trên Unigraphics.
3. Lập trình gia công trên máy CNC
Chúng em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy: TS…………. cùng các thầy, cô trong Bộ môn CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY đã tạo điều kiện giúp đỡ để chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu này.
Mặc dù bản thân chúng em đã cố gắng rất nhiều, học hỏi và cập nhật những công nghệ mới để áp dụng vào đề tài của mình nhưng do khối kiến thức lớn phải hoàn thành trong thời gian ngắn, việc tìm hiểu của bản thân còn hạn chế nên trong quá trình biên soạn không tránh khỏi sự nhầm lẫn, thiếu sót. Kính mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy, cô và các bạn để em hoàn thiện hơn nữa không chỉ nội dung đề tài mà còn là các kinh nghiệm quý báu để mai này ra trường em ra trường có thể thành công trong cuộc sống.
4.2 Kết luận đồ án
- Kiến nghị: cung cấp trang thiết bị đầy đủ cho sinh viên tham gia quá trình nghiên cứu( máy móc, dụng cụ đo, …)
- Hướng phát triển: tiếp tục nghiên cứu mở rộng các modun nâng cao của phần mền: các phương pháp tạo mặt,quản lý layer, các phương pháp gia công nâng cao (phay, tiện, cắt dây…)
Em xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Thiết kế sản phẩm với Unigraphics 4.0 - PGS.TS Vũ Hoài Ân
[2]. Thiết kế khuôn mẫu cho sản phẩm nhựa - PGS.TS Vũ Hoài Ân (Viện máy và dụng cụ công nghiệp trung tâm đào tạo và thực hành CAD/CAM - IMI)
[3]. Công nghệ chế tạo máy - GS.TS Trần Văn Địch, PGS.TS Nguyễn Trọng Bình, PGS.TS Nguyễn Viết Tiếp, PGS.TS Trần Xuân Việt.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"