MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHẤT DẺO.
1.1. Giới thiệu về vật liệu chất dẻo.
1.1.1. Định Nghĩa.
1.1.2. Phân Loại Chất Dẻo.
1.1.3. Tính Chất Cơ Bản Của Chất Dẻo Polyme.
1.1.4. Các loại chất dẻo thường gặp và ứng dụng.
1.1.5. Các loại nhựa nhiệt rắn thông dụng.
1.2. Các phương pháp gia công chất dẻo.
1.2.1. Công nghệ ép phun.
1.2.2. Công nghệ thổi.
1.3. Cấu tạo của máy trong công nghệ ép phun.
1.3.1. Cấu tạo máy ép phun.
1.3.2. Các thông số cơ bản của máy.
1.3.3. Quá trình ép phun.
1.3.4. Bộ phận kẹp khuôn.
1.3.5. Bộ phận phun nhựa.
CHƯƠNG 2. KHUÔN MẪU TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN.
2.1. Phân loại và cấu tạo khuôn ép phun.
2.1.1. Khuôn hai tấm.
2.1.2. Khuôn ba tấm.
2.1.3. Khuôn nhiều tầng.
2.1.4. Các bộ phận cơ bản của khuôn.
2.2. Vật liệu làm khuôn ép phun.
2.2.1. Yêu cầu của vật liệu làm lòng và lõi khuôn.
2.2.2. Một số mác thép chế tạo khuôn nhựa.
2.3. Thiết kế khuôn ép phun.
2.3.1. Quy trình thuyết kế khuôn.
2.3.2. Các hệ thống cơ bản của khuôn.
2.4. Hệ thống làm mát.
2.4.1. Các phương pháp làm mát.
2.4.2. Thiết kế hệ thống kênh làm mát.
2.5. Hệ thống đẩy sản phẩm.
2.5.1. Hệ thống đốy dùng chốt đẩy.
2.5.2. Hệ thống đẩy dùng chốt đẩy dẹt.
2.5.3. Hệ thống đẩy dùng ống đẩy.
2.5.4. Hệ thống đẩy dùng tấm tháo.
2.5.5. Hệ thống đẩy dùng khí nén.
CHƯƠNG 3. CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CAE TRONG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN SẢN PHẨM “ CHÂN BÊN PHẢI CÁNH CỬA CHẮN CÔN TRÙNG ”.
3.1. Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE trong thiết kế khuôn cho các chi tiết nhựa.
3.1.1. Khái niệm CAD/CAM/CAE.
3.1.2. Quy trình thiết kế khuôn cho các chi tiết nhựa ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE.
3.1.3. Ứng dụng của công nghệ CAD trong thiết kế chi tiết và chế tạo khuôn nhựa.
3.1.4. Ứng dụng của công nghệ CAM trong gia công lòng khuôn và lõi khuôn cho sản phẩm nhựa.
3.1.5. Ứng dụng của công nghệ CAE trong phân tích dòng chảy của khuôn cho sản phẩm nhựa.
3.2. Ứng dụng phần mềm CAD Catia trong thiết kế khuôn.
3.2.1. Giới thiệu sản phẩm chân cửa chắn côn trùng.
3.2.2. Thiết kế khuôn cho sản phẩm.
3.2.3. Thiết kế chi tiết trên Catia V5R20.
3.2.4. Ứng dụng phần mềm CAE Moldflow để phân tích và chọn cổng phun.
3.2.5. Thiết kế khuôn trên phần mềm Catia V5R20.
CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT TRONG KHUÔN.
4.1. Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn.
4.1.1 Quy trình công nghệ.
4.1.2 Quy trình gia công lòng khuôn.
Nguyên công 1: Cắt phôi.
Nguyên công 2: Phay thô và phay tinh mặt đầu trên máy phay.
Nguyên công 3: Phay hốc pistong.
Nguyên công 4: Phay thô và phay tinh mặt bên trên máy phay.
Nguyên công 5: Khoan các đường làm mát cho lòng khuôn.
Nguyên công 6: Gia công lòng khuôn trên máy phay CNC.
Nguyên công 7: Nhiệt luyện.
Nguyên công 8: Đánh bóng bề mặt.
Nguyên công 9: Tổng kiểm tra.
4.2. Quy trình công nghệ gia công lõi khuôn.
4.2.1. Quy trình gia công gia công lõi khuôn.
Nguyên công 1: Cắt phôi.
Nguyên công 2: Phay thô và phay tinh mặt đầu trên máy phay.
Nguyên công 3: Phay hốc Pistong.
Nguyên công 4: Phay thô và phay tinh mặt bên trên máy phay.
Nguyên công 5: Khoan các đường làm nguội.
Nguyên công 6: Gia công lõi khuôn.
Nguyên công 7: Nhiệt luyện.
Nguyên công 8: Đánh bóng bề mặt.
Nguyên công 9: Tổng kiểm tra.
4.3. Dự toán tiền vật tư và giá thành khuôn.
4.3.1. Tính vật tư cần thiết để sản xuất khuôn.
4.3.2. Tính giá thành khuôn.
KẾT LUẬN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, trên thế giới nói chung cũng như ở Việt Nam nói riêng, khoa học kỹ thuật đang phát triển với tốc độ rất cao, là nhân tố quyết định trong các ngành sản xuất. Trong đó ngành cơ khí đã và đang có những thành tựu to lớn, tác động mạnh mẽ tới mọi lĩnh vực của đời sống xã hội.Việc nghiên cứu công nghệ để thiết kế và chế tạo chi tiết máy ngày càng hiệu quả cả về số lượng và chất lượng.
Ngày nay sản phẩm nhựa đang ngày càng chiếm tỉ lệ lớn trong mọi lĩnh vực của cuộc sống như: đồ gia dụng, đồ điện tử, cơ khí… Trong khi đó các vật liệu khác như vật liệu tự nhiên, vật liệu kim loại tổng hợp chưa đáp ứng được nhu cầu sử dụng cao của con người. Do vậy, ngành công nghiệp nhựa đã phát triển nhanh trong thời gian qua kéo theo đó là sự phát triển nhanh chóng và mạnh mẽ của ngành thiết kế, sản xuất khuôn mẫu. Khi nghiên cứu công nghệ khuôn ép phun các sản phẩm nhựa, em đã thực hiện đề tài :
“ Ứng dụng công nghệ CAD/CAM trong thiết kế và chế tạo khuôn nhựa và tính giá thành sản phẩm cho chi tiết nhựa chân cửa chắn côn trùng ”.
Thiết kế và chế tạo khuôn nhựa không phải là một đề tài mới, tuy nhiên cùng với sự phát triển của các phần mềm CAD/CAM công nghệ làm khuôn đã có những thay đổi rõ rệt. Độ chính xác của khuôn ngày được nâng cao để đáp ứng yêu cầu của thị trường.
Hiện nay có rất nhiều phần mềm có modul thiết kế khuôn như Catia, TopSolid, Proengineer, solidwork…và các phần mềm lập trình gia công như Mestercam, Camtool, Catia… mỗi phần mềm đều có những thế mạnh riêng. Nội dung của đề tài đi sâu nghiên cứu ứng dụng công nghệ CAD/CAM trong việc chế tạo khuôn mẫu, nghiên cứu thiết kế, gia công khuôn ép phun.
Được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của Th.S………………cũng như các thầy trong bộ môn Thiết kế máy đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, khối lượng kiến thức lớn, kiến thức thực tế còn hạn chế nên không tránh khỏi một số thiếu sót, rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy giáo và các bạn sinh viên.
Em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHẤT DẺO
1.1. Giới thiệu về vật liệu chất dẻo
1.1.1. Định Nghĩa
Nhựa - chất dẻo (Plastics) là loại vật liệu được tạo thành bởi nhiều phân tử (các polyme). Nó có thể được tổng hợp hoặc thay đổi từ nhiều thành phần nhỏ (Gọi là các Monome). Chất dẻo là vật rắn (trong trường hợp nào đó nó có thể ở trạng thái chảy lỏng trong quá trình gia công). Chữ Plastics bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Plastikoss có thể tạo hình dạng bằng phương pháp đúc.
1.1.2. Phân Loại Chất Dẻo
Dựa trên cơ sở các tính chất cơ lý đặc biệt của chất dẻo, ngời ta phân các chất dẻo đợc sản xuất theo các phơng pháp trên ra: Nhựa nhân tạo, Cao su, Vật liệu tạo sợi, Vật liệu tạo màng.
1.1.3. Tính Chất Cơ Bản Của Chất Dẻo
a.Tính chất cơ lý của nhựa:
Bao gồm các tính chất sau:
- Phân tử lượng và độ trùng hợp: 2 tính chất này phụ thuộc lẫn nhau. Nếu phân tử lượng càng lớn thì độ trùng hợp càng cao đồng thời độ bền cơ lý, hoá cũng tăng tuy nhiên càng bất lợi trong gia công do nhiệt độ chảy và độ nhớt sẽ khác.
- Trọng lượng thể tích: Đo bằng g/cm3.
- Tỷ trọng nhựa: Nhựa có đặc điểm tương đối nhẹ. Thường dao động từ 0,9-2,0g/cm3. Độ kết tinh càng cao thì tỷ trọng càng cao.
b. Tính chất hoá học của vật liệu nhựa
- Tính chịu hoá chất: Khác với kim loại, đa số các loại nhựa thường bền khi chịu tác động của môi trường khí quyển. Hơn thế nữa chúng còn bền đối với các loại hoá chất như Axit, kiềm, muối và nhiều hoá chất khác nữa. Chú ý rằng với Polyme không phân cực thì dễ hoà tan trong dung môi không phân cực. Ví dụ PS tan trong Benzen Toluen. Polyme phân cực không hoà tan trong dung môi không phân cực.
- Tính chịu thời tiết khí hậu: Tính chiu thời tiết khí hậu là tính thay đổi về chất lượng và độ bền của vật liệu nhựa và sản phẩm dưới tác dụng của ánh sáng (tia cực tím); nhiệt độ; không khí.vớ dụ PVC dễ biến màu dưới tác dụng ánh sáng mặt trời.
1.1.4. Các loại chất dẻo thường gặp và ứng dụng
a. Polyolefin:
Là tên viết tắt để chỉ nhóm nhựa nhiệt dẻo bao gồm:
- PE (polyethylene)
- PP (polypropylene)
Polyethylene:
- Là loại nhựa bán kết tinh có độ kháng nhiệt trung bình.
- Công thức phân tử: (- CH2-CH2 -)
- Một số loại nhựa PE có khối lượng phân tử thấp tương ứng với khả năng chảy cao hoặc chỉ số chảy thấp,thích hợp cho ép phun.
c. Styrenics:
- Nhóm này gồm các loại nhựa có Styrene trong tên hoá học của nó. Nhóm này gồm các loại nhựa sau:
PS: POLYSTYRENE
SAN STYRENE - ACRYLONITRIL - COPOLYMER
- Trong nhóm này xin được giới thiệu các loại PS: Polystyrene là loại nhựa không kết tinh. Khả năng chịu đựng nhiệt độ kém. Thông thường nhựa PS hơi dòn, nó có thể được biến tính với cao su để cải thiện độ bền va đập. Tuy nhiên, độ trong suốt sẽ kém đi ngoại trừ chỉ thêm một lượng nhỏ cao su.
1.2. Các phương pháp gia công chất dẻo
1.2.1. Công nghệ ép phun
- Quá trình ép là quá trình gia công vật liệu đã dẻo hoá sơ bộ hoặc nung nóng sơ bộ để tạo viên và định lượng sản phẩm vào trong khuôn. Sau đó ở nhiệt độ đủ xác định sau khi khuôn đóng, dưới áp lực sẽ ép vật liệu thành sản phẩm.
- Công nghệ ép phun thì vật liệu sẽ được đưa vào nung nóng trong các khoang nung nóng riêng đến khi vật liệu nhựa chảy ra, dưới tác dụng của Piston vật liệu sẽ được đẩy ra qua miệng phun vào khoang khuôn kín định hình sản phẩm.
1.2.2. Công nghệ thổi
Phương pháp thổi (blowing molding):
- Là phương pháp trong đó khí nén được thổi vào một “túi” nhựa dẻo để ép nhựa dẻo lên bề mặt của khuôn. Đây là một phương pháp quan trọng để tạo ra những chi tiết, những sản phẩm bằng chất dẻo có thành mỏng như các loại chai, lọ và thùng chứa. Những loại được sản xuất để dùng cho ngành thực phẩm và dược phẩm thì đòi hỏi rất cao về chất lượng.
- Phương pháp thổi có thể chia thành hai bước:
+ Bước thứ nhất là tạo ra một ống nhựa dẻo, hay thường gọi là parison.
+ Bước thứ hai là thổi khí nén vào để ép nhựa dẻo lên bề mặt trong của khuôn để tạo thành hình dáng theo mong muốn.
1.3.4. Bộ phận kẹp khuôn
Hệ thống kẹp có chức năng đóng mở khuôn tạo lực kẹp giữ khuôn trong quá trình làm nguội và đẩy sản phẩm rời ra khỏi khuôn khi kết thúc một chu kỳ ép phun.
Hệ thống này bao gồm các bộ phận :
+ Cụm đẩy của máy (Machanis ejectors).
+ Cụm kìm (Clamp cylinder).
+ Tấm di động (Moveable platen).
+ Tấm cố định (Stationary platen).
c. Tấm di động (Moveable platen)
Đây là tấm thép lớn với bề mặt có nhiều lỗ thông, chính nhờ các lỗ thông này mà cần đẩy có thể tác động lực vào tấm đẩy trên khuôn, ngoài ra tấm di động còn có các lỗ ren để kẹp tấm di động của khuôn. Tấm này di chuyển tới lui dọc theo 4 thanh nối trong quá trình ép phun.
e. Các thanh nối (Tie bars)
Nó có chức năng dẫn hướng cho tấm di động .
CHƯƠNG 2
KHUÔN MẪU TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN
2.1. Phân loại và cấu tạo khuôn ép phun
2.1.1. Khuôn hai tấm
Khuôn hai tấm được sử dụng rất thông dụng trong hệ thống khuôn, vì nó đơn giản. Tuy nhiên, đối với sản phẩm loại lớn không bố trí được miệng khuôn ở tâm, hoặc sản phẩm có nhiều miệng phun hoặc khuôn nhiều lòng khuôn, cần nhiều miệng phun ở tâm thì kết cấu khuôn có thể thay bằng hệ thống khuôn ba tấm.
2.1.2. Khuôn ba tấm
Khuôn 3 tấm cũng được sử dụng khi cần thiết khi bố trí cổng nhựa ở trung tâm hoặc nhiều cổng nhựa cho các đường chảy riêng vào trong lòng khuôn.Đối với những chi tiết vách mỏng có dòng chảy nhựa rộng và dài.Hai hoặc nhiều cổng nhựa có hướng vào trong chi tiết có thể tạo nên lưu lượng dòng chảy bằng nhau và tránh được hiện tượng phân luồng dòng chảy.Khuôn 3 tấm rất phù hợp với nhiều trường hợp.
2.1.4. Các bộ phận cơ bản của khuôn
Kết cấu khuôn ép nhựa gồm hai phần, một phần là phía phun nó được lắp trên tấm cố định của hệ thống kẹp, gọi là phần khuôn trước, phần kia là phía đẩy, nó chuyển động cùng với tấm di động của máy trong khi khuôn mở, gọi là phần khuôn sau.
2.2. Vật liệu làm khuôn ép phun
2.2.1. Yêu cầu của vật liệu làm lòng và lõi khuôn
Vật liệu làm lòng khuôn cần một số tính chất khác so với các chi tiết khác của khuôn. Nó có một số yêu cầu:
+ Dễ gia công trên máy. + Có độ bền nhiệt.
+ Đủ độ cứng. + Chống ăn mòn tốt.
+ Có khả năng đánh bóng. + Chống chầy xước bề mặt.
Vật liệu làm lòng khuôn và lõi thường sử dụng là hợp kim. Khi các nguyên tố hợp kim được thêm vào thép thì nó ảnh hưởng tới cơ tính của thép.
2.3.2. Các hệ thống cơ bản của khuôn
1.Tấm kẹp khuôn phía sau: Dùng để kẹp phần chuyển động của khuôn vào máy đúc phun.
2.Tấm tạo không gian đẩy:để tạo không gian gian cho các chốt đẩy làm việc.
3.Tấm đẩy dưới: Dùng để đẩy chốt đẩy đồng thời với quá trình đẩy.
4.Chốt đẩy: Dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở.
5.Tấm đẩy trên: để giữ cho hệ thống chốt đẩy không rơi ra và có tác dụng làm tấm đệm cho tấm đẩy dưới.
6.Chốt giật cuống phun: Dùng để giật cuống phun ra khỏi khuôn khi khuôn mở.
7.Chốt hồi khuôn: Làm cho chốt đẩy có thể quay trở lại khi khuôn đóng lại.
8.Bu lông chìm :dùng để kẹp chặt các tấm: tấm kẹp khuôn phía sau, tấm tạo không gian làm việc, tấm đệm khuôn và tấm khuôn động.
CHƯƠNG 3
CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CAE TRONG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUÔN CHO SẢN PHẨM “CHÂN BÊN PHẢI CÁNH CỬA CHẮN CÔN TRÙNG”
3.1. Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE trong thiết kế khuôn cho các chi tiết nhựa
3.1.1. Khái niệm CAD/CAM/CAE
a. CAD (Computer Aided - Design)
- Là khoa học nghiên cứu ứng dụng máy tính hỗ trợ trong thiết kế bao gồm:
+ Cơ sở dữ liệu, thuật toán
+ Cơ sở toán học, phương pháp toán
+ Đồ họa máy tính
- Chức năng:
+ Vẽ, in ấn (Drafting Design)
+ Mô hình hóa đối tượng (Modelling Design)
+ Kết xuất dữ liệu cho CAM, CAE
b. CAM (Computer Aided - Manufacturing)
- Là tạo dữ liệu đầu vào cho các máy điều khiển số (chương trình gia công cho máy điều khiển số).
- Phương thức hoạt động
+ Khai báo mô hình chi tiết cần gia công (dụng cụ, phương án, thông số tạo hình...)
+ Khai báo thông số công nghệ
- Nhiệm vụ:
+ Tính đường chạy dao
+ Mô phỏng, kiểm tra
+ Kết xuất chương trình NC với máy điều khiển sốc. CAE (Coputer Aided - Engineering)
3.1.5. Ứng dụng của công nghệ CAE trong phân tích dòng chảy của khuôn cho sản phẩm nhựa
Ứng dụng của công nghệ CAE trong phân tích dòng chảy cho khuôn nhựa
- Phần mềm CAE ( MoldFlow, Moldex, Ansys,…) trợ giúp trong việc phân tích dòng chảy vào khuôn nhựa đàm bảo sao cho lượng nhưa điền đầy trong khuôn là tối ưu cùng với việc phân tích nhiều lần sẽ cho ta biết được vị trí đặt cổng phun thích hợp nhất đối với khuôn nhiều lòng khuôn hay khuôn một lòng khuôn.
3.2. Ứng dụng phần mềm CAD Catia trong thiết kế khuôn
3.2.1. Giới thiệu sản phẩm chân bên phải cánh cửa chắn côn trùng
a. Giới thiệu sản phẩm
Chi tiết nhựa để chế tạo khuôn trong đồ án này của em chọn là chi tiết chân bên phải cánh cửa chắn côn trùng
Vị trí và công dụng:
- Nằm bên phải góc dưới của cánh cửa chắn côn trùng. Nó là một trong những bộ phận của cửa chắn có công dụng là nâng và tạo điểm tì cho cửa.
- Tùy thuộc loại máy khác nhau mà hình dáng, kích thước khác nhau phụ thuộc vào người thiết kế.
b. Phân tích sản phẩm
Sản phẩm chân bên phải cửa chắn côn trùng là sản phẩm tương đối đơn giản. Sản phẩm thuộc loại chi tiết nhỏ. Vật liệu chế tạo là nhựa PP.
Độ chính xác của chi tiết không cao lắm , do đó sẽ dễ dàn hơn trong chế tạo .Dung sai và các yêu cầu kỹ thuật được thể hiện trên bản vẽ chi tiết.
3.2.2. Thiết kế khuôn cho sản phẩm
a. Tổng quan về các phần mềm thiết kế khuôn
- Hiện tại, thị trường phần mềm đồ họa trên thế giới rất đa dạng, việc lựa chọn phần mềm nào để phục vụ tốt cho công việc thực sự là một điều khó khăn. Tuy nhiên có 5 chỉ tiêu chọn phần mềm là:
+ Tính linh hoạt
+ Tính khả thi
+ Tính đơn giản
+ Tính biểu diễn đuợc
+ Tính kinh tế
- Một trong những phần mềm có được những tính năng trên như Catia, Unigraphics NX, I-deas, Pro/Engineer Wildfire....Đây là bốn phần mềm được đánh giá là rất mạnh và rất nổi tiếng trong lĩnh vực có những ứng dụng chuyên biệt: Catia, Unigraphics NX phục vụ triệt để cho ngành công nghiệp hàng không, ôtô, tàu thủy.
c. Quy trình thiết kế khuôn
Để thiết kế khuôn nhựa ta cần có các thông tin sau:
+ Bản vẽ chi tiết về sản phẩm nhựa với các kích thước, dung sai đầy đủ nếu có mô hình 3D thì rất thuận lợi cho quá trình thiết kế. Vật liệu polymer được sử dụng và yêu cầu kỹ thuật của các bề mặt.
+ Loại máy được sử dụng.
Dựa trên những dữ liệu ban đầu trên ta sẽ tiến hành thiết kế khuôn theo trình tự sau:
Vẽ mô hình và tạo độ co ngót cho chi tiết: trong bước này sau khi mô hình chi tiết được tạo ra nhờ các công cụ hỗ trợ thiết kế, căn cứ vào độ co ngót vật liệu sản phẩm mà mô hình chi tiết được vẽ theo đúng tỷ lệ.
3.2.4. Ứng dụng phần mềm CAE Moldflow để phân tích và chọn cổng phun
Gồm 2 modul chính là Moldflow Part Adviser (MPA) và Moldflow Mold Adviser (MMA).
Đây là phần mềm mạnh mẽ và đầy đủ tính năng nhất của Moldflow.Ngoài những tính năng của Moldflow - Phân phối dưới dạng modul để khách hàng lựa chọn gói sản phẩm phù hợp
- Phân tích được nhiều dạng khuôn :Gas–assist, Co–injection, Microcellar, Flip chip...
- Quản lí dữ liệu phân tích theo project
- Cung cấp công cụ tạo và xử lí lưới mạnh mẽ
Tính toán lực kẹp khuôn và chọn máy:
Lực giữ khuôn của máy được xác định bởi diện tích ép và sự phân bố áp lực trong khuôn. Lực kẹp khuôn có thể tính gần đúng theo biểu thức sau :
P = P0.K.S (N)
P0 : áp lực của khuôn (N/cm2).
S : diện tích ép (cm2)
K : hệ số phụ thuộc vào kết cấu và sự thay đổi áp lực phun.
Theo phân tích dòng chảy cho khuôn ta biết được áp suất lớn nhất tác dụng lên khuôn là 4.857( MPa) = 4.857*103 (N/cm2).
Với diện tích ép của 1 sản phẩm là : 56*31= 1736 (mm2) = 17,36(cm2)
Chọn hệ số K = 1,2
Ta có lực kẹp khuôn là:
P = 4.857*103*1,20*17,36= 101181.024 (N) = 0,101( tấn )
Kết quả phân tích hệ thống làm mát như sau:
Qua kết quả phân tích ta thấy với kết cấu của hệ thống làm mát như trên sẽ đảm bảo khả năng làm mát cho khuôn và chi tiết sau khi ép phun, đảm bảo năng suất trong quá trình ép phun.
3.2.5. Thiết kế khuôn trên phần mềm Catia V5R20
- Sau khi đã tính toán khả năng điền đầy của khuôn cũng như vị trí đặt cổng rót hợp lý, ta sang tiến hành thiết kế khuôn trên môi trường Catia V5R20 :
- Injection Side. Phía đầu phun (phần cố định).
+ Clamping.Tấm kẹp khuôn trên.
+ Upper Bar.Khối đỡ phía trước.
+ 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).
- Cơ cấu gồm 1 lò xo có nhiệm vụ di chuyển pistong theo cơ cấu chuyển động của khuôn. Một pistong có biên dạng đầu giống với gờ của chi tiết để lấp đầy khoảng trống trong khuôn khi mà phun nhựa không bị điền đầy nhiệm vụ chính là để rút đước chi tiết khi tách khuôn .Một tấm đỡ có bắt vít với khuôn dưới để giữ cho vị trí của pistong luôn di chuyển theo 1 phương nhất định.
CHƯƠNG 4
QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG MỘT SỐ CHI TIẾT ĐIỂN HÌNH TRONG KHUÔN
4.1 Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn
4.1.2 Quy trình gia công lòng khuôn
Nguyên công 1: Cắt phôi
Phôi được cắt từ thép tấm có kích thước 360x310x70
Nguyên công 6: Gia công lòng khuôn trên máy phay CNC
- Lựa chọn máy phay cnc - hitachi seiki 2000:
+ Model: VS-60/50
+ Năm: 2000
+ Hệ điều khiển: SEI COS-Σ18M
+ Nước sản xuất: Japan
+ Số lượng trục: 3
+ Kích thước bàn: 1400x600 mm
+ Hành trình X: 1250 mm
+ Hành trình Y: 610 mm
+ Hành trình Z: 450 mm
+ Tốc độ trục chính: 45~4500 rpm
+ Số dao dự trữ lớn nhất: 20 pcs
+ Loại đầu dao: BT50
Nguyên công 7: Nhiệt luyện
Nhiệt luyện để đạt đến độ cứng bề mặt từ 48 – 52 HRC
Nguyên công 8: Mài và đánh bóng bề mặt, taro ren
Các công nhân dùng dụng cụ mài và đánh bóng như giấy giáp để đánh bóng nhằm đảm bảo độ ăn khớp cũng như hạn chế phế phẩm ( ba via).
4.3. Dự toán tiền vật tư và giá thành khuôn
4.3.1. Tính vật tư cần thiết để sản xuất khuôn
Theo sự điều tra của em thì trên thị trường hiện nay giá của từng loại thép như sau:
Thép tấm C45 có giá : 25000 VNĐ/ 1kg thép. Ta có:
Khối lượng riêng của thép C45 là: 7,86g/cm3.
Khối lượng riêng của thép hợp kim là: 7,88g/cm3.
Tổng V thép C45 = 172621500 mm3 = 172,6215 m3
Trung bình khoảng:
10000 VNĐ/ chốt đẩy
100000 VNĐ/ bạc cuống phun
50000 - 100000 VNĐ/ chốt dẫn hướng
50000 - 100000 VNĐ/ bạc dẫn hướng
25000 - 75000 VNĐ/ vòng định tâm
2000 - 5000 VNĐ/ bulông ngắn
1000 - 3000 VNĐ/ vít
5000 - 10000 VNĐ/ bulông dài
10000 - 20000 VNĐ/ bulông vòng
Theo tính toán thiết kế thì chi phí vật tư vào khoảng:
Tiền vật tư = 7,86*10^3*172,6215*10^-3*25000 + 40*10000 +100000 + 4*100000 + 4*100000 + 75000 + 6*5000 + 6*3000 + 6*10000 + 2*20000 = 35443125 VNĐ
4.3.2. Tính giá thành khuôn
Giá thành khuôn = tiền vật tư + công thiết kế + tiền gia công các chi tiết.
Trong đó:
Tiền công thiết kế = 10% tiền vật tư = 3500000 VNĐ.
Tiền gia công chi tiết :
Trên máy CNC: 200000- 300000 VNĐ/1 ca.
Trên máy thông thường :50000- 100000 VNĐ.
-> Tiền gia công vào khoảng : 3500000- 5500000 VNĐ.
Vậy giá thành khuôn = 35443125 + 3500000 + 5500000 = 44443125 VNĐ.
KẾT LUẬN
Sau quá trình tìm hiểu các phần mềm em đã tiến hành thiết kế và gia công bộ khuôn cho sản phẩm nắp trên của máy lọc nước, kết quả thu được như sau:
+ Phân tích khả năng điền đầy và chọn vị trí cổng rót trên MoldFlow
+ Đề tài đã hoàn thành yêu cầu thiết kế và gia công hoàn chỉnh bộ khuôn cho chi tiết chân cửa chắn côn trùng .
+ Có bản vẽ kỹ thuật đầy đủ các chi tiết thực hiện trên AutoCad 2007
+ Thiết kế công nghệ và lập trình gia công lòng khuôn và lõi khuôn bằng phần mềm Mastercam X5
+ Tính toán giá thành cho bộ khuôn.
Dưới sự hướng dẫn của: Th.S…………… cùng các thầy giáo trong bộ môn Thiết kế máy đã giúp em hoàn thành đề tài. Tuy nhiên do năng lực còn hạn chế đặc biệt là kinh nghiệm thực tế còn ít nên trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót.
Em rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy để đề tài được hoàn thiện hơn.
……, ngày…tháng…năm 20…
Sinh viên thực hiện
…………………
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1,2,3. GS.TS Nguyễn Đắc Lộc, PGS.TS Lê Văn Tiến, PGS.TS Ninh Đức Tốn.
[2]. Công nghệ chế tạo máy. GS.TS Trần Văn Địch (Chủ biên).
[3]. Thiết kế đồ án công nghệ chế tạo máy. GS.TS Trần Văn Địch.
[4]. Atlas đồ gá. GS.TS Trần Văn Địch.
[5]. Vẽ kĩ thuật cơ khí. Trần Hữu Quế.
[6]. Dung sai và lắp ghép. PGS.TS Ninh Đức Tốn.
"TẢI VỀ ĐỂ XEM ĐẦY ĐỦ ĐỒ ÁN"