Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy

MỤC LỤC 1

Lời nói đầu 5

CHƯƠNG 1. CÔNG NGHỆ ĐÚC PHUN SẢN PHẨM NHỰA 7

I. Chất dẻo 7

1.1. Định nghĩa 7

1.2. Phân loại chất dẻo 7

1.3. Những tính chất của chất dẻo 8

1.4. Các chất phụ gia sử dụng trong chất dẻo 9

II. Các phương pháp gia công chất dẻo 10

2.1. Công nghệ cán 10

2.2. Công nghệ phủ chất dẻo 10

2.3. Công nghệ đùn 11

2.4. Gia công vật thể rỗng 11

2.5. Công nghệ ép 11

2.6. Công nghệ tạo xốp chất dẻo. 12

2.7. Công nghệ hàn chất dẻo 12

2.8. Công nghệ dán chất dẻo 12

2. 9. Công nghệ đúc phun 12

III. Công nghệ đúc phun gia công sản phẩm nhựa 13

3.1. Vật liệu sử dụng để đúc 13

3.2. Máy đúc phun 15

3.2.1. Phân loại máy đúc phun 16

3.2.2. Nhiệm vụ và đặc trưng quan trọng của các cụm kết cấu 17

3.3. Quá trình đúc phun 22

3.3.1. Giai đoạn dẻo hóa và chuyển hóa vật liệu sang trạng thái nóng chảy 22

3.3.2. Giai đoạn điền đầy khuôn và làm nguội sản phẩm 23

3.3.3. Giai đoạn lấy sản phẩm ra khỏi khuôn 25

3.4. Khuôn đúc phun 26

3.4.1. Định nghĩa và các thành phần cơ bản của khuôn. 27

3.4.2. Phân loại khuôn 29

3.4.3. Hệ thống cấp nhựa 32

3.4.4. Hệ thống đẩy 34

3.4.5. Điều khiển nhiệt độ khuôn 37

3.4.6. Lõi mặt bên 38

3.4.7. Các chi tiết khuôn cơ bản 41

3.5. Các khuyết tật của sản phẩm đúc phun và cách khắc phục 43

3.5.1. Đường hàn và đường hợp 43

3.5.2.Cản khí 44

3.5.3.Vết nứt 45

3.5.4. Sự cong vênh 45

3.5.5. Sự tạo đuôi 46

3.5.6. Lõm co và rỗ co 46

3.5.7. Sản phẩm thiếu nhựa 47

CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT VÀ CÁC PHẦN MỀM CAD/CAM - CNC 49

I. Nguyên lý chung của kỹ thuật CAD/CAM 49

1.1. Quá trình CAD 49

1.2. Quá trình CAM 50

II. Phần mềm Mastercam X 53

2.1. Giới thiệu chung 53

2.2. Giao diện vùng làm việc của Mastercam X 54

2.3. Thiết lập thông số gia công trên máy 57

2.4. Xuất mã NC 62

III. Phần mềm SolidWorks 2005 62

3.1. Giới thiệu chung 62

3.2. Giao diện và một số chức năng cơ bản 63

3.2.1. Mở một bản vẽ SolidWorks 64

3.2.2.Vẽ phác 64

3.3.3. Chức năng tiện ích trong thiết kế 3D 66

3.3.4. Bản vẽ lắp 68

IV. Phần mềm Moldflow Plastics Insights 70

4.1. Giới thiệu chung 70

4.2. Giao diện chương trình 71

4.3. Các chức năng chính 71

4.4. Các loại kết quả 72

CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢN PHẨM NHỰA 76

I. Máy gọt bút chì 76

1.1. Thiết kế sản phẩm máy gọt bút chì có ứng dụng SolidWorks 2005 76

1.2. Công dụng và nguyên lý hoạt động của máy gọt bút chì 79

1.2.1. Công dụng 79

1.2.2. Nguyên lý hoạt động 79

1.3. Tính công nghệ của vỏ máy gọt bút chì 80

II. Thiết kế khuôn đúc 81

2.1. Cơ sở dữ liệu cho thiết kế khuôn 81

2.2. Các bước thiết kế khuôn đúc 82

2.2.1 Vẽ to hình sản phẩm, xác định đường phân khuôn 82

2.2.2. Xác định vị trí đặt miệng phun và chốt đẩy 83

2.2.3. Xác định bạc cuống phun 83

2.2.4. Xác định hệ thống lõi mặt bên, miếng ghép lòng và lõi khuôn 84

2.2.5. Xác định hệ thống làm nguội, vị trí chốt dẫn hướng và vít kẹp 87

2.2.6.Thiết kế chiều dày của các tấm khuôn 88

2.2.7. Xác định quá trình đẩy và độ dày tấm đẩy 89

2.2.8. Xác định vòng định tâm và bu lông vòng nâng 90

2.2.9. Hoàn chỉnh sơ đồ khuôn 92

2.2.10. Tính lực kẹp khuôn và lực đẩy vật đúc 944

2.2.11.Chọn loại máy đúc 955

2.2.12. Lắp đặt khuôn 966

2.2.13. Lưu giữ khuôn 966

2.3. Ứng dụng Moldflow Plastics Insights để mô phỏng tính toán đúc phun 977

2.3.1. Thiết đặt thông số đầu vào 977

2.3.2.Kết quả thu được 100

III. Ứng dụng MasterCAM X trong việc gia công, chế tạo khuôn 104

CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG LÒNG KHUÔN, LÕI KHUÔN 112

I. Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn 112

1.1. Dạng sản xuất 112

1.2. Phương pháp chế tạo phôi 112

1.3. Thứ tự các nguyên công 113

1.4. Tính chế độ cắt 114

1.4.1.Nguyên công 1 114

1.4.2.Nguyên công 2 114

1.4.3. Nguyên công 3 119

1.4.4.Nguyên công 4 130

1.4.5. Nguyên công 5 131

1.4.6. Nguyên công 6 131

1.4.7. Nguyên công 7 132

1.4.8. Nguyên công 8 133

1.4.9. Nguyên công 9 133

1.4.10. Nguyên công 10 133

1.4.11. Nguyên công 11 134

1.4.12. Nguyên công 12 134

1.4.13. Nguyên công 13 134

II. Quy trình công nghệ gia công lõi khuôn 134

2.1. Dạng sản xuất 134

2.2. Phương pháp chế tạo phôi 135

2.3. Thứ tự các nguyên công 136

2.4. Tính chế độ cắt 137

2.4.1. Nguyên công 1 137

2.4.2.Nguyên công 2 137

2.4.3. Nguyên công 3 141

2.4.4. Nguyên công 4 153

2.4.5. Nguyên công 5 154

2.4.6. Nguyên công 6 154

2.4.7. Nguyên công 7 155

 

doc163 trang | Chia sẻ: huong.duong | Ngày: 05/09/2015 | Lượt xem: 1028 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án tốt nghiệp Công nghệ chế tạo máy, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
y. Trong hộp thoại có 4 nhãn là Files, Tool Settings, Stock Setup và Safety Zone. + Nhãn Files: xem và xác định tên và đường dẫn dữ liệu được dùng trong máy gia công. + Nhãn Tool setting: điều khiển số hiệu tập tin NC, bù dao, tốc độ chạy dao, tốc độ quay trục chính, làm mát hay những thông số khác như lựa chọn loại vật liệu. + Nhãn Stock Setup: thiết lập một mô hình phôi giúp ta hình dung trực quan được đường chạy dao. Với máy khoan phay ta có các lựa chọn sau: Rectangular: Phôi hình hộp chữ nhật Cylindrical: Phôi hình trụ Solid: Phôi xuất hiện dạng khối đặc. Xác định kích thước của phôi theo các phương x, y, z. Chọn Select corners để trở về cửa sổ đồ họa chọn 2 điểm làm 2 góc của phôi. Chọn Bounding box để tự động xây dựng phôi bao toàn bộ chi tiết. Nhập tọa độ điểm gốc phôi trong khung Stock Origin. Điểm gốc phôi mặc định nằm tại giữa phôi, ta có thể chọn lại gốc phôi ở bất cứ một góc nào đó của phôi. + Nhãn Safety Zone: lựa chọn vùng an toàn để dao chỉ hoạt động trong đó. Ta có thể xác định vùng an toàn dạng nón, cầu hay chữ nhật. Một số phương pháp gia công bề mặt trên máy phay: Chọn [Menu] Toolpaths à Surface Rough hoặc Surface Finish sẽ xuất hiện một danh sách các kiểu chạy dao như sau: - Parallel Toolpath: gia công thô hoặc tinh bề mặt với đường chạy dao theo từng lớp song song. - Radical Toolpath: gia công thô hoặc tinh bề mặt với đường chạy dao hướng kính. - Project Toolpath : Gia công thô hoặc tinh bề mặt với đường chạy dao là hình chiếu của một đối tượng hình học khác. - Flowline Toolpath: Gia công thô hoặc tinh bề mặt với đường chạy dao hướng theo một mặt cong - Contour Toolpath: Gia công thô hoặc tinh bề mặt với đường chạy dao theo đường công tua với từng lớp cắt đều nhau. - Pocket Toolpath: Gia công thô hoặc tinh bề mặt với đường chạy dao phá hốc, phương pháp này cắt bỏ phoi nhanh. - Plunge Toolpath: Gia công thô hoặc tinh bề mặt với đường chạy dao phá theo kiểu khoét. Ứng với mỗi cách gia công trên ta cần chọn một hoặc một vài đường cong hay mặt cong đã vẽ sẵn trong Mastercam hoặc nhập từ các định dạng CAD khác để xác định quỹ đạo chạy dao. Sau đây là các thông số gia công khi phay mặt cong theo đường chạy hướng kính: 2.4. Xuất mã NC Sau khi đã lựa chọn đường chạy dao và các thông số gia công, ta có thể mô phỏng chạy thử trên cửa sổ đồ họa hoặc xuất mã để sử dụng trên máy CNC. III. Phần mềm SolidWorks 2005 3.1. Giới thiệu chung SolidWorks được đánh giá là một trong những ứng dụng CAD tiên tiến và thân thiện nhất hiện nay. Phần mềm này hỗ trợ rất đắc lực cho công tác thiết kế và chế tạo cơ khí nên thu hút được số lượng người dùng ngày càng đông đảo trên thế giới. SolidWorks tạo ra sản phẩm cuối cùng là các bản vẽ kỹ thuật phục vụ cho chế tạo và lắp ráp. Nhưng SolidWorks rất khác so với AutoCAD. SolidWorks là phần mềm ứng dụng thiết kế trên cơ sở xây dựng mô hình 3D với tham biến kích thước. SolidWorks không buộc ta phải tính toán kích thước trước khi dựng mô hình. Ta có thể dựng vô tư, rồi lấy đủ các kích thước cần thiết để xác định mô hình mới dựng vào bất cứ lúc nào. Các kích thước này sẽ điều khiển mô hình, bất cứ lúc nào ta thay đổi giá trị kích thước thì mô hình sẽ thay đổi cập nhật theo, ứng với giá trị mới. từng thao tác dựng hình đều được ghi lại trong cây thiết kế, nên ta có thể "Undo" bất cứ lệnh dựng hình nào. SolidWorks cũng không "vẽ" kỹ thuật mà xây dựng mô hình 3D. Sau khi dựng xong, ta muốn gọi ra bao nhiêu hình chiếu, hình cắt, trích ... cũng được. Hơn thế nữa, tính mở và tính tương thích của SolidWorks cho phép phần mềm ứng dụng nổi tiếng khác chạy trực tiếp trên môi trường của nó, SolidWorks cũng kết xuất ra các file dữ liệu định dạng chuẩn để người sử dụng được phép khai thác mô hình trong môi trường các phần mềm phân tích khác. Ví dụ: các phần mềm phân tích ANSYS, COSMOS, MOLDFLOW, 3.2. Giao diện và một số chức năng cơ bản Giao diện chương trình thuận lợi cho người sử dụng, không bắt người dùng phải nhớ tên các lệnh một cách chi tiết, vì các biểu tượng của nút lệnh trên các thanh công cụ đã cho người sử dụng biết sơ bộ về chức năng của chúng. 3.2.1. Mở một bản vẽ SolidWorks Trong SolidWorks có 3 loại bản vẽ: - Part (bản vẽ chi tiêt): Bản vẽ này thường xuyên được sử dụng để thiết kế các chi tiết 3D. - Assembly ( bản vẽ lắp): Liên kết các bản vẽ trong bản vẽ chi tiết lại với nhau, để tạo thành một cụm chi tiết hoặc một sản phẩm hoàn chỉnh. Bản vẽ lắp liên kết các chi tiết lại với nhau do đó nếu có sự thay đổi nào từ các bản vẽ chi tiết tương ứng trên bản vẽ lắp cũng tự động cập nhập theo. - Drawing ( bản vẽ kĩ thuật): Bản vẽ này chủ yếu dùng để biểu diễn các hình chiếu hoặc các mặt cắt từ bản vẽ chi tiết hoặc bản vẽ lắp. 3.2.2.Vẽ phác: là bước cơ bản đầu tiên để hình thành mô hình. Mô hình tạo thành trong SolidWorks được liên kết với biên dạng của chúng. Khi hiệu chỉnh biên dạng, mô hình tự động cập nhập những thay đổi này. Mặt phẳng vẽ phác chứa các đối tượng hình học tạo thành biên dạng của vật thể hoặc các yếu tố hình học trong quá trình xây dựng vật thể (ví dụ như quỹ đạo quét, trục quay). Mô hình được hình thành từ các biên dạng vẽ phác bằng cách chiếu hoặc xoay các biên dạng. Các mô hình 3D được tạo thành dựa trên nền tảng các biên dạng trên nhiều mặt phẳng vẽ phác khác nhau và công cụ tạo hình tương ứng (Extrude, Revolve). Mặt phẳng vẽ phác liên kết với mô hình. Do đó, khi ta hiệu chỉnh mặt phẳng vẽ phác, phần mô hình tương ứng sẽ thay đổi theo. Thanh công cụ Sketch Line (tạo đường thẳng): Nhấn nút Line trên thanh công cụ Sketch hoặc chọn Tools > Sketch Entity > Line Rectangle ( Tạo hình chữ nhật): Nhấn nút Rectangle trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Entity> Rectangle. Centerpoint Arc ( vẽ cung tròn có tâm xác định): Nhấn nút Centerpoint Arc trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Entity> Centerpoint Arc. Tangent Arc (vẽ cung tròn tiếp tuyến): Nhấn nút Tangent Arc trên thanh công cụ hoặc chọn Tools>Sketch Entity>Tangent Arc. 3 Pt Arc (vẽ cung tròn bằng 3 điểm): Nhấn nút 3 Pt Arc trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Entity> 3 Pt Arc. Circle ( vẽ đường tròn): Nhấn nút Circle trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Entity > Circle. Ellipse (vẽ Ellipse): Nhấn nút Ellipse trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Entity > Ellipse. Parabola (vẽ Parabol): Nhấn nút Paralola trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Entity > Parabola. Spline (vẽ đường cong Spline): Nhấn nút Spline trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Entity > Spline. Centerline (đường tâm): Nhấn nút Centerline trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Entity > Centerline. Mirror (đối xứng): Nhấn nút Mirror trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Tools > Mirror. Fillet (tạo góc lượn): Nhấn nút Fillet trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Tools > Fillet. Chamfer (vát góc): Nhấn nút Chamfer trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Tools > Chamfer. Trim (cắt): Công cụ Trim được dùng để xén một đoạn của đường thẳng, đường tròn, đường Spline, Ellipse, Centerline và cũng có thể được dùng để xoá các đối tượng trên. Nhấn nút Trim trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Tools > Trim. Offset: Trong mặt phẳng vẽ phác, chọn đối tượng cần offset. Nhấn nút Offset trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Tools > Offset. Extend (kéo dài đối tượng): Sử dụng Extend để kéo dài một đối tượng cho tới khi gặp một đối tượng khác. Nhấn nút Extend trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Sketch Tools > Extend. Công cụ Dimension (tạo kích thước). Công cụ Dimension trong SolidWorks, ngoài việc ghi kích thước cho các đối tượng có trong bản vẽ Autocad, còn có chức năng mới vô cùng quan trọng tạo nên sức mạnh của SolidWorks. Để Nhấn nút hoạt Dimension, ta nhấn nút Dimension trên thanh công cụ hoặc chọn Tools > Dimension. Công cụ Add Relation (tạo quan hệ giữa các hoạ tiết). Nhấn nút Add Relation trên thanh công cụ hoặc chọn Tools Relations> Add. 3.3.3. Chức năng tiện ích trong thiết kế 3D Công cụ Shaded (tô bóng). Nhấn nút Shaded trên thanh công cụ View hoặc chọn View > Display > Shaded. Khi đó các đối tượng 3D được tô bóng như vật thể khối. Công cụ Hidden Line Removed. Nhấn nút Hidden Line Removed trên thanh công cụ View hoặc chọn View > Display > Hidden Line Removed. Công cụ Hidden in Gray. Nhấn nút Hidden in Gray trên thanh công cụ View hoặc chọn View > Display > Hidden in Gray. Công cụ Wireframe. Nhấn nút Wireframe trên thanh công cụ View hoặc chọn View > Display > Wireframe. View Orientation (hướng quan sát). Nhấn nút View Orientation trên thanh công cụ View hoặc nhấn phím cách (Space), hộp thoại Orientation xuất hiện. Trên hộp thoại gồm những hướng quan sát chính sau: Front: Hướng quan sát vuông góc với hình chiếu đứng. Back: Hướng quan sát vuông góc với mặt sau của đối tượng. Left: Hướng quan sát vuông góc với mặt bên trái của đối tượng. Right: Hướng quan sát vuông góc với bề mặt bên phải của đối tượng. Top: Hướng quan sát vuông góc với bề mặt trên của đối tượng. Bottom: Hướng quan sát vuông góc với bề mặt dưới của đối tượng. Isometric: Quan sát mô hình theo hình chiếu trục đo đều. Trimetric và Dimetric: Quan sát mô hình theo hình chiếu trục đo lệch trục. Nomal To: Hướng quan sát vuông góc với bề mặt được chọn. Công cụ Plane (tạo mặt phẳng). - Offset: Công cụ này có chức năng tạo một mặt phẳng mới song song với mặt đã có và cách nó một khoảng cách d. - Angle: Công cụ này có chức năng tạo một mặt phẳng Plane từ một bề mặt phẳng và tạo với chúng một góc cho trước. - Point: Tạo một mặt phẳng Plane xuất phát từ 3 điểm, các điểm ở đây có thể là các đỉnh (Vertex), các điểm được tạo bằng lệnh point hoặc là trung điểm của các cạnh (Midpoint). - Parallel Plane at Point: Tạo một mặt phẳng Plane đi qua một điểm và song song với mặt phẳng chọn trước. Mặt phẳng chọn trứơc. - Line & Point: Tạo một mặt phẳng Plane đi qua điểm và một đường thẳng. - Perpendicular to Curve at Point Plane: Tạo một mặt phẳng Plane đi qua một điểm và vuông góc với một cạnh. - Normal to Curve: Tạo một mặt phẳng Plane cắt đường cong tại điểm cuối và vuông góc với đường cong tại điểm đó. - On Surface: Tạo một mặt phẳng Plane tiếp xúc với mặt cong và đi qua điểm được chọn thuộc bề mặt cong đó. Extrude Base / Boss (Tạo khối cơ sở / khối): Công cụ Extrude Base / Boss thường xuyên được sử dụng để tạo khối Base và Boss, có chức năng kéo một đối tượng vẽ phác 2D thành vật thể khối. Extrude Cut: gần giống như công cụ Extrude, điểm khác nhau cơ bản giữa 2 công cụ này là Extrude làm tăng thể tích khối của vật thể, Extrude Cut làm giảm thể tích của vật thể. Hình dạng thể tích khối bị giảm trong công cụ Extrude Cut tương đương với hình dạng thể tích khối tăng lên bằng cách sử dụng công cụ Extrude. Công cụ Fillet: Công cụ Fillet có chức năng vo tròn các cạnh hoặc các đỉnh của đối tượng. Công cụ Chamfer: Công cụ này có chức năng gần giống công cụ chamfer trong 2D, nhưng ở trong mô hình 3D thì các cạnh (Edge) hoặc các đỉnh (Vertex) bị vát mép. Vát mặt (draft): Vát mặt tạo mặt nón, chóp thường được sử dụng trong các chi tiết đúc để dễ tháo khuôn. Công cụ mirror: Lấy đối xứng một hoặc nhiều đặc điểm của mô hình qua mặt phẳng đối xứng (mặt phẳng đối xứng có thể là bề mặt hoặc là mặt Plane). Khoét lỗ đơn giản (hole): Kiểu lỗ đơn giản (Simple Hole) là loại lỗ chỉ xác định bằng kích thước và chiều sâu lỗ. Tạo vỏ (shell): Tạo vỏ bằng cách khoét rỗng chi tiết, để mở mặt đã chọn, và tạo thành mỏng trong các mặt còn lại. Revolve boss/base: có chức năng tạo một khối Base hoặc Boss tròn xoay quanh đường Centerline. Giá trị mặc định của góc xoay là 3600. Công cụ Sweep: tạo ra các khối cơ sở, khối dựng đứng, khoét bằng phương pháp di chuyển biên dạng trên bề mặt vẽ phác dọc theo một đường dẫn. Linear patterns: Công cụ này có chức năng sao chép một đặc điểm của mô hình thành nhiều đặc điểm khác nhau và được sắp xếp theo cột và theo hàng. Circular pattern: Công cụ này có chức năng sao chép một đặc điểm của mô hình thành nhiều đặc điểm khác nhau và được sắp xếp theo một đường tròn. 3.3.4. Bản vẽ lắp: là bản vẽ thể hiện việc lắp ghép một cụm các chi tiết riêng lẻ thành một chi tiết hoàn thiện hơn. Khi muốn chèn một chi tiết vào trong bản vẽ lắp, thì các tập tin chứa chi tiết đó sẽ tự động liên kết với tập tin của bản vẽ lắp. Chi tiết xuất hiện trong bản vẽ lắp, tuy nhiên các dữ liệu của chi tiết nằm trong bản vẽ lắp vẫn nằm trong tập tin gốc của chi tiết đó. Do đó nếu có bất kỳ thay đổi nào trong tập tin gốc thì chi tiết trong bản vẽ lắp sẽ tự động cập nhật và thay đổi theo. Một số công cụ trong thanh công cụ Assembly: Tạo mối ghép trong bản vẽ lắp. Nhấn nút Mate trên thanh công cụ và sau đó chọn bề mặt lắp ghép. Có các kiểu lắp ghép sau: Angle (góc) Coincident (trùng) Concentric (đồng tâm) Parallel(song song) Distance (khoảng cách). Perpendicular (vuông góc). Tangent (tiếp xúc) Di chuyển các chi tiết trong bản vẽ lắp: Nhấn nút Move Component trên thanh công cụ sau đó ta chọn đối tượng và các thông số di chuyển và Nhấn nút OK. Xoay chi tiết. Công cụ Smartmate: Trong quá trình di chuyển các chi tiết vào trong bản vẽ lắp ta có thể tự động tạo một số kiểu lắp trong bản vẽ lắp, những kiểu lắp ghép đó gọi là lắp ghép nhanh. Có thể tạo ra một mối ghép khi ta chèn một chi tiết vào trong bản vẽ lắp, bằng cách kéo chi tiết từ màn hình đồ hoạ của SolidWorks. Tuỳ thuộc vào vị trí và hình dáng hình học lắp ghép giữa các chi tiết mà một số kiểu lắp ghép được tự động được hình thành. Hiệu chỉnh chi tiết trong bản vẽ lắp: Trong bản vẽ lắp cho phép hiệu chỉnh các chi tiết trong bản vẽ. Ta có thể sử dụng các đối tượng xung quanh trong quá trình tạo ra các đặc điểm mới cho đối tượng. Mặt phẳng vẽ phác cần được tạo trong quá trình chỉnh sửa chi tiết, trong bản vẽ lắp, có thể sử dụng các cạnh của bất cứ chi tiết nào có trong bản vẽ lắp. Các bước hiệu chỉnh chi tiết trong bản vẽ: Nhấn chuột phải vào màn hình đồ hoạ, chọn Edit Part. Ở đây ta có thể thay đổi hầu hết các thông số của chi tiết trong bản vẽ lắp giống như trong bản vẽ chi tiết. IV. Phần mềm Moldflow Plastics Insights 4.1. Giới thiệu chung Moldflow Plastics Insights (MPI) của hãng MOLDFLOW là sản phẩm hàng đầu sử dụng công nghệ mô phỏng chuyên sâu để kiểm tra tính hợp lệ của bản thiết kế chi tiết và khuôn, cung cấp những thông số cần thiết hỗ trợ việc thiết kế khuôn mẫu để sản xuất ra các chi tiết nhựa có chất lượng. Là một phần mềm CAE, MPI phân tích chuyên sâu quá trình đúc phun và dùng để dự đoán và giải các bài toán sản xuất trước khi chúng được đưa vào thực tế. MPI có khả năng mô phỏng các quá trình phun nhựa, nén đặc, làm mát và những hiện tượng xảy ra cho vật đúc như co nhiệt, cong vênh. MPI sử dụng một công nghệ dựa trên lưới phần tử hữu hạn cho phép ta tiến hành mô phỏng trên nền 3D cho mọi chi tiết nhựa từ thành mỏng tới vật rất dày hoặc vật có cả thành mỏng lẫn thành dày. Một số tiêu chuẩn của MPI: + Dễ triển khai trong nhóm làm việc + Thực hiện cả quá trình phân tích kết cấu lẫn phân tích dòng chảy nhựa + Có giao diện CAD mạnh. MPI có thể sử dụng được tất cả các loại mô hình hình học CAD, bao gồm mô hình midplane truyền thống, mô hình khung dây, mô hình mặt cong, mô hình vật thể đặc có thành mỏng và thành dày. Với mọi thiết kế hình học, người dùng dễ dàng thực hiện công việc mô phỏng trong môi trường trực quan và tích hợp. 4.2. Giao diện chương trình Vùng đồ họa: là nơi quan sát và thao tác lên chi tiết Bảng dự án (project): dùng để lưu trữ nhiều phần phân tích cho nhiều chi tiết, mỗi phần phân tích gọi là một study. Bảng công việc: Liệt kê các thao tác cần thiết và kết quả có được cho từng study. Các lớp hình học: khi lựa chọn một loại lớp hình học như nút, lưới, mặt cong, lớp đó sẽ hiện lên trên vùng đồ họa. 4.3. Các chức năng chính - Nhập mô hình hình học (import): Vào File>Import, nạp mô hình hình học của chi tiết từ nhiều định dạng (IGES, UDM) - Tạo lưới (Mesh) cho vật thể: Vào Mesh>Creat Mesh. Do MPI phân tích quá trình đúc phun dựa trên mô hình ô lưới hữu hạn, ta bắt buộc phải tạo lưới cho vật thể trước khi phân tích. - Lựa chọn loại vật liệu đúc: Vào Analysis>Select Material - Lựa chọn các thông số cho quá trình đúc: Vào Analysis>Process Settings Wizard. - Lựa chọn vị trí phun: Vào Analysis>Set Injection Locations. - Lựa chọn đầu bơm nước làm mát: Vào Analysis>Set Coolant Inlets. - Lựa chọn số lòng khuôn: Vào Modeling>Cavity Duplication Wizard. - Xây dựng kênh nhựa : Vào Modeling>Runner System Wizard. - Xây dựng kênh làm mát : Vào Modeling>Cooling Circuit Wizard. - Xây dựng bề mặt khuôn : Vào Modeling>Mold Surface Wizard. - Lựa chọn kiểu phân tích (Fill, Flow, Cooling, Warp): Vào Analysis>Set Analysis Sequence - Thực hiện quá trình phân tích: Vào Analysis>Analysis Now! Mỗi kiểu phân tích có thể cho những loại kết quả khác nhau hoặc giống nhau. Ta so sánh kết quả phân tích với các chỉ tiêu cần đạt, tìm kiếm những điểm bất hợp lý, những khuyết tật tiềm tàng, từ đó sửa đổi thiết kế của chi tiết và khuôn cho phù hợp. MPI cung cấp cho người sử dụng một số lượng kết quả rất phong phú giúp người sử dụng hiểu rõ hơn quá trình đúc phun. 4.4. Các loại kết quả Dưới đây là một số loại kết quả thu được khi chọn kiểu phân tích Flow: The Fill time result: mô tả vị trí dòng chảy nhựa ở theo thời gian từ lúc vòi phun bắt đầu hoạt động cho đến khi lòng khuôn đầy nhựa. Mỗi màu biểu diễn các phần của khuôn được điền đầy ở cùng một thời điểm. Màu xanh đậm chỉ những nơi nhựa chảy đến đầu tiên còn màu đỏ chỉ những nơi cuối quá trình chảy. Nếu trong chi tiết có vùng bị thiếu nhựa, vùng đó sẽ không được tô màu. The pressure result: mô tả sự phân bố áp suất trong lòng khuôn theo thời gian. Ở giai đoạn điền đầy, áp suất phân bố trong lòng khuôn không được sai khác quá lớn. Với các khuôn có nhiều lòng khuôn, áp suất giới hạn ở mức 100-150 MPa. Với khuôn phun nhựa trực tiếp từ cuống phun,, áp suất phải < 70 MPa. Trong giai đoạn nén đặc, sự thay đổi áp suất sẽ làm ảnh hưởng không tốt tới độ co nhiệt của chi tiết. Vì vậy áp suất nên được duy trì không đổi trong giai đoạn này. The shear modulus result: mô tả ứng mô đun trượt của sản phẩm sau khi đúc The shear rate, bulk result: xác định độ lớn của tốc độ trượt ở mỗi mặt cắt. Tốc độ trượt bắt nguồn từ ứng suất cắt ở thành sản phẩm và độ chảy, là số đo tốc độ các lớp nhựa trượt lên nhau. Nếu tốc độ trượt quá lớn, chuỗi polyme sẽ bị phá vỡ và vật liệu giảm chất lượng. Tốc độ trượt trong chu trình đúc không được vượt quá giá trị tốc độ trượt cho phép của vật liệu. The shear stress at wall result: mô tả ứng suất cắt ở chỗ tiếp xúc nhựa lỏng và nhựa đông đặc. The temperature at flow front result: mô tả nhiệt độ ở đầu dòng chảy trong quá trình đúc.Nếu nhiệt độ đầu dòng chảy quá thấp trong vùng hẹp của chi tiết, sự thiếu nhựa có thể xảy ra. Nếu nhiệt độ đầu dòng chảy quá lớn, chất lượng vật liệu sẽ giảm và các khuyết tật trên bề mặt xuất hiện. Cần đảm bảo để loại nhiệt độ này luôn nằm trong vùng nhiệt cho phép của nhựa. The bulk temperature result: mô tả nhiệt độ nhựa ở các vùng khác nhau trong lòng khuôn theo thời gian. Nếu nhiệt độ này có giá trị lớn nhất gần bằng nhiệt độ phá hủy vật liệu, cần xem xét thiết kế lại mô hình hình học của chi tiết hoặc thay đổi điều kiện đúc. Khi thiết kế khuôn, cần tính đến nhiệt độ phân bố trong lòng khuôn khi điền đầy sao cho đồng đều. Sự kém đồng đều có thể dẫn tới vật đúc co nhiệt không đều và bị cong vênh. The pressure at injection location result: là một biểu đồ mô tả áp suất ở đầu phun trong các thời điểm khá nhau khi điền đầy và nén chặt. The time to freeze result: chỉ ra tổng thời gian cần thiết từ lúc khuôn được điền đầy tới lúc nhiệt độ của nhựa bằng nhiệt độ đẩy. Thời gian này dựa trên quá trình động lực của cả hai giai đoạn điền đầy và nén chặt, khi nhựa nóng được phun vào khuôn. Hầu hết chi tiết có thể được đẩy ra khi kênh nhựa đã đông đặc 50%, và chi tiết có thành dày, tỉ lệ này là 80%. The frozen layer fraction result: Mô tả chiều dày của các lớp nhựa được làm nguội mô tả dưới hệ số nhân (0÷1) so với chiều dày của chi tiết. Chiều dày lớp nhựa nguội càng lớn, chiều dày của dòng nhựa lỏng càng nhỏ, khả năng chuyển động của dòng nhựa càng bị hạn chế. Trong quá trình điền đầy, độ dày của lớp nhựa đông nên dùy trì không đổi theo dòng chảy liên tục, bởi nhiệt mất cho thành khuôn cân bằng với nhiệt do dòng nhựa nóng cung cấp. Khi nhựa không còn được phun vào, lượng mất nhiệt qua thành khuôn sẽ vượt trội làm kích thước của chiều dày lớp nhựa đông tăng lên rất nhanh. The % shot weight result: là một biểu đồ mô tả tổng khối lượng nhựa được phun vào lòng khuôn, tính theo tỷ lệ % của tổng khối lượng chi tiết nhựa, ở các thời điểm khác nhau trong quá trình điền đầy và nén chặt. Từ kết quả, ta thấy rõ áp suất duy trì ảnh hưởng tới lượng nhựa phun vào. The air traps result: mô tả những vị trí mà cản khí có thể xảy ra. Hiện tượng này thường xảy khi có ít nhất 2 dòng nhựa gặp nhau hay ở phần cuối của đường chảy nhựa. Ta cần quyết định mức độ của cản khí và nơi chúng xảy ra. Nếu chúng xuất hiện ở những bề mặt không cần vẻ ngoài tốt, cản khỉ có thể được chấp nhận. Sử dụng kết quả thời gian điền đầy với kết quả cản khí giúp hiểu được chính xác sự điền đầy trong lòng khuôn như thế nào. The bulk temperature at end of fill result: Biểu diễn nhiệt độ lòng khuôn ở thời điểm cuối của quá trình điền đầy. The clamp force centroid result: Biểu diễn trọng tâm của lực kẹp lớn nhất lên chi tiết. The clamp force result: là một đồ thị mô tả lực kẹp theo thời gian trong hai giai đoạn điền đầy và nén chặt. Lực kẹp là giá trị tổng của phân bố áp suất trên toàn bộ chi tiết. Lực kẹp là một hàm của áp suất phun và hình chiếu của chi tiết lên mặt phẳng XY (mặt phân khuôn). Lực kẹp lớn nhất không được lớn quá 80% lực kẹp giới hạn của máy để đảm bảo an toàn. The flow rate, beams result: biểu diễn khối lượng và tốc độ nhựa được chuyển vào kênh dẫn để tới lòng khuôn. Đây là thông tin có ích cho việc thiết kế hệ thống cấp nhựa, đặc biệt là khi sử dụng lòng khuôn với nhiều miệng phun. The frozen layer fraction at end of fill result: mô tả chiều dày của lớp nhựa đông vào cuối giai đoạn điền đầy. The Poisson's ratio (fiber) result: thể hiện hệ số Poisson của sản phẩm nhựa. The pressure at end of fill result: mô tả sự phân bố áp suất trong lòng khuôn tại thời điểm cuối quá trình điền đầy. The recommended ram speed result: mô tả tốc độ trục vít theo đề nghị. The weld lines result: biểu diễn nơi mà đường hàn có thể xuất hiện. CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢN PHẨM NHỰA CÓ ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT CAD/CAM I. Máy gọt bút chì 1.1. Thiết kế sản phẩm máy gọt bút chì có ứng dụng SolidWorks 2005 Máy gọt bút chì là một kết cấu lắp ghép từ nhiều chi tiết nhựa với nhiều mặt cong. Nếu tiến hành thiết kế trên các bản vẽ giấy, quá trình sẽ đòi hỏi tốn nhiều thời gian và công sức để chỉnh sửa. Nếu sử dụng AutoCAD, ta tính toán các kích thước trước, rồi vẽ từng đường nét giống như vẽ kỹ thuật, với các tọa độ được nhập vào tương ứng với các giá trị đã tính toán. Cần bao nhiêu hình biểu diễn, ta phải vẽ từng đó, rất giống thao tác vẽ tay trên giấy. Nếu thay đổi ý đồ thiết kế, ta phải sửa lại rất nhiều hoặc vẽ lại hình vẽ mới (có khi còn nhanh hơn hiệu chỉnh). Các kích thước chỉ là số đo của những đối tượng đã vẽ. Nếu đã đóng ứng dụng rồi sau đó mở lại, ta không thể qua trở lại những bước thiết kế trong phiên làm việc trước. Việc sử dụng các công cụ thiết kế 3D trực quan sẽ khắc phục được những khó khăn trên. Ngoài ra khi thiết kế sản phẩm nhựa 3D, ta có thể dễ dàng xây dựng mô hình tấm lòng khuôn – lõi khuôn rồi có thể cho chạy trên các phần mềm CAD/CAM tích hợp để mô phỏng gia công và chuyển mã NC cho máy CNC hoạt động. Sản phẩm máy gọt bút chì trong đề tài được thiết kế bằng SolidWorks 2005. Việc đầu tiên trong qua trình thiết kế là đo đạc sản phẩm theo kích thước tọa độ điểm – với số lượng đo từ 20÷25 lần rồi lấy giá trị trung bình. Sau đó ta sử dụng vẽ phác, tạo khối, cắt khối, tạo mặt cong của SolidWorks để xây dựng mô hình. Nếu có sai sót về kích thước, ta chỉ việc chỉnh sửa các thông số trong các sketches hay features. Ngoài ra sản phẩm được lắp ráp trong bản vẽ assembly để tạo ra một sản phẩm đầy đủ, sau đó ta dùng phép chiếu, phép cắt để xây dựng bản vẽ lắp kỹ thuật. Dưới đây là các thành phần chính của máy gọt bút chì và mô hình khi được lắp ráp Bản vẽ lắp đầy đủ của máy gọt bút chì 1. Núm quay 2. Tay quay 3. Bệ dao cắt 4. Nắp xoay 5. Vỏ máy 6. Dao cắt 7. Đế ghép 8. Đê luồn bút 9. Thùng xả phoi 10. Vít M3 11. Miếng trượt 12. Chấu kẹp 13. Cần gạt kẹp bút chì 14. Đệm đàn hồi 15. Lò xo 1.2. Công dụng và nguyên lý hoạt động của máy gọt bút chì 1.2.1. Công dụng Máy gọt bút chì như cái tên của nó dùng để cắt gọt những bút chì thân gỗ 2B hoặc HB. Thiết kế của nó trông trang nhã và tiện sử dụng. Chất lượng gọt bút của máy rất tốt do cơ cấu kẹp đẩy hợp lý và dao trụ sắc nhọn dạng trục vít. 1.2.2. Nguyên l

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDA0420.DOC
Tài liệu liên quan