Tach Khuon Voi Pro-Creo-1.Pdf

1 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1 1 Tổng quan về Pro Engineer (Creo Parametric 1 0) Hiện nay, thị trường phần mềm đồ họa trên thế giới rất đa dạng, việc lựa chọn phần mềm nào thích hợp để phục vụ tốt cho công vi[.]

1 GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 Tổng quan về Pro Engineer (Creo Parametric 1.0)

Hiện nay, thị trường phần mềm đồ họa trên thế giới rất đa dạng, việc lựa chọn phần mềm nào thích hợp để phục vụ tốt cho công việc thực sự là một điều khó khăn Tuy nhiên, có năm chỉ tiêu cần biết để chọn phần mềm là :

Hiện nay, số người sử dụng Pro/E trên thế giới rất nhiều, kể cả tại Việt Nam (chiếm 75%) nên chúng ta sẽ có cơ hội học hỏi, trao đổi lẫn nhau những vấn đề liên quan đến CAD/CAM với thế giới bên ngoài

Pro/Engineer (Creo Parametric 1.0) là phần mềm của hãng Prametric Technology, Corp Là một phần mềm thiết kế theo tham số, có nhiều tính năng rất mạnh trong lĩnh vực CAD/CAM/CNC nó mang lại cho chúng ta những khả năng như sau :

 Mô hình hóa trực tiếp vật thể rắn

 Tạo các module bằng các khái niệm và phần tử thiết kế

 Thiết kế thông số

 Sử dụng cơ sở dữ liệu thống nhất

 Có khả năng mô phỏng động học, động lực học kết cấu cơ khí

Vậy ta có thể nói rằng phần mềm Pro/Engineer (Creo Parametric 1.0) là phần mềm có thế mạnh rất lớn về lĩnh vực khuôn mẫu Và để khai thác được thế mạnh đó như thế nào thì nhóm chúng sẽ trình bày những nghiêm cứu về modul

Manufacturing/Mold Cavity trong đồ án này

1.2 Giới thiệu tổng quan về modul Manufacturing/Mold Cavity

gặp rất nhiều khó khăn bởi công cụ hỗ trợ cho việc thiết kế và gia công khuôn mẫu còn nhiều hạn chế, chính vì vậy tính chất lượng và tính thẩm mĩ của sản phẩm tạo ra không cao Nhằm tháo gỡ một số khó khăn trong vấn đề thiết kế khuôn mẫu, hiện nay trên thế giới người ta đã triển khai ứng dụng các phần mềm hỗ trợ cho việc thiết

kế chi tiết mẫu và tự động tạo lồng khuôn trên cơ sở chi tiết mẫu Trên cơ sở đó, khi ứng dụng các phần mềm chúng ta còn có thể mô phỏng quá trình tách khuôn tạo sản phẩm trên máy vi tính Khi thục hiện mô phỏng chúng ta có thể kiểm tra sản phẩm

và phần mềm còn cho phép hiệu chỉnh lại biên dạng khuôn mẫu một cách dễ dàng Việc ứng dụng các phần mềm CAD/CAM để thiết kế chi tiết mẫu, tự động tạo lồng khuôn và mô phỏng các quá trình tách khuôn là vấn đề mà các cán bộ kỹ thuật cần phải quan tâm, bởi công việc này có thể giúp chúng ta quan sát được hình dạng của sản phẩm tạo ra từ khuôn mẫu, nhằm đảm bảo chất lượng và tính thẩm mĩ của các sản phẩm

CAD/CAM – Creo Parametric 1.0 hỗ trợ cho việc thiết kế khuôn mẫu là điều cần thiết Khi sử dụng phần Creo Parametric 1.0 , người cán bộ kỹ thuật có thể mô phỏng quá trình lắp khuôn và tách khuôn tạo sản phẩm, kiểm tra được chất lượng sản phẩm trên máy vi tính

mẫu và mô phỏng các quá trình lắp khuôn và tách khuôn tạo sản phẩm đã được ứng dụng nhiều ở các nước công nghiệp phát triển như: Mỹ, Pháp, Canada… Khi sử dụng phần mềm Pro/Engineer (Creo Parametric 1.0) chúng ta có thể dễ dàng tạo chi tiết mẫu ở dạng 3D trên module Design Sau khi thiết kế xong chi tiết mẫu, phần mềm Pro/Engineer (Creo Parametric 1.0) cho phép chúng ta có thể tính toán độ co

rút của vật liệu, tự động thiết kế hình dạng lồng khuôn cho chi tiết mẫu và mô phỏng quá trình tách khuôn với chức năng Mold Cavity

thể được ứng dụng để thiết kế khuôn mẫu và hỗ trợ lập trình gia công khuôn cho các máy công cụ CNC

kế khuôn và mô phỏng quá trình tách khuôn tạo ra sản phẩm được thực hiện theo các bước sau đây :

 Sử dụng module Part-Solid để thiết kế chi tiết mẫu (sản phẩm cần chế tạo), mẫu được tạo ở dạng 3D

 Sử dụng module Manufacturing-Mold Cavity để nhập chi tiết mẫu, tính toán

độ co rút, thiết lập số lượng sản phẩm bố trí trên khuôn, xác định kết cấu khuôn và tự động tạo lồng khuôn

 Sử dụng chức năng Openning trong module Manufacturing-Mold Cavity để

mô phỏng các quá trình lắp và tách khuôn tạo sản phẩm

 Kết luận :

Việc ứng dụng phần mềm Pro/Engineer (Creo Parametric 1.0) để thiết kế khuôn mẫu và tự động thiết kế khuôn là điều cần thiết khi chế tạo khuôn mẫu, đặc biệt khi

áp dụng cho các máy công cụ CNC vì :

 Giới thiệu về giao diện Manufacturing/Mold Cavity

Khi khởi động phần mềm Creo Parametric 1.0, giao diện quen thuộc trước mắt ta, chúng ta chọn File > New sẽ xuất hiện cửa sổ quen thuộc như hình 1.1 Chọn Manufacturing là Mold Cavity Trong khung Name sẽ xuất hiện tên gọi mặc định là mfg0001: hãy đặt một tên gọi tùy ý, ví dụ Khuon_nhua1 Bỏ chọn kiểm tra Use Default Template, rồi chọn OK Xuất hiện cửa sổ như hình 1.2 Chọn mẫu mmns_mfg_mold, sau đó chọn Copy associated drawings, rồi chọn

OK Sẽ xuất hiện menu Mold với các tùy chọn khác nhau :

Hình 1.1 Hình1.2

 Giao diện của môi trường Manufacturing / Mold Cavity :

Hình 1.3

 Các tùy chọn của menu Mold :

o Mold Model : Tạo Mold Model, dùng lắp hay tạo chi tiết, phôi, bài trí

chi tiết

o Pull Direction : Thay đổi hướng kéo khuôn

o Feature : Tạo feature để thêm bớt các phần tử vào Mole model

o Shinkage : Tăng kích thước l ng khuôn để bù lượng co rút

o Parting surface : Tạo mặt phân khuôn

o Mold Volume : Tạo các thể tích khuôn

o Mold Component : Tạo các thành phần khuôn

o Mold Opening : Mở khuôn

o Molding : p thử sản phẩm ảo

o Mold Layout : Bài trí khuôn

o Intergate : Tích hợp với các dữ liệu

 Trong quá trình thiết kế khuôn, tùy theo những chi tiết khác nhau mà trình tự thiết kế có thể thay đổi Trình tự có thể thay đổi do trong quá trình thết kế ta chon các cách thiết kế khác nhau

2 ỨNG DỤNG MODUL MANUFACTURING/ MOLD CAVITY TRONG

THIẾT KẾ KHUÔN CĂN BẢN

Quá trình thiết kế khuôn trong modul Manufacturing/ Mold Cavity được tổ

chức theo các trình tự sau:

2.1 Tạo Mold Model

2.1.1 Chèn chi tiết mẫu để tạo khuôn

Hình 2.1

Reference Model là tùy chọn giúp ta đưa chi thiết vào môi trường tách khuôn

Để đưa chi tiết lên ta có 3 tùy chọn với các ý nghĩa như sau:

 Locate Reference Model : Bài trí chi tiết tham chiếu có s n

 Assemble Reference Model : ắp ráp các chi tiết hoặc phôi nếu s n có

 Create Reference Model : Tạo chi tiết hoặc phôi nếu chưa có

Thông thường chúng ta chọn Locate Reference bởi vì chi tiết thường được thiết kế trước khi ta tách khuôn

Tiếp tục với việc bài trí chi tiết trong Modul ta chọn Locate Reference xuất hiện các menu Open và Creat Reference Model :

Hình 2.2

 Merge By Reference : Model tham chiếu độc lập so với chi tiết (Design Model) Khi thay đổi model tham chiếu thì chi tiết không bị ảnh hưởng gì Nhưng khi Design Model thay đồi thì model tham chiếu thay đổi theo

 Same Model: Model tham chiếu chính là chi tiết Khi chọn Same Model, Referent Model Name bị mờ đi, nghĩa là không dùng model tham chiếu mà

dùng chính chi tiết Khi thay đổi kích thước chi tiết, thí dụ, sau khi áp dụng

hệ số co rút, thì kích thước chi tiết thay đổi theo

 Integate : Model tham chiếu kế thừa tính chất của chi tiết Khi chi tiết thay

đổi thì model tham chiếu thay đổi theo, nhưng khi model tham chiếu thay

đổi thì chi tiết không thay đổi Sự khác nhau giữa Merge By Referent và Intergate là ở chỗ tùy chọn Mergs By Referent chỉ coppy hình học và các

lớp của chi tiết chứ không kế thừa dữ liệu về tính chất của chi tiết Trong cả

hai trường hợp, hệ thống tự động thêm đuôi _REF vào sau tên gọi của Mold Model

2.1.2 Bài trí các chi tiết tham chiếu

Sau khi đưa chi tiết vào môi trường tách khuôn, ở tùy chọn Locate Reference Model còn xuất hiện menu Layout cho phep chúng ta bài trí, sắp xếp chi tiết phù hợp với yêu cầu tách khuôn Trong menu Layout cho ta 4 lựa chọn :

 Single : Bài trí một chi tiết duy nhất lúc này tùy chọn Orientation không

hoạt động

Hình 2.3 Hinh 2.4

 Rectangular : Bài trí các chi tiết được đưa vào thành hình chữ nhật, có thể kết hợp với tùy chọn Orientation Ta có 2 lựa chọn là :

Hình 2.5 Hình 2.6

 Cavity : Chọn số lượng chi tiết theo phương X và Y

 Increment : Chọn khoảng cách giữa các chi tiết theo phương X và Y

Ta có thể kết hợp với X-Symmetric và Y-Symmetric để tạo đối xứng các chi tiết

qua các trục tọa độ X, Y

 Ciurcular : Bài trí các chiết theo quỹ đạo tròn với các thông số về số lượng chi

tiết, bán kính quỹ đạo, góc quay

Hình 2.7 Hình 2.8

 Variable : Tùy chọn Variable giúp ta linh hoạt trong việc bài trí Có thể thay

đổi tùy ý khoảng cách giữa các phương và góc định hướng của các chi tiết

Hình 2.9 Hình 2.10

2.1.3 Tạo phôi (Workpiece)

Hình 2.11

Modul Mold Cavity cho phép 3 khả năng tạo phôi khuôn cho sản phẩm :

 Automatic Workpiece : Tự động tạo phôi bằng cách cho kích thước phôi lớn

hơn kích thước chi tiết một lượng theo phương X,Y,Z

Hình 2.12 Hình 2.13

Menu Automatic Workpiece cho ta tùy chọn sau :

 Shape : Hình dạng hình học của phôi

 Unit : Chọn đơn vị kích thước

 Offsets : Tùy chỉnh kích thước lớn nhỏ của phôi theo các phương Nếu chọn

Uniform Offsets thì giá trị diền vào sẽ được áp dụng cho cả ba phương X,

Y, Z tính từ gốc tọa độ Ta có thể chọn riêng khoảng cách cho ba phương

bằng cách diền giá trị vào tùy chon X, Y, Z direction

 Assemble workpiece : Lắp ráp phôi từ các model tạo trước

 Create Workpiece : Sử dụng các Feature để vẽ kích thước phôi

 Chọn Create trong menu Workpiece xuất hiên menu Component Create

cho các tùy chọn để tạo phôi Chọn Type là Part và Sub-type là Solid để

tạo phôi dưới dịnh dạng file Part và dạng khối rắn

 Trong tùy chọn Name ta đăt tên tùy ý cho phôi Ta đặ tổng quát là PHOI

 Locate Defaut Datumes : Tạo phôi ứng với các mặt các vị trí mặc

định : Three Plane, Axis Normal To Plane, hay Align Csys To Csys

 Empty : Tạo phôi trống, phôi không xuất hiện

 Create Features : Tạo phôi bằng cách sử dụng cá Featues như

Extrude, Revolve…

 Chọn Locate Defaut Datumes/ Three Plane để tạo phôi lấy 2 mặt phẳng làm chuẩn là MOLD_RIGHT, MOLD_PARTING_PLN, MOLD_FRONT

Ta được kết quả như hình sau :

Hình 2.16

2.2 Kiểm tra góc thoát khuôn

Góc nghiêng thoát khuôn cần thiết để chi tiết được rút ra khỏi khuôn một cách

dễ dàng Khi thiết kế sản phẩm, người thiết kế có thể không là nghười thiết kế khuôn, đã phải có ý đồ này Tuy nhiên, không phải bao giờ người thiết kế cũng nhớ Rất nhiều khi họ quên mất yêu cầu quan trọng này Do đó, cần phải kiểm tra để sửa chữa các sai sót trước khi thực hiện các công việc tiếp theo Tùy chọn Mold Abalysis là ứng dụng giúp kiểm tra góc nghiêng thoát khuôn thông qua màu sắc thể hiện trên chi tiết Chọn Analysis/ Mold Analysis

Hình 2.17 Kết quả hệ thống cho xuất hiện bảng màu như hình sau:

Trên chi tiết các mặt cũng được bao phủ bởi màu Vùng nào từ -2 đến +2 có màu vàng, vùng nào trên 2 có màu tím và vùng nào nhỏ hơn -2 có màu xanh Trong kỹ thuật tách khuôn, góc nghiêng thoát khuôn cho phép từ 1º- 3º Vì vậy, ta ưu tiên chọn vùng có màu sắc xanh và vàng trong thiết kế rút khuôn

2.3 Kiểm tra chiều dày chi tiết

Trong kỹ thuật làm khuôn ép vật liệu nhựa, chiều dày đồng đều của chi tiết tất quan trọng, đảm bảo sản phẩm không bị cong vênh do sự co ngót không đồng đều

Modul Mold Cavity cung cấp ứng dụng kiểm tra bằng tùy chọn Analysis>Thickness Check

Hình 2.18 Hình 2.19

2.4 Tạo hệ số co rút phôi

Co rút là một đặc tính không thể bỏ qua được khi đúc hay ép sản phẩm Mỗi một vật liệu có hệ số rút riêng Muốn biết chính xác phải dựa theo hồ sơ liên quan đến vật liệu đó Đối với vật liệu nhựa thông dụng, hệ số co rút được cho trước như bảng 2.1

Để áp dụng hệ số co rút, chọn Shrinkage trên menu Mold Xuất hiện Shrinkage với hai tùy chọn sau:

 By Dimension : Hệ số co rút theo kích thước

 By Scaling : Hệ số co rút theo tỷ lệ theo tỉ lệ

Bảng 2.1 : Hệ số co rút của một số loại nhựa thông dụng

2.4.1 Áp dụng hệ số co rút theo kích thước

Chọn Shink By Dimension Xuất hiện cửa sổ Shink By Dimention :

Hình 2.20 Hình 2.21

 Trong khung Formula có hai tùy chọn :

 : Dùng khi kích thước l ng khuôn tương lai phải tăng thêm một lượng S

so với chi tiết tham chiếu Đây là tùy chọn mặc định

 : Dùng khi kích thước chi tiết đạt được sau khi co rút, nhỏ hơn kích thược khuôn một lượng là S

Thí dụ hệ số co rút của nhựa PVC bằng 0.00 Theo công thức 1 S, thì kích thước khuôn sẽ lớn hơn kích thước chi tiết tham chiếu là 1.00 lần, c n theo công thức thứ 1/(1 S), thì kich thước chi tiết tham chiếu bằng 0 lần kích thước khuôn, hay kích thước khuôn sẽ bằng 1/(1-0.00 ) 1.00 02 12 lần kích thước chi tiết tham chiếu R ràng hai công thức không khác nhâu là bao nhiêu Do vậy bạn

có thể dùng bất cứ công thức nào, nhưng bạn để ý là chúng không thể đổi lẫn cho nhau

 Trong khung Shrinkage Option có tùy chọn Change Dimensions of Design Part Nếu được kiểm, kích thước chi tiết nguyên thủy sẽ thay đổi, việc này

tương đương như việc chọn Same Model Nếu không chọn kiểm, kích thước chi tiết nguyên thủy không thay đổi, tương đương như chọn Merge By Reference hay Inherited

 Bên dưới khung Shrinkage Ratio, có ba biểu tượng:

: Chọn kích thước để cho vào bảng

: Cho tất cả kích thước của một Feature được chọn vào bảng

: Chuyển đổi giữa giá trị số và ký hiệu kích thước

Mặc định hệ thống chọn All Dimensions Nhập hệ số co rút nhựa vào Ratio, thí dụ 0.00 rồi nhấn Enter úc này, nút Clear mới có hiệu lực Hãy chọn Clear Kích thước sẽ xuất hiện trên chi tiết Nếu chọn rồi chọn một kích thước dài trên chi tiết, kích thước này sẽ xuất hiện trong cột Dimension, hệ số co rút nhựa tự động xuất hiện trong cột Ratio, c n kích thước cuối cùng thì xuất hiện trong cột Final Value Nếu chọn , các giá trị số sẽ chuyển thành ký hiệu, c n kích thước thì xuất hiện trong ngoặc đơn bên cạnh ký hiệu Chọn dấu để xóa một kích thước trong bảng

2.4.2 Áp dụng hệ số co rút theo tỉ lệ

Chọn Shink By Scale , xuất hiện cửa sổ Shrinkage By Scale như sau :

Hình 2.22 Hình 2.23 đây cũng dùng Formula giống như Shink By Dimension Hệ thống yêu cầu chọn hệ tọa độ Hãy chọn mũi tên rồi chọn gốc tọa độ PRT CSYS DEF Trong khung Type, có hai tùy chọn:

 Isotropic : p dụng hệ số co rút đều cho tất cả các phương kích thước, nếu được chọn kiểm Nếu không được chọn kiểm, sẽ xuất hiện Shrinkage Ratio áp dụng

ba phương riêng biệt X, Y, Z

 Forward References : Nếu được chọn kiểm, sự co rút không thay đổi kích thước của chi tiết Nếu bỏ chọn kiểm, sẽ làm thay đổi kích thước chi tiết Mặc định hệ thống chọn kiểm

 Shrinkage Ratio : Nhập hệ số co rút

Việc dùng Shink By Scale với tùy chọn Isotropic cho bạn thực hiện tính toán lại kích thước một cách nhanh chóng Tuy nhiên, khi chi tiết phức tạp, nhiều khi sẽ không thành công

úc đó việc bỏ tùy chọn Isotropic rồi thực hiện riêng việc áp dụng hệ số co rút cho từng phương kích thước có thể sẽ giải quyết được vấn đề

Trong cả hai trường hợp, dù là Shink By Dimension hay Shink ByScale, có thể áp dụng lại hệ số co rút mà không sợ bị cộng dồn Thí dụ, lúc đầu bạn cho 0.00 , sau lại cho 0.01, thì hệ thống sẽ chỉ lấy 0.01, chứ không phải là 0.01 0.00 0.01

2.5 Tạo đường Silhouette Curve

Đường Silhouette tiếng Việt gọi là đường bóng Khi ánh sáng chiếu lên một vật, vật đó sẽ cản ánh sáng, tạo nên cái bóng chiếu trên một nền cho trước Giới hạn giửa miền sáng và miền tối trên vật tạo nên đường bóng Đường bóng được dùng

rộng rãi trong việc tạo đường phân khuôn mặt và phân khuôn

Chọn Silhouette Curve trên menu Mold Xuất hiện một mũi tên đỏ chỉ hướng chiếu sáng, đồng thời xuất hiện cửa sổ như sau :

Hình 2.24 Hình 2.25