Ứng dụng Catia vào lập trình gia công khuôn

1.2.1 Catia Creative Design Mô đun Creative Design: một sản phẩm hợp nhất để tạo ra các giải pháp nhằm đáp ứng tiến trình công việc, giúp giải quyết các quá trình phát triển sản phẩm với

KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN CHẾ TẠO MÁY

Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Bách Khoa, Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí và toàn thể thầy cô đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt những năm học vừa qua

Em xin chân thành cảm ơn thầy cô trong Khoa Cơ Khí, Bộ môn Chế Tạo Máy đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức quí báo trong suốt hơn bốn năm học

Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến thầy NGUYỄN VĂN THÀNH, người

đã luôn theo dõi, quan tâm và tận tình giúp đỡ em không những trong đề tài tốt nghiệp này mà thầy còn là người đã dạy và truyền đạt cho em rất nhiều kinh nghiệm quí báu, những bài học từ cuộc sống, cách sống và cách làm một người có ích cho xã hội

Em cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn luôn quan tâm giúp đỡ tận tình trong thời gian qua để em được hoàn thành đề tài tốt nghiệp

Trong thời gian thực hiện đề tài, với sự cố gắng học hỏi, sự giúp đỡ của thầy, đề tài của em

đã hoàn thành Nhưng do thời gian, năng lực, kinh nghiệm và sự hiểu biết còn rất hạn chế, nên đề tài còn rất nhiều sai sót Em mong được sự góp ý, chỉ bảo của thầy cô để em biết được lỗi sai và hoàn thiện đề tài

ii

Đề tài nghiên cứu về khả năng ứng dụng của phần mềm CATIA trong lĩnh vực thiết kế khuôn mẫu Phần mềm CATIA là một trong những phần mềm hàng đầu thế giới, được ứng dụng trong mọi lĩnh vực ở đa số các quốc gia phát triển Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc áp dụng phần mềm khổng lồ này vào thiết kế và sản xuất này vẫn chưa được phổ biến

Với trọng tâm đề tài là tìm hiểu về phần mềm CATIA ở các mô đun quan trọng như Part Design, Core and Cavity, Mold and Tooling Design và Surface Machining kết hợp với việc sử dụng phần mềm Moldflow để phân tích quá trình ép phun cho sản phẩm móc khóa ba lô Tìm hiểu về các kiến thức cơ bản về khuôn ép phun, qui trình thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa

Cấu trúc đề tài được chia làm 5 chương chính:

Chương 1: Tổng quan về phần mềm Catia

Chương 2: Giới thiệu phần mềm Catia

Chương 3: Giới thiệu khuôn ép phun

Chương 4: Ứng dụng phần mềm Catia để thiết kế khuôn và phần mềm Moldflow để phân

tích quá trình ép phun Chương 5: Ứng dụng phần mềm Catia để gia công tấm khuôn

iii

(Của cán bộ hướng dẫn)

Trang bìa i

Nhiệm vụ luận văn Lời cảm ơn ii

Tóm tắt luận văn iii

Nhận xét của cán bộ hướng dẫn Nhận xét của cán bộ phản biện Mục lục iv

Danh sách hình vẽ v

Danh sách bảng biểu vi

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM CATIA 1.1 Lịch sử hình thành 1

1.2 Các mô đun chính 2

1.3 Khả năng ứng dụng 5

1.4 Tình hình ứng dụng phần mềm catia trong va ngoài nước 5

1.5 Kết luận 6

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ MÔ ĐUN CỦA PHẦN MỀM CATIA 2.1 Giao diện phần mềm 7

2.1.1 Cây cấu trúc dữ liệu (Specification Tree) 7

2.1.2 Menu, thanh công cụ, vùng đồ họa của phần mềm 8

2.2 Một số thao tác cơ bản khi sử dụng phần mềm 9

2.3 Các chức năng thiết kế 2D 10

2.3.1 Giới thiệu các công cụ cơ bản để tạo bản vẽ trong môi trường Sketcher 10

2.4.1 Các công cụ thiết kế mô hình 3D 15

2.4.2 Một số lệnh cơ bản trong Part Design 17

2.5 Tạo mặt phân khuôn với Môđun Core and Cavity 21

2.5.1 Trình tự tạo mặt phân khuôn của chi tiết 21

2.5.2 Các công cụ để tạo lập mặt phân khuôn 23

2.6 Thiết kế khuôn với Môđun Mold Tooling Design 29

2.7 So sánh phần mềm Catia với một số phần mềm khác và bước phát triển vượt bậc của Catia V6 32

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU KHUÔN ÉP PHUN 3.1 Các dạng khuôn ép nhựa cơ bản 34

3.1.1 Khái niệm về khuôn nhựa bằng công nghệ ép phun 34

3.1.2 Các loại khuôn ép nhựa cơ bản 34

3.2 Các bộ phận chính của khuôn 34

3.2.1 Các thành phần của khuôn 34

3.2.2 Chức năng của các bộ phận trong khuôn 35

3.2.3 Giải nhiệt khuôn 36

3.2.4 Hệ thống dẫn nhựa 43

3.2.5 Hệ thống đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn 47

3.2.6 Hệ thống đàn hồi 49

3.2.7 Đẩy miệng phun và cuống phun 49

3.2.8 Hệ thống lõi mặt bên (slider và lifter) 50

3.4.1 ật liệu làm l ng khuôn, l i khuôn 51

3.4.2 ật liệu làm tấm đực, tấm cái 52

3.5 Nguyên tắc chung trong gia công chế tạo cơ khí 52

3.6 Các nguyên tắc khi thiết kế khuôn 53

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ THIẾT KẾ KHUÔN SẢN PHẨM MÓC KHÓA BA LÔ 4.1 Thiết kế sản phẩm móc khóa ba lô 54

4.2 Tạo mặt phân khuôn cho sản phẩm móc khóa ba lô 55

4.2.1 Thiết kế bề mặt tạo hình 55

4.2.2 Thiết kế hệ thống dẫn nhựa 56

4.2.3 Thiết kế hệ thống làm nguội 58

4.2.4 Thiết kế hệ thống dẫn hướng, hệ thống đẩy và chi tiết phụ 59

4.2.5 Chọn vật liệu làm khuôn 60

CHƯƠNG 5: PHẦN TÍCH QUÁ TRÌNH ÉP PHUN BẰNG PHẦN MỀM MOLDFLOW 5.1 Ứng dụng phần mềm Moldflow để phân tích quá trình ép phun sản phẩm 61

5.1.1 Giới thiệu phần mềm Moldflow 61

5.1.2 Phân tích tìm vị trí đặt miệng phun tối ưu 62

5.1.3 Phân tích quá trình điền đầy nhựa vào khuôn 63

5.1.4 Thiết kế và phân tích hệ thống làm nguội 69

6.2 Trình tự công nghệ gia công từng tấm khuôn 76

6.3 Tiến trình gia công tấm khuôn dương 78

6.3.1 Phân tích chi tiết 78

6.3.2 Đánh số bề mặt chi tiết 78

6.3.3 Phương pháp gia công các bề mặt 79

6.4 Thiết kế nguyên công 80

6.4.1 Nguyên công 1 81

6.4.2 Nguyên công 2 81

6.4.3 Nguyên công 3 82

6.4.4 Nguyên công 7 83

6.4.5 Nguyên công 8 84

6.4.6 Nguyên công 9 86

6.4.7 Nguyên công 10 87

6.4.8 Nguyên công 11 87

6.5 Xác định lượng dư và kích thước trung gian 87

6.6 Xác định chế độ cắt bằng phương pháp tra bảng 88

6.6.1 Nguyên công phay thô mặt 2, 8 88

6.6.2 Nguyên công phay tinh mặt 8 90

6.6.3 Nguyên công phay mặt 7 91

6.6.4 Nguyên công khoan đường nước 5 94

CHƯƠNG 7: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA THIẾT KẾ KHUÔN 7.1 Thiết kế sản phẩm móc khóa ba lô 98

7.3.1 Khởi tạo môi trường thiết kế khuôn Mold and Tooling Design 108

7.3.2 Tạo chốt dẫn chính và bạc dẫn chính 110

7.3.3 Tạo hệ thống ty đẩy cho sản phẩm 111

7.3.4 Tạo miệng phun và hệ thống dẫn nhựa 111

7.3.5 Tạo hệ thống làm mát 113

7.3.6 Tạo các chi tiết phụ 113

CHƯƠNG 8: LẬP TRÌNH GIA CÔNG KHUÔN BẰNG PHẦN MỀM CATIA 8.1 Khởi động giao diện gia công tấm khuôn dương 115

8.2 Thiết lập qui trình gia công trên phần mềm 116

8.3 Lập trinh gia công chi tiết với phần mềm Catia 116

8.3.1 Tạo phôi cho chi tiết gia công 116

8.3.2 Lựa chọn máy, chọn chi tiết và chọn phôi 116

8.3.3 Khoan đường nước, lỗ D20, D25 117

8.3.4 Phay thô bề mặt chi tiết bằng lệnh Roughing 118

8.3.5 Phay thô 4 bề mặt tạo hình với lệnh Sweep Roughing 120

8.3.6 Phay tinh 4 bề mặt mỗi sản phẩm bằng lệnh Sweep 122

8.3.7 Gia công lại những vị trí chưa gia công bằng lệnh Pencil 124

8.4 Xuất chương trình NC 125

Kết luận 127

Tài liệu tham khảo 128

Hình 2.1 Cấu trúc giao diện màn hình 7

Hình 2.2 Specification Tree 8

Hình 2.3 Thanh công cụ trong Sketcher 11

Hình 2.4 Các mô đun thiết kế trong Mechanical Design 15

Hình 2.5 Hộp thoại Pad Definition 17

Hình 2.6 Hộp thoại Edge Fillet Definition 19

Hình 2.7 Hộp thoại Main Pulling Direction 23

Hình 2.8 Hộp thoại Transfer Element 24

Hình 2.9 Hộp thoại Split Mold Area 24

Hình 2.10 Hộp thoại Parting Line 25

Hình 2.11 Hộp thoại Chaining Edges 26

Hình 2.12 Sử dụng Chaning Edges để tạo đường phân khuôn 26

Hình 2.13 Sử dụng Parting Line by Color 27

Hinh 2.14 Hộp thoại Parting Surface 28

Hình 2.15 Ứng dụng vào chi tiết 29

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU KHUÔN ÉP PHUN Hình 3.1 Các thành phần cơ bản của khuôn 35

Hình 3.2 Chu kì ép phun 36

Hình 3.3 Ảnh hưởng của quá trình làm nguội lên sản phẩm và chu kỳ 37

Hình 3.4 Hệ thống làm nguội hoàn chỉnh 37

Hình 3.5 Các cấu hình kênh dẫn chất làm nguội 38

Hình 3.6 Xác định khoảng cách giữa các đường làm nguội 39

Hình 3.7 Xác định khoảng cách từ kênh dẫn đến bề mặt sản phẩm 39

Hình 3.8 Xác định kích thước của chiều dài đường kênh làm nguội 39

Hình 3.11 Bố trí các kênh dẫn nguội xung quanh một lòng khuôn hình hộp 41

Hình 3.12 Bố trí làm nguội nhỏ bằng cơ cấu vách ngăn 41

Hình 3.13 Bố trí các kênh dẫn nguội cho 1 lòng khuôn trụ 41

Hình 3.14 Bố trí làm nguội cho khuôn 4 lòng khuôn 42

Hình 3.15 Bố trí làm nguội hình hộp 42

Hình 3.16 Bố trí làm nguội lõi hình côn trụ cơ cấu ống ngắn 42

Hình 3.17 Bạc cuống phun trên khuôn 44

Hình 3.18 Các loại tiết diện kênh dẫn nhựa 44

Hình 3.19 Bố trí kênh dẫn cân bằng và không cân bằng 45

Hình 3.20 Bố trí lòng khuôn theo vòng tròn 46

Hình 3.21 Bố trí lòng khuôn đối xứng 46

Hình 3.21 Chốt đẩy và hệ thống đẩy dùng chốt đẩy 47

Hình 3.23 Bố trí chốt đẩy 47

Hình 3.24 Các loại ống đẩy và hệ thống đẩy dùng ống đẩy 48

Hình 3.25 Lƣỡi đẩy và hệ thống đẩy dùng lƣỡi đẩy 48

Hình 3.26 Hệ thống đẩy dùng cốc đẩy 48

Hình 3.27 Hệ thống đẩy dùng tấm tháo 48

Hình 3.28 Hệ thống đẩy dùng khí nén 49

Hình 3.29 Chốt hồi có lò xo 49

Hình 3.30 Các dạng chốt dùng để đẩy cuống kéo 49

Hình 3.31 Cam chốt nghiêng 50

Hình 3.32 Chốt có mặt cam 50

Hình 3.33 Thanh đẩy 50

Hình 3.34 Chốt dẻo 50

Hình 3.37 Kiểu khóa 51

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM VÀ THIẾT KẾ KHUÔN MÓC KHÓA BA LÔ Hình 4.1 Thiết kế sản phẩm 55

Hình 4.2 Bố trí sản phẩm trên khuôn 56

Hình 4.3 Kiểu miệng phun cạnh 56

Hình 4.4 Kích thước miệng phun cạnh 57

Hình 4.5 Kích thước cuống phun 58

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH QUÁ TRÌNH ÉP PHUN BẰNG PHẦN MỀM MOLDFLOW Hình 5.1 Phân tích vị trí miệng phun tối ưu 63

Hình 5.2 Sản phẩm được tạo trong phần mềm Moldflow 65

Hình 5.3 Thiết kế hệ thống cấp nhựa 65

Hình 5.4 Chọn phương pháp phân tích 66

Hình 5.5 Chọn vật liệu phân tích 66

Hình 5.6 Thời gian điền đầy 67

Hình 5.7 Nhiệt độ ở đầu dòng chảy 67

Hình 5.8 Áp suất điền đầy 68

Hình 5.9 Lỗ khí 68

Hình 5.10 Nhiệt độ nhựa theo thời gian 69

Hình 5.11 Thời gian cân bằng nhiệt độ 69

Hình 5.12 Bố trí hệ thống làm mát 71

Hình 5.13 Chia lưới với lệnh Mesh 71

Hình 5.14 Phân bố nhiệt độ sau làm nguội 72

Hình 5.17 Áp suất cuối quá trình 74

CHƯƠNG 6: QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG TẤM KHUÔN Hình 6.1 Bản vẽ đánh số bề mặt chi tiết 79

Hình 6.2 Sơ đồ gá đặt nguyên công 1 81

Hình 6.3 Sơ đồ gá đặt nguyên công 2 82

Hình 6.4 Sơ đồ gá đặt nguyên công 3 83

Hình 6.5 Sơ đồ gá đặt nguyên công 7 84

Hình 6.6 Sơ đồ gá đặt nguyên công 8 85

Hình 6.7 Sơ đồ gá đặt nguyên công 9 86

Hình 6.8 Sơ đồ gá đặt nguyên công 11 87

CHƯƠNG 7: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CATIA THIẾT KẾ KHUÔN Hình 7.1 Bản vẽ phác chi tiết 99

Hình 7.2 Thiết kế chi tiết trong môi trường Part Design 99

Hình 7.3 Khởi tạo môi trường Core & Cavity 101

Hình 7.4 Xác định hướng phân khuôn 101

Hình 7.5 Thiết kế mặt phân khuôn cho chi tiết 102

Hình 7.6 Mặt phân khuôn hoàn chỉnh 107

Hình 7.7 Xem mặt phân khuôn với Explode View 107

Hình 7.8 Khởi tạo môi trường Mold & Tooling Design 108

Hình 7.9 Tạo bộ khuôn mới cho sản phẩm 109

Hình 7.10 Tạo lòng khuôn 109

Hình 7.11 Tạo chốt dẫn chính và bạc dẫn chính 110

Hình 7.12 Tạo ty đẩy theo tiêu chuẩn Dme-America 113

Hình 7.15 Thiết kế các chi tiết phụ của bộ khuôn 113

Hình 7.16 Bộ khuôn hoàn chỉnh sau khi thiết kế 114

CHƯƠNG 8: LẬP TRÌNH GIA CÔNG KHUÔN BẰNG PHẦN MỀM CATIA Hình 8.1 Tấm kẹp khuôn dương 115

Hình 8.2 Chọn thông số máy qua Hộp thoại Part Operation 117

Hình 8.3 Mô phỏng gia công đường nước D10 118

Hình 8.4 Hiệu chỉnh các thông số gia công thô bề mặt trong Roughing 120

Hình 8.5 Hiệu chỉnh các thông số gia công quét thô 4 bề mặt tạo hình trong Sweep Roughing .121

Hình 8.6 Mô phỏng đường chạy dao 122

Hình 8.7 Hiệu chỉnh các thông số gia công quét tinh 4 bề mặt tạo hình trong Sweep 123

Hình 8.8 Mô phỏng gia công sau phay tinh 124

Hình 8.9 Hiệu chỉnh các thông số gia công lại bề mặt từng chi tiết trong lệnh Pencil 125

Hình 8.10 Mô phỏng gia công sau khi gia công lại bằng Pencil 125

Hình 8.11 Lưu chương trình NC 126

Bảng 3.2 Vật liệu làm khuôn 51

Biểu 4.1 Chọn đường kính miệng phun theo khối lượng chi tiết 57

Biểu 5.1 Biểu đồ định chế độ công nghệ cho quá trình ép phun 64

Biểu 5.2 Phân tích qua trình điền đầy nhựa vào khuôn 64

Bảng 5.1 Công thức thực nghiệm bố trí kênh làm nguội 71

Bảng 6.1 Tiến trình gia công tấm khuôn 79

Bảng 6.2 Kết quả tính lượng dư và kích thước trung gian 87

Bảng 6.3 Chế độ cắt 94

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM CATIA

1.1 Lịch sử hình thành

CATIA (Computer Aided Three Dimensional Interactive Application, nghĩa là xử lý tương tác trong không gian ba chiều có sự hỗ trợ của máy tính là một bộ phần mềm thương mại phức hợp CAD/CAM/CAE được Dassault Systemes (một công ty của Pháp) phát triển

và IBM phân phối trên toàn thế giới Catia được viết bằng ngôn ngữ lập trình C++ Catia là viên đá nền tảng đầu tiên của bộ phần mềm quản lý toàn bộ 1 chu trình sản phẩm của Dassault

Phần mềm này được viết vào cuối những năm 1970 và đầu 1980 để phát triển máy bay chiến đấu Mirage của Dassault, sau đó được áp dụng trong ngành hàng không vũ trụ, ô tô, đóng tàu, và các ngành công nghiệp khác Kiến trúc sư Frank Gehry đã sử dụng nó để thiết kế các Bảo tàng Guggenheim Bilbao và Walt Disney Concert Hall

Lúc đầu phần mềm tên là CATI (Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive - tiếng Pháp nghĩa là Thiết kế ba chiều được máy tính hỗ trợ và có tương tác) - nó đã được đổi tên thành CATIA năm 1981, khi Dassault tạo ra một chi nhánh để phát triển và bán các phần mềm và ký hợp đồng không độc quyền phân phối với IBM

Năm 1984, Công ty Boeing đã chọn CATIA là công cụ chính để thiết kế 3D, và trở thành khách hàng lớn nhất

Năm 1988, CATIA phiên bản 3 đã được chuyển từ các máy tính Mainframe sang UNIX

Năm 1990, General Dynamics/Electric Boat Corp đã chọn CATIA như là công cụ chính thiết

kế 3D, thiết kế các tàu ngầm hạt nhân của Hải quân Hoa Kỳ

Năm 1992, CADAM đã được mua từ IBM và các năm tiếp theo CADAM CATIA V4 đã được công bố Năm 1996, nó đã được chuyển từ một đến bốn hệ điều hành Unix, bao gồm IBM AIX, Silicon Graphics IRIX, Sun Microsystems SunOS và Hewlett-Packard

Năm 1998, một phiên bản viết lại hoàn toàn CATIA, CATIA V5 đã được phát hành, với sự hỗ trợ cho UNIX, Windows NT và Windows XP từ 2001

Năm 2008, Dassault công bố CATIA V6 , hỗ trợ cho các hệ điều hành Windows, các hệ điều hành không phải Windows không được hỗ trợ nữa

1.2.1 Catia Creative Design

Mô đun Creative Design: một sản phẩm hợp nhất để tạo ra các giải pháp nhằm đáp ứng tiến trình công việc, giúp giải quyết các quá trình phát triển sản phẩm với 1 cách sáng tạo, chuyên dụng và đầy đủ các giải pháp, thể hiện sự sáng tạo của người sử dụng và phát minh ra những sản phẩm cho nhu cầu khách hàng

Sự sáng tạo trong thiết kế vô cùng quan trọng, mô đun mang sự sáng tạo của người dùng vào thực tế:

 Tăng sự đổi mới trong thiết kế

 Khai phá sức sáng tạo trong công việc

 Sắp xếp hợp lý hệ thống làm việc

1.2.2 Catia Icem for Surface Refinement

Mô đun Icem for Catia Surface Refinement là một công nghệ tiên tiến nhất, kết hợp giữa sự chính xác và chất lượng của thiết kế bề mặt Class – A với sức mạnh của phần mềm

Mô đun cung cấp bộ phần mềm toán học tiên tiến nhất và toàn bộ những công cụ để đạt chất lượng bề mặt tốt nhất bằng cách tích hợp công nghệ ICEM vào CATIA

Phần mềm cho phép tạo, chỉnh sửa và phân tích, tạo tính thẩm mĩ cho sản phẩm đạt đến chất lượng cao nhất là chất lượng bề mặt Class – A

Catia Icem mang tất cả những khả năng của Catia trong nền tảng 3DEXPERIENCE và cho phép dữ liệu 3D được chia sẽ tới bất kì các ứng dụng khác để thiết kế và hợp tác kỹ thuật Bắt đầu từ những dữ liệu đơn giản như bản vẽ phác, điểm

Những ưu điểm trong mô đun Icem for Surface Refinement

 Quan trọng nhất là sự kết nối khổng lồ giữa các dữ liệu thiết kế trong Catia

1.2.3 Catia Composites Engineering

Công nghệ vật liệu và phương pháp sản xuất từ Catia bao gồm toàn bộ công nghệ của phát triển vật liệu sản xuất, từ thiết kế đến phân tích và sản xuất, trên một nền tảng thực tế Ứng dụng Catia đưa ra cho thiết kế sản phẩm thực tế là: công nghệ SIMULIA cho kiểm tra thực tế và DELMIA cho sản xuất thực tế Với sự hợp tác phát triển của những nền công nghiệp hàng đầu, phương pháp dẫn đầu trong ứng dụng vật liệu cho ngành công nghiệp hàng không

Mô đun tạo ra phương pháp giúp người sử dụng:

 Tạo ra vật liệu cho tới phân tích và sản xuất

 Dự đoán xu hướng toàn cầu

 Đảm bảo sản xuất bằng cách tích hợp xây dựng, lắp ráp và sản xuất từ giai đoạn thiết

kế

 Giảm chu kì từ thiết kế đến chế tạo vật liệu

1.2.4 Catia Sheet Metal Design

Từ khả năng thiết kế kim loại tấm đa dạng cho đến tạo ra tiêu chuẩn và hiệu quả trong sản xuất Mô đun cung cấp cho người dùng rất nhiều lợi ích:

 Tạo mẫu nhanh từ Bend Part Design và tiếp tục trong Generative Sheet metal Design

để thiết kế sản phẩm với nhiều chức năng ấn tượng

 Nhanh và hiệu quả với những biên dạng phức tạp

 Dễ dàng đáp ứng các tiêu chuẩn mà công ty đề ra để đảm bảo chất lượng thiết kế

 Tăng tốc trong thiết kế và lắp ráp

 Quản lý qui trình trong 3D với 1 cách trực quan

1.2.5 Catia Mold and Tooling Design

Mô đun giải quyết những thách thức trong việc chế tạo khuôn mẫu, sự linh hoạt và khả năng tùy biến cao là đặc điểm nổi bật Với ngành công nghiệp khuôn mẫu ngành càng phát triển và cạnh tranh gay gắt như ngày nay Catia Mold and Tooling là một công cụ hoàn hảo,

từ những công ty nhỏ đến những tổ chức lớn

Giải pháp được cung cấp cho người sử dụng:

 Gia tăng hiệu quả sản xuất

 Sự chính xác trong chế tạo

Ưu điểm của mô đun

 Hình ảnh được phát triển từ dữ liệu 2D, các mô hình 3D có thể nhanh chóng được tạo

Catia Electrical Cad cung cấp môi trường tích hợp để thiết kế hệ thống điện trong toàn

bộ sản phẩm thực tế để đảm bảo sự chính xác dựa trên sự trực quan của mô hình đường dây

và thiết bị Phương pháp dựa trên nền tảng RFLP (Yêu cầu, chức năng, tính lô gic và vật lý) Bao gồm những chức năng tự động kiểm tra thiết kế mạch điện để dự đoán những sai xót, các tiêu chuẩn

Electrical Design process: qui trình thiết kế hệ thống điện giải quyết vấn đề từ yêu cầu, định nghĩa hệ thống điện cho tới việc khai thác thiết kế mô hình 3D và xuất bản vẽ

1.2.8 Catia Fluid Systems

Catia Fluid Design Solution cung cấp đầy đủ các định nghĩa và thống nhất của hệ thống chất lỏng cho tất cả các ngành công nghiệp, biết được các tiêu chuẩn và các thông số kĩ thuật Giúp người dùng có nhiều hướng để phát triển hệ thống đường ống, toán tử logic với vật thể và thăm dò va chạm

1.2.9 Catia Kinematics

Giúp xác định cấu trúc động học của cơ cấu, mô phỏng và phân tích chuyển động, xác định vận tốc và gia tốc của các chi tiết cơ cấu, đường chuyển động và giải quyết các bài toán

- Sản xuất các thiết bị công nghiệp nhờ các giải pháp: Mold & Tooling, 3D Master, Electrical, Systems Engineering, Fluid Systems

- Các thiết bị công nghệ cao như vỏ máy tính, điện thoại bằng 3 mô đun chính: Sheet Metal Design, Mold & Tooling và Systems Engineering

- Các thiết bị cho các ngành dịch vụ tài chính, kinh doanh

- Thiết kế tàu thủy, các phương tiện vận chuyển trên biển

- Thiết bị giúp sản xuất năng lượng từ các nguồn tự nhiên

1.4 Tình hình ứng dụng phần mềm Catia trong và ngoài nước

Với những phân tích về tính năng, khả năng ứng dụng của phần mềm CATIA xứng danh là một trong 3 phần mềm hàng đầu thế giới hiện nay

Phần mềm Catia được ứng dụng vào trong thiết kế và sản xuất ở các nước phát triển

đã từ rất lâu CATIA đi tiên phong trong lĩnh vực CAD/CAM chiếm nhiều thị phần tại Nhật Bản vào khoảng trước năm 2000, hiện nay đa phần các công ty ở Nhật sử dụng phần mềm CATIA trong mọi lĩnh vực mà họ áp dụng

Tuy nhiên ở Việt Nam, đa số các bạn sinh viên cơ khí vẫn đang tự đặt câu hỏi cho mình là nên học phần mềm nào để đáp ứng cho công việc Mặc dù được sử dụng rộng rãi ở các nước đang phát triển, nhưng ở Việt Nam việc ứng dụng phần mềm CATIA vào thiết kế và sản xuất thật sự là thách thức lớn cho các doanh nghiệp Vì việc sử dụng không được phổ biến

và không được giảng dạy ở các trường đại học vì vậy nguồn lực từ các bạn sinh viên thông thạo phần mềm quá ít Dẫn đến hạn chế sự phổ biến của phần mềm, có chưa tới 20 công ty ở

TPHCM sử dụng phần mềm này Với giá thành của phần mềm quá cao và việc đáp ứng công việc đòi hỏi chỉ cần sử dụng những phần mềm thông dụng như: Solidwords, Inventor, MasterCam

Hiện nay, hãng Dassault Systemes đang thực hiện các đợt hội thảo nhằm giới thiệu sản phẩm tới các nước thuộc khu vực châu Á Hội thảo ở trường Đại Học Bách Khoa Hồ Chí Minh về phần mềm CATIA V6 với nhiều tính năng đặc biệt, vượt trội so với phiên bản V5 và tương lai không xa, Đại Học Bách Khoa TPHCM sẽ là trung tâm đầu tiên ở Việt Nam giảng dạy về phần mềm này

1.5 Kết luận

Phần mềm CATIA là hệ thống CAD/CAM/CAE 3D hoàn chỉnh và mạnh mẽ nhất hiện nay, do hãng Dassault Systems phát triển, phiên bản mới nhất hiện nay là CATIA V6, là tiêu chuẩn của thế giới khi giải quyết hàng loạt các bài toán lớn trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: xây dựng, cơ khí, tự động hóa, công nghiệp ô tô, tàu thủy và cao hơn là công nghiệp hàng không Nó giải quyết công việc một cách triệt để, từ khâu thiết kế mô hình CAD (Computer Aided Design), đến khâu sản xuất dưa trên cơ sở CAM (Computer Aided Manufacturing), khả năng phân tích tính toán, tối ưu hóa lời giải dựa trên chức năng CAE(Computer Aid Engineering) của phần mềm CATIA Việc ứng dụng phần mềm CATIA, giúp công việc thiết kế và sản xuất trở nên đơn giản, hiệu quả cao Vì khả năng tương tác, mô hình trực quan, các chức năng vượt trội, công nghệ tiên tiến nhất Tuy nhiên ở nước ta, vấn đề

về giá của phần mềm là một mối quan tâm lớn đối với các doanh nghiệp, công ty Nhưng với nhiều giải pháp đề ra, phiên bản cũ của CATIA đó là CATIA V5 được xem là phương án khả thi và có thể phát triển được trong môi trường, nhu cầu sử dụng phần mềm trong nước ta hiện nay

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM CATIA

Mục tiêu của chương:

- Khả năng phân tích, thiết kế, xuất bản vẽ chi tiết, làm việc trong nhiều môi trường thiết kế của Catia

- Làm quen với phần mềm Catia từ giao diện cơ bản đến các thao tác cơ bản khi sử dụng

- Giúp người dùng nắm rõ những lệnh cơ bản và chức năng của lệnh trong các mô đun Sketcher, Part Design, Core & Cavity, Mold & Tooling Design

2.1 Giao diện phần mềm

Sau khi khởi động phần mềm, màn hình làm việc xuất hiện, tùy vào mục đích sử dụng

mà người sử dụng có thể chọn các mô đun tương thích ở thanh Start

Hình 2.1 Cấu trúc giao diện màn hình

2.1.1 Cây cấu trúc dữ liệu (Specification Tree)

Mô tả toàn bộ thông tin và quản lý quá trình thiết kế, thông qua công cụ này người dùng có thể tác động chỉnh sửa thay đổi vào giai đoạn thiết kế trước đó Nó cũng có thể dùng

để ẩn hiện đối tượng

Vị trí nằm phía bên trái màn hình, có thể phóng to hoặc thu nhỏ cây cấu trúc dữ liệu này bằng cách kích vào phần nhánh màu trắng rồi rê chuột để phóng to hoặc thu nhỏ, để thoát lệnh kích chuột lại phần nhánh cây màu trắng

Giống như một trình duyệt cửa sổ Windows Explorer, có thể mở rộng trình duyệt hoặc đóng trình duyệt bằng cách nhấp trỏ chuột vào các ký hiệu + hoặc –

Chứa tất cả các dữ liệu, trình tự thực hiện lệnh trong quá trình thiết kế theo thứ tự từ trên xuống dưới Do đó người dùng có thể dễ dàng hiệu chỉnh và xoá bỏ bằng cách kích lên vị trí tương ứng

Mỗi Work-Bench của CATIA có kiểu thể hiện Specification Tree riêng

Có thể cắt, dán, copy, hiệu chỉnh thuộc tính đối tượng… bằng cách nhấp phải chuột vào biểu tượng tương ứng của đối tượng

Có thể thay đổi bất kỳ tên của đối tượng trên Specification Tree bằng cách ấn phải chuột vào đối tượng đó, chọn thuộc tính Properties, trên hộp thoại Properties chọn Feature Properties và nhập tên mong muốn vào ô Feature Name

Hình 2.2 Specification Tree

2.1.2 Menu, thanh công cụ, vùng đồ họa của phần mềm

Vùng đồ họa của phần mềm

Đây là vùng để vẽ, ở chế độ không gian nó luôn có 3 mặt phẳg cơ sở tương ứng với

cây thư mục là xy Plane, yz Plane, zx Plane

Thanh công cụ

Thanh menu

Trình đơn start: Đây là trình đơn rất tiện dụng của Catia, nó cho phép người dùng tạo mới hoặc thay đổi bất kỳ một trình ứng dụng nào, có thể chuyển qua lại nhiều môi trường làm việc

Trình đơn File: Bao gồm các lệnh như New, Open, Save, Save as, Print…

Trình đơn Edit: Chứa các lệnh h iệu chỉnh như Cut, Copy, Pase, Undo, Repeat,…

Trình đơn View: Trình đơn này rất quan trọng, chứa tất cả những tính năng hiển thị của các thanh công cụ(Toolbar) và các tính năng khác như Pan, Zoom, Rotate, và các tính năng

đồ hoạ Render

Trình đơn Insert: trình đơn này chứa các lệnh tạo hình có giá trị, được kết gắn với từng lệnh là một biểu tượng lệnh rất dễ dàng hình dung từ trong các thanh công cụ lệnh Từ trình đơn này có thể chèn them bất kỳ một lệnh nào trong mô hình cũng như chèn thêm một chi tiết hay một vật thể trong mô hình sản phẩm

Trình đơn Tools: Trình đơn này dùng để thiết lập môi trường làm việc của CATIA Chứa tất cả các lệnh thiết lập tính n ăng và các tuỳ biến hay các lệnh Macro

Trình đơn Window: Trình đơn này cho phép chuyển đổi tới các file đang hiện hành hoặc mở nhiều cửa sổ cùng một lúc

Trình đơn Help: Trình đơn này hỗ trợ, hướng dẫn sử dụng CATIA, tuy nhiên người dùng phải cài đặt phần Help trước

2.2 Các thao tác cơ bản khi sử dụng phần mềm

 Chuột trái: Chọn lựa đối tượng, chọn lệnh

 Nhấp giữ chuột trái: Cho phép di chuyển thanh lệnh, di chuyển đối tượng Compass, hoặc tạo tính n ăng chọn nhiều đối tượng

 Click và giữ chuột trái lên từng vùng thuộc tính của đối tượng Compass (tính năng này nằm phía trên bên phải màn hình) cho phép dịch chuyển, xoa y mô hình hình hoạ

 Click đúp chuột trái lên đối tượng hoặc ấn đúp vào vị trí của đối tượng trên cây dữ liệu, xuất hiện hộp thoại lệnh đã tạo ra đối tượng đó Dùng cách này có thể hiệu chỉnh lệnh

 Nút chuột giữa: Nhấn và giữ chuột giữa cho phép di chuyển đối tượng (Pan)

 Nhấn và giữ chuột giữa + Nhấn và giữ chuột phải (Nhấn chuột giữa trước sau đó vẫn giữ chuột giữa và đồng thời nhấn và giữ chuột phải)

 Xoay mô hình đồ hoạ: Nhấn và giữ chuôt giữa sau đó nhấn chuột phải rồi thả chuột phải ra (trong khi vẫn giữ chuột giữa: Cho phép phóng to thu nhỏ mô hình đồ hoạ)

2.3 Các chức năng thiết kế 2D

2.3.1 Giới thiệu các công cụ cơ bản để tạo bản vẽ trong môi trường Sketcher

Khi tạo bất kỳ mô hình 3D, bước cơ bản đầu tiên là dựng bản vẽ phác 2D Môi trường bản vẽ phác bao gồm: mặt phẳng vẽ phác, công cụ vẽ (profile), công cụ ràng buộc đối tượng (Constraint), công cụ hiệu chỉnh bản vẽ (Operation) Ở mục này, em sẽ giới thiệu một số các công cụ cơ bản và cần thiết khi xây dựng 1 bản vẽ phác

Để bắt đầu tạo 1 bản vẽ phác, chọn Start > Mechanical Design > Sketcher từ thanh công

cụ

+ Lựa chọn mặt phẳng cần làm việc bằng

cách chọn lên trên giao diện mặt phẳng hoặc

sử dung mặt phẳng tham khảo qua cây thư

mục

+ Các công cụ xây dựng bản vẽ phác và

chức năng

 Công cụ vẽ Profile: vẽ biên dạng theo

yêu cầu thiết kế

 Công cụ ràng buộc bản vẽ Constraint:

ràng buộc bản vẽ để bản vẽ được thống

nhất và dễ dàng chỉnh sửa

 Công cụ chỉnh sửa bản vẽ Operation:

chỉnh sửa và hoàn thành bản vẽ 2D

 Công cụ Sketch tools: Dùng để nhập các

thông số cho đối tượng vẽ và kích hoạt

một số chức năng điều khiển

 Công cụ phân tích bản vẽ sau khi hoàn

thành Tools: công cụ rất hữu ích để thiết

kế bản vẽ trong Catia, giúp phân tích 1

Hình 2.3 Thanh công cụ trong Sketcher

2.3.2 Chức năng của các lệnh trong môi trường Sketcher:

Ở phần này, nêu rõ chức năng chính của các lệnh trong môi trường Sketcher

Ở thanh lệnh Sketch tools, gồm các lệnh

Grid : Hiện hoặc ẩn lưới tọa độ

Snap to Point: Kích hoạt hoặc bỏ kích hoạt bắt điểm

Construction/ Standard Element: Thay đổi thuộc tính đối tượng Nếu kích hoạt Construction thì các đường được vẽ là các đường tạm thời, được dùng để làm đường tham chiếu trong khi vẽ, đường tham chiếu sẽ ẩn đi khi thoát môi trường Sketch

Geometrical Constraints: Kích hoạt hoặc bỏ kích hoạt tự động đặt ràng buộc giữa các đối tượng

Dimensional Constraints: Cho phép đặt các ràng buộc về kích thước

Công cụ Sketch tools của Catia tạo môi trường làm việc thân thuộc, việc ràng buộc, bỏ ràng buộc đối tượng dễ dàng, tùy vào chức năng của các lệnh, khi thực hiện lệnh Sketch tools

sẽ tạo ra những phần mở rộng giúp chủ động trong việc thiết kế và khởi tạo theo yêu cầu

Rectangle: tạo hình chữ nhật bằng cách sử dụng 2 đỉnh của hình chữ nhật, phương pháp này các cạnh của hình chữ nhật luôn thẳng đứng hoặc nằm ngang

Ngoài chức năng vẽ hình chữ nhật cơ bản, Catia còn cung cấp nhiều lệnh với biên dạng phức tạp hơn như

Oriented Rectangle: tạo hình chữ nhật qua ba điểm, có thể tạo hình chữ nhật nằm xiên trong không gian 2D

Parallelogram: tạo hình bình hành qua 3 điểm

Elongated Hole: tạo hình rãnh then

Cylindrical Elongated Hole: tạo hình lỗ cong dài

Keyhole Profile: tạo hình lỗ khóa

Hexagon: tạo hình lục giác

Centered Rectangle: tạo hình chữ nhật khi đã xác định được tâm

Centered Parallelogram: tạo hình bình hành khi đã xác định được tâm

Nhóm lệnh Circle

Circle: tạo hình tròn bằng cách sử dụng tâm và điểm nằm trên đường tròn

Three Point Circle: tạo hình tròn qua ba điểm tùy ý

Circle Using Coordinates: tạo hình tròn theo hệ tọa độ

Tri-Tangent Circle: tạo hình tròn tiếp xúc với 3 phần tử

Three Point Arc: tạo cung tròn lần lượt qua 3 điểm (điểm đầu, giữa và cuối)

Three Point Arc Starting With Limits: tạo cung tròn qua điểm đầu, điểm cuối và điểm giữa

Arc: tạo cung tròn

Nhóm lệnh Spline

Spline: tạo đường cong spline

Trong nhóm lệnh Spline, Catia cung cấp 1 lệnh rất hay Connect, lệnh này giúp dễ dàng trong việc chỉnh sửa đường cong Spline, kết nối các đoạn cong lại với nhau 1 cách trực quan, chính xác

Connect: kết nối các đoạn Spline lại với nhau Khi sử dụng, thanh lệnh Sketch tools sẽ được tạo ra phần mở rộng bao gồm:

Connect with an Arc: đường kết nối là cung tròn, vị trí con trỏ dùng để chọn đối tượng cũng là vị trí ưu tiên

Continuity: đường kết nối là đường thẳng

Continuity in tangecy: đường kết nối là đường Spline cho phép lựa chọn theo tiếp tuyến

Continuity in curvature: đường kết nối là đường cong bất kì

Nhóm lệnh Ellipse, hỗ trợ các phương pháp dựng hình như Ellipse, Parabol, Hyperbola, Conic

Ellipse: tạo đường ellipse

Parabola by Focus: tạo đường parabol

Hyperbola by Focus: tạo đường hyperbol

Conic: tạo đường conic bằng cách sử dụng điểm, đường Kiểu dáng được tạo chọn

từ thanh Sketch tools

Nhóm lệnh Line

Line: tạo đường thẳng có tính năng đối xứng hoặc không đối xứng

Infinite Line: đường thẳng có chiều dài vô tận, tạo được đường nằm ngang, thẳng đứng, đường qua 2 điểm cho trước, chọn qua thanh mở rộng Sketch tools

Bi-Tangent Line: đường thẳng tiếp tuyến với các cung tròn cho trước

Bisecting Line: tạo đường phân giác

Line Normal to Curve: tạo đường thẳng vuông góc cung tròn

Nhóm lệnh Axis và Point giúp tạo trục và các điểm

Kết luận: Ở trên là tất cả các lệnh thuộc thanh lệnh Profile, là biên dạng vẽ chính trong môi trường Sketcher, với sự phong phú và độc đáo của từng lệnh Catia cung cấp 1 cách tổng quát và đầy đủ nhất cho người dùng khi khởi tạo, thiết kế bản vẽ phác mà không phần mềm nào sánh kịp Sự vượt trội ở những đặc điểm như: dễ dàng sử dụng, thanh công cụ linh động,

di chuyển theo thói quen người dùng, các biểu tượng sinh động, dễ hiểu

Vì khối lượng của bài luận văn rất lớn, nên có phần em chỉ dừng lại ở việc giới thiệu chứ không đi sâu vào từng câu lệnh Ngoài ra còn có các thanh lệnh Operation, Tools, Constraint với các lệnh vô cùng độc đáo, đặc trưng riêng của phần mềm Catia

2.4 Các chức năng thiết kế 3D

2.4.1 Các công cụ thiết kế mô hình 3D

Với biên dạng 2D được tạo ra trong môi trường Sketch, chi tiết 3D được tạo ra nhờ các công cụ trong môi trường Part Design, phần này em sẽ giới thiệu các công cụ cơ bản để xây dựng chi tiết, kỹ năng dựng khối, khả năng quản lý thông tin chi tiết, hiệu chỉnh và thay đổi định dạng chi tiết.Trong môi trường thiết kế 3D, để trở thành 1 người sử dụng giỏi thì không chỉ việc thiết kế ra được chi tiết, mà còn phải tìm cách kiểm soát chặt chẽ khi xảy ra những thay đổi không mong muốn, việc quản lý cây Specification Tree

Bắt đầu môi trường Part Design

Start > Mechanical Design > Part Design

Hộp thoại New Part xuất hiện

Đặt tên cho Part mới > OK để bắt đầu môi

trường 3D

Hình 2.4 Các mô đun thiết kế trong

Mechanical Design

- Các thanh lệnh xây dựng mô hình 3D cơ

bản và chức năng

 Thanh lệnh Sketch – Based Features:

với các lệnh thiết kế mô hình 3D

 Thanh lệnh Dress – Up Features: hỗ

trợ hoàn thành chi tiết bằng các lệnh

như Fillet, Chamfer, Draft, Shell

 Thanh lệnh Reference Element: sử

dụng các công cụ như điểm, đường,

mặt phẳng để làm thành phần tham

chiếu

 Thanh lệnh Boolean Operations:

 Thanh lệnh Transformation Features:

biến đổi, dịch chuyển, tạo ra nhiều chi

tiết

 Thanh lệnh Surface – Based Features:

với những chức năng Split, Thick

Surfaces, Close Surface Features, Sew

Surfaces

Ngoài những thanh lệnh cơ bản để xây dựng

chi tiết, Part Design còn cung cấp nhiều thanh

lệnh khác với những tính năng riêng biệt

2.4.2 Một số lệnh cơ bản trong Part Design

Phần này sẽ giới thiệu chức năng của lệnh trong các thanh lệnh quan trọng khi xây dựng mô hình 3D trong môi trường Part Design

 Thanh lệnh Sketch – Based Features

Nhóm lệnh mở rộng trong lệnh Pad Pad: Dựng lên 1 biên dạng theo 1 hoặc 2 hướng, có thể giới hạn về chiều cao biên dạng Khi ấn vào biểu tượng, hộp thoại Pad Definition hiện ra, để hiển thị đầy đủ hộp thoại, ta ấn vào More Các thông số:

Hình 2.5 Hộp thoại Pad Definition

First Limit: thông số về chiều dài tạo hình của hướng thứ nhất

Dimension: nhập theo kích thước xác định

Length: chiều dài

Up to next: chiều cao của khối kéo đến mặt phẳng gần nhất theo hướng kéo

Up to last: chiều cao của khối kéo dài đến mặt phẳng cuối cùng theo hướng kéo

Offset: khoảng cách vượt qua hoặc ngắn hơn từ mặt phẳng chọn

Up to plane: chiều cao của khối kéo dài tới mặt phẳng tùy ý

Up to Surface: chiều cao kéo dài tới một bề mặt bất kì

Profile/Surface: chọn biên dạng

Thick: tạo ra khối có thành dày theo ý muốn

Mirror extend: biên dạng được kéo ra 2 phía đối xứng

Reverse Direction: đổi hướng kéo biên dạng

Normal to Profile: kéo vuông góc với biên dạng

Reference: Kéo biên dạng theo hướng bất kì

Đây là những thông số đặc trung cho nhóm lệnh Pad, từ những thông số này Người sử dụng có thể áp dụng vào các lệnh tạo hình tương đương khác

Drafted Filleted Pad: kéo biên dạng theo hướng tùy chọn, cùng lúc đó có thể vát cạnh, bo tròn các cạnh của khối

Multi – Pad: kéo biên dạng thành nhiều khối có chiều cao khác nhau trên cùng một Sketch Lệnh này được tạo ra nhằm giảm thời gian vẽ lại các Sketch khi mà các biên dạng chỉ đơn thuần kéo dài theo đường thẳng Đổi với các phần mềm khác, việc vẽ lại biên dạng này rất tốn thời gian, tốn nhiều công đoạn, khó ràng buộc

Groove: tạo rãnh tròn xoay theo biên dạng

Hole: tạo lỗ với nhiều hình dạng khác nhau, tạo lỗ ren theo tiêu chuẩn Dễ dàng ràng buộc

về kích thước, bề mặt, góc của lỗ

Rib và Slot: vật thể được tạo thành qua biên dạng và đường dẫn hướng

Biên dạng thiết kế là các biên dạng liên tục, không có chỗ giao nhau Đường 3D giữa biên dạng và đường dẫn phải liên tục và tiếp tuyến, nếu đường dẫn là đường 2 chiều, có thể không liên tục nhưng bắt buộc phải tiếp tuyến

Stiffener và Solid Combine: lệnh dùng để tạo gân cho chi tiết, tăng khả năng cứng vững, độ bền Tương tự với lệnh Stiffener, lệnh Solid Combine giúp khởi tạo một khối thống nhất

Multi – sections Solid và Removed Multi – sections Solid: mô hình được dựng ra hoặc bị mất đi thông qua nhiều biên dạng và nhiều đường dẫn

 Thanh lệnh Dress – Up Features

 Intersection: bo tròn mặt của đối tượng

được chọn và phần còn lại của chi tiết

 Intersection with selected features: tự

động tìm các cạnh trong đối tượng được

chọn để bo tròn

- Mục Options:

 Conic parameter: 0.5 kết quả cung tròn

là 1 parabol 0->0.5, cung tròn là cung

của 1 ellipse, 0,5 > 1, cung tròn là 1

hyperbol

 Trym ribbons: các đường bo tròn không

tiếp xúc nhau khi chọn vào hộp thoại

này

Hình 2.6 Hộp thoại Edge Fillet Definition

- Edge(s) to keep: cạnh giữ lại không bo

tròn

- Limiting element(s): giới hạn của cung

tròn

- Parting element: Chức năng này sẽ

không đƣợc thực hiện khi thông số

Conic parameter bật

Variable Radius Fillet: bo tròn cạnh với giá trị thay đổi theo chiều dài tùy ý

Chordal Fillet: hiệu chỉnh bề rộng của cạnh bo tròn

Face – Face Fillet: kết nối 2 bề mặt lại với nhau bằng cung tròn

Tritangent Fillet: bo tròn cạnh qua 3 bề mặt

Chamfer và Draft Angle: lệnh vát cạnh và tạo độ nghiêng của mặt

Shell và Thickness: tạo vỏ cho chi tiết và lệnh hiệu chỉnh độ dày chi tiết bằng lệnh bổ sung Thickness

Thread/Tap: tạo ren hoặc taro ren cho các khối trụ tròn

 Thanh lệnh Surface – Based Features : nhóm lệnh tạo mặt đơn giản với các chức năng chia khối thánh một hay nhiều phần bằng mặt phẳng, bề mặt với Split Tạo độ dày cho bề mặt với lệnh Thick Surface, làm kín bề mặt Close Surface

và lệnh Sew Surface giúp kết nối bề mặt với chi tiết

 Thanh lệnh Transformation Features là nhóm lệnh di chuyển chi tiết sau khi thiết kế đã

hoàn tất Gồm các lệnh nhƣ Translation giúp di chuyển chi tiết, Rotation quay chi tiết theo 1 góc bất kì theo 1 trục, Symmetry di chuyển theo kiểu đối xứng, AxistoAxis di chuyển theo trục

Các lệnh sao chép từ 1 mẫu thành nhiều mẫu như Mirror, Rectangular Pattern, Circular Pattern, User Pattern và lệnh thay đổi kích thước chi tiết theo tỉ lệ là Scaling, Affinity

2.5 Tạo mặt phân khuôn với Môđun Core and Cavity Design

2.5.1 Trình tự tạo mặt phân khuôn của chi tiết

Để thiết kế một bộ khuôn hoàn chỉnh, với Catia người dùng phải thiết kế theo từng bước một: Tạo sản phẩm mô hình 3D > Tạo mặt phân khuôn cho sản phẩm > Thiết kế khuôn

Trước tiên, để bắt đầu môi trường Core

and Cavity, trên thanh công cụ chọn Start >

Mechanical Design > Core and Cavity

Design

Biểu đồ 2.1 Trình tự thiết kế mặt phân khuôn cho sản phẩm trong mô đun Core and

Cavity

Xác định hướng tách khuôn chính với lệnh

Pulling Direction

Xác định hướng cho các rãnh trượt (nếu có) với lệnh

Slider Lifter Direction Xuất chi tiết qua môi trường Core and Cavity

Hiệu chỉnh (chuyển đổi) các thành phần sang

Core và Cavity thích hợp

Làm kín bề mặt của chi tiết có lỗ, rỗng

Kết hợp bề mặt Core và Cavity tương ứng thành 1 khối với

lệnh Aggregating Surfaces

Phân tích tạo đường phân khuôn với lệnh Parting

Line, Chaining Egdes

Tạo mặt phân khuôn sau khi tạo đường phân khuôn bằng nhóm

thanh lệnh Surfaces

2.5.2 Các công cụ để tạo lập mặt phân khuôn

Mô đun Core and Cavity Design được phát triển chú trọng vào việc:

- Phân tích một cách nhanh chóng sự khả thi của việc thiết kế khuôn

- Chuẩn bị cho việc thiết kế khuôn ở mô đun Mold Tooling Design

Mo đun xác định phần của tấm đực và tấm cái, bao gồm các thanh trượt, rãnh trượt với sản phẩm có những bộ phận nằm vuông góc hướng tách khuôn chính Để tạo được mặt phân khuôn thì phải biết cách sử dụng các công cụ, các lệnh khởi tạo ra nó

Các lệnh cơ bản thường được sử dụng

 Xuất chi tiết qua môi trường Core and Cavity Design với lệnh Import model

 Thanh lệnh Pulling Direction

Pulling Direction: tạo hướng tách khuôn chính, xác định các thành phần của mặt khuôn đực và cái

Để bắt đầu ấn vào biểu tượng > hộp thoại xuất hiện Các thông số:

- Shape: chọn chi tiết cần tạo hướng

phân khuôn kết quả chi đơn thuần

là thuộc tính màu, kết quả được

phân tích rõ ràng qua các thuộc tính

thuộc phần Core hay Cavity

- Pulling Direction: hướng tách khuôn

Với các tùy chỉnh để người sử dụng có

thể xác định chính xác các bề mặt với

thuộc tính tương ứng: màu đỏ: Core, màu

xanh: Cavity, xanh dương: Others và màu

hồng: Nodraft

- Areas to Extract: hiển thị những bề

mặt thuộc các thuộc tính tương ứng

- Local transfer: chuyển đổi thuộc tính

tùy ý

Hình 2.7 Hộp thoại Main Pulling Direction

Slider Lifter Direction: tạo hướng dịch chuyển cho các thanh trượt, thanh chèn khi sản phẩm có các lỗ nằm vuông góc với hướng kéo chính Lệnh được sử dụng tương tự như lệnh Pulling Direction

Transfer an Element: chuyển đổi các thuộc tính của bề mặt, dễ dàng quản lý các bề mặt khi kết hợp với các lệnh chia bề mặt Hộp thoại Transfer Element

- Elements to Transfer (Propagation

type): kiểu chọn mặt phẳng (No

propagation, Point Contiunity, Tangent

Contiunity)

Sau khi chọn bề mặt cần chuyển đổi thuộc

tính, ở thông số Destination ta chọn thuộc

tính chuyển đổi là Core, Cavity hoặc Other

Có thể sử dụng lệnh như: xóa thành phần,

hiệu chỉnh, di chuyển và sao chép thành

phần

Sau khi hoàn thành, nhấn OK để hoàn tất

việc chuyển đổi

Hình 2.8 Hộp thoại Transfer Element

Split Mold Area: Chia vùng chọn lựa trên bề mặt, phân bề mặt thành nhiều thuộc tính khác nhau theo từng vùng mong muốn Hộp thoại Split Mold Area

- Elements to Cut (Propagation type): kiểu chọn

mặt phẳng (No propagation, Point Contiunity,