THIẾT kế và mô PHỎNG lắp ráp KHUÔN NHỜ EMX TÍCH hợp TRONG PRO CHƯƠNG 3

3.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết. Lòng khuôn cần có độ cứng vững cao để không bị biến dạng trong quá trìnhgia công để có thể gia công với chế độ cắt lớn để đạt nă

3.2 Phân tích tính công nghệ trong kết cấu của chi tiết.

 Lòng khuôn cần có độ cứng vững cao để không bị biến dạng trong quá trìnhgia công để có thể gia công với chế độ cắt lớn để đạt năng suất cắt gọt cao

 Các bề mặt làm chuẩn gia công cần có đủ diện tích cơ bản để gia công nhiều

bề mặt với cùng chuẩn định vị đó và đảm bảo quá trình gá đặt nhanh

3.3 Lập quy trình gia công lòng khuôn dưới (Cavity).

 Gia công chế tạo chi tiết trong ngành cơ khí khuôn mẫu là sản xuất chính xác,đơn chiếc đòi hỏi phải trang bị máy móc gia công được những bề mặt phức tạp

và có độ chính xác cao

 Trước đây khi CNC chưa phát triển mạnh thì việc tạo hình cho lòng khuôn đa

số là dùng phương pháp chép hình từ mẫu mộc hay mẫu thạch cao, mẫu kimloại Phương pháp này gặp phải rất nhiều nhược điểm là :

 Độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của máy gia công, sai số bịkhuếch đại lên nhiều lần

 Những vị trí gia công có độ nghiêng lớn gây ra góc tự hãm đầu dò khôngvượt qua được làm ảnh hưởng đến quá trình gia công

 Rung động do chuyển động tương đối giữa đầu dò và mẫu cũng gây sai số

 Khâu hoàn thiện tạo hình rất khó khăn vì vậy mà việc hoàn thành một bộkhuôn rất khó khăn và mất rất nhiều thời gian.

 Hiện nay với những bề mặt tạo hình cho những sản phẩm ngày càng đòi hỏicao hơn thì việc trang bị máy CNC trong ngành cơ khí chế tạo khuôn mẫuchính xác là rất cần thiết Việc trang bị máy CNC cũng đồng thời giải quyết rấtnhiều khó khăn cho công nghệ để cuối cùng cho ra sản phẩm đạt chất lượngcao với thời gian ngắn nhất

 Mức độ khó khăn trong công nghệ chế tạo giảm theo mức độ trang bị máymóc CNC

đòi hỏi độ chính xác cao, đảm bảo kín khít, hạn chế tạo bavia trên sản phẩmtạo thành

 Trên khuôn có các lỗ dẫn hướng yêu cầu phải gia công dạt dộ chính xác cao đểđảm bảo khuôn đóng mở dễ dàng, chính xác Các lỗ dẫn huớng cần duợc giacông đạt độ chính xác cấp 5-6, độ nhám bề mặt Ra = 1.25(µm) Bề mặt khuônđược tạo thành bằng phương pháp phay cần đạt độ chính xác cấp 9, độ nhám

Ra = 3.2(µm) Bề mặt lòng khuôn sau khi gia công cần được đánh bóng để cóthể đạt độ nhám bề mặt Ra = 1.25(µm)

 Dạng sản xuất đơn chiếc Phôi dùng dể gia công tấm khuôn là các tấm khuôn

đã qua các bước xử lý cắt gọt bề mặt đạt độ chính xác cấp 7 Thông thườngchúng ta mua các tấm khuôn này từ các nhà cung cấp tấm khuôn

 Kích thước chi tiết nên ta chọn phôi có kích thước 319x 214 x 59(mm3)

 Vật liệu sử dụng dể gia công tấm khuôn là thép SKD11 với các thông số liênquan giới hạn bền: δb = 520(MPa), độ cứng: 60HRC, giá thành: 4,1($/kg)

3.3.3 Chọn máy gia công.

Hình 3.1 Máy phay CNC EMCO Concept Mill 450

Bảng 3.1 Thông số máy CNC EMCO Concept 450

3.3.4 Lựa chọn thứ tự các bước công nghệ, nguyên công

Trên cơ sở các dữ liệu về hình dáng hình học, độ chính xác, độ bóng bề mặt vàvật liệu của chi tiết ta chọn các bước gia công như sau:

 Bước 1: Phay thô & tinh mặt đáy 5

 Bước 2: Phay thô và bán tinh mặt phân khuôn 6

 Bước 3: Phay tinh mặt cạnh 1

 Bước 4: Phay tinh mặt cạnh 3

 Bước 5: Phay tinh mặt cạnh 2

 Bước 6: Phay tinh mặt cạnh 4

 Bước 7: Phay tinh mặt phân khuôn 6

 Bước 8: Phay thô bề mặt lòng khuôn 7

 Bước 9: Phay bán tinh bề mặt lòng khuôn 7

 Bước 10: Phay tinh bề mặt lòng khuôn 7 và kênh dẫn nhựa 13

 Bước 11: Khoan các lỗ 12 đặt chốt đẩy có Φ8(mm)

Không gian làm việc của máy

Giới hạn không gian làm việc theo phương X [mm] 600

Giới hạn không gian làm việc theo phương Y [mm] 500

Giới hạn không gian làm việc theo phương Z [mm] 500

Khoảng làm việc hiệu quả theo phương Z [mm] 250

 Bước 12: Khoan kênh làm mát 8,9,10,11 có Φ10 (mm).

 Bước 13: Khoan kênh làm mát 12,13 có Φ10 (mm)

 Bước 14: Nguyên công đánh bóng

3.3.5 Chọn dao và các thông số công nghệ.

Bước 1&2&7: Phay thô & tinh mặt đáy 5 & 6.

 Sơ đồ gia công:

 Đường kính của dao: D = 50(mm)

 Chiều dài làm việc: L7=20(mm)

 Tổng chiều dài: L1 = 40(mm)

 Tốc độ quay trục chính n:

+ Phay thô: n = 1273 (vòng/phút)+ Phay tinh: n = 1783 (vòng/phút)

Bước 3 & 4: Phay cạnh bên 1&3.

 Sơ đồ gia công:

dao

và chế

độ cắt

giống như bước 1 và 2

Bước 5 & 6: Phay cạnh bên 3&4.

 Sơ đồ gia công:

n dao

và chế

độ cắt

giống như bước 1 và 2

Bước 8: Phay thô bề mặt lòng khuôn 7.

 Sơ đồ gia công:

VC-6MHD1600 của hãng MITSUBISHI với các

thông số kỹ thuật của dụng cụ cắt

 Số răng: z = 3 (răng).

 Đường kính của dao:D = 18 (mm)

 Chiều dài làm việc: L7=32(mm)

 Tổng chiều dài: L1= 90(mm)

 Chế độ cắt:

 Vận tốc cắt Vc = 200 (m/phút)

 Lượng chạy dao răng fz = 0.051(mm/z)

 Lượng ăn dao ngang ap = 0.2 (mm)

 Tốc độ quay trục chính n = 1500 (vòng/phút)

 Bước 9: Gia công bán tinh lòng khuôn 7.

 Sơ đồ gia công:

 Chọn dao cắt VC2PSB0250 với các thông số kỹ thuật sau:

 Số răng: z = 2 (răng)

 Đường kính của dao:D =5 (mm)

Chiều dài làm việc:L7=7.5(mm)

Tổng chiều dài: L1= 80 (mm)

độcắt :



Vận tốc cắt Vc = 150 (m/phút)

Lượng chạy dao răng fz = 0.001 (mm/z)

Lượng ăn dao ngang ap = 0.2 (mm)

Tốc độ quay trục chính n = 8000

(vòng/phút)

 Bước 10: Gia công tinh lòng khuôn 7 và kênh dẫn nhựa 9.

 Sơ đồ gia công:

 Lượng chạy dao răng fz = 0.001 (mm/z)

 Lượng ăn dao ngang ap = 0.2 (mm)

 Tốc độ quay trục chính n =10000 (vòng/phút)

 Bước 11: Khoan các lỗ 12 đặt chốt đẩy có Φ8(mm).

 Chọn mũi khoan MWE0980MB có thông số kỹ thuật sau đây:

 Đường kính của dao: D = 8 (mm)

 Chiều dài làm việc:L3 = 60(mm)

 Tổng chiều dài: L1= 125 (mm)

 Chế độ cắt:

 Vận tốc cắt Vc = 110 (m/phút)

 Lượng chạy dao răng fz = 0.1 (mm/z)

 Lượng ăn dao ngang ap = 0.2 (mm)

 Tốc độ quay trục chính n = 1500 (vòng/phút)

Bước 12: Khoan kênh nước làm nguội 8,9,10,11 có Φ10(mm).

 Sơ đồ gia công:

Chọn

mũi khoan MWE0980MB có thông số kỹ thuật sau đây:

 Đường kính của dao: D = 9.9 (mm)

 Chiều dài làm việc: L3 = 300(mm)

 Tổng chiều dài: L1= 370 (mm)

 Chế độ cắt:

 Vận tốc cắt Vc = 100 (m/phút)

 Lượng chạy dao răng fz = 0.1 (mm/z)

 Lượng ăn dao ngang ap = 0.2 (mm)

 Tốc độ quay trục chính n = 1000 (vòng/phút)

Bước 13: Khoan kênh nước làm nguội 12,13 có Φ10(mm).

 Sơ đồ gia công:

 Lượng chạy dao răng fz = 0.1 (mm/z).

 Lượng ăn dao ngang ap = 0.2 (mm)

 Tốc độ quay trục chính n = 1000 (vòng/phút)

Bước 14: Nguyên công đánh bóng.

 Đánh bóng khuôn là công đoạn sau cùng trước khi lắp ráp khuôn Lòng khuônsau khi được gia công cắt gọt sẽ còn dấu vết của dụng cụ cắt để lại trên bề mặt,

do đó để sản phẩm ép ra có độ bóng bề mặt cao thì phải qua khâu đánh bóng đểnâng cao chất luợng bề mặt của lòng khuôn Việc đánh bóng khuôn hết sức quantrọng vì nó quyết định sự thoát khuôn và tính thẩm mỹ của sản phẩm

 Ðể dánh bóng khuôn, truớc tiên ta dùng vật liệu đánh bóng làm từ bột ôxít nhôm,bột kim cương, caborundum… để mài cho hết dấu cắt sau đó dùng giấy nhám từthô dến mịn và cuối cùng dùng dung dịch dầu dể tạo độ bóng Khi đánh bóng chú

ý dến vận tốc đánh bóng(nói chung càng cao càng tốt) và áp lực đánh bóng saocho hợp lý

 Một số dụng cụ dùng trong quá trình gia công nguội:

 Máy mài tay: Dùng để mài thô các mặt của lòng khuôn

 Các kiểu đầu đá mài

 Giũa bản lớn

 Giũa nhỏ dạng thẳng

 Giũa loại nhỏ dạng cong, móc

 Bánh đánh bóng

 Đá mài tay

 Hợp chất chứa hạt mài

 Giấy nhám và chổi quét

 Để đánh bóng đạt chất lượng cao cần phải chú ý các yếu tố sau:

 Vận tốc đánh bóng cao (nói chung càng cao càng tốt)

 Vật liệu đánh bóng chất lượng tốt (bột kim cương, carborundum, oxitnhôm…) và phù hợp (với các vật liệu cần dánh bóng)

 Áp lực đánh bóng hợp lý

 Dụng cụ đánh bóng thích hợp

 Nguyên tắc chung của việc đánh bóng khuôn rất đơn giản, người đánh bóng sẽchọn cỡ hạt mài trên dụng cụ (giấy nhám, đá mài ) sao cho thích hợp với bề mặtcần đánh bóng, trên nguyên tắc cùng cỡ Nếu có thiết bị để đo mức độ nhấp nhôtrên bề mặt thì tốt, nhưng tớ đã nêu trên rằng bằng kinh nghiệm với vài lần làmthử, ai cũng dễ dàng nhận thấy bề mặt này cần cỡ hạt nào, bề mặt kia thì ra sao.Nếu chọn đúng cỡ hạt mài thì sau khi đã đánh bóng lần thứ nhất, cỡ nhấp nhôđược làm giảm xuống còn 0.5 lần so với ban đầu, ta dùng cỡ hạt bằng 0.5 lúcđánh bóng thô để hạ cỡ nhấp nhô xuống còn một nữa tức 0.25 cho đến khi đạt

độ bóng cần thiết

3.4 Lập trình gia công chi tiết bằng phần mềmCAD/CAM.

3.4.1 Phân tích lập trình gia công.

Trong đồ án này, ta sử dụng phần mềm Pro engineer wildfire 5.0 đểthực thực hiện các bước công nghệ, nguyên công gia công trên máy tính.Quá trình lập trình gia công gồm các bước sau:

 Tạo khuôn gia công

 Tạo phôi ban đầu

 Thiết lập các thông số kỹ thuật cho dao, máy

 Thiết lập các thông số cho quá trình chạy dao

 Chạy chương trình và xuất chương trình gia công

3.4.2 Quy trình công nghệ gia công khuôn dưới.

3.4.2.1 Tạo phôi chi tiết

Đầu tiên ta tạo môi trường làm việc mới bằng cách chọn NEW > Manufacturing > Type, NC-Assembly trong mục Sub-Type, nhập GIA- CONG vào dòng lệnh Name, bỏ chọn Use default template sau đó chọn OK Hộp thoại New File Options xuất hiện ta chọn mmns_mfg_nc, sau đó chọn

OK để kết thúc

Tiếp theo gọi chi tiết bằng cách chọn trên thanh bên phải Hộp thoại

Open xuất hiện, ta chọn chi tiết sau đó chọn Open để mở file Bước tiếp theo, ta chọn tên khối bao trùm chi tiết bằng cách chọn New Workpiece trên thanh menu

Bảng 3.2 Phôi gia công

Trong mục NC Machine> Machine Tool Setup và nhập các thông số như hình bên sau đó chọn Apply > OK.

Chọn Machine zero sau đó kích vào biểu tượng Coordinate System sau đó kích chọn 3 mặt phẳng và chỉnh phương chiều của hệ tọa độ bằng Orientation và chọn gốc tọa độ là ACS0.

Trong mục Surface chọn mặt phẳng trên cùng của phôi di chuyển lên một đoạn

5mm để chọn làm mặt phẳn lùi dao

Trong mục Tolerance chọn dung sai là 0.01 sau đó Apply > OK.

Hình 3.3 Cửa sổ Machine Tool Setup Hình 3.4 Cửa sổ Operation Setup

3.4.2.2 Lập trình gia công cho lần offset chính

 Bước 7: Phay tinh bề mặt phân khuôn 7.

 Gia công bước đầu tiên bằng cách chọn Maching > NC Sequence > Face > Done Trong Menu SEQ SETUP tuỳ chọn Tools, Parametets và

Surface/Done Lúc này cửa sổ EMCO-450 Tools Setup mở ra Nhập các

thông số như hình dưới:

Hình 3.5 Thông số dụng cụ cắt và chế độ cắt bước 1&2

 Sau khi của sổ Param Tree được đóng lại ta chọn Done/Model, lúc này chọn mặt trên của phôi, xong Done Sel/Done Return Nhấn Play

Path/Screen Play để xem đường chạy dao Nhấn NC check để xem kết

quả như hình dưới

3.6 Mô phỏng phay mặt phân khuôn 6.

 Bước 8&9:Phay thô và bán tinh lòng khuôn 7.

Hình 3.12 Mô

hướng

3.4.2.3 Xuất chương trình gia công.

 Xuất CL Data ra file: Trong menu Manager > Manufacture > Machine >

CL Data > Output > Select set > tên NC Sequence Mở CREAT SET chọn toàn bộ các nguyên công rồi chọn Done selection > File Trong menu Output Type, đánh dấu CL file > gõ tên file > OK Kết quả sẽ nhận được file NCL.

 Đọc dữ liệu từ file: Sau khi khởi động Pro Engineer, từ menu File > Open chọn tên file > Open Mô hình gia công xuất hiện trên màn hình đồ họa Từ menu Manager > CL Data > Operation > tên nguyên công > Display > Done Muốn chạy mô phỏng, chọn NC Check > Run.

Hình 3.13 Mô phỏng toàn bộ quá trình gia công.

 Tạo file dữ liệu điều khiển máy CNC: Sau khi đã có CL Data file độc lập, ta

có thể sử dụng file này để xuất ra file dữ liệu điều khiển máy CNC (chương trình NC)

N100 X-83.5N105 X83.5 Y27

N110 X-83.5N115 Y45

N120 X83.5N125 Z20

N130 G0 Y9

N135 Z.5N140 G1 Z-1 F600N145 X38.5

N150 Y-9

N155 X83.5N160 X-83.5 Y-27

N165 X83.5N170 Y-45

N175 X-83.5

N810 Y10.667N815 X43.

N820 Y5.333N825 X-43

N830 Y0

N835 X43

N840 Y-5.333N845 X-43

N850 Y-10.667N855 X43

N910 Y-5.333N915 X43

N920 Y0

N925 X-43

N930 Y5.333N935 X43

N940 Y10.667N945 X-43

N5995 G1 Z-23 F250N6000 Y-14.5

N6005 G3 X-8.5 Y-16 I-8.5 14.5

J-N6010 G1 X-8.108N6015 Z20

N6020 G0 X8.168N6025 Z-21.5N6030 G1 Z-23 F250N6035 X8.5

N6040 G3 X10 Y-14.5 I8.5 14.5

J-N6045 G1 Y-14.129N6050 Z20

N6055 G0 X24 Y-14.077N6060 Z-21.5

N6065 G1 Z-23 F250N6070 Y-14.5

N6075 G3 X25.5 Y-16 I25.5 14.5

J-N6080 G1 X25.892N6085 Z20

N6090 G0 X42.168N6095 Z-21.5N6100 G1 Z-23 F250N6105 X42.5

N6110 G3 X44 Y-14.5 I42.5 14.5

J-N6115 G1 Y-14.129N6120 Z20

N6125 G0 X-42.165 Y16.N6130 Z-21.5

N6135 G1 Z-23 F250N6140 X-42.5

N6145 G3 X-44 Y14.5 I-42.5 J14.5

N6150 G1 Y14.129N6155 Z20

N6160 G0 X-8.165 Y16

N6165 Z-21.5

N6260 G0 X10 Y14.5N6265 Z-21.5

N6270 G1 Z-23 F250N6275 G3 X8.5 Y16 I8.5 J14.5

N6280 G1 X8.102N6285 Z20

N6290 G0 X44 Y14.5N6295 Z-21.5

N6300 G1 Z-23 F250N6305 G3 X42.5 Y16 I42.5 J14.5

N6310 G1 X42.102N6315 Z20

N6320 M30

%