Bộ môn cơ điện tử và CTM đặc biệt phần 2

Qua bài này chúng ta sẽ làm quen với phương pháp tạo 2 nửa khuôn từ một chi tiết có sẵn, trong file Cover.prt.. - Cắt khuôn, gồm tạo mặt phân khuôn và cắt khối khuôn thành 2 nửa theo mặt

Phần II: Thiết kế khuôn trong Pro/ ENGINEER

Trợ giúp thiết kế khuôn là một trong những chức năng của Pro/E Modul

khuôn đầy đủ của Pro/E (Pro/Moldesign) cho phép thực hiện các thao tác tạo

khuôn, tháo lắp, thử nghiệm khuôn, mô phỏng quá trình làm việc của khuôn Modul này chỉ được cung cấp theo yêu cầu riêng Qua bài này chúng ta sẽ làm quen với phương pháp tạo 2 nửa khuôn từ một chi tiết có sẵn, trong file

Cover.prt Đó là một nắp hộp nhựa, có các mặt cong, thành mỏng, các vấu và lỗ

bắt vít (hình 1)

Quá trình tạo khuôn trải

qua các bước sau:

- Tạo mô hình khuôn,

file Mould.mfg

- Cắt khuôn, gồm tạo

mặt phân khuôn và cắt khối

khuôn thành 2 nửa theo mặt

phân khuôn

- Tạo các chi tiết độc

lập chứa mô hình của các nửa

- Tách khuôn

- Thử tạo lại chi tiết được ép từ khuôn mới tạo ra

1 Tạo mô hình khuôn

Mô hình khuôn biểu diễn khối khuôn, được

tạo trên cơ sở chi tiết mẫu (Reference Model)

Khởi tạo file mô hình, từ thanh menu

chọn File ⇒ New Trong hộp thoại New

(hình 2), chọn Manufacturing ⇒ Mold

Nhập tên file, ví dụ Mould ⇒ OK

Bước tiếp theo là gọi chi tiết mẫu

Trong Menu Manager, chọn Mold Model

⇒ Assemble ⇒ RefModel Trong hộp thoại

Open vừa hiện ra, chọn tên file Cover.prt

Pro/E hỏi tên file mô hình và gợi ý tên mặc

định là Mould_Ref Có thể nhập tên khác,

nhưng đơn giản là chấp nhận Trên màn hình

hiện ra mô hình chi tiết mẫu Hình 2: Gọi chức năng Mold

Khối khuôn sẽ được tạo trên cơ sở chi tiết mẫu và bao ra ngoài chi tiết mẫu Nếu đã có sẵn file mô hình khối khuôn thì có thể dùng chức năng lắp ráp để lắp nó

với mô hình chi tiết Trong Menu Manager, chọn Assemble ⇒ Workpiece để

chèn khối khuôn vào và dùng các ràng buộc để lắp chúng với nhau

Vì chúng ta chưa có sẵn khối khuôn nên phải tạo ra nó ngay trong mô hình hiện thời

Trong Menu Manager, chọn Mold Model ⇒ Create ⇒ Work Piece ⇒

Manual Để đáp lại yêu cầu nhập tên phôi, nhập Cover-W ⇒ OK

Chọn Creat features

trong hộp thoại Creation

Options chọn OK Trên

Menu Manage ⇒ Solid ⇒

Protrucsion ⇒Extrude,

solid ⇒ Done Ta vào môi

trường tạo khối quen thuộc

Vào sketch, chọn mặt chuẩn

DTM2 làm Sketch Plane và

các mặt chuẩn khác sao cho Hình 3: Sketch đường biên của khuôn

vị trí của mô hình như hình 3 Phác thảo Rectangle bao ra ngoài chi tiết và ghi kích thước như trong hình Sau khi tạo xong chữ nhật, tạo solid bằng cách chọn nhập 80 cho chiều cao khối khuôn

Kết quả, tạo ra được hộp

khuôn có kích thước 235 x

140 x 80 bao quanh chi tiết và

được lắp chính xác với chi tiết

mẫu (hình 4)

Khuôn bây giờ đang

còn là một khối có chi tiết lắp

bên trong Để tạo ra các nửa

khuôn, phải cắt khối khuôn

thành 2 nửa và tách chúng ra

Từ đó, chúng ta sẽ tạo các chi

tiết nửa khuôn độc lập Hình 4: Mô hình lắp khuôn với chi tiết mẫu

2 Cắt khuôn

Trong bước này chúng ta sẽ cắt khối khuôn thành 2 phần tại vị trí mặt phân khuôn để từ đó tạo ra các chi tiết nửa khuôn

2.1 Tạo mặt cắt

Mặt cắt là một Feature đóng vai trò "lưỡi dao", cắt qua khối khuôn để tạo ra mặt phân khuôn Mặt phân khuôn phức tạp được tạo nhờ Split Line, tương tự kỹ thuật tạo mặt cắt gẫy trong Drawing Trong trường hợp này chúng ta dùng mặt

cắt đơn giản nhất, là một mặt phẳng

Manager, mục Mold,

chọn Parting Surf ⇒

Creat, nhập tên cho mặt

cắt, ví dụ Split-Line ⇒

OK Tiếp theo, chọn Add

⇒ Flat, chọn mặt DMT2

làm Sketch Plane và mặt

chuẩn khác để được định

hướng Sketcher như trong Hình 5: Sketch Palne để vẽ mặt phẳng cắt

hình 5 Chọn Geom Tool ⇒ Use Edge, chọn 4 cạnh bao của hộp khuôn ⇒

Done Sel ⇒ OK

Sau khi kết thúc

Sketch, bấm OK, mặt phân

khuôn được hình thành, có

màu vàng như trong hình 6

Tuy mặt phân khuôn đã

được tạo ra nhưng khối

khuôn vẫn chưa được cắt

Nhiệm vụ tiếp theo của

chúng ta là cắt khối khuôn

thành 2 nửa tại vị trí mặt

phân khuôn Hình 6: Mặt phân khuôn được tạo ra

2.2 Cắt khuôn

Trong bước này chúng ta sẽ dùng mặt phân khuôn vừa được tạo ra để cắt

khối khuôn thành 2 nửa Trong Menu Manager ⇒ Mold, chọn Mold Volume

⇒ Split ⇒ Two Volumes | All Wrkpcs | Done ⇒ Chọn mặt phẳng phân khuôn

vừa tạo (nếu cần thì dùng Query Sel) ⇒ OK Pro/E đưa ra danh sách các khối sẽ

được tách độc lập với nhau, gồm 3 khối (Island) Nếu di chuột qua từng mục

trong danh sách các Island, chúng ta sẽ thấy khối vật liệu tương ứng đổi màu Đó

là 2 nửa khối khuôn được tách tại mặt phân khuôn và một khối vật liệu nằm trong lòng chi tiết mẫu, mà Pro/E chưa biết ghép khối thứ 3 vào nửa trên hay nửa dưới Chúng ta sẽ ghép khối thứ 3 vào nửa khuôn dưới

Để trả lời dòng nhắc Check mark islands to be

included in the first volume (nghĩa là đánh dấu các island

để đưa vào nửa khuôn thứ nhất), đánh dấu vào Island1 và

Island3 rồi chọn Done Sel ⇒ OK Nhập tên cho một khối

là Mould-Bot, khối kia là Mould-Top Mô hình bây giờ

chuyển sang màu hồng

Khối khuôn đã được chia làm 2 nửa, nhưng còn được

lưu dưới dạng tập hợp các bề mặt Cần chuyển chúng thành

Solid

3 Tạo các chi tiết nửa khuôn

Trong Menu Manager, chọn

Mold Comp ⇒ Extract Hộp thoại

Create Mold Component đưa ra 2

đối tượng bề mặt tương ứng với 2

nửa khuôn, là Bot và

Mould-Top Bấm phím để chọn cả hai

⇒ OK

Pro/E chuyển hai đối tượng trên thành

2 chi tiết độc lập, ghi ra file Sau này chúng

ta có thể sử dụng chúng vào các việc khác,

ví dụ gia công Chúng ta có thể nhận ra

chúng trong Model Tree như hình bên

Trong mô hình lắp ráp MOULD.ASM,

chúng ta thấy có 4 bộ phận:

- MOULD_REF_1.PRT: Chi tiết mẫu

- COVER-W.PRT: Khối khuôn được tạo lúc đầu

- MOULD-BOT.PRT: Nửa dưới khuôn

- MOULD-TOP.PRT: Nửa trên khuôn

Chúng ta có thể cho ẩn những đối tượng không cần thiết bằng cách bấm phím trên thanh công cụ Hộp thoại Blank - Unblank hiện ra, cho phép ẩn,

hiện các đối tượng (hình 7) Trong các Component, chọn chi tiết COVER-W, ấn phím Blank dưới đáy hộp thoại cho ẩn Chọn , cho ẩn mặt cắt khuôn Sau các bước trên, chỉ còn 2 nửa khuôn và chi tiết mẫu được hiện trên mô hình Khuôn và chi tiết mẫu vẫn còn nằm chung trong một khối (hình 8) Để dễ dàng quan sát, chúng ta có thể tách chúng ra Điều đó được thực hiện nhờ công cụ tách khuôn của Pro/E

Hình 7: Hộp thoại ẩn - hiện Hình 8: Khuôn chưa được mở

4 Tách khuôn

Trong Mold của Menu Manager, chọn Mold Opening ⇒ Define Step ⇒

Define Move và chọn nửa khuôn trên cho chuyển dịch Chọn một cạnh thẳng đứng

làm phương chuyển dịch và nhập khoảng dịch là 100 Làm tương tự với nửa dưới

khuôn Xong, kích Explode để tạo ra trạng thái mở khuôn như trong hình 9-a Nếu chọn lại Done/Return thì khuôn trở lại trạng thái đóng như ban đầu

Đến đây, khuôn đã được thiết kế xong, có thể đưa 2 nửa khuôn đi gia công

Mở menu File ⇒ Save để ghi lại kết quả ra file Mould.mfg Sau này muốn mở lại, chọn File ⇒ Open, chọn file Mould.mfg Chọn Mold Opening để mở

khuôn Cũng có thể mở các file độc lập để xem hoặc xử lý tiếp theo

5 Thử khuôn

Chúng ta có thể thể tạo ra chi tiết nhờ khuôn vừa thiết kế Trong Menu

Manager, chọn Molding ⇒ Create ⇒ Nhập tên chi tiết, ví dụ Molded Cover

Có thể nhìn thấy tên chi tiết mới tạo ra trong Model Tree Có thể mở file mô hình

chi tiết này như trong hình 9, phía trên Tất nhiên chúng ta chưa hề tạo ra đường

dẫn nhựa vào và đường thoát khí ra nên chi tiết đúc không thể có 2 râu như trong

hình Bạn đọc tự tạo ra các lỗ đó trong nửa khuôn dưới và thử đúc lại lần nữa

(a) (b)

Hình 9: Trạng thái mở khuôn (hình a) và chi tiết được đúc (hình b)