Creo Parametric phần mềm CAD/CAM tiếng công ty Parametric Technology Corporation (PTC) Đây phần mềm chuyên nghiệp lĩnh vực thiết kế gia cơng khn mẫu Creo Parametric giao tiếp với phần mềm khác như: AutoCAD, Mechanical Desktop, Moldflow, Visi, … Creo Parametric dễ dàng thao tác sử dụng với giao diện đẹp mắt, mang tính khoa học, hợp lý thân thiện Creo Parametric có khả thiết kế sản phẩm từ đơn giản phức tạp Các chi tiết thiết kế Creo Parametric tồn dạng tham số Vì vậy, dễ dàng thay đổi, chỉnh sửa được, tất liệt kê Model Tree hiển thị với hình thiết kế chi tiết
Thiết kế sản phẩm
Tiến hành vẽ sản phẩm bằng phần mềm Creo 5.0
Bước 1 : nhấn đúp vào biểu tượng phần mềm trên thanh công cụ chon New part chọn tên chi tiết tích bỏ chọn use default template mmns_part_solid
Bước 2 : Trên giao diện chính, chon mặt phẳng top chọn lệnh vẽ như hình dưới ok
Bước 3 : sketch vừa tạo được
Bước 4: Tiếp tục chọn và vẽ như hình dưới
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Bước 5: Chọn lệnh và điều chỉnh thông số như hình:
Bước 6: Dùng lệnh và điều chỉnh 1˚ như hình dưới
Bước 7: Sử dụng lệnh và chọn các cạnh như hình vẽ với biên dạng là 5mm
Bước 8: Sử dụng lệnh với bề dày thành là 2.25mm
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Bước 9: Sử dụng lệnh và để tạo biên dạng như hình dưới
Tiếp tục dùng lệnh và lệnh để bo góc cho sản phẩm
Bước 10: Vẽ và dùng lệnh để tạo biên dạng như hình dưới
Bước 11: Vẽ và dùng lệnh để tạo biên dạng như hình dưới
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Sau đó, dùng lệnh và lệnh để tạo biên dạng như hình
Ta được sản phẩm hoàn thiện:
Vật liệu, khối lượng và thể tích của sản phẩm
Để đo được khối lượng và chọn vật liệu được ở trong Creo 5.0 Ta thực hiện các bước sau:
Bước 1: Chọn File => Prepare => Molde Preperties => Chọn Change ở ô Material để thay đổi vật liệu => Nhấn Ok
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Bước 2: Chọn Analysic trên thanh công cụ => Nhấn Mass Properties để đo được khối lượng và thể tích
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Kết quả đo được đạt với yêu cầu thiết kế
Bề dày của sản phẩm
Sản phẩm có bề dày thành đều nhau là 2.26125mm Ý nghĩa cảu việc kiểm tra:
Bề dày sản phẩm có ảnh hưởng lớn đến độ cứng vững, tính cách điện, khả năng chịu nhiệt, thẩm mỹ và giá thành Tuy nhiên, việc thiết kế chi tiết quá dày cần được tránh để đảm bảo hiệu quả và tính thẩm mỹ của sản phẩm.
Khi tăng bề dày thành sản phẩm, thời gian chu kỳ nguội cũng sẽ tăng lên Đối với sản phẩm nhựa ép phun, việc làm nguội đủ trước khi lấy ra khỏi khuôn là rất quan trọng để tránh bị méo mó Sản phẩm có bề dày lớn cần thời gian làm nguội lâu hơn Theo lý thuyết, thời gian chu kỳ tỉ lệ với bình phương bề dày, do đó sản phẩm càng dày thì thời gian chu kỳ càng dài, dẫn đến năng suất giảm và giá thành sản phẩm tăng.
-Thứ hai, tiết diện quá dày sẽ tạo nên bọng rỗng, túi khí và vết lõm
Để đảm bảo chất lượng và thẩm mỹ cho sản phẩm, nên duy trì bề dày đồng đều Nếu cần thay đổi bề dày, cần lưu ý rằng nhựa (keo) sẽ chảy theo hướng có cản trở dòng nhỏ nhất, dẫn đến dòng chảy không đều Điều này có thể ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình điền đầy khuôn và chất lượng bề mặt sản phẩm.
Trong trường hợp không thể tránh khỏi việc sử dụng các chi tiết có bề dày khác nhau, việc thiết kế đoạn chuyển tiếp là rất cần thiết để đảm bảo chức năng sản phẩm Đoạn chuyển tiếp nên có chiều dài gấp ba lần bề dày của phần mỏng hơn, nhằm mục đích giảm thiểu ứng suất tập trung.
-Tùy vào sản phẩm,thường sản phẩm sẽ có bề dày trong khoảng từ (0,5 – 5) (mm)
Góc thoát khuôn của sản phẩm
Trong thiết kế chế tạo khuôn mẫu, đối với các khuôn có lõi ngắn hoặc lòng khuôn nông (dưới 5 mm), góc côn tối thiểu cần đạt là 0.25° mỗi bên Khi chiều sâu lòng khuôn và lõi tăng từ 1 đến 2 inch (25.4 ÷ 50.8 mm), góc côn nên tăng lên 2° mỗi bên Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa góc vát và chiều sâu vát giúp xác định góc vát hợp lý, hoặc có thể sử dụng công thức tính toán để tìm ra giá trị chính xác.
Để dễ dàng tháo sản phẩm khỏi lòng khuôn, góc thoát khuôn β được tính toán là 1˚43' với tanβ = 3.63/120.7 = 0.03 Cả mặt trong và mặt ngoài của sản phẩm cần có độ côn nhất định theo hướng mở khuôn.
Theo công thức tính góc thoát khuôn theo chiều cao của sản phẩm.
Hệ số co rút của sản phẩm
Ý nghĩa của hệ số co rút:
Độ co rút nhựa, hay tỷ lệ co rút nhựa, là yếu tố quan trọng hàng đầu trong thiết kế khuôn nhựa Hiện tượng này xảy ra khi thể tích vật lý của nhựa thay đổi từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn Đối với khuôn ép nhựa, độ co rút của nhựa là quá trình biến đổi thể tích sản phẩm trước và sau khi làm mát.
Mức độ co rút trong khuôn ép nhựa phụ thuộc vào các thông số vật lý của nhựa và kinh nghiệm của người thiết kế khuôn Để sản xuất sản phẩm bằng công nghệ ép phun, người thiết kế cần tạo lòng khuôn lớn hơn kích thước sản phẩm mong muốn một tỷ lệ nhất định, nhằm đảm bảo sản phẩm sau khi ép ra sẽ co lại đúng kích thước yêu cầu.
-Độ co ngót nhựa nói chung thường dao động từ 2/1000 – 20/1000
-Đối với sản phẩm nắp motor nhựa ta chọn độ co rút : 0.005
Tách khuôn
6.1/ Chuẩn bị Định thư mục làm việc
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Tạo môi trường làm việc mới =>điều chỉnh như hình=>OK Đưa chi tiết cần làm khuôn vào môi trường MOLD
Chọn sản phẩm và điều chỉnh để đưa chi tiết vào môi trường khuôn
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Tạo phôi (tự động hoặc thủ công) có kích thước phù hợp => OK
Tính toán độ co rút với giá trị là 0.005 => OK
Click icon trên thanh công cụ Mold/Cast Manufacturing hoặc vào menu Insert > Silhouette Curve…
Trong cửa sổ SILHOUETTE CURVE, bạn có thể nhấn Click Preview để quan sát một đường curve bao quanh chi tiết, được gọi là đường Silhouette curve Lưu ý rằng những đường curve này không liên tục.
Click vào tùy chọn Loop Selection Chuyển sang thẻ Chain trong hộp thoại Loop
Khi lựa chọn tên một đường curve trong thẻ Chain, nó sẽ hiển thị màu xanh trên màn hình Hãy chọn tất cả 8 đường curve có vị trí Upper như hình minh họa, sau đó nhấn nút để chuyển chúng sang vị trí Lower.
Click OK để đóng hộp thoại Loop Selection và click Preview để coi thử kết quả
Click OK để hoàn tất việc tạo đường SILHOUETTE CURVE
6.3/ Tạo mặt phân khuôn Skirt
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Click chọn và chọn lệnh Skirt Surface
Xuất hiện cửa sổ Skirt Surface và Menu Manager > CHAIN > Feature Curve Chọn đường Silhouette curve vừa tạo khi nãy và click Done để kết thúc việc lựa chọn
Click Preview trong cửa sổ Skirt Surface để xem thử kết quả => OK
6.4/ Tách khuôn và xuất ra các tấm khuôn hoàn chỉnh
Chọn lệnh và click OK
Sau đó chọn lệnh để tách 2 hòm khuôn, click vào và chọn mặt phân khuôn vừa tạo được => OK
Tiếp tục chọn lệnh để tách rời 2 hòm khuôn, chọn như hình dưới => OK
6.5/ Tạo cổng phun cho sản phẩm
Click chọn lệnh => Chọn kiểu Round=> kích thước 6mm=> Select Path=> OK=> Default
Vẽ đường dẫn như hình=> OK
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Sau đó xuất hiện hộp thoại và chọn như hình => OK
Tiếp tục chọn lệnh và ấn Enter 2 lần Kiểm tra kết quả
6.6/ Mô phỏng mở lòng khuôn
Chọn lệnh => Define Step => Define Move => Chọn phần khuôn cần di chuyển => Chọn hướng di chuyển => Nhập khoảng cách cần di chuyển => Done => Return
Kết quả sau khi mô phỏng mở lòng khuôn
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
CAE tìm vị trí cổng phun nhựa tốt nhất
Ta dùng Creo để mô phỏng quá trình đặt miệng phun và chọn miệng phun ở vị trí phù hợp nhất.
Chọn vị trí cổng phun và CAE để kiểm tra đường hàn và vị trí tập trung bọt khí
Ta chọn vị trí cổng phun phù hợp nhất theo phần CAE đã mô phỏng ở phần trên
Kênh dẫn nhựa
Cuống phun là vị trí quan trọng nơi vật liệu được bơm vào khuôn, trong khi béc phun (đầu lò) của máy ép phun tiếp xúc với bề mặt cuống phun Điều này giúp sản phẩm và hệ thống rãnh dẫn dễ dàng thoát ra ngoài.
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu dưới sự hướng dẫn của Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn yêu cầu rằng cuống phun cần phải được vuốt từ 1.5 đến 3.5mm dọc theo chiều dài của cuống và phải được làm bóng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Cuốn phun thường được hình thành từ bên trong của một chi tiết gọi là bạc bơm keo Đường kính lỗ của đầu lò thường được thiết kế nhỏ hơn đường kính trong của bạc keo từ 0.125 – 0.75mm Thiết kế này đảm bảo rằng vật liệu chuyển từ đầu lò vào bạc keo một cách êm ái, không tạo ra điều kiện trượt và giảm áp, từ đó giúp sản phẩm có độ nén phù hợp và tránh khuyết tật trên bề mặt.
-Đường kính của cuống phun ở vị trí giao với hệ thống rãnh dẫn chính tới thiểu phải bằng hoặc lớn hơn đường kính hoặc độ sâu của rãnh
-Kích thước cuống phun phụ thuộc vào kích thước sản phẩm và đặc biệt là bề dày sản phẩm
Thông số cuống phun cho các loại nhựa
=>Dựa vào các yêu cầu trên,ta chọn ra 1 loại bạc keo theo tiêu chuẩn với đường kính cuống phun bên ngoài là 6mm
Khả năng tạo khuôn Rỗ khí Đường hàn Áp suất phun
Tỷ lệ lớp đông lạnh Độ co rút
Vector vận tốc chảy Ứng suất cắt tối đa
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Nhiệt độ Thời gian điền đầy
Dựa vào bảng trên, vì sản phẩm có bề dày 2.26mm nên ta chọn đường kính kênh làm nguội Dmm
Hệ thống thoát khí
Các kiểu thoát khí thường có trong khuôn nhựa:
+ Thoát khí qua rãnh thoát khí trên mặt phân khuôn
+ Thoát khí qua hệ thống đẩy trên khuôn
+ Thoát khí qua hệ thống hút chân không
+ Thoát khí qua hệ thống làm mát, insert, slide,…
Kênh thoát khí được đặt ở mặt phân khuôn là lựa chọn hàng đầu do dễ dàng trong việc gia công và vệ sinh Những rãnh này hoạt động như cầu nối giữa lòng khuôn và môi trường bên ngoài, giúp không khí thoát ra hiệu quả khỏi khuôn.
Tính toán thiết kế kênh thoát khí qua mặt phân khuôn vì nó rẻ tiền và dễ gia công
Do sản phẩm làm bằng nhựa ABS nên 0.0254 d 0.381 (mm)
Với các thông số W và l ta lấy theo khoảng kích thước thực tế:
Ta chọn l = 2(mm) và W= 12 (mm) cho sản phẩm khuôn nhựa
Hệ thống đẩy
Khoảng đẩy phải lớn hơn 5 ÷ 10 mm so với chiều cao sản phẩm lấy từ khuôn theo hướng tách khuôn Tránh làm khoảng đẩy quá dài, vì chốt đẩy nhỏ có thể khiến hệ thống đẩy trở nên yếu.
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Bề mặt sản phẩm = 60cm2 => chọn độ dày tấm đẩy = 30mm
Kích thước của chốt đẩy phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm, đường kính phải lớn hơn 3 mm, trừ khi điều đó cần thiết cho sản phẩm
Phần đỉnh của chốt đẩy lý thuyết nên nằm ngang bằng với lòng khuôn, nhưng thực tế có thể chênh lệch từ 0,05 đến 0,1 mm Để đạt hiệu quả tối ưu, nên đặt phần đỉnh thấp hơn khoảng 0,02 đến 0,04 mm.
Thiết kế cơ cấu mở các phân khuôn mặt bên
Thiết kế hệ thống khóa gài bên cho bộ khuôn
Thiết kế các chi tiết tiêu chuẩn và lắp ráp bộ khuôn hoàn chỉnh
Vòng định vị và bu long giữ
Bạc dẫn hướng và trục dẫn hướng
Thực tập thiết kế chế tạo khuôn mẫu GVHD: Th.s Huỳnh Đỗ Song Toàn
Lắp ráp bộ khuôn hoàn chỉnh
Gia công lòng khuôn
Thiết lập quy trình công nghệ :
B1: Dạng sản xuất : khuôn ép nhựa => sản xuất hàng loạt
B2: Chọn phôi và phương pháp chế tạo : vì sản phẩm có kích thước 170x160x160 nên ta lựa chọn phôi có kích thước 180x170x170
Vì phôi gia công là biên dạng hỗn hợp phức tạp nên ta chọn phương pháp gia công: CNC
B4: Xác định thứ tự nguyên công:
NC1: Gá phôi lên máy phay
NC2: Phay các mặt đầu về kích thước 170x160x160
NC3: Gá phôi lên máy phay CNC
NCN: Gỡ sản phẩm đã gia công
