Thiết Kế Khuôn Trên Inventor - 123doc

Trong những năm gần đây,chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽ của phần mềm cơ khí trong việc ứng dụng thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa.Một số phần mềm nổi tiếng như proengineer wifi 4.0 , Catia VR15.7, Unigrafic NX6,Inventer 8,Solidworks 2009…Trong các phần mềm nổi tiếng kể ở trên chúng em chọn phần mềm inventor professional 2017 ( phần mềm khá nổi tiếng của autodesk) để thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa vì Phần mềm này có ưu điểm là giao diện đẹp, thân thiện, khả năng thiết kế nhanh hơn các phần mềm khác rất nhiều nhờ vào sự xắp xếp và bố trí các toolbar một cách có hệ thống và hợp lý.Thiết kế cơ khí, tạo khuôn, thiết kế kim loại tấm… nói chung, về các chức năng này thì Solidworks tỏ ra có không thua kém Catia, unigraphics thậm chí còn hay hơn và tốt hơn, bởi lẽ nó chỉ chuyên về những lĩnh vực đó, cùng với người anh em Catia của mình, inventor trở thành một trong những phần mềm nổi tiếng thế giới của hãng autodesk.Đề tài của chúng em là một đề tài có tính ứng dụng thực tiển cao vì thế chúng em đã chọn nguyên cứu để đi sâu vào lĩnh vực này.Mục tiêu của đề tài không những phục vụ cho tham khảo cho các bạn sinh viên sau này mà còn có thể úng dụng thực tế để gia công một số sản phẩm của ngành khuôn mẫu.Do sự phát triển về ngành khuôn mẫu nước ta còn chưa cao cộng với thực tiễn chúng em chưa được va chạm nhiều nhưng chúng em đã hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp của mình.

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

Gọi lệnh:Moldel/Create /Extrude

Thẻ Extents chọn Dimention

Khoảng extrude 20

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

8

2 Trình tự thiết kế

¾ Bước 1:Gọi sản phẩm cần ép phun

Gọi lệnh: Mold Layout/Plastic Part

Sau khi khởi động trình ứng dụng Mold Design,sử dụng lệnh Mold Layout/Plastic Part

để lấy chi tiết cần thiết kế khuôn

¾ Bước 2:Xác định hướng mở khuôn

Gọi lệnh: Mold Layout/Adjust Orientation

Nhấn Flip Moldable Part/Done

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

9

¾ Bước 3: Đặt vật liệu cho sản phẩm

Gọi lệnh Mold Layout/Select Material

Chọn vật liệu là Polystyren(PS)

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

10

¾ Bước 4: Tìm vị trí miệng phun

Gọi lệnh: Core/capvity/Gate Location

Sau khi thực hiện lệnh hộp thoại Gate Location xuất hiện chọn thẻ Suggest,nhập số

miệng phun là 1 và nhấn Start phần mềm sẽ phân tích(hình 4.1) và gợi ý vị trí đặt

miệng phun thích hợp nhất và cho kết quả(hình 4.2),nhấn OK và xoay sản phẩm ta sẽ

thấy vị trí này

Hình 4.1: Quá trình phân tích vị trí Hình 4.2: Kết quả phân tích vị trí đặt

Miệng phun Miệng phun

Để phù hợp với hướng mở khuôn ta chọn lại vị trí miệng phun bằng tay.Từ trình duyệt

Mold Deign/ SWITCH SHELL /Gate Location,nhấn chuột phải lên Gate location

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

11

1,chọn Edit Feature.Chọn vị trí đặt miệng phun và nhập các thông số như hình 5, vị trí

miệng phun hiện lên

Hình 4.3 Đặt vị trí miệng phun

¾ Bước 5: Thiết lập quy trình khuôn

Gọi lệnh: Core/cavity/Part Process settings

Thẻ Suggest nhấn Start phần mềm sẽ thực hiện quá trình phân tích các thông số này

Hình 6.1 Quá trình phân tích Hình 6.2 Kết quả phân tích

Kết quả phân tích cho thấy với vật liệu Polystyren(PS) :

Nhiệt độ khuôn là 35.6 °C

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

12

Nhiệt độ nóng chảy của nhựa là 255°C

Thời gian phun là 0.38s

¾ Bước 6:Phân tích quá trình điền đầy của chi tiết

Gọi lệnh: Core/Cavity/Part Fill Analysis

Nhấn Start phần mềm sẽ thực hiện quá trình phân tích và thông báo kết quả

Hình 7.1 Quá trình phân tích Hình 7.2 Kết quả phân tích

Kết quả phân tích thông báo rằng chi tiết được điền đầy dễ dàng và cho ra các thông số

phun như hình 7.2

¾ Bước 7: Nhân độ co cho chi tiết

Gọi lệnh: Core/Cavity/Part Shrinkage

Thẻ Set/Coordinate System chọn Part_CSYS

Thẻ Succgest nhấn Start Sau khi nhân ta thấy chi tiết lớn hơn một chút

Khi phân tích xong nhấn OK

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

13

Hình 7.1 Quá trình phân tích Hình 7.2 Kết quả phân tích

¾ Bước 8:Xem lại kết quả đối với một sản phẩm

- Thời gian điền đầy

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/Switch shell (tên sản phẩm)/Results/fill nháy

đúp chuột vào fill time

- Dòng chảy nhựa

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/Switch shell (tên sản phẩm)/Results/fill, nháy

đúp chuột vào Plastic flow

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

14

- Độ tin cậy của sự điền đầy

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/Switch shell (tên sản phẩm)/Results/fill, nháy

đúp chuột vào Confidence of fill

-Chất lượng dự kiến của sản phẩm

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

15

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/Switch shell (tên sản phẩm)/Results/fill, nháy

đúp chuột vào Quality Prediction

-Kiểm tra rỗ khí

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/Switch shell (tên sản phẩm)/Results/fill, nháy

đúp chuột vào Air traps

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

16

-Kiểm tra đường hàn

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/Switch shell (tên sản phẩm)/Results/fill, nháy

đúp chuột vào Weld lines

-Độ co thể tích khi phun

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

17

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/Switch shell (tên sản

phẩm)/Results/Shrinkage, nháy đúp chuột vàoVolumetric shrinkage at time

¾ Bước 9:Đặt phôi cho chi tiết

Gọi lệnh: Core/Cavity/Define Workpiece Setting

Sau khi gọi lệnh phần mềm sẽ tự xác định kích thước phôi.Thay đổi kích thước phôi

Z+ =20.917 ,Z- =35.OK

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

18

Hình 8

¾ Bước 10: Tạo các bề mặt khuyết trên chi tiết(hình 9)

Gọi lệnh: Core/Cavity/ Create Patching Surface,chọn All Lower

¾ Bước 11:Tạo mặt phân khuôn

Gọi lệnh: Core/Cavity/Create runoff Surface

Bỏ mặt phân khuôn mặc địnhvà chọn lại mặt phân khuôn như hình 10

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

19

Hình 10

¾ Bước 12:Tách khuôn

Gọi lệnh : Core/Cavity/Generate Core and Cavity

Phần mềm thông báo “No problem detected”(không phát hiện ra vấn đề nào).Vậy ta có

thể dùng mặt phân khuôn này

¾ Bước 13:Tạo khuôn trên và khuôn dưới

Gọi lệnh: Core/Cavity/Create Core and Cavity,OK

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

20

Hình 12

Nhấn Finish Core/Cavity

¾ Bước 14: Tạo mảng chi tiết

Với 4 lòng khuôn ta buộc phải tạo mảng chi tiết.Từ Mold Layout/Pattem,chọn thẻ

Rectangular/X balance với:

X Direction =2

YDirection= 2

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

22

-Tạo kênh dẫn phụ

Gọi lệnh: Mold Layout/ Runner

Thẻ Section type chọn Trapezoid,đánh dấu Capvity side.cột Cold Slug Position chọn

none Và nhập các thông số như hình 14.2

-Tạo kênh dẫn chính:Làm tương tự như trên nhưng thay đổi các thông số như hình

14.3

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

23

¾ Bước 16: Thiết kế miệng phun

Gọi lệnh:Mold Layout/Gate

Thẻ Type chọn Edge

Thẻ Placement chọn one Point

Nhập góc quay miệng phun la 90°

Click Cavity side

Click Copy to All Pockets

Các thông số của miệng phun nhập như hình vẽ

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

24

¾ Bước 17:Thiết kế đuôi nguội chậm

Gọi lệnh:Mold Layout/Cold Well

Thẻ Type chọn Taper

Thẻ Position/Poin chọn điểm giữa của kênh dẫn chính,nhập Scale =0

Thẻ Profile nhập các thông số như hình dưới.OK

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

25

¾ Bước 18:Tạo các chi tiết cơ bản của khuôn

Gọi lệnh:Mold Assembly/Mold Base

Thẻ Standard:Vendor and Type chọn FUTABS SA-S

Size chọn 450mm x 450mm

Click vào Customze

Click vào mũi tên bên phải phía trên hộp thoại để mở thẻ Component

Nháy đúp vào SA-S-AP 450X450X60,chọn H=50

Nháy đúp vào SA-S-BP450x450x60,chọn H=35,OK

¾ Bước 19:Thiết kế chốt đẩy

Gọi lệnh: Mold Assembly/Ejector

-Trang Design:+Thẻ Type chọn DME AH.Click Eject Plastic Part

+Thẻ Placement chọn 4 vị trí đặt chốt đẩy như hình dưới

Nhập đường kính chốt đẩy là 3 mm.chiều dài 200 mm

-Trang Claerance nhập: CH =7,CEB=4,CB=4.OK

Click mũi tên phía dưới bên phải nhập các thông số như sau

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

26

¾ Bước 20: Thiết kế chốt đẩy kênh dẫn nhựa

Gọi lệnh: Mold Assembly/Ejector

-Trang Design: +Thẻ Type chọn DME AH,Click Eject Runer System

+Thẻ Placement/Place Ejectors chọn điểm giữa của kênh dẫn chính

+nhập đường kính d=3mm,chiều dài L=200mm

-Trang Clearance nhập CEP =4,CB=4,OK

¾ Bước 21: Thiết kế bạc cuống phun

Gọi lệnh:Mold Assembly/Sprue Bushing

Thẻ Type chọn DME AGN

Thẻ Placement Chọn Linear

Thẻ Offset nhập Z=-20

Chọn L=76,các thông số còn lại giữ nguyên như mặc định

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

27

¾ Bước 22:Thiết kế vòng định vị

Gọi lệnh: Mold Assembly/Locating Ring

Thẻ Type chọn DME DHR 21-Type A

Các thông số còn lại giữ nguyên như mặc định

¾ Bước 23: Thiết kế thiết bị khóa

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

28

Gọi lệnh: Mold Assembly/Lock set

Thẻ Type chọn DME FW 45.Click Lock Mold Base

Các thông số chọn như hình vẽ

Click Symmetrical Placement

¾ Bước 24:Tạo hốc phôi

Gọi lệnh:Mold Assembly/Workpiece Pocket

Thẻ Pocket type chọn Wire Cut Clearance.OK

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

29

¾ Bước 25:Thiết kế hệ thống làm nguội

Gọi lệnh:Mold Layout/Colling Channel

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

30

Các kênh làm nguội 6,7,8 tại thẻ Extents chọn Distance và nhập độ dài kênh là 320

¾ Bước 26:Chèn đầu nối

Gọi lệnh: Mold Assembly/Cooling Components

Thẻ Type chọn DME N(N 6-1-8 A SERIE),OK

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

31

Các đầu nối còn lại làm tương tự

¾ Bước 27:Chèn các bu lông cho thiết bị khóa và vòng định vị

Gọi lệnh: Click chuột phải giữa màn hình chọn Place from content center…

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

32Các bu lông còn lại làm tương tự

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

33

¾ Bước 28: Kiểm tra lại

Sau khi quá trình thiết kế hoàn thành ta phải tiến hành kiểm tra lại xem sản phẩm sản

xuất ra có đạt chất lượng như yêu cầu hay không

-Đặt lại các thông số hệ thống

Gọi lệnh: Mold Layout/Mold Process seting

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

34

-Phân tích quá trình điền đầy

Gọi lệnh:Mold Layout/Mold Fill Analysis

Sau khi phân tich Moldflow cho ra kết quả và thông báo chi tiết có thể được điền đầy

dễ dàng

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

35

-Nhân độ co cho tất cả các sản phẩm

Gọi lệnh:Mold Layout/Mold Shrinkage

¾ Bước 29:Phân tích Các quá trình với Moldflow

-Thời gian điền đầy

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/Results/Fill nháy đúp chuột vào Fill time

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

36

Vùng có màu xanh da trời là vùng được điền đầy đầu tiên, vùng có máu đó là vùng

được điền đầy cuối cùng Sau thời gian 0.4530 giây sản phẩm được điền đầy hoàn

toàn

- Dòng cháy của nhựa khi điền đầy

Gọi lệnh: Từ trình duyệ Mold design/ Results/Fill nháy đúp chuột vào Plastic flow

Đây là sản phẩm sau khi điền đầy

- Độ tin cậy của sự điền đầy

Gọi lệnh: Từ trình duyệ Mold design/ Results/Fill nháy đúp chuột vào confidence of

fill

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

37

Vùng có màu đó là vùng khó điền đầy nhựa, vùng có màu xanh là vùng dễ điền đầy

Theo hình trên ta thấy chỉ xuất hện màu xanh vậy chi tiết được điền đầy tốt

- Dự kiến chất lượng sản phẩm

Vùng màu vàng cò chất lượng chấp nhận được, vùng màu xanh có chất lượng tốt

- Kiểm tra rỗ khí

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

38

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/ Results/Fill nháy đúp chuột vao Air traps

Những đường màu tím là những nơi có khá năng bị rỗ khí

- Kiểm tra đường hàn

Gọi lệnh: Từ trình duyệ Mold design/ Results/Fill nháy đúp chuột vào Weld lines

Sản phẩm có thế bị đường hàn ở một sổ nơi

SVTH : 01 Nguyễn Hoàng GVHD: Th.s.Phạm Đình Quang

02 Nguyễn Văn Phú

39

- Độ co thế tích khi phun

Gọi lệnh: Từ trình duyệt Mold design/ Results/shrinkage nháy đúp chuột vào nháy đúp

chuột vào Volumetric shrinkage at time