Tài liệu Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật cad cam trong thiết kế chế tạo khuôn mẫu

  • Số trang: 139 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 149 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

ĐẠI HỌC THÁI NGUYấN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐHKT CÔNG NGHIỆP *** Độc lập - Tự do - Hạnh phỳc -----------o0o----------- THUYẾT MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐỀ TAI: NGHIấN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT CAD/CAM TRONG THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUễN MẪU Học viên : Nguyễn Quý Trọng Lớp : K12- CTM Chuyên nghành : Cụng nghệ Chế tạo mỏy Ngƣời HD Khoa học: PGS.TS. Tăng Huy Ngày giao đề tài Ngày hoàn thành KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC : 01/11/2010 : 30/9/2011 NGƢỜI HƢỚNG DẪN PGS.TS.Tăng Huy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -1- HỌC VIEN Nguyễn Quý Trọng http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC MỤC LỤC Trang: 2 LỜI CAM ĐOAN 6 LỜI CẢM ƠN 7 CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 8 HỆ THỐNG DANH MỤC VÀ CÁC HÌNH VẼ 10 PHẦN MỞ ĐẦU 13 CHƢƠNG 1: ĐẶC ĐIÊM CỦA NỀN CÔNG NGHIỆP CHẾ TẠO KHUÔN MẪU VÀ VẬT LIỆU NHỰA ÉP PHUN 15 1.1.Đặc điểm của nền công nghiệp chế tạo khuôn mẫu. 1.1.1. Đặc điểm của quy trình chế tạo khuôn mẫu theo công 15 nghệ truyền thống. 1.1.2. Đặc điểm của quy trình chế tạo khuôn mẫu theo công 16 nghệ CAD/CAM/CNC. 1.1.3. Đặc điểm của công nghệ sản xuất khuôn mẫu ở Việt 17 Nam 1.2. Vật liệu nhựa ép phun 18 1.2.1. Giới thiệu về Polymer 18 1.2.2. Phân loại 18 1.2.3. Đặc tính của một số loại nhựa thông dụng 19 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -2- http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.2.4.Công nghệ điển hình trong gia công nhựa 22 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CAD/CAM/CNC 23 2.1.Giới thiệu chung tình hình trong nước và quốc tế . 23 2.2. Giới thiệu về CAD/CAM/CNC 26 2.2.1. Các thuật ngữ 28 2.2.2 Tích hợp CAD và CAM 29 2.2.3. Các phương án triển khai kết nối liên thông CAD-NC 37 2.2.4. CAD/CAM thông minh 40 2.3 Kết luận: 40 CHƢƠNG 3: CƠ SỞ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN MẪU 42 ÉP PHUN NHỰA. 3.1. Các vấn đề quan tâm khi thiết kế khuôn. 42 3.2. Máy ép phun. 42 3.2.1. Cấu tạo chung. 42 3.2.1.1. HÖ thèng hç trî Ðp phun. 43 3.2.1.2. HÖ thèng phun. 43 3.2.1.3. Hệ thống kẹp. 45 3.2.1.4. Hệ thống điều khiển. 45 3.2.1.5. Hệ thống khuôn (khuôn) 45 3.2.2. Chu kỳ ép phun. 46 3.2.3. Các thông số cơ bản của máy ép phun. 48 3.3. Chọn loại khuôn cho thiết kế. 49 3.3.1. Khuôn hai tấm. 49 3.3.2. Khuôn ba tấm. 51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -3- http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.4. Thiết kế lòng khuôn. 51 3.4.1. Số lòng khuôn. 51 3.4.2. Cánh bố trí lòng khuôn. 53 3.5. Thiết kế hệ thống dẫn nhựa 53 3.5.1.Cuống phun ( Sprue) 54 3.5.2. Các kênh dẫn (runners) 57 3.5.2.1. Kênh dẫn nguội 57 3.5.2.2. Kênh dẫn nóng (khuôn không kênh dẫn 61 3.5.3. Miệng phun cho kênh dẫn nguội. 64 3.6. Hệ thống dẫn hướng. 71 3.6.1. Chốt dẫn hướng. 71 3.6.2. Bạc dẫn hướng 71 3.7. Hệ thống làm nguội khuụn. 73 3.7.1. Các phương pháp làm nguội 73 3.7.1.1. Làm nguội bằng khí: 73 3.7.1.2. Làm nguội bằng nước hoặc hỗn hợp Ethylene 74 Glycol và nước 3.7.2. Thiết kế hệ thống làm nguội 75 3.7.2.1. Các bộ phận trong hệ thống 75 3.7.2.2. Những điều cần lưu ý khi thiết kế. 76 3.7.2.3. Kính thước kênh làm nguội cho thiết kế 78 3.7.2.4. Các chi tiết khuôn cần làm nguội. 78 3.7.2.5. Các kiểu bố trí kênh làm nguội: 80 3.7.2.6. Thời gian làm nguội 81 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -4- http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.8. Hệ thống đẩy. 82 3.8.1. Các hệ thống đẩy thường dùng. 82 3.8.1.1. Hệ thống đẩy dùng chốt đẩy. 83 3.8.1.2. Hệ thống đẩy dùng lưỡi đẩy 83 3.9. Hệ thống hồi 84 3.9.1. Chốt hồi có lò so 84 3.9.2. Chốt hồi tiêu chuẩn 85 3.9.3. Chốt đẩy dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi mở 86 CHƢƠNG 4: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PRO/ENGINEER WILDFINE VÀO THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN MẪU. 87 4.1. Giới thiệu về phần mềm Pro/Engineer Wildfire 3.0 87 4.2. Vật liệu chế tạo khuôn. 90 4.3. Quy trình thiết kế khuôn 91 4.4. Phân tích và thiết kế sản phẩm. 92 4.5. Phân tích chi tiết trên phần mềm Moldflow 97 4.6. Thiết kế lòng khuôn và lõi khuôn. 98 4.7. Thiết kế hoàn chỉnh bộ khuôn. 103 4.8. Tính tóan lực kẹp và chọn máy. 106 4.9. Quy trình công nghệ chế tạo lòng khuôn và lõi khuôn. 107 CHƢƠNG TRÌNH GIA CÔNG CNC 114 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 MỘT SỐ HÌNH ẢNH QUÁ TRÌNH LÀM THÍ NGHIỆM 119 BẢNG PHỤ LỤC MÁY ÉP NHỰA 120 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -5- http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong một công trình nào khác. Trừ các phần tham khao đã được nêu rõ trong luận văn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -6- http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Với tình cảm chân thành tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến lãnh đạo, khoa sau Đại học, khoa cơ khí trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp, và các thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Đặc biệt tôi xin chân thành cám ơn thầy giáo PSS-TS Tăng Huy đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện để đi đến hoàn thành bản luận văn này. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -7- http://www.lrc-tnu.edu.vn Tôi xin trân thành cám ơn ban lãnh đạo công ty TNHH khuôn mẫu Vạn Xuân và tổ đào tạo CNC trường Cao đẳng công nghiệp Việt Đức đã giúp đỡ trong quá trình hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tới bạn bè, đồng nghiệp đã tạo điều kiện, động viên giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Do trình độ và thời gian có hạn nên bản luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của thầy cô và đồng nghiệp để bản luận văn được hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn ! Thái nguyên, ngày 30 tháng 9 năm 2011 Nguyễn Quý Trọng CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT NC (Number Control) – Điều khiển số CNC (Computer Numerical Control) – Điều khiển số có sự trợ giúp của máy tính. MCU (Machine Control Unit) – Hệ điều khiển máy. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -8- http://www.lrc-tnu.edu.vn CAD (Computer Aided Design) – Thiết kế có sự trợ giúp của máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing) – Chế tạo có sự trợ giúp của máy tính CAE (Computer Aided Enginering) – Thiết kế có sự trợ giúp của máy tính CIM (Computer Intergrated Manufacturing) – Hệ thống sản xuất tích hợp. CAPP – Computer Aided Process Planning PHICS – Programers Hierarchica Graphic System GKS-3D- Graphic Kernel Syrtem CGI – Computer Graphic Metafile IGES – Initial Graphic Exchange Specification SET- Standard Exchange transport VDAFS- VAD- Flachenschnitt PDES – Produce Data Exchange Specification STEP – Standard For Exchange of Product Model Data CAD-NT-CAD – Normteile APT – Automatically Programmed Tools MAP – Manufacturing Automation Protocol TOP – Technical anh Office Protocol DNC - Direct Numerical Control PPC – Producition Planning Control PE – Polyetylen. PP- Polypropylene. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -9- http://www.lrc-tnu.edu.vn PS- Polystyrene. PA- Polyamide PVC- Polyvinylchlorire. PMMA- Polymethylmethacrylate. SAN- Styrene - acrylonit - copol. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -10- http://www.lrc-tnu.edu.vn HỆ THỐNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Quá trình chế tạo sản phẩm 25 Hình 2.2.Qua trình xử lý thông tin trong kỹ thuật CAD/CAM/CNC 28 Hình 2.3 – sơ đồ CIM 29 Hình 2.4 - Mức tiếp cận CAD/CAM với hệ phần cứng và phần mềm 30 Hình 2.5 - Nguyên lý của kỹ thuật CAD/CAM- CNC 31 Hình 2.6 – Hệ thống chuyển giao dữ liệu gián tiếp thông qua tệp trung gian. 33 Hình 2.7- Các giao diện dùng trong lĩnh vực cơ khí 34 Hình 2.8 - Quá trình truyền dữ liệu giữa hai hệ thống CAD/CAM A và B 35 Hình 2.9 - Các phương án triển khai kết nối liên thông CAD-NC 38 Hình 2.10- Sơ đồ chế tạo socket 39 Hình 2.11- Nguyên lý tạo mẫu nhanh. 40 Hình 2.12- Nguyên lý kỹ thuật ngược. 40 Hình 3.1- Khuôn hai tấm có kênhdẫn nguội 49 Hình 3.2- Kết cấu khuôn hai tấm 50 Hình 3.3- Khuôn hai tấm có kênh dÉn nóng 50 Hình 3.4- Kết cấu khuôn ba tấm 51 Hình 3.5- Cánh bố trí long khuôn hình chữ 53 Hình 3.6- C ánh bố tr í lòng 53 Hình 3. 7- Hệ thống dẫn nhựa. 54 Hình 3.8 – Vị trí vòi phun. 54 Hình 3.9- Kích thước cuống phun cho thiết kế. 55 Hình 3.10- Một số loại bạc cuống phun 55 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -11- http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.11- Một số loại vòng định vị. 56 Hình 3.12- Bạc cuống phun trên khuôn 56 Hình 3.13 - Các dạng cuống phun 57 Hình 3.14- Tiết diện ngang của một số loại kênh dẫn 57 Hình 3.15- Kích thước cho thiết kế kênh dẫn 58 Hình 3.16 - Quan hệ giữa khối lượng, bề dày danh nghĩa của sản phẩm với đường kính kênh dẫn tham khảo. Hình 3.17- Quan hệ giữa hệ số chiều dài và chiều dài kênh dẫn 59 Hình 3.18- Kích thước thiết kế đuôi nguội chậm 60 Hình 3.19- Một số loại kênh dẫn nóng 61 Hình 3.20- Kênh dẫn cách ly 62 Hình 3.21- Cấu tạo kênh dẫn ra nhiệt ngoài. 63 Hình 3.22- Cấu tạo kênh dẫn ra nhiệt trong. 64 Hình 3.22- Hệ thống kênh dẫn có gia nhiệt 64 Hình 3.23 - Miêng phun trên khuôn 65 Hình 3.24- Miệng phun trực tiếp và vết cắt của nó trên sản phẩm 66 Hình 3.25 -Kích thước cho thiết kế miệng phun trực tiếp 66 Hình 3.26- Miệng phun kiểu băng và vết cắt của nó trên sản phẩm 67 Hình 3.27- Kích thước cho thiết kế miệng phun kiểu băng 67 Hình 3.28- Miệng phun kiểu cạnh và vết cắt của nó trên sản phẩm 68 Hình 3.29- Kích thước cho thiết kế miệng phun cạnh 68 Hình 3.30 Miệng phun điểm và vết cắt của nó để lại trên sản phẩm 69 Hình 3.31- Kích thước cho thiết kế miệng phun điểm 69 Hình 3.32-Các kiểu lỗ chốt kéo kênh dẫn 69 Hình 3.33- Miệng phun không có van 70 Hình 3.34- Miệng phun kiểu có van 70 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -12- 59 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.35- Hệ thống dẫn hướng trên khuôn 71 Hình 3.36- Khuôn được làm nguội bằng khí 73 Hình 3.37- Khuôn được làm nguội bằng nước 74 Hình 3.8 Khuôn được nguội bằng nước hoặc hỗn hợp Ethylene Glycol Hình 3.39- Hệ thống làm nguội hoàn chỉnh 74 Hình 3.40- Hệ thống làm nguội trên khuôn 75 Hình 3.41- Bố trí kênh dẫn nguội làm nguội đều sản phẩm. 76 Hình 3.42- Kênh dẫn nguội không lên quá dài 77 Hình 3.43- Dòng chảy rối trao đổi nhiệt tốt hơn 77 Hình 3.44- Kích thước kênh làm nguội cho thiết kế. 78 Hình 3.45- Làm nguội lòng khuôn. 78 Hình 3.46- Làm nguội lõi 78 Hình 3.47- (a) Làm nguội lòng khuôn và lõi khuôn bằng kênh làm nguội xoắn ốc kết hợp với vách làm nguội dạng tròn. Hình 3.47- (b) Làm nguội lòng khuôn và lõi khuôn bằng kênh làm nguội xoắn ốc. Hình 3.48- Làm nguội bằng khí 79 Hình 3.49- Làm nguội bằng ống dẫn nhiệt. 80 Hình 3.50- Bố trí kênh nguội theo tầng kênh riêng biệt. 80 Hình 3.51- Bố trí kênh nguội dạng vòng một cấp. 81 Hình 3.52 - Bố trí kênh nguội dạng vòng nhiều cấp. 81 Hình 3.53- Các phần tử trong hệ thống đẩy 83 Hình 4.1- Quy trình thiết kế khuôn. 91 Hình 4.2- Chi tiết đế đèn và vị trớ lắp ghộp của chi tiết. 92 Hình 4.3- Chi tiết được thiết kế xong trên phần mềm. 96 Hình 4.4- Hình ảnh sản phẩm trên phần mềm moldflow. 97 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -13- 75 79 79 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 4.5- Phân tích vị trí đặt cổng rót. 97 Hình 4.5- Vị trí đặt cổng rót. 98 Hình 4.6- Chi tiết 103 Hình 4.7- Bộ khuôn hoàn chỉnh. 106 Hình 4.8- Hình ảnh lòng khuôn sau khi thiết kế. 109 Hình 4.9- Hình ảnh lõi khuôn sau khi thiết kế. 112 PHẦN MỞ ĐẦU 1 .Tính cấp thiết của đề tài. Ngày này, do nhu cầu con người ngày càng cao trong lĩnh vưc sản phẩm nhựa không những về kiều dáng mà còn về chất lượng cũng như giá thành thấp. Chính vì vậy, các công ty khuôn mẫu trên toàn thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng không ngừng chế tạo ra nhiều loại khuôn khác nhau để thõa mãn nhu cầu trên. Với số lượng khuôn lớn và thời gian sản xuất khuôn ngắn ta không thể chế tạo các loại khuôn theo phương pháp truyền thống cổ điển. Tùy thuộc vào điều kiện sản xuất của từng công ty mà ta chọn mô hình sản xuất chế tạo khuôn phù hợp. Để thiết kế chế tạo khuôn mẫu có kiểu dáng phong phú phức tạp, đạt được độ chính xác, độ nhắn bóng bề mặt cao, giảm được giá thành và thời gian là yêu cầu cấp thiết hiện nay của các công ty khuôn mẫu ở Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung. Việc áp dụng các phần mềm CAD/CAM/CAE như Solid Work, Mechanical Destop, Inventor, Pro/E, Mastercam, Catia, Cimatron E… Đã giúp ngành cơ khí khuôn mẫu giải quyết các vấn đề cấp thiết nói trên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -14- http://www.lrc-tnu.edu.vn 2. Mục đích, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về thiết kế, sản xuất gia công khuôn mẫu - Nghiên cứu phần mềm chuyên dụng CAD/CAM trong việc thiết kế sản phẩm và thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa. - Biết cách lập quy trình công nghệ gia công khuôn sản phẩm trên máy CNC. - Nghiên cứu ứng dụng phần mềm chuyên dụng CAD/CAM trong thiết kế sản phẩm, thiết kế khuôn, mô phỏng gia công khuôn, lập trình, tạo lập chương trình NC cho các máy phay CNC và các trung tâm gia công đối với một số bề mặt định hình phức tạp trong khuôn mẫu của sản phẩm nhựa. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. 3.1. Ý nghĩa khoa học. - Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật CAD/CAM trong thiết kế chế tạo khuôn mẫu chính xác đã góp thêm kiến thức về thiết kế chế tạo các loại khuôn nhựa.Nâng cao khả năng ứng dụng các phần mềm CAD/CAM và thiết kế chế tạo khuôn của các sản phẩm và trong các lĩnh vực khác. 3.2.Ý nghĩa thực tiễn. - Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật CAD/CAM trong thiết kế chế tạo khuôn mẫu chính xác thành công sẽ áp dụng rộng rãi trong các công ty khuôn mẫu và các công ty sản xuất mặt hàng nhựa ở Việt Nam. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu. - Sử dụng phương pháp nguyên cứu lý thuyết kết hợp thực nghiệm, trong đó nghiên cứu thực nghiệm là chủ yếu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -15- http://www.lrc-tnu.edu.vn 5. Nội dung nghiên cứu của đề tài và các vấn đề cần giải quyết. 5.1 .Mở đầu 1. Tính cấp thiết của đề tài 2. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. 5.2. Kết cấu của luận văn Chương 1: Đặc điểm của nền công nghiệp chế tạo khuôn mẫu và vật liệu nhựa ép phun. Chương 2: Tổng quan về các hệ thống CAD/CAM/ CNC. Chương 3: Cơ sở lý thuyết về thiết kế, sản xuất và gia công khuôn mẫu. Chương 4: Nghiên cứu ứng dụng Phần mềm CAD/CAM vào thiết kế chế tạo khuôn mẫu. CHƢƠNG 1 ĐẶC ĐIÊM CỦA NỀN CÔNG NGHIỆP CHẾ TẠO KHUÔN MẪU VÀ VẬT LIỆU NHỰA ÉP PHUN. 1.1.1. Đặc điểm của quy trình chế tạo khuôn mẫu theo công nghệ truyền thống. Theo công nghệ này các chi tiết được thiết kế trên các bản vẽ kỹ thuật. Mẫu sản phẩm được làm thủ công rất khó chính xác. Quy trình công nghệ được các kỹ thuật viên vạch ra trong các tài liệu sản xuất, các hồ sơ kỹ thuật. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -16- http://www.lrc-tnu.edu.vn Qua trình gia công được thực hiện trên các máy công cụ truyền thống. Nhược điểm: Khó đạt độ chính xác khi gia công. Thời gian tạo mẫu sản phẩm lâu, không chính xác. Gặp nhiều khó khăn trong quá trình thiết kế, gia công các chi tiết phức tạp. Tốn nhiều thời gian trong việc chỉnh sửa bản thiết kế cũng như xử lý các lỗi thiết kế sau khi gia công. Quy trình sửa chữa lòng vòng, mất nhiều thời gian do có sự rời rạc giữa các khâu trong quá trình sản xuất. Yêu cầu công nhân có tay nghề cao. Thời gian lắp ghép và chỉnh sửa khuôn tốn nhiều thời gian. 1.1.2. Đặc điểm của quy trình chế tạo khuôn mẫu theo công nghệ CAD/CAM/CNC. Với sự trợ giúp của công nghệ CAD/CAM/CNC các nhà sản xuất có thể chế tạo các loại khuôn cho các chi tiết phức tạp, có độ chính xác cao. Theo công nghệ này, các chi tiết, các bề mặt cũng như các mô hình cần tách khuôn sẽ được thiết kế trên các hệ thống CAD. Các hệ thống CAD có khả năng đáp ứng được các vấn đề này như: SolidWorks, Inventor, Cadmold… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -17- http://www.lrc-tnu.edu.vn Một phần mềm CAE sẽ là công cụ rất mạnh mẽ trong việc tính toán, phân tích các yếu tố cần thiết cho việc tách khuôn như độ co ngót, khả năng điền đầy của vật liệu, nhiệt độ khuôn, độ bền của sản phẩm, phân tích hệ thônống làm mát trong khuôn,…Có rất nhiều phần mềm CAE trợ giúp kỹ thuật cho việc phân tích này như: Moldflow, Moidex3D, Ansys, Adam,… Các dữ liệu CAD sẽ được sử dụng để tạo lập các quỹ đạo đường cắt trên máy tính trong các phần mềm CAM như: MasterCAM, EdgCAM, SurfCAM,..Với phần mềm CAM, các quỹ đạo dụng cụ sẽ được tính toán và tạo lập một cách tự động, quá trình gia công sẽ được mô phỏng trên máy tính giúp kỹ thuật viên có thể kiểm tra được các va chạm giữa dao và chi tiết trong quá trình gia công cũng như việc chọn chế độ cắt tối ưu để tạo ra sản phẩm có độ chính xác, độ bóng cần thiết. Sử dụng các phần mềm tích hợp CAD/CAM/CAE rất thuận lợi trong việc quản lý dữ liệu, giảm thời gian thiết kế, thời gian chỉnh sửa cũng như giảm được chi phí đàu tư cho các phần mềm trợ giúp. Quá trình gia công thực tế trên máy CNC sẽ được thực hiện khi có lệnh điều khiển trực tiếp từ phần mềm CAM hoặc từ dữ liệu của phần mềm CAM thông qua công cụ post-processor để đưa ra các câu lệnh điều kiển máy CNC từ dữ liệu đồ họa. Các máy CNC có trang bị PC sẽ mở rộng khả năng quản lý quá trình gia công và khả năng lưu dữ chương trình gia công cũng như các dữ liệu về dao, máy và các thư viện,… 1.1.3. Đặc điểm của công nghệ sản xuất khuôn mẫu ở Việt Nam Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -18- http://www.lrc-tnu.edu.vn Có thể thấy các thiết bị đồ dùng, cũng như các công cụ sản xuất làm từ sản phẩm nhựa có mặt trong hầu hết các lĩnh vực đời sống xã hội. Với nhu cầu ngày càng tăng các sản phẩm nhựa về kiểu dáng và hình thức cững như độ phức tạp của sản phẩm, ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu cũng đang phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu của thị trường trong nước và quốc tế. Qua khảo sát thị trường sản xuất khuôn mẫu trong nước, có thể thấy rằng thị trường khuôn mẫu cũng đang phát triển sôi động và phát triển theo hướng CAD/CAM/CNC như công ty nhựa Hà Nội, kim khí Thăng Long, Viện máy IMI,…Các doanh nghiệp tư nhân cũng đã đầu tư rất mạnh trong lĩnh vực này. Song song với sự phát triển đó, nhiều nhà cung cấp đã đặt văn phòng đại diện hoặc đầu tư và Việt Nam để cung cấp các giải pháp CAD/CAM/CNC như viện CAD, Công ty Thiên tử, Công ty antong, Bách khoa Mechatronics,.. Đã có những hướng nghiện cứu , ứng dụng để tận dụng được thời gian phun nhựa, giảm lượng nhựa phế thải, giúp cho hệ thống phun được lien tục như sử dụng hệ thống dẫn nóng (hot runer). Cũng có những công ty phát triển theo hướng cung cấp toàn bộ các loai vỏ khuôn tiêu chuẩn cho các công ty sản suất khuôn mẫu khác nhằm rút ngắn thời gian sản xuất khuôn, nhanh chóng đưa các bộ khuôn vào sản xuất ra sản phẩm. Tuy nhiên, vẫn còn rất hạn chế cả về vấn đề công nghệ và con người. Các công ty sản xuất vẫn còn thiếu nhiều máy móc thiết bị cao như máy CNC nhiều trục, máy tạo mẫu nhanh, các phần mềm tích hợp, máy scan 3D,.. 1.2. Vật liệu nhựa ép phun Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -19- http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.2.1. Giới thiệu về Polymer Polymer là những hợp chất mà trong phân tử của chúng gồm nguyên tử được nối với nhau bằng những liên kết hoá học thành những mạch dài và có khối lượng phân tử lớn. Trong mạch chính của polymer những nhóm nguyên tử này được lặp đi lặp lại nhiều lần. Ví dụ: polyetylen [-CH2-CH2-] n 1.2.2. Phân loại + Dựa vào nguồn gốc: có polymer thiên nhiên, polymer nhân tạo và polymer tổng hợp. +Dựa vào tính chất cơ lý: chất dẻo và chất đàn hồi. Đây là cách phân loại phổ biến nhất. Liên hệ mật thiết với cấu trúc và chúng xác định sự thích ứng với yêu cầu công nghiệp - Nhựa nhiệt dẻo: Là nhóm vật liệu cao phân tử quan trọng nhất trong các polymer tổng hợp, bao gồm các cao phân tử có kích thước nhất định, mạch thẳng hay phân nhánh. Từ nhiệt dẻo chỉ ra rằng các polymer có thể chuyển trạng thái rắn sang trạng thái dẻo bởi sự gia tăng nhiệt độ và quá trình này thuận nghịch, có thể lặp đi lặp lại nhiều lần. Do đó đối với nhựa nhiệt dẻo ta có thể tái sinh (ngoại trừ PTFE, polytetraflouethylene) - Trong kỹ thuật, nhựa nhiệt dẻo để chỉ tất cả polymer mà lực liên kết phân tử là các liên kết thứ cấp (lực Van der Waals, Hydro…), các loại này nhạy nhiệt và dung môi. - Cao su, chất đàn hồi: đó là những polymer mạch thẳng mà lực liên kết thứ cấp rất yếu, vệt liệu ở dạng chất lỏng rất nhớt. Để sử dụng ta phải tạo các liên kết ngang giữa các mạch phân tử để tạo thành mạng lưới không gian ba chiều. Đặc trưng của cao su là chúng có khả năng dãn dài cao có thề lên đến 100% (cao Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên -20- http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Xem thêm -