Thiết kế công nghệ chế tạo lòng khuôn vỏ máy gọt bút chì từ nhựa PolyPropylen có ứng dụng các phần mềm CAD/CAM như SolidWorks 2005, Mastercam X và công cụ tính toán mô phỏng quá trình đúc phun Moldflow Plastics Insights 5.0

MỤC LỤC PHỤ LỤC 2. Các kẾT QUẢ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐÚC PHUN 164 Tài liệu tham khảo 178 Lời nói đầu Ngày nay, sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp nhẹ, từ trước đến nay nhiều chi tiết thiết bị đã được chế tạo từ sản phẩm polyme. Trong các ngành công nghiệp nặng, vật liệu nhựa đang dần thay thế thép cho các chi tiết ít chịu lực; cá biệt có một số loại nhựa có tính chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và chịu được môi trường mà các loại thép có thể bị phá hủy đã được dùng. Và dễ thấy nhất là trong đời sống hàng ngày, hầu hết các vật dụng cần thiết phục vụ cho cuộc sống đều là các sản phẩm nhựa. Có nhiều phương pháp chế tạo các sản phẩm nhựa trong đó đáng chú ý là công nghệ đúc phun (Injection Molding). Đây là phương pháp tạo hình quan trọng nhất và được sử dụng ngày càng rộng rãi nhờ tính điều hòa giữa chất lượng và chi phí khi gia công các sản phẩm có bề mặt phức tạp. Trước đây việc thiết kế, chế tạo lòng khuôn và lõi khuôn đúc phun có bề mặt phức tạp gặp rất nhiều khó khăn do dùng các phương pháp truyền thống. Chúng phụ thuộc nhiều vào trình độ người thiết kế, người thợ; thời gian sản xuất lòng khuôn dài và kém chính xác. Hiện nay nhờ sự phát triển của các kỹ thuật thiết kế có sự trợ giúp của máy tính (CAD), chế tạo có sự trợ giúp của máy tính (CAM) và các máy gia công CNC, tia lửa điện EDM … việc thiết kế và chế tạo lòng khuôn đã đơn giản hơn nhiều, rút ngắn được thời gian sản xuất, đảm bảo độ chính xác gia công về hình dáng, kích thước, độ tương quan. Bên cạnh đó, nhiều phần mềm chuyên dụng dùng để tính toán mô phỏng các thông số đúc phun đã ra đời nhằm hỗ trợ cơ sở dữ liệu giúp người dùng kiểm tra trước tính hợp lệ của sản phẩm và khuôn, đưa ra chiến lược thiết kế phù hợp dùng để dự đoán và giải các bài toán sản xuất trước khi chúng được đưa vào thực tế. Ở nước ta việc sản xuất các sản phẩm từ nhựa phục vụ cho đời sống cũng như trong kỹ thuật đang được phát triển rất mạnh mẽ, số lượng các cơ sở sản xuất ứng dụng phương pháp gia công mới ngày càng nhiều. Xuất phát từ thực tế đó, em đã chọn đề tài: “Thiết kế công nghệ chế tạo lòng khuôn vỏ máy gọt bút chì từ nhựa PolyPropylen có ứng dụng các phần mềm CAD/CAM như SolidWorks 2005, Mastercam X và công cụ tính toán mô phỏng quá trình đúc phun Moldflow Plastics Insights 5.0” làm đồ án tốt nghiệp. Mặc dù đã có cố gắng, nhưng do thời gian và khả năng bản thân hạn chế, đồ án không tránh khỏi có những thiếu sót. Một lần nữa em xin cảm ơn và rất mong được sự quan tâm đóng góp ý kiến của những người quan tâm đến đề tài của bản đồ án này. CHƯƠNG 1CÔNG NGHỆ ĐÚC PHUN SẢN PHẨM NHỰA Công nghệ đúc phun (hay ép phun) là phương pháp chế tạo sản phẩm từ một loại vật liệu phi kim loại: chất dẻo. Nó đóng vai trò như bộ phận chính trong nền công nghiệp nhựa toàn thế giới, chiếm tỷ trọng 32% sản phẩm nhựa sản xuất ra hàng năm (chỉ đứng sau công nghệ đùn với tỷ trọng 36%). Chương này giới thiệu tổng quan về chất dẻo, các phương pháp gia công chất dẻo rồi tập trung vào công nghệ ép phun. I. Chất dẻo 1.1. Định nghĩa: Chất dẻo (hay nhựa) là loại vật liệu được tạo thành từ nhiều phân tử (polyme). Nó có thể được tổng hợp hoặc thay đổi từ thành phần nhỏ (monome). Ở điều kiện thường chất dẻo là vật rắn. Dưới đây là biểu đồ phân loại các vật liệu trong đời sống trong đó chất dẻo phân chia làm nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn. 1.2. Phân loại chất dẻo Dựa trên lý tính, hoá tính, cấu trúc phân tử, khả năng gia công… Người ta phân loại chất dẻo theo nhiều phương pháp khác nhau. Phân loại chất dẻo theo cấu trúc hoá học Trong các loại nhựa, tuỳ theo trạng thái sắp xếp chuỗi mạch mà ta phân loại nhựa có dạng kết tinh hoặc vô định hình. Nhựa kết tinh (PP, PE,…) thường ở trạng thái đục mờ trong khi nhựa vô định hình (ABS, PC…) có độ trong suốt cao. Phân loại chất dẻo theo công nghệ Chất dẻo được chia thành hai loại: nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn. Nhựa nhiệt dẻo có khả năng lặp lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng của nhiệt nên có thể sử dụng lại nhiều lần nhưng phẩm chất giảm dần khi dùng lại. Nhựa nhiệt rắn khi bị tác dụng của nhiệt hoặc xử lý hóa học sẽ trở nên cứng rắn. Nhựa nhiệt rắn không có khả năng tái sinh. Phân loại chất dẻo theo hình dạng mạch phân tử Có thể phân biệt các loại chất dẻo có hình dạng sợi tuyến tính, hình dạng sợi phân nhánh, cấu trúc lưới không gian, cấu trúc hình dây thang, cấu trúc lưới phẳng, cấu trúc hình sao… Phân loại chất dẻo theo công dụng Trong thực tế nhựa thường được phân thành 3 loại: Nhựa thông dụng (được sử dụng rộng rãi), nhựa kỹ thuật (dùng trong các chi tiết máy), nhựa kỹ thuật chuyên dùng (sử dụng trong một số lĩnh vực chuyên biệt) và nhựa hỗn hợp. 1.3. Những tính chất của chất dẻo 1.3.1. Tính chất vật lý - Tỷ trọng nhựa: thường dao động từ 0,9 - 2,0 . Các nhựa khi gia công thành sản phẩm xốp thì có tỉ trọng thấp( 0,02 – 0,1 ) và có độ truyền nhiệt nhỏ. - Chỉ số nóng chảy: là chỉ số thể hiện tính lưu động của vật liệu nhựa khi gia công. Chỉ số chảy càng lớn thể hiện tính lưu động của vật liệu càng cao và dễ gia công và ngược lại. - Độ hút ẩm (độ hút nước): Mức độ hút nước được xác định bằng mức hút nước của nhựa. - Độ co nhiệt của nhựa: Độ co nhiệt của nhựa là % chênh lệch giữa kích thước sản phẩm sau khi đã lấy ra khỏi khuôn được ổn định, định hình theo kích thước của khuôn. Đây là một chỉ số rất quan trọng khi thiết kế khuôn nhằm tạo ra sản phẩm có độ chính xác cao. 1.3.2 Tính chất hoá học - Tính chịu hoá chất: Đa số các loại nhựa thường bền khi chịu tác động của môi trường khí quyển. Hơn nữa chúng còn bền với các loại hoá chất như axít, kiềm, muối và các loại hoá chất khác. - Tính chịu thời tiết, khí hậu: là tính thay đổi về chất lượng độ bền của sản phẩm dưới ảnh hưởng của ánh sáng, nhiệt độ, không khí. Quá trình giảm độ bền dưới tác động của khí hậu gọi là sự lão hoá của nhựa. Người ta thường dùng thêm một số chất phụ gia có tác dụng hạn chế quá trình lão hoá của nhựa. 1.4. Các chất phụ gia sử dụng trong chất dẻo - Chất bôi trơn: Chất bôi trơn trong nhằm giảm ma sát giữa các mạch hay đoạn mạch cao phân tử của chất dẻo và cải thiện tính chất chảy dưới tác dụng của nhiệt. Chất bôi trơn ngoài nhằm làm tránh sự bám dính giữa nhựa với bề mặt trong lòng xy lanh, bề mặt trục vít và khuôn. Các loại chất bôi trơn gồm có: Rượu béo, axít béo, … - Chất hoá dẻo: có trong nhựa nhằm cải thiện sự hoá dẻo, dễ dàng điền đầy khuôn và tạo ra sự mềm dẻo của sản phẩm. Ví dụ: Este của axit hay rượu, Butanol, Glycol … - Chất ổn định: gồm các loại ổn định nhiệt, ổn định tia tử ngoại, chất chống lão hoá…nhằm mục đích tránh phá huỷ đặc biệt do nhiệt trong quá trình gia công hoặc sự dụng sản phẩm chất dẻo. Chất ổn định nhiệt chủ yếu dùng cho nhựa PVC nhằm tránh tạo đuôi trong quá trình gia công (muối Cadmium, Calcium…). Chất ổn định ánh sáng để bảo vệ chất dẻo dưới ánh nắng mặt trời (Các bon đen, bột màu ..). Chất chống lão hóa nhằm mở rộng khoảng nhiệt độ sử dụng của nhựa (phòng lão Fenolic, Amin …) - Chất chống tĩnh điện: Sự tích điện trên bề mặt vật liệu không dẫn điện có thể khử bằng cách sử dụng chất chống tĩnh điện để tạo nên một lớp bề mặt háo nước. Các loại chất chống tĩnh điện gồm: các chất hoạt động bề mặt, muối vô cơ,… - Chất làm chậm cháy: tạo nên sự kháng cháy cho chất dẻo. Các chất chậm cháy thường có chứa nhôm, Antimon, Brom,…Chất chậm cháy thường dưới dạng oxit vô cơ hay phân tử hữu cơ có chứa yếu tố Halogen. - Chất tạo xốp: làm cho sản phẩm chất dẻo có những lỗ xốp bên trong. Có hai loại chất tạo xốp: Chất tạo xốp vật lý (tạo xốp bằng cách giãn nở khí nén, bốc hơi chất lỏng, hòa tan của chất rắn), chất tạo xốp hoá học (tạo xốp bằng cách tự phân hủy ở nhiệt độ cao). - Chất tạo màu: được chia làm hai loại: Thuốc nhuộm và chất màu. Thuốc nhuộm là chất hữu cơ tan trong nhựa, nhưng không bền nhiệt. Chất màu là chất vô cơ không tan trong nhựa, kháng nhiệt hơn thuốc nhuộm. - Chất độn: là chất trơ thêm vào trong chất dẻo để cải thiện độ bền và các yêu cầu khác trong khi sử dụng. Chất độn cũng làm cho giá thành của sản phẩm giảm. Có chất độn vô cơ và hữu cơ. Chất độn Cacbonat Canxi và cao lanh, bột tan,… được sử dụng nhiều hơn cả. II. Các phương pháp gia công chất dẻo Có nhiều công nghệ được sử dụng để tạo ra sản phẩm nhựa. Tùy vào vật liệu, hình dạng, yêu cầu chất lượng hay số lượng sản xuất mà ta chọn loại gia công phù hợp. 2.1. Công nghệ cán Quá trình cán là một trong những phương pháp sản xuất của công nghiệp gia công chất dẻo mà trong đó vật liệu chất dẻo, nhiệt dẻo đuợc chế tạo thành tấm hoặc màng. Các máy cán thường sử dụng đó là các máy cán có 4 hoặc 5 trục cán xếp theo các dạng chữ I, L, F, Z. Các loại vật liệu thường dùng để cán: PVC cứng và PVC mềm, các copolyme từ PVC, Polistirol dai và ABS, các chất Polyolefin… 2.2. Công nghệ phủ chất dẻo Công nghệ tráng phân lớp được hiểu là quá trình phủ bọc lớp chất dẻo lên vật liệu cốt dạng tấm mềm dễ uốn (như vải, giấy, sợi tự nhiên, sợi tổng hợp,…). Có nhiều phương pháp phủ như phết bằng dao phết, tráng phân lớp bằng trục trụ tròn, tẩm nhúng, … 2.3. Công nghệ đùn Từ chất dẻo dạng hạt hoặc bột, ta thu được sản phẩm sản xuất liên tục ví dụ như sản xuất ống gọi là thiết bị máy đùn. Máy đùn thực chất là một thành viên trong dây chuyền sản xuất. Nó gồm có thiết bị tạo hình, bộ phận chỉnh hình, bộ phận kéo sản phẩm, bộ phận thu sản phẩm hoặc cắt sản phẩm thành từng đoạn nhất định. Khối chất dẻo nóng chảy cần có độ cứng nhất định để lúc khởi đầu định hình giữ được hình dạng tạo ra nó. Gia công đùn được sử dụng để gia công đối với sản lượng lớn chủ yếu là các chất dẻo như PVC cứng, PVC mềm, PE, và PP. 2.4. Gia công vật thể rỗng Công nghệ tạo hình rỗng được hiểu là người ta tạo hình đoạn ống nhựa nhiệt dẻo được đùn ra bằng khí nén áp lực cao từ phía trong nó thành sản phẩm cần chế tạo. Khâu thổi sản phẩm được tiến hành trong khuôn rỗng hai nửa sao cho đoạn ống chất dẻo được đùn ra ở trạng thái nóng sẽ tiếp nhận biên dạng của khoang rỗng trong khoang mẫu, sau đó được làm nguội. Vật liệu cho sản phẩm này chủ yếu là Polyetylen (85%) tạo ra các mặt hàng để đóng gói sản phẩm. 2.5. Công nghệ ép Quá trình ép là quá trình gia công trong đó vật liệu đã dẻo hoá sơ bộ hoặc đã được nung nóng sơ bộ, được tạo viên, được định lượng vào khoang khuôn. Sau đó ở nhiệt độ đủ xác định sau khi khuôn đóng, dưới áp lực vật liệu ép được tiến hành tạo lưới thành sản phẩm. Nguyên công ép chủ yếu để gia công các sản phẩm từ các xốp chất dẻo, từ Polyolefin có phân tử lượng lớn như PE, PP đến các chất dẻo họ xellulo. 2.6. Công nghệ tạo xốp chất dẻo. Xốp chất dẻo là một kiểu đặc biệt của hệ thống phối hợp khi không khí hoặc một loại khí nào đó được phun vào trong chất dẻo. Để thực hiện quá trình tạo xốp người ta sử dụng cả chất dẻo lẫn vật liệu cơ bản trong 3 dạng sau: - Nhiệt dẻo trong trạng thái nóng chảy- Bột nhão hoặc Polyme hạt- Hai hoặc nhiều vật liệu ở trạng thái lỏng mà giữa chúng xảy ra phản ứng hoá học. Dựa vào quá trình gia công xốp ta chia nhựa nhiệt dẻo làm 3 nhóm: - Được tạo xốp trong trạng thái nhớt như PS. - Được tạo xốp trong trạng thái nóng chảy như PVC, PE. - Quá trình tạo xốp tiến hành từ trạng thái lỏng như UF, PF. 2.7. Công nghệ hàn chất dẻo Quá trình hàn chất dẻo là quá trình trong đó các mối liên kết chất nhiệt dẻo đựơc thực hiện nhờ áp lực với việc sử dụng vật liệu hàn hoặc không sử dụng vật liệu hàn. Chất dẻo có phân tử lượng quá lớn không thể hàn được. 2.8. Công nghệ dán chất dẻo Quá trình dán là phương pháp ghép nối hiện đại, bằng phương pháp này ta tạo ra các mối ghép khó có thể tháo gỡ được. 2. 9. Công nghệ đúc phun Công nghệ đúc phun (hay ép phun) là phương pháp tạo hình sản phẩm nhựa trong lòng khuôn dưới áp suất cao. Nhựa được hóa lỏng rồi được phun vào khuôn nhờ piston hay trục vít. Sau khi điền đầy khoang khuôn, nhựa bắt đầu đông đặc lại cho tới nhiệt độ nhất định thì được đẩy ra ngoài. Sau đây là phần giới thiệu về phương pháp đúc phun. III. Công nghệ đúc phun gia công sản phẩm nhựa 3.1. Vật liệu sử dụng để đúc Vật liệu sử dụng trong công nghệ đúc phun thường ở dạng hạt. Phương pháp đúc sử dụng để gia công cho cả chất nhiệt dẻo cũng như nhiệt cứng. Chất nhiệt dẻo được gia công ở dạng nguyên hoặc pha màu, pha thêm phụ gia hoặc tạo thành xốp. Chất nhiệt cứng dưới tác dụng của nhiệt mềm ra, sau đó tạo cấu trúc lưới chuyển sang trạng thái hoà tan, không nóng chảy. Hầu hết lý thuyết về gia công đúc phun sử dụng cho gia công nhựa nhiệt dẻo, tỷ trọng nhựa nhiệt dẻo bằng cách phương pháp đúc phun chiếm tới 90%. Phương pháp đúc có lợi về mặt kinh tế khi sử dụng nó để sản xuất các sản phẩm định hình với số lượng lớn. Nhiệt độ gia công khoảng . Trong khoảng nhiệt độ này các chất dẻo ở trạng thái rắn chuyển sang trạng thái nóng chảy thuận tiện cho việc gia công áp lực. Sản phẩm vật đúc phải có chiều dày không khác nhau nhiều, không có góc nhọn và phải có góc nghiêng để dễ đẩy. Dưới đây là một số loại nhựa thông dụng chuyên dùng để đúc sản phẩm kèm theo điều kiện đúc: a. ABS (Acrylonitrile-Butadieneо-Styrene):Sản phẩm ứng dụng: các thiết bị trong xe ô tô, tủ lạnh, dụng cụ nhỏ trong gia đình…Điều kiện đúc phun Sấy khô ABS là chất hút ẩm nên cần sấy khô trước khi đúc với nhiệt đô 80 - 90˚C trong ít nhất 2 giờ. Nhiệt độ chảy dẻo 200 - 280˚C; giá trị thường dùng: 230˚C Nhiệt độ khuôn 25 - 80˚C Áp suất đúc 50 - 100 MPa Tốc độ phun Từ vừa đến cao b. HDPE (High Density Polyethylene)Sản phẩm ứng dụng: Các hộp chứa trong tủ lạnh, đồ làm bếp, …Điều kiện đúc phun Sấy khô Thường không cần thiết nếu bảo quản cẩn thận Nhiệt độ chảy dẻo 180 - 280˚C; 200 - 250˚C cho vật liệu phân tử lượng lớn Nhiệt độ khuôn 20 - 95 ˚C (nhiệt độ cao cho thành dày tới 6 mm; nhiệt độ thấp cho thành dày hơn 6 mm.)Hệ thống làm nguội nên đồng đều để tránh co nhiệt không đồng đều. Áp suất đúc 70 - 105 MPa Tốc độ phun Tốc độ phun yêu cầu cao c. LDPE (Low Density Polyethylene)Sản phẩm ứng dụng: Cửa van, bát , phễu, ống nối.Điều kiện đúc phun Sấy khô Thường không cần thiết Nhiệt độ chảy dẻo 180 - 280˚C Nhiệt độ khuôn 20 - 70˚C Áp suất đúc Tới 150 MPa Tốc độ phun Cao d. PC (Polycarbonate)Sản phẩm ứng dụng: Trang thiết bị điện và các phụ tùng.Điều kiện đúc phun: Sấy khô PC là chất hút ẩm nên cần sấy khô trước khi đúc với nhiệt độ 100- 120˚C trong 3 đến 4 giờ. Nhiệt độ chảy dẻo 260 - 340˚C Nhiệt độ khuôn 70 - 120˚C Áp suất đúc Cao đến mức có thể Tốc độ phun Tốc độ phun thấp với miệng phun dạng cạnh và nhỏ; tốc độ phun cao với các loại miệng phun khác. e. PP (Polypropylene)Sản phẩm ứng dụng: Các thiết bị trong ô tô (quạt gió, bảng điều khiển), các sản phẩm tiêu dùng…Điều kiện đúc phun: Sấy khô Thường không cần thiết nếu bảo quản cẩn thận Nhiệt độ chảy dẻo 220 - 280˚C; không được vượt quá 280˚C Nhiệt độ khuôn 20 - 80˚C Áp suất đúc Nhỏ hơn 180 MPa Tốc độ phun Từ vừa đến cao f. PVC (Polyvinyl Chloride)Sản phẩm ứng dụng: Ống dẫn nước, thiết bị trong máy công nghiệp, các hộp điện …Điều kiện đúc phun: Sấy khô Không cần thiết vì PVC hút rất ít nước Nhiệt độ chảy dẻo 200 - 280˚C; giá trị thường dùng: 230˚C Nhiệt độ khuôn 25 - 80˚C Áp suất đúc 50 - 100 MPa Tốc độ phun Từ vừa đến cao 3.2. Máy đúc phun Máy bao gồm các cơ cấu chính: - Cụm máy đúc: làm nóng chảy chất dẻo và với áp lực cần thiết để ép chất dẻo vào khuôn. - Cụm khuôn và cơ cấu kẹp khuôn: Khuôn gồm hai nửa được kẹp lên bàn kẹp, một nửa cố định còn nửa kia có khả năng di động. Nhiệm vụ cơ cấu truyền động này là tạo lực kẹp khuôn và giữ cho khuôn kín trong suốt quá trình gia công. - Hệ thống thủy lực: gồm bơm được truyền động bằng động cơ, hệ thống van đóng ngắt và van chuyển hướng xi lanh thủy lực, động cơ thủy lực,… 3.2.1. Phân loại máy đúc phun - Theo lực kẹp khuôn: Lực kẹp khuôn của máy đúc phun hiện đang sử dụng nằm trong khoảng từ dưới 20 tấn đến vài nghìn tấn. Các loại nhựa khác nhau đòi hỏi áp suất đúc trong lòng khuôn khác nhau, phạm vi trong khoảng 14÷207 MPa. - Theo trọng lượng sản phẩm một lần phun tối đa: 2, 3, 8, 10,…, 50, 100, 120 ounces (1 ounces = 28,34 g). Trọng lượng sản phẩm (và thể tích) của vật đúc ảnh hưởng tới việc lựa chọn máy đúc phun. Lượng nhựa cho một lần đúc tương ứng với hành trình dịch chuyển của trục vít hay piston trong máy. - Theo loại dùng piston hay trục vít: Máy đúc phun sử dụng trục vít hoặc piston để đẩy nhựa vào khuôn, loại trục vít được sử dụng chủ yếu. - Theo cấu tạo đặc trưng: Có thể chia làm máy đúc phun 1 tầng (như máy TOYO ở hình trước) và máy đúc phun 2 tầng. Máy đúc phun 1 tầng sử dụng sử dụng một trục vít để làm nóng chảy và đẩy nhựa vào lòng khuôn.Trong máy đúc phun 2 tầng, trục vít cố định chỉ làm nhiệm vụ làm chảy dẻo nhựa đưa tới khoang phun để một piston “bắn”nhựa vào khuôn. 3.2.2. Nhiệm vụ và đặc trưng quan trọng của các cụm kết cấu 3.2.2.1.Cụm máy đúc Nhiệm vụ quan trọng của cụm máy đúc là làm nóng chảy lượng chất dẻo có thể tích nhất định sau đó đẩy lượng chất dẻo này vào khuôn - Vòi phun: Là chi tiết hoặc cụm chi tiết lắp gá ở đầu phía truớc của xy lanh, là cầu nối giữa xylanh và khuôn trong quá trình phun nhựa vào trong lòng khuôn. Đường kính vòi phun thường từ 3 – 6 mm (lớn hơn chiều dày chi tiết đúc) tuy nhiên đối với những sản phẩm lớn có thể sử dụng vòi phun có đường kính lớn hơn. - Trục vít và xylanh đúc: Xylanh đúc phun thực chất là ống có thành dày mà một đầu có ren để tiếp nhận vòi phun còn đầu kia có khoang định lượng cùng với phễu nguyên liệu. Vật liệu của xylanh có độ cứng lớn. Dọc chiều dài của xylanh có lắp hệ thống nung nóng bằng điện trở nhằm cung cấp nhiệt lượng cho nhựa trong quá trình phun. Vật liệu của trục vít cho máy đúc cũng là thép có độ cứng lớn, có độ chống ăn mòn và có độ bền mài uốn lớn. Trong quá trình quay của trục vít tiếp nhận vật liệu về phía mình và dưới tác dụng của lực đẩy hình thành trong xylanh nó bị kéo về phía sau. Ở đầu trục vít trước vòi phun người ta thường trang bị van hãm dòng chảy ngược của chất nóng chảy ở giai đoạn nén cuối cùng. - Các phần tử nung nóng: Để nung nóng xylanh máy đúc phun, người ta sử dụng phần tử nung nóng bằng điện. Nhiệt độ điện trở được nung nóng truyền vào thành xylanh. Để tiếp xúc giữa điện trở và xylanh được tốt người ta tạo chúng thành từng cụm như vỏ áo, sau đó dùng ốc kẹp chúng lại trên thành xylanh. Điều chỉnh nhiệt độ của xylanh được tốt sẽ đảm bảo ổn định nhiệt độ chất nóng chảy. Nhiệt độ chất nóng chảy ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm, do vậy đảm bảo sự ổn định nhiệt là yếu tố rất quan trọng. 3.2.2.2.Cụm khuôn và cơ cấu kẹp khuôn Khuôn gồm hai nửa được bắt chặt vào cơ cấu kẹp khuôn. Một nửa được gắn vào tấm ép cố định, nửa kia gắn vào tấm ép di động. Nhiệm vụ của cụm đóng mở khuôn là dịch chuyển khuôn đúc tạo ra áp lực kẹp khuôn. Cơ cấu đóng mở khuôn phải tạo ra một lực kẹp khuôn và giữ khuôn với độ lớn nhất định. Lực kẹp khuôn và giữ khuôn cần phải lớn hơn so với lực làm đẩy khuôn ra. Nếu áp lực trong khuôn lớn hơn áp lực kẹp khuôn hoặc giữ khuôn, thì khuôn bị tách ra, chất dẻo nóng chảy tràn ra khuôn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Không yêu cầu lực kẹp khuôn cực đại theo khả năng vì nó sẽ làm ảnh hưởng đến tuổi thọ của máy. Lực mở khuôn thường nhỏ hơn (khoảng 20%) lực kẹp khuôn. Khoảng cách giữa hai tấm ép gọi là khoảng mở kẹp, bằng tổng chiều cao của khuôn cùng với lượng dịch chuyển cần thiết của tấm ép di động để mở khuôn. Bộ phận đẩy (thanh đẩy) được gắn phía sau tấm ép di động dẫn động bằng cơ khí, thủy lực hay khí nén điều khiển một hệ thống cơ khí trong khuôn đẩy chi tiết đúc ra khi khuôn mở. Có 3 kiểu lực kẹp: dùng thủy lực, dùng đòn khuỷu hoặc cơ chất lỏng. Hình dưới mô tả các chức năng của máy kẹp bằng đòn khuỷu ở hai trạng thái đóng khuôn và mở khuôn. 3.2.2.3.Truyền động và dẫn động trong máy đúc phun Các máy đúc phun được khởi động và truyền động bằng một hay nhiều động cơ điện. Trục vít làm dẻo hoá vật liệu được truyền động bằng động cơ điện hoặc bằng một động cơ thủy lực có điều chỉnh vô cấp thông qua hộp truyền bánh răng. Các trục vít có kích thước lớn thường được truyền động bằng động cơ điện thông qua hộp giảm tốc. 3.2.2.4. Các thiết bị hỗ trợ - Thiết bị nung nóng Trên xylanh đúc của máy dùng để đúc phun chất dẻo người ta hầu như chỉ trang bị mạch nung bằng điện, nhưng đối với chất dẻo cứng thì người ta lại nung nóng bằng dầu. Với phần tử nung nóng là dầu, việc nung nóng xylanh đúc có thể điều chỉnh một cách mềm hơn là nung nóng bằng điện trở và độ dao động cũng bé hơn. - Thiết bị sấy nung sơ bộ Tuỳ thuộc vào chủng loại vật liệu có thể cần thiết sấy khô hoặc nung sơ bộ vật liệu. Đối với gia công chất dẻo nhiệt cứng điều này sẽ làm giảm bớt thời gian nung vật liệu trong khuôn, rút ngắn chu kỳ sản xuất.Việc sấy vật liệu thường được thực hiện trong lò sấy phân đoạn được nung nóng bằng điện trở. Ngoài ra người ta còn có thể sử dụng cụm sấy chân không đặt ngay trên khoang định lượng và cung cấp vật liệu cho máy đúc phun. - Thiết bị đo áp lực Để truyền lượng chất dẻo nóng chảy vào khuôn đòi hỏi phải có một áp lực nhất định. Đồng thời phải giữ trong khoang tạo hình của khuôn cũng như xylanh một áp lực gọi là áp lực cuối cho đến khi sản phẩm đông cứng. Ở phía trước trục vít trong máy đúc phun gây ra áp lực ngoài, còn áp lực trong khoang xylanh cũng như khoang khuôn gọi là áp lực trong. Áp lực kẹp bằng tổng lực của 4 thanh kéo. Lực của mỗi thanh được đo riêng rẽ bằng áp kế điện. Nhờ vậy hiện tượng tải không đều hoặc quá tải làm khuôn không cân bằng hoặc biến dạng khuôn có thể được phát hiện sớm để khắc phục. Nếu trong quá trình đúc phun các số liệu đo được sử dụng là các số liệu cơ bản cho sự điều chỉnh và chỉ đạo thì các sản phẩm được đúc phun sẽ đồng đều hơn và chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn. - Thiết bị ổn định nhiệt độ khuôn Khi đúc phun người ta phun vào khoang định hình của khuôn chất nóng chảy ở , do sự tiếp xúc với bề mặt khuôn nên chất nóng chảy sẽ nguội đi, song khuôn lại đuợc nóng lên, do vậy cần làm nguội cho khuôn khi bị nóng quá. Nhiệt độ khuôn ảnh hưởng tới thời gian đúc, nhiệt độ khuôn càng cao thời gian làm nguội chi tiết càng chậm. Quá trình làm nguội ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, trước hết ảnh hưởng đến cấu trúc và sự ổn định kích thước. Người ta sử dụng thiết bị ổn định nhiệt để đảm bảo cho nhiệt độ khuôn theo quy định. 3.3. Quá trình đúc phun Quá trình đúc phun gồm có 3 giai đoạn chính: - Giai đoạn dẻo hoá và chuyển hoá vật liệu sử dụng cho gia công đúc sang trạng thái nóng chảy. - Giai đoạn điền đầy khuôn và làm nguội sản phẩm - Giai đoạn lấy sản phẩm ra khỏi khuôn. 3.3.1. Giai đoạn dẻo hóa và chuyển hóa vật liệu sang trạng thái nóng chảy Vật liệu ở dạng hạt được đưa vào phễu liệu, từ đó nó được chuyển vào rãnh vít của trục vít nằm trong xylanh. Trục vít quay lùi tạo điều kiện vật liệu được vận chuyển lên phía trước về phía vòi phun, nhựa liên tục được dồn về phía trước trục vít cho đến khi đủ cho một lần phun. Trong suốt quá trình đó vật liệu được tiếp nhận nhiệt từ thành xylanh do các nhân tố mang nhiệt cung cấp (hơi nóng, điện trở, điện từ…). Nhờ có nhiệt lượng đó cùng lượng nhiệt ma sát hình thành giữa trục vít vật liệu mà vật liệu bị nóng chảy, nhiệt độ càng cao thì độ nhớt càng giảm. Khi lượng nhựa cho một lần phun đã đủ, trục vít dừng quay. 3.3.2. Giai đoạn điền đầy khuôn và làm nguội sản phẩm Giai đoạn này chia làm 3 giai đoạn nhỏ tương ứng với với các khoảng thời gian ti , tp và tc : ti – thời gian phun: là khoảng thời gian tính từ lúc bắt đầu phun cho đến khi làm đầy lòng khuôn. tp – thời gian nén đặc: Giai đoạn quá trình đúc được điều khiển theo áp suất (áp suất duy trì không đổi)tc – thời gian làm mát: là khoảng thời gian cần thêm để 90% chiều dày chi tiết đạt tới nhiệt độ đông đặc.th – thời gian giữ: là khoảng thời gian tổng cộng của hai pha nén đặc và làm mát. Đây là thời gian cần giữ chi tiết nhựa trong khuôn sau khi nó được điền đầy.to – thời gian mở khuôn: là khoảng thời gian khuôn được mở. 3.3.2.1. Giai đoạn điền đầy khuôn Với hai nửa khuôn đã đóng, trục vít không còn quay nữa mà đóng vai trò của một piston chuyển động chuyển dịch dọc trục về phía trước đẩy nhựa vào trong lòng khuôn. Van hãm (van 1 chiều) ở đầu trục vít ngăn cản nhựa chảy theo hướng ngược lại. Trong giai đoạn điền đầy, nhựa được đẩy vào trong lòng khuôn cho đến khi khuôn được làm đầy. Khi dòng chảy nhựa vào trong lòng khuôn, phần nhựa tiếp xúc với thành khuôn sẽ đông lại nhanh hình thành một lớp vỏ ngoài giữa khuôn và phần nhựa nóng chảy. Ở chỗ tiếp xúc giữa vùng chảy và đông đặc, các phân tử nhựa di chuyển dọc theo hướng dòng chảy. Hình vẽ mô tả hướng của đầu dòng chảy khi vật liệu bị đẩy từ sau về phía trước. Lúc đầu lớp nhựa đông lại rất mỏng vì thế nhiệt mất đi rất nhanh, sau đó càng nhiều nhiệt bị mất đi khi qua lớp nhựa mỏng tạo nên lớp nhựa đông dày hơn. Hướng truyền nhiệt của nhựa được mô tả ở hình tròn bên trái: nhiệt truyền qua lớp nhựa đông tới thành khuôn. Lớp vỏ đông nhận nhiệt từ dòng nhựa lỏng, và truyền nhiệt tới thành khuôn. Khi lớp nhựa đông đã đạt tới độ dày nhất định thì nhiệt thu được từ nhựa (và nhiệt ma sát sinh ra từ dòng chảy) sẽ cân bằng với lượng nhiệt đã mất, trạng thái cân bằng được xác lập. Hiện tượng đó thường xảy ra sớm khi đúc phun, sau khoảng vài phần giây. 3.3.2.2. Giai đoạn nén đặc Giai đoạn nén bắt đầu khi lòng khuôn vừa được điền đầy nhựa. Trong giai đoạn này, áp lực phun duy trì để nén thêm vật liệu vào trong lòng khuôn, với mục đích làm độ co nhiệt đồng đều ở mức thấp, nhờ đó, giảm độ cong vênh của sản phẩm. Khi vật liệu điền đầy khuôn và giai đoạn nén bắt đầu, dòng chảy nhựa được điều khiển bởi sự thay đổi mật độ phân tử nhựa dọc chi tiết. Nếu một vùng nào đó của chi tiết có độ đặc thấp hơn vùng lân cận, nhựa sẽ chảy tới vùng đó cho tới khi có sự cân bằng. Nén đặc quá nhiều sẽ khiến chi tiết có ứng suất cao, gây khó khăn trong quá trình đẩy và lãng phí nhựa. Nén không đủ tạo ra hiện tượng thiếu nhựa trong khuôn, bề mặt thô, vết lõm, đường hàn và các khuyết tật khác. Lượng nén đặc chính xác được xác định bằng phương pháp thử sai hoặc dùng các phần mềm mô phỏng. Hình dưới mô tả sự khác biệt mật độ chất dẻo giữa thời điểm cuối giai đoạn điền đầy (hình trái) và thời điểm cuối giai đoạn nén chặt (hình phải). Trong thực tế, do sự giới hạn của áp suất, ta không thể nén đủ nhựa vào khuôn để bù trừ hoàn toàn cho sự co nhiệt. Vì vậy khi thiết kế khuôn, lượng co nhiệt không được bù này phải được tính đến bằng cách làm lòng khuôn lớn hơn so với kích thước chi tiết đúc. 3.3.2.3. Giai đoạn làm nguội Tốc độ và sự đồng đều khi làm nguội ảnh hưởng tới chất lượng đúc và giá thành sản phẩm. Thời gian làm nguội thường chiếm trên 2/3 tổng chu trình sản xuất một chi tiết nhựa dẻo. Giai đoạn làm mát bắt đầu ở cuối quá trình nén chặt. Giai đoạn làm mát là khoảng thời gian từ cuối quá trình nén tới thời điểm khuôn mở ra. Nhựa bắt đầu nguội từ giai đoạn điền đầy, vì vậy giai đoạn này coi là khoảng thời gian cần thêm để làm đông đủ nhựa cho quá trình đẩy. Thực tế không cần thiết toàn bộ 100% chi tiết hoặc hệ thống dẫn nhựa phải đông đặc. Nhựa ở khu vực trung tâm của thành chi tiết đạt tới nhiệt độ đông đặc và trở thành khối rắn trong thời gian làm nguội. 3.3.3. Giai đoạn lấy sản phẩm ra khỏi khuôn Vật liệu đông đặc đã được làm nguội tới nhiệt độ đẩy (giá trị nhiệt độ đẩy phụ thuộc vào loại vật liệu). Khuôn mở ra, hệ thống đẩy hoạt động đẩy chi tiết ra ngoài. Thực tế chỉ cần chiều dày thành chi tiết đông đặc tới 90% và hệ thống cấp nhựa đông đặc khoảng 50% là có thể lấy sản phẩm ra. Sau khi sản phẩm đã lấy ra, khuôn lại được đóng và trục vít chuyển động quay lùi để chuẩn bị cho lần phun kế tiếp. 3.4. Khuôn đúc phun Khuôn là dụng cụ để định hình một sản phẩm nhựa. Kích thước và kết cấu khuôn phụ thuộc vào kích thước và hình dáng của sản phẩm. Số lượng sản phẩm yêu cầu cũng là một yếu tố quan trọng để xem xét vì yêu cầu sản xuất loại nhỏ không cần đến loại khuôn nhiều lòng khuôn hoặc loại khuôn có kết cấu cao cấp. Hình dưới là một ví dụ về khuôn hai lòng cho sản phẩm đầu vòi phun. 3.4.1. Định nghĩa và các thành phần cơ bản của khuôn. Khuôn đúc phun được định nghĩa là một cụm gồm nhiều chi tiết ghép với nhau, ở đó nhựa được phun vào, được làm nguội rồi đẩy sản phẩm ra. Sản phẩm được tạo hình giữa hai phần của khuôn. Khoảng trống giữa hai phần đó được điền đầy bởi nhựa và nó sẽ mang hình dạng của sản phẩm. Một phần lõm vào xác định hình dạng của sản phẩm gọi là lòng khuôn, còn phần xác định hình dạng bên trong của khuôn gọi là lõi khuôn. Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi khuôn gọi là đường phân khuôn. Ngoài lõi và lòng khuôn còn có các bộ phận khác của khuôn như: 1. Tấm kẹp phía trước và phía sau: Kẹp phần cố định và phần chuyển động của của khuôn vào máy ép phun. 2. Các tấm lòng khuônTấm khuôn trước: Là phần cố định của khuôn tạo nên phần trong và phần ngoài của sản phẩm. Tấm khuôn sau: Là phần chuyển động của khuôn tạo nên phần trong và phần ngoài của sản phẩm. 3. Tấm đỡ: Giữ cho mảnh ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài. 4. Khối đỡ: Dùng làm phần ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để cho tấm đẩy hoạt động đựơc. 5. Tấm giữ: Giữ chốt đẩy vào tấm đẩy. 6. Tấm đẩy: Đẩy chốt đẩy đồng thời với quá trình đẩy. 7. Chốt dẫn hướng: Dẫn phần chuyển động tới phần cố định của khuôn (để liên kết hai phần khuôn) Các chi tiết của khuôn 8. Bạc dẫn hướng: Để tránh mài mòn nhiều hoặc làm hỏng tấm khuôn sau (có thể thay thế được) 9. Bạc mở rộng (ống lót định tâm): Dùng làm bạc kẹp để tránh mài mòn hỏng tấm kẹp phía sau khối ngăn và tấm đỡ. 10. Chốt dẫn xiên: Tác động lên lõi mặt bên. 11. Chốt đẩy: Dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở. 12. Bạc lót đẩy: Bạc chống mòn cho chốt đẩy, tấm đẩy và tấm giữ 15. Bạc cuống phun: Nối vòi phun và kênh nhựa với nhau thông qua tấm kẹp phía trước và tấm khuôn trước. 16. Miếng chèn đẩy cuống phun: Làm nhiệm vụ đẩy cuống phun khi khuôn mở.. 19.Bộ định vị: Đảm bảo cho sự phù hợp giữa phần cố định và phần chuyển động của khuôn. 20. Vòng định vị: Đảm bảo vị trí thích hợp cảu vòi phun với khuôn 21, 22, 23. Đầu nối, khớp nối, kẹp ống: Các chi tiết để lắp vòi phun nước vào kênh làm mát. 24. Bu lông vòng nâng: Để tháo, lắp khuôn trên máy. 25. Trụ đỡ: Dẫn hướng chuyển động và đỡ cho tấm đỡ tránh khỏi bị cong do áp lực cao. 26. Lớp cách nhiệt: Nằm giữa khuôn và bàn ép để ngăn cản nhiệt truyền từ khuôn vào bàn ép. 3.4.2. Phân loại khuôn Trong công nghiệp, người ta chia khuôn ra làm 4 loại chính: - Khuôn kênh nguội 2 tấm - Khuôn kênh nguôi 3 tấm - Khuôn kênh nóng - Khuôn nhiều tầng 3.4.2.1. Khuôn kênh nguội 2 tấm Loại k._.huôn này chỉ gồm 2 phần: Khuôn trước và khuôn sau. Hệ thống khuôn này có 1 lòng khuôn hoặc có nhiều lòng khuôn. Đây là loại khuôn cơ bản nhất. Khuôn 2 tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn nhằm sản xuất những sản phẩm đơn giản. 3.4.2.2. Khuôn kênh nguội 3 tấm Khuôn kênh nguội 3 tấm gồm 3 tấm khuôn. - Một tấm cố định gọi là tấm kênh dẫn, thường có bạc cuống phun và nửa kênh dẫn nhựa. - Tấm giữa là tấm lòng khuôn, chứa nửa kênh dẫn nhựa và miệng phun. - Tấm di động hay tấm sau ghép với phẫn lõi và hệ thống đẩy. Khi khuôn mở sau khi đúc, tấm giữa và tấm sau chuyển động cùng nhau, cắt kênh dẫn nhựa ra khỏi chi tiết. 3.4.2.3.Khuôn kênh nóng ’ Trong kênh nóng, kênh nhựa được giữ ở nhiệt độ cao để đảm bảo nhựa chảy luôn ở thể lỏng khi đúc. Trong loại khuôn này, kênh nhựa nằm riêng trên một tấm khuôn. Tấm kênh nhựa được làm nóng cách nhiệt với toàn bộ phần khuôn còn lại. Ưu điểm của khuôn kênh nóng là giảm thời gian đúc, không còn phải tách kênh nhựa hay cuống phun ra khỏi sản phẩm. 3.4.2.4. Khuôn nhiều tầng Khi yêu cầu 1 số lượng sản phẩm lớn và để giữ giá sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy thấp (nghĩa là sử dụng cho loại máy có kích thước nhỏ). Với loại hệ thống khuôn này chúng ta có 1 hệ thống đẩy ở mỗi mặt của khuôn 3.4.3. Hệ thống cấp nhựa Nguyên nhiệu chảy vào lòng khuôn qua hệ thống cấp nhựa bao gồm cuống phun, kênh nhựa và miệng phun. 3.4.3.1. Cuống phun: là chỗ nối giữa vòi phun của máy phun và kênh nhựa. Trong các khuôn một lòng khuôn, cuống phun thường cấp nhựa trực tiếp vào lòng khuôn. Đường kính cuống phun ở vị trí nối với kênh nhựa nên xấp xỉ 2÷3 lần chiều dày sản phẩm. Đường kính cuống phun quá bé sẽ làm tăng nhiệt ma sát và tách lớp nhựa ở miệng phun. Đường kính cuống phun quá lớn sẽ tăng thời gian đúc vì cần thêm thời gian để cuống phun nguội. 3.4.3.2. Kênh nhựa: là đoạn nối giữa cuống phun và miệng phun. Kênh nhựa phải được thiết kế ngắn để có thể nhanh chóng điền đầy lòng khuôn mà không bị mất nhiều áp lực. Kích thước kênh nhựa đủ nhỏ để làm giảm phế liệu và lượng nhựa trong lòng khuôn, nhưng phải đủ lớn để chuyển một lượng vật liệu đáng kể để điền đầy lòng khuôn nhanh và giảm sự mất áp lực ở kênh nhựa và miệng phun. Kênh nhựa có nhiều loại hình dạng. Kênh hình tròn được ưa chuộng vì tiết diện ngang hình tròn cho phép một lượng vật liệu tối đa chảy qua mà không bị mất nhiều nhiệt. Tuy nhiên vì mục đích chế tạo khuôn, loại kênh này đắt hơn vì kênh nhựa phải nằm ở hai bên của mặt phân khuôn. Kênh hình thang là loại kênh tốt tuy sử dụng nhiều vật liệu hơn do dễ gia công. Loại này đặc biệt có lợi khi kênh phải đi qua 1 mặt trượt. Để giảm chi phí vật liệu, người ta hay dùng dạng kênh hình thang sửa đổi (không có cạnh sắc). Kênh bán nguyệt và hình cung là loại tồi nhất do khó gia công và lượng chảy thấp. 3.4.3.3. Miệng phun: là chỗ nối giữa kênh nhựa với lòng khuôn. Các miệng phun thường được giữ ở kích thước nhỏ nhất và được mở rộng nếu cần thiết. Các kiểu miệng phun: a. Miệng phun cuống phun: được dùng khi bạc cuống phun có thể dẫn nhựa trực tiếp vào lòng khuôn. b. Miệng phun cạnh: là kiểu miệng phun rất thông dụng, có thể sử dụng cho tất cả các loại sản phẩm. Tuy nhiên phải tính đến phí tổn cắt bỏ nó. Kiểu miệng phun này thường được làm không chính xác. c. Miệng phun kiểu băng: không thông dụng lằm. Chỉ dùng để khắc phục trục trặc khi tạo đuôi. Dấu vết của miệng phun lớn và chi phí cắt miệng phun được tính vào sản phẩm. d. Miệng phun kiểu đường hầm: Đây là loại rất thông dụng, nó có ưu điểm tự cắt khi sản phẩm nhựa bị đẩy ra khỏi khuôn. Miệng phun thường đặt ở trên những đường hoa văn, đường gân không nhìn thấy được. 3.4.4. Hệ thống đẩy 3.4.4.1. Chức năng và các nguyên tắc của hệ thống đẩy Hệ thống đẩy làm nhiệm vụ lấy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở, bao gồm tấm đẩy, chốt đẩy, tấm giữ, chốt dẫn hướng hệ thống đẩy và các bạc lót. Hệ thống đẩy phải tuân theo một số quy tắc sau: - Khoảng đẩy lớn hơn từ 5 – 10 mm so với chiều cao của sản phẩm tính từ mặt phân khuôn. - Sau khi sản phẩm được lấy ra, hệ thống đẩy phải trở về vị trí ban đầu để tránh hỏng chốt và đảm bảo sản phẩm được rơi tự do. - Kích thước chốt đẩy phụ thuộc vào kích thước sản phẩm nhưng đường kính không được nhỏ hơn 3mm, trừ phi điều đó cần thiết cho hình dạng sản phẩm. - Hệ thống đẩy đảm bảo không làm yếu khuôn sau. - Nên sử dụng chốt dẫn hướng cho hệ thống đẩy vì đường kính chốt đẩy thường rất nhỏ so với hành trình đẩy. 3.4.4.2.Góc nghiêng thành khuôn Để đảm bảo chi tiết có thể được đẩy ra khỏi khuôn sau khi làm nguội đủ, một số mặt của khuôn phải được làm nghiêng (chi tiết sản phẩm sẽ có thành nghiêng). Khi chốt đẩy đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn, lực cung cấp phải vượt qua ứng suất dư do sự biến dạng thép của khuôn và sự bám dính của nhựa lên khuôn. Nếu thành của khuôn không được vát nghiêng, sự bám dính của nhựa lên khuôn làm quá trình đẩy rất khó khăn. Nếu vật đúc đẩy ra được, bề mặt chi tiết sẽ bị cào tróc, thậm chí cong vênh trở thành phế phẩm. Nếu thành khuôn được vát góc, sự bám dính sẽ bị giảm xuống và bằng không ngay khi chi tiết bắt đầu chuyển động. Góc nghiêng của chi tiết có giá trị từ 0,5-2°, thành càng dày, góc nghiêng càng cần phải lớn. 3.4.4.3.Phân loại hệ thống đẩy a. Hệ thống đẩy sử dụng các chốt đẩy tròn Đây là hệ kiểu đẩy đơn giản nhất. Các lỗ tròn và chốt tròn dễ gia công. Nên doa rộng lỗ các chốt đẩy. Chiếu dài của lỗ doa có đường kính D nên lấy như sau: Đối với lỗ nhiệt luyện trước khi gia công : L = 4.D Đối với lỗ đã nhiệt luyện: L = 3.D Lớn nhất L = 20mm, nhỏ nhất L = 6mm. Đối với những loại khuôn đã tôi mà vật liệu phun vào là Polyacetal, Poliamide thì các lỗ cần để lượng dư trước khi nhiệt luyện. b. Lưỡi đẩy Lưỡi đẩy tạo ra nhiều mặt đẩy hơn là chốt đẩy. Khi chốt tròn khó sử dụng thì lưỡi đẩy là một giải pháp.Tuy nhiên các lỗ đẩy hình chữ nhật khó làm và cần đặt chúng từ các miếng ghép lên đường phân khuôn. c. Các ống đẩy Các ống đẩy rất thuận lợi cho quá trình đẩy nhanh các chốt lõi. Khi dùng hệ thống đẩy này, góc thoát có thể giảm xuống đến 0,5° để tránh các vết chìm trên bề mặt phía trên. d. Thanh đẩy Thanh đẩy thường được dùng cho sản phẩm lớn. Để thanh đẩy không làm hỏng hệ thống lõi trong khi đẩy và lùi về, thanh đẩy phải để cách bề mặt thẳng đứng của khuôn ít nhất 0,5mm. Cũng vì lý do đó mà thanh đẩy phải được hướng dọc theo khoảng đẩy. e. Tấm tháo Tấm tháo là một trong những hệ thống đẩy tốt nhất. Trong trường hợp này việc dẫn hướng tránh làm hỏng lõi khuôn rất quan trọng. f. Các van đẩy Hệ thống các van đẩy không thông dụng trong chế tạo khuôn nhựa. Nó thường được dùng bằng các vật hình cốc và có trợ giúp sự thông khí trong quá trình đẩy có hiệu quả. 3.4.4.4. Hệ thống đẩy cho quá trình phun khuôn tự động Quá trình phun khuôn tự động cần có một hệ thống hoàn hảo mà trong đó các sản phẩm phải được rơi ra một cách dễ dàng trước khi khuôn đóng để tránh làm hỏng lòng khuôn. Hệ thống đẩy có thể được cải tiến bằng cách thêm vào các lò xo xung quanh chốt hồi để hệ thống đẩy tự chuyển động quay lại không để sản phẩm dính vào các chốt đẩy. Cách tốt nhât là nối hệ thống đẩy của khuôn vào hệ thống đẩy của máy gia công nhựa bằng các bulông. 3.4.4.5. Hệ thống đẩy đặc biệt Đối với những sản phẩm được thiết kế có hệ thống giữ, ta có thể lợi dụng tính đàn hồi của nhựa để đẩy sản phẩm ra. Quá trình đẩy gồm có 3 pha: - Khi thanh đẩy của hệ thống, chốt giữa chuyển động cùng hệ thống đẩy do sức nén của lò xo. - Khi đầu chốt giữa chạm vào tấm đỡ, nó dừng lại. - Các chốt đẩy chuyển động tiếp và đẩy sản phẩm ra khỏi chốt giữa. 3.4.5. Điều khiển nhiệt độ khuôn Khi ta gia công sản phẩm xong cần phải làm nguội trước khi tháo khuôn để lấy sản phẩm. Thực tế thời gian làm nguội khuôn chiếm 50 – 70 % thời gian chu kì. Do đó quá trình làm nguội rất quan trọng trong vịêc giảm thời gian chu kỳ và làm tăng năng suất sản xuất. 3.4.5.1. Vị trí bộ phận làm nguội Vị trí này phụ thuộc vào kích thước của sản phẩm và độ khác nhau về độ dày thành. Nói chung, bộ phận làm nguội thường đặt ở chỗ mà nhiệt khó truyền từ nhựa nóng qua thân khuôn. Kênh làm nguội càng gần bề mặt khuôn càng tốt. Các kênh làm khuôn nên đặt gần nhau. Đường kính kênh làm khuôn lớn hơn 8 mm. Khoảng cách kênh làm nguội tới thành khuôn bằng 2 lần đường kính kênh và khoảng cách giữa các kênh với nhau bằng 3÷5 lần đường kính kênh. Cần chia hệ thống kênh làm nguội ra nhiều vòng, tránh để các kênh làm nguội quá dài dẫn đến sự chênh nhiệt quá lớn. Việc làm nguội phải như nhau trên toàn bộ sản phẩm. 3.4.5.2. Làm nguội tấm khuôn Làm nguội trong tấm khuôn một trong những hệ thống thông thường nhất, chủ yếu được dùng cho các sản phẩm nhỏ. 3.4.5.3. Làm nguội lõi Lõi khuôn thường bị bao phủ bởi lớp nhựa nóng và để truyền được nhiệt từ đó ra các bộ phận khác là một vấn đề phức tạp. Cách đơn giản nhất là sử dụng vật liệu làm lõi khuôn có độ dẫn nhiệt cao như Cu(đồng). Tuy nhiên độ bền sẽ giảm. Biện pháp tốt hơn là đặt các kênh làm nguội xung quanh lõi. Do đó có thể điều khiển được sự tăng giảm nhiệt độ dòng chất lỏng đang làm nguội chảy qua lõi. 3.4.5.4. Làm nguội chốt Làm nguội cho chốt còn khó hơn làm nguội cho lõi vì việc truyền nhiệt đến các phần khác của khuôn rất khó. Cách làm nguội đơn giản hơn nhất là đặt các kênh làm nguội xung quanh chốt. Tuy nhiên, biện pháp này đạt hiệu quả không cao. Ta có thể thêm đồng vào chốt hoặc làm chốt bằng đồng để tăng cường quá trình truyền nhiệt. 3.4.5.5. Làm nguội lòng khuôn Lòng khuôn có thể được làm nguội tốt vì nó dễ dẫn nhiệt đến các phần khác của khuôn. Ta có thể đặt các kênh làm nguội khuôn xung quanh lòng khuôn. 3.4.6. Lõi mặt bên Khi khuôn được thiết kế và đường phân khuôn đã cố định, thường có một số phần của sản phẩm không tháo được ra theo hướng mở của khuôn. Trong các trường hợp đó cần lõi mặt bên. Đối với các sản phẩm có cắt sau ở phía ngoài: - Sản phẩm có lỗ ở thành bên. - Sản phẩm có rãnh trang trí hoặc bề mặt hoa văn. - Sản phẩm có hoa văn hoặc đường gân ở thành bên. - Sản phẩm có tay sách mà không tháo rời. - Sản phẩm gấp khúc. Đối với sản phẩm có cắt sau phía trong: - Sản phẩm có đường gân hoa văn phía trong - Sản phẩm có rãnh chữ T bên trong. - Sản phẩm có khe xung quanh mặt trong của thành bên. Trước khi dùng lõi mặt bên người thiết kế cần chú ý đến những điểm sau: - Chuyển động của lõi mặt bên phải đáng kể để gỡ sản phẩm ra dễ dàng. - Khi lõi mặt bên mở hoặc đóng cần phải giữ cữ chặn ở mỗi hướng chuyển động. - Lõi bên cần có hệ thống dẫn hướng phù hợp với chuyển động của nó. - Phải tránh các góc nhọn trên bề mặt lõi mặt bên để tránh cào xước vật liệu. - Không được để chốt đẩy chạm vào lõi mặt bên. - Cố gắng thiết kế lõi mặt bên chuyển động được khi khuôn mở để có thể bảo trì dễ dàng khi sản xuất. Sự dẫn hướng của lõi mặt bên Việc dẫn hướng của lõi mặt bên đảm bảo cho lõi mặt bên luôn quay lại vị trí cũ. - Các chuyển động mặt bên đảm bảo cho lõi mặt bên luôn quay lại vị trí cũ. - Nhìn chung tất cả các chuyển động của lõi bên ngoài đều được định hướng theo thiết kế lõi mặt bên hình chữ T. Tuy nhiên để tránh nhiều áp lực lên lõi mặt bên cần lấy tỉ lệ 1: 1 giữa chiều cao và chiều dài, chiều rộng và chiều dài. - Để cải tiến quá trình dẫn hướng và có khả năng điều chỉnh khoảng cách nên dùng các tấm đã tôi cứng đặt dưói lõi mặt bên. Để dẫn hướng cho lõi mặt bên người ta sử dụng một số giải pháp như: sử dụng chốt xiên, sử dụng cam chân chó, tác động bằng đường cam, tác động bằng lò xo, tác động thủy lực, tác động góc. a. Sử dụng chốt xiên Hệ thống chốt xiên là một trong những hệ thống phổ biến nhất để tác động lên lõi mặt bên. Chốt xiên thường được làm bằng thép tôi cứng hoặc bề mặt thép tôi cứng. Khi thiết kế chốt xiên cần lưu ý một số đặc điểm sau: - Chiều dài chốt xiên, vì điều khiển chốt xiên cũng cần có một khoảng trượt. - Tất cả các vị trí của lõi mặt bên, chốt xiên có thể luôn luôn đi vào lõi mặt bên. - Khi bề rộng mở ra hơn 60 mm nên dùng nhiều hơn một chốt xiên. - Trong nhiều trường hợp chốt xiên đi qua lõi mặt bên. Khi đó cần chú ý có đủ hệ thống thoát cho chốt xiên. Hệ thống chốt xiên làm việc như sau: Trong giai đoạn khuôn đóng, chốt xiên đẩy lõi vào mặt trong. Tuy nhiên khối ép sẽ thực hiện lần đóng cuối cùng. b. Tác động của cam chân chó Hệ thống này tương tự như chốt xiên. Nó có ưu điểm là khi mở khuôn, lõi mặt bên vẫn tạm thời bị đóng chặt để sản phẩm ra ngoài khuôn trước. Hệ thống cam chân chó khoẻ hơn hệ thống chốt xiên, dẫn hướng tốt hơn. Khi thiết kế hệ thống cam chân chó phải đảm bảo cho cam chân chó có thể đi qua lõi mặt bên. 3.4.6.1.Tác động bằng đường cam Hệ thống này dặt ngoài lõi mặt bên. Ưu điểm là có khả năng thiết kế các rãnh theo hình dạng bất kì. Nhờ tác động bên ngoài việc làm nguội cũng dễ dàng hơn. Trong trường hợp này bộ dẫn hướng phải được đặt trong các lõi mặt bên 3.4.6.2. Tác động của lò xo Tác động lò xo của lõi mặt bên là một hệ thống rất thông dụng. Nó được dùng trong trường hợp vết cắt trên sản phẩm nhỏ. Khi sử dụng lò xo người thiết kế luôn phải chu ý các chuyển động vào trong phải do khối ép thực hiện Đối với các lõi mặt bên phía trong, rất khó vận hành nếu thiếu hệ thống lò xo vì thực tế thường không có khả năng khác. Tuy nhiên việc lắp ráp các lõi mặt trong kiểu này thường khó. 3.4.6.3. Tác động thủy lực Thông dụng đối với các khoảng vận hành dài. Hệ thống này đắt và tăng thời gian chu kì. Tuy nhiên lực mở cùng chiều các chuyển động do đó làm giảm lực căng cho bộ phận dẫn hướng. 3.4.6.4. Tác động góc Tác động của góc được sử dụng phổ biến để nối chuyển động của hệ thống đẩy. Trong hầu hết các trường hợp với hệ thống này việc gia công tự động sẽ khó. Do vậy hệ thống này chỉ tốt cho loại khuôn rẻ tiền chỉ cần sản xuất số lượng nhỏ. 3.4.7. Các chi tiết khuôn cơ bản 3.4.7.1. Chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng Chức năng chính của chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng là đưa khuôn sau vào khuôn trước và làm cho hai phần thẳng hàng. Chốt dẫn hướng nằm ở khuôn trước còn bạc dẫn hướng nằm ở khuôn sau để dễ dàng đẩy sản phẩm ra. Nguyên tắc của chốt dẫn hướng là phải dài hơn miếng ghép cao nhất để tránh hỏng hóc khi đóng khuôn, đặc bịêt là khi lắp ráp. Nếu không có gì cản trở chuyển động của sản phẩm thì nên đặt chốt dẫn hướng ở khuôn sau. Kiểu bạc dẫn hướng rẻ nhất là khoan lỗ chính xác vào tấm khuôn. Tuy nhiên nó sẽ khó sửa chữa khi bị mòn. Người ta đưa ra giải pháp tốt hơn là dùng bạc dẫn hướng dưới dạng miếng ghép. Cần khoan rộng bạc dẫn hướng dài để giảm yêu cầu đối với lỗ dài chính xác. Việc đặt các chốt dẫn hướng trong khuôn rất quan trọng. Bình thường cần có bốn chốt dẫn hướng trong khuôn. Tuy nhiên đối với các loại khuôn đơn giản thì chỉ cần từ 2 đến 3 chốt là đủ. Để tránh việc lắp nhầm chiều cho hai phần khuôn, người ta thường dùng các chốt dẫn hướng có đường kính khác nhau hoặc đặt một chốt lệch so với các chốt kia. 3.4.7.2. Bộ định vị Thông thường các chốt dẫn hướng có thể giữ được một độ thẳng hàng sơ bộ nhưng với khuôn chính xác thì dung sai của chốt dẫn hướng và các bạc dẫn hướng là quá lớn vì thế cần có bộ định vị. Đối với các sản phẩm lớn, nhất thiết cần có bộ định vị. 3.4.7.3. Vòng định vị Chức năng của vòng định vị là đặt khuôn đúng tâm vào máy gia công nhựa. Vòng định vị thường đặt ở khuôn trước nhưng cũng có một số trường hợp nó là phần bổ sung ở khuôn sau. Kích thước của vòng phải nhỏ hơn lỗ mở của máy gia công nhựa là 0,1 mm. 3.4.7.4. Miếng ghép Miếng ghép dùng để đơn giản hoá quá trình gia công hoặc tạo nên mảng cứng trong khuôn tương đối mềm. Việc sử dụng miếng ghép đỡ được quá trình gia công và khi hỏng để thay. Ví dụ như khi gia công các chỗ lồi tròn không đơn giản, ta có thể thay thế bằng một miếng ghép tròn. Khi cần lòng khuôn cứng, không nên dùng tấm tôi cứng liền trong tất cả các lòng khuôn. Nó có thể bị méo sau khi nhiệt luyện hoặc nếu một lòng khuôn bị hỏng thì phải sửa toàn bộ tấm hoặc một trong các lòng khuôn cần được che chắn để khuôn tiếp tục hoạt động. Lỗ để lắp miếng ghép được làm bằng các phương pháp khác nhau như khoan, phay hoặc gia công bằng tia lửa điện. 3.4.7.5. Rãnh thoát khí Khi nhựa vào khuôn làm đầy hệ thống cũng như lòng khuôn, nó đẩy không khí ra ngoài lòng khuôn qua bề mặt phân khuôn. Khi tốc độ phun cao, nó không thể đẩy kịp không khí ra ngoài do vậy khí bị tắc trong lòng khuôn. Đẩy gọi là hiện tượng cản khí. Dòng khí nén này có thể chặn dòng nhựa hoặc đốt cháy nhựa khi tiếp xúc với nó. Để tránh điều này cần phải có rãnh thoát hơi. 3.5. Các khuyết tật của sản phẩm đúc phun và cách khắc phục 3.5.1. Đường hàn và đường hợp Đường hợp và đường hàn làm tăng ứng suất dư trong chi tiết đúc. Sự khác nhau cơ bản giữa đường hợp và đường hàn là độ lớn của góc hội tụ của hai dòng chất lỏng khi gặp nhau. Gọi là góc tạo thành giữa 2 phương của dòng chảy. Nếu >135°, đường hợp được tạo ra, nếu <135°, đường hàn sẽ xuất hiện. Khi đường hàn được hình thành, lớp nhựa đông mỏng ở trước mỗi dòng nhựa gặp nhau, hòa trộn và đông đặc lại. Vì thế hướng của đường hàn vuông góc với dòng nhựa, nó sẽ làm giảm sức bền của vật đúc tại điểm 2 dòng gặp nhau. Đường hợp xuất hiện giữa 2 dòng chảy trộn vào nhau dưới một góc nhọn. Hướng của các phân tử nhựa khi đó sẽ đồng nhất hơn so với trường hợp đường hàn. Vì vậy đường hợp chịu bền tốt hơn so với đường hàn và khó nhìn thấy hơn. Các cách khắc phục: thay đổi vị trí miệng phun, tăng tốc độ pittông, tăng nhiệt độ khuôn và nhiệt độ làm chảy…Trong trường hợp không loại bỏ được đường hàn hay đường hợp, nên thiết kế chúng ở vị trí ít “nhạy cảm” nhất như khó nhìn thấy, không hoặc chịu lực nhỏ … 3.5.2.Cản khí Cản khí xảy ra khi các dòng chảy nhựa chảy quanh rồi tạo nên nút khi khi gặp nhau. Cản khí khiến quá trình điền đầy và nén đặc không hoàn thiện và thường gây khuyết tật trên bề mặt của sản phẩm. Cản khí có thể bị nén, đốt nóng và tạo vết cháy trên sản phẩm. Sự thiếu lỗ thoát hơi hoặc lỗ thoát hơi quá nhỏ trong khu vực được điền đầy cuối cùng thường là nguyên nhân gây cản khí. Cách khắc phục: + Làm cân bằng dòng chảy. + Loại bỏ những vị trí khó điền đầy. + Thay đổi hệ thống kênh nhựa để vùng điền đầy cuối cùng có chứa lỗ hay rãnh thoát hơi. + Thêm rãnh thoát hơi ở nơi có khả năng xuất hiện cản khí. 3.5.3.Vết nứt Vết nứt làm hỏng, giảm tuổi thọ của chi tiết. Vết nứt có thể không thấy ngay cho đến vài ngày hay vài tuần sau khi sản xuất. Vì vậy, cần nhận diện và loại bỏ nguy cơ nứt trước khi sản xuất. Nguyên nhân gây nứt: Ứng suất dư lớn (đường hàn quá yếu hay độ co rút nhựa không đều).Cách khắc phục: + tăng tốc độ piston (hay trục vít) hoặc chiều dày thành chi tiết để giảm ứng suất dư. + Giảm sự thay đổi độ co nhiệt. 3.5.4. Sự cong vênh Cong vênh là kết quả của ứng suất không đều bên trong vật đúc khi ứng suất đủ mạnh để làm biến dạng giãn hoặc xoắn. Nguyên nhân: bản chất của vật liệu, thiết kế khuôn không tốt và điều kiện đúc không hợp lý. Nguyên nhân thường gặp: Sự thay đổi độ co nhiệt của chi tiết. Giải pháp: Giảm sự thay đổi độ co nhiệt (làm mát đồng đều, chọn lại vị trí phun), thay đổi cấu trúc hình học của chi tiết (thiết kế chi tiết có chiều dày không đổi…) 3.5.5. Sự tạo đuôi “Đuôi” hình thành khi nhựa lỏng bị đẩy với tốc độ cao qua những vùng hạn chế về không gian, như đầu phun, kênh nhựa hay miệng phun vào vùng có kích thước dày mà không kịp tiếp xúc với thành khuôn. Dòng chảy hình con rắn này làm yếu sản phẩm, xấu bề mặt. Nguyên nhân của hiện tượng này là do tốc độ trục vít quá cao, vị trí phun không hợp lý Giải pháp: Thiết kế lại kích thước và vị trí miệng phun và tối ưu tốc độ trục vít (tốc độ lúc đầu chậm khi nhựa qua miệng phun và tăng dần). 3.5.6. Lõm co và rỗ co Lõm co xuất hiện trên bề mặt của chi tiết. Độ lõm thường rất nhỏ nhưng có thể thấy được bởi chúng phản chiếu ánh sáng từ những hướng khác nhau tới chi tiết. Mặc dù vết lõm không ảnh hưởng tới chức năng hay sức bền của chi tiết, chúng vẫn được coi là một khuyết tật ảnh hưởng tới chất lượng. Vết lõm hình thành trên bề mặt chi tiết đúc do sự thay đổi cục bộ chiều dày thành. Nó thường xuất hiện ở những nơi có gân tăng cứng, cánh tản nhiệt , mấu lồi hoặc rãnh cắt dưới. Nguyên nhân: nhựa co nhiệt khi làm mát. Rỗ co là những lỗ bên trong chi tiết. Rỗ co xuất hiện do bề mặt chi tiết đủ cứng để chống lại lực co nhiệt, ngăn không cho chi tiết bị lõm xuống; khiến lõi của chi tiết bị co lại. Rỗ co ảnh hưởng tới cấu trúc vận hành của sản phẩm. Giải pháp: + Tối ưu hóa quá trình nén đặc vì lõm co, rỗ co thường xuất hiện trong quá trình này.+ Thay đổi cấu trúc hình học của chi tiết: thay những thành dày bằng những thành mỏng hơn. + Chọn lại vị trí miệng phun. 3.5.7. Sản phẩm thiếu nhựa Hiện tượng thiếu nhựa sau khi đúc xảy ra khi nhựa chưa điền đầy toàn độ lòng khuôn mà đã đông đặc lại. Nguyên nhân: Dòng chảy bị hạn chế do thiết kế kênh nhựa không hợp lý Dòng nhựa quá dài Thiếu rãnh thoát hơi  Cách khắc phục: + Nếu nguyên nhân do cản khí, vị trí có thể bị cản khí nên được thiết kế ở nơi dễ làm rãnh thoát khí. + Tăng tốc độ trục vít phun, qua đó làm tăng nhiệt cắt, giảm độ nhớt của nhựa lỏng, giúp nó dễ dàng chảy qua chi tiết. + Thay đổi mô hình hình học của chi tiết. + Thay đổi loại vật liệu: chọn vật liệu có độ nhớt thấp. + Tăng áp lực trong lòng khuôn đúc. Thực tế cho thấy, giải quyết khuyết tật này lại phát sinh khuyết tật khác. Vì vậy ta cần phải tính toán thử nghiệm nhiều lần để tìm ra kết quả tối ưu trên cho mọi chỉ tiêu, trong đó có những chỉ tiêu được ưu tiên hơn (phụ thuộc vào người thiết kế sản phẩm). Hiện nay những vấn đề này được giải bằng các phầm mềm tính toán mô phỏng đem lại năng suất và hiệu quả cao. CHƯƠNG 2KỸ THUẬT CAD/CAM – CNC & GIỚI THIỆU CÁC PHẦN MỀM MASTERCAM X, SOLIDWORKS 2005, MOLDFLOW PLASTICS INSIGHTS 5.0 I. Nguyên lý chung của kỹ thuật CAD/CAM Với xu thế phát triển hiện nay của các ngành công nghiệp trên thế giới là tạo ra các sản phẩm thoả mãn nhu cầu khách hàng, thị trường về mặt chất lượng sản phẩm đồng thời tìm cách giảm giá thành sản phẩm, tăng năng suất; việc nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật CAD/CAM – CNC trở nên vô cùng quan trọng. Xét một chu kỳ sản phẩm sau: Chu kỳ của sản phẩm bắt nguồn từ nhu cầu tiêu dùng của khách hàng sau đó qua quá trình thiết kế chi tiết CAD để tạo ra mô hình hoặc vật mẫu. Tiếp đó là quá trình CAM để thiết kế quy trình công nghệ và lập trình gia công NC rồi chuyển dữ liệu sang máy CNC để gia công chế tạo sản phẩm. Sau đây ta xét tới hai quá trình chính là quá trình CAD và CAM. 1.1. Quá trình CAD CAD là quá trình thiết kế sản phẩm với sự trợ giúp của máy tính. Trong lĩnh vực sản xuất tự động hoá, công nghệ CAD có vai trò tạo ra bản vẽ 2D và 3D, mô hình hoá vật thể ở dạng thể đặc (Solid modeling), là mắt xích trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống CAD/CAM,…Khác với quy trình thiết kế công nghệ theo phương pháp truyền thống, CAD cho phép quản lý đối tượng thiết kế dưới dạng mô hình hình học số (Computer Geometric Model – CGM). Bằng cách quản lý CGM trong cơ sở dữ liệu trung tâm, CAD có khả năng hỗ trợ các chức năng kỹ thuật ngay từ giai đoạn phát triển sản phẩm cho đến giai đoạn cuối của quá trình sản xuất - điều khiển các thiết bị sản xuất bằng giải pháp điều khiển số. Một quá trình CAD thường gồm những bước thiết kế cơ bản sau: - Trên cơ sở triển khai công nghệ CAD trong môi trường thiết kế thì các công cụ CAD có thể được định nghĩa như sau: Các công cụ CAD là sự tích hợp của các công cụ thiết kế như phân tích, mã hoá, thử sai,… được bổ xung thêm phần cứng và phần mềm máy tính để đạt được thiết kế cuối cùng có hiệu quả. - Trên cơ sở các thành phần công nghệ CAD, các công cụ CAD được định nghĩa như sau: Các công cụ CAD là thành phần giao nhau của 3 tập hợp là lập mô hình hình học, đồ hoạ máy tính và các công cụ thiết kế. 1.2. Quá trình CAM CAM có nghĩa là sản xuất với sự trợ giúp của máy tính. Trong hệ thống CAD/CAM thì quá trình CAM được thực hiện với cơ sở dữ liệu là mô hình hình học được xây dựng trong quá trình CAD. Quá trình CAM gồm có những bước cơ bản sau: Tương ứng với từng bước trong quá trình CAM cũng có những công cụ cần thiết trợ giúp cho quá trình chế tạo như kỹ thuật CAPP để phân tích chi phí chuẩn bị công nghệ cho quá trình gia công, các phần mềm lập trình NC/CNC và phần mềm kiểm tra. Các công cụ của CAM cũng có thể được định nghĩa dựa trên việc thực hiện công nghệ CAM trong môi trường chế tạo: Từ các định nghĩa về công cụ của CAD, của CAM người ta đưa ra định nghĩa cho công cụ của CAD/CAM theo môi trường kỹ thuật thực hiện, nó là giao của năm tập hợp sau: - Công cụ thiết kế chi tiết, sản phẩm. - Công cụ chế tạo chi tiết, sản phẩm. - Lập mô hình hình học. - Các khái niệm về đồ hoạ máy tính. - Mạng máy tính và tổ hợp các khái niệm về tự động hoá. Để hệ thống CAD/CAM có thể hoạt động tốt, chúng ta cần phải chuẩn bị hệ thống cơ sở dữ liệu nhằm phục vụ cho quá trình chuẩn bị công nghệ, lập kế hoạch sản xuất,…Có thể nói hệ thống cơ sở dữ liệu có vai trò hết sức quan trọng trong quá trình chuẩn bị công nghệ. Nó giúp người thiết kế chọn lựa các giải pháp kết cấu và công nghệ phù hợp với sản phẩm cũng như là đảm bảo tính công nghệ ngay trong quá trình thiết kế kỹ thuật, đặc biệt trong quá trình thiết kế quy trình công nghệ cũng như quá trình thiết kế và chế tạo các phương tiện trang bị công nghệ. Điều này làm rút ngắn một cách đáng kể về mặt thời gian và giảm chi phí cho quá trình chuẩn bị công nghệ sản xuất. Các nhóm cơ sở dữ liệu phục vụ cho quá trình chuẩn bị công nghệ bao gồm: -Cơ sở dữ liệu các chi tiết tiêu chuẩn, phân loại. - Cơ sở dữ liệu về tiêu chuẩn dung sai, sai lệch hình dáng, sai lệch vị trí, nhám bề mặt. - Cơ sở dữ liệu về tiêu chuẩn xác định lượng dư. - Cơ sở dữ liệu về tiêu chuẩn vật liệu trong chế tạo máy. - Cơ sở dữ liệu về tiêu chuẩn máy, dụng cụ, đồ gá và dụng cụ đo. Cơ sở dữ liệu và các thủ tục xử lý trong CAD/CAM được thể hiện theo sơ đồ sau: Trong từng giai đoạn cụ thể của quá trình chuẩn bị công nghệ, các nhóm cơ sở dữ liệu có vai trò khác nhau. Tuy nhiên cơ sở dữ liệu phục vụ quá trình chuẩn bị công nghệ là không thể thiếu. Nó giúp nâng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm và rút ngắn thời gian chuẩn bị sản xuất. Hiện nay kỹ thuật CAD/CAM tiếp tục được phát triển và mở rộng. Các hệ phần mềm CAD/CAM tích hợp ra đời và đã trở nên thông dụng như CATIA, Pro/Engineer, Cimatron, Mastercam, Unigraphics, Topmold, Surfcam, Delcam, Edgecam… Chúng là những hệ phần mềm quy mô lớn và ngày càng có nhiều add-ins (các module phần mềm nhúng) hỗ trợ trong việc thiết kế khuôn mẫu, giải bài toán sức bền và gia công nhằm nâng cao tính năng toàn diện. Kỹ thuật CAD/CAM có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc thiết kế và chế tạo các bộ khuôn nhựa phức tạp với độ chính xác cao. Phần mềm CAD/CAM sẽ hướng cho ta đi theo con đường ngắn nhất từ ý tưởng đến các bản vẽ ba chiều thể hiện vật mẫu, khuôn mẫu rồi tới các chương trình gia công chính xác trên máy CNC. II. Phần mềm Mastercam X 2.1. Giới thiệu chung Mastercam X (Mastercam version 10.0) là một ứng dụng CAD/CAM rất mạnh, tích hợp, liên hoàn hỗ trợ thiết kế chi tiết và thiết lập các nguyên công gia công hoàn chỉnh; nó được sử dụng rộng rãi ở châu Âu và trên thế giới, đồng thời cũng ngày càng phổ biến ở Việt Nam. Mastercam gồm nhiều module phần mềm CAD/CAM, cho phép thiết lập các bản vẽ kỹ thuật, tạo hình dạng 3 chiều của chi tiết, lập chương trình điều khiển chạy dao, mô phỏng quá trình gia công cắt gọt và chuyển mã chương trình NC điều khiển hoạt động cắt gọt trên các máy công cụ CNC. So với các phiên bản cũ, Mastercam X đã có sự thay đổi hoàn toàn về giao diện cho phù hợp với tiêu chuẩn của MS Windows và tích hợp toàn bộ các module ứng dụng vào một tập tin chạy duy nhất. Người sử dụng thành thạo MasterCAM 9 khi chuyển sang phiên bản X có thể tham khảo tập tin V92XFunctions.pdf bên trong thư mục cài đặt để biết được các chức năng tương đương giữa chúng. Mastercam X bao gồm các module sau: - Mastercam Design (vẽ thiết kế) - Mastercam Mill (gia công trên máy phay, khoan) - Mastercam Lathe (gia công trên máy tiện) - Mastercam Router (gia công trên máy xung định hình) Để chuyển đổi giữa các module, vào [Menu] Machine Type à[Tên module] Mastercam Design dùng để vẽ thiết kế các hình phẳng, bề mặt cong và tạo khối vật thể cho các máy gia công CNC, trợ giúp cho việc thiết kế các công đoạn khoan, phay trên máy từ 2 đến 5 trục, máy tiện từ 2 đến 4 trục, máy cắt bằng tia lửa điện. Mastercam Design tạo ra nhãn, dấu và kích thước hình phẳng hoặc hình chiếu trục đo. Khi thiết kế cần phải phóng to, thu nhỏ hoặc tạo ra các góc nhìn khác nhau. Hệ thống có khả năng tạo ra các hình kéo dài, các đường spline, các bề mặt, các elip, chữ, v.v.. Tất cả các module Mill, Lathe và Router đều có đủ các chức năng của module Design. Ngoài ra ba module này có chức năng tạo lập các đường chạy dao, chọn chế độ cắt, chọn dụng cụ, vật liệu gia công và phương pháp gia công, tự động lập trình cho chương trình gia công NC trên từng máy tương ứng. 2.2. Giao diện vùng làm việc của Mastercam X + Cửa sổ đồ họa (Graphics window): là vùng làm việc chính của Mastercam nơi ta quan sát, tạo lập, và sửa đổi các thực thể 2D, 3D và đường chạy dao. + Thanh trạng thái (Status bar): nằm dưới đáy cửa sổ Mastercam, có chức năng thay đổi các thiết đặt tạm thời như màu sắc, tính chất, mức (level), nhóm (group) và xác định hướng nhìn vật thể. + Bảng quản lý khối đặc và đường chạy dao (Solid and Toolpath manager): là trung tâm quản lý tất cả các thành phần đối tượng làm việc, bao gồm hai nhãn (tab): Nhãn Toolpath Manager là nơi xác định các thông số cài đặt về tập tin, dao cụ và phôi. Ta còn dùng nhãn này để quan sát, sắp xếp và biên tập các nhóm máy, nhóm đường dao và các nguyên công. Nhãn Solids Manager thống kê các vật thể khối đặc trong tập tin đang làm việc. + Các thanh công cụ (Toolbars): là tập các chức năng mô tả bằng các biểu tượng (icons). Ta có thể làm hiện, làm ẩn, định nghĩa lại, tạo mới các thanh công cụ bằng cách truy cập [Menu] Settings à Customize. + Dòng nhắc: hướng dẫn thực hiện một lệnh được yêu cầu để hoàn tất một chức năng. + Thanh băng (Ribbon bars): mở khi ta kích hoạt một._.à B và hai mặt phẳng bên C và D. Máy mài bàn chữ nhật phẳng bàn chữ nhật có kích thước 600 x 200, tốc độ đá mài là 2900 vg/ph, công suất điện của ụ đá 5,5 kW. Định vị trên bàn từ của máy Đá mài loại prôphin thẳng có đường kính D = 200 mm, chiều rộng B = 30mm. Chất kết dính Bakêlít, độ hạt 40 μm, vật liệu hạt là cơrun điện. Vận tốc đá mài Bảng thông số chế độ cắt (tra theo bảng 2.58 [3]) Bước Máy Vđm (m/s) nđ (v/ph) Sd (mm/HTK) Sbàn (m/ph) t(mm) Dao Thô 3731Б 30,4 2900 15 20 0,04 Đá mài Tinh 30,4 7,5 15 0,01 1.4.5. Nguyên công 5: Kiểm tra trung gian Kiểm tra kích thước đã gia công khoảng cách hai mặt phẳng chính với dung sai cho phép là , khoảng cách giữa hai mặt phẳng bên C và D cũng có dung sai cho phép là . Kiểm tra kích thước giữa hai mặt G và H có dung sai cho phép là . Kiểm tra độ không song song giữa hai bề mặt A và B đảm bảo Kiểm tra độ không song song giữa hai bề mặt C và D đảm bảo Kiểm tra độ không vuông góc giữa C và D với A đảm bảo 1.4.6. Nguyên công 6: Phay CNC lòng khuôn. Định vị và kẹp chặt: Định vị trên bàn phôi + 2 chốt và kẹp chặt bằng cơ cấu vít - tay đòn. Máy: Sử dụng máy TC1 CNC_Bridge Port . Dao: dao phay ngón đuôi én đường kính D = 5 mm để gia công phá thô, dao phay đầu cầu D = 3 mm để gia công tinh lòng khuôn. Chương trình gia công ghi ở phần phụ lục. 1.4.7. Nguyên công 7: Khoan, khoét CNC 3 lỗ lắp lõi ghép + Khoan, khoét, doa CNC lỗ lắp bạc cuống phun Định vị và kẹp chặt: Định vị trên bàn phôi + 2 chốt và kẹp chặt bằng cơ cấu vít - tay đòn. Máy: Sử dụng máy TC1 CNC_Bridge Port . Dao: Mũi khoan đường kính Ф5, Ф6, mũi khoét Ф15 và mũi khoét Ф20 Ta có sơ đồ toạ độ gia công như hình bên: Khoan thủng các lỗ Ф5 và Ф6 rồi khoét rộng 3 lỗ Ф15 và 1 lỗ Ф20 với độ sâu như hình vẽ. Chương trình NC phay lòng khuôn được ghi ở phần phụ lục. 1.4.8. Nguyên công 8: Dùng phương pháp gia công tia lửa điện với các điện cực định hình gia công các rãnh giữa các mặt E và G, B và H; các rãnh trên mặt khuôn. Máy: Sử dụng máy NC-101 (kích thước 600 x 400 x 280) Định vị và hút chặt chi tiết trên bàn từ của máy. Chế độ gia công: Độ kéo dài xung: Thời gian ngắt Dòng điện I = 13A Điện áp đánh lửa U = 40(V) Tốc độ gia công Dung môi cách điện : Dầu hoả CPC Áp suất phun: 0,8 Điện cực: Vật liệu làm điện cực âm là graphit. 1.4.9. Nguyên công 9: Đánh bóng lòng khuôn trước khi nhiệt luyện. Dùng tay thủ công để đánh bóng lòng khuôn . Nâng độ bóng của khuôn từ từ bằng cách dùng đá oxít nhôm để mài cho hết dấu cắt do lưỡi dao để lại trên lòng khuôn sau đó dùng giấy nhám từ thô đến mịn và cuối cùng thì dùng dung dịch dầu và dung dịch kim cương để tạo độ bóng. Khi đánh bóng nên dùng những mẫu đánh bóng để so sánh xem xét đánh tới đâu. Hiện nay, ngoài việc đánh bóng bằng tay, người ta còn sử dụng máy đánh bóng bằng siêu âm. Về nguyên tắc, lòng khuôn được ngâm trong 1 dung dịch có pha các hạt cắt rất mịn. Sóng siêu âm được sinh ra với mục đích tạo sự dao động của các hạt cắt. 1.4.10. Nguyên công 10: Kiểm tra trước khi nhiệt luyện. Kiểm tra các kích thước đã gia công theo dung sai cho phép. Kiểm tra các vị trí tương quan (vuông góc, song song) Kiểm tra chất lượng bề mặt. Chi tiết phải đạt độ nhẵn bóng bề mặt cấp 8 (Ra=0,63 μm) 1.4.11. Nguyên công 11: Hóa - nhiệt luyện để tăng độ cứng và độ chống mài mòn của bề mặt lòng khuôn. Thấm Cacbon – nitơ ở nhiệt độ 850°C ở thể khí trong vòng 11h. Sau khi thấm, chi tiết cần đạt được độ cứng bề mặt 60 – 65 HRC. Không được phép có vết nứt, rỗ trên chi tiết. Bề dày lớp thấm: 2mm. 1.4.12. Nguyên công 12: Đánh bóng lại lòng khuôn 1.4.13. Nguyên công 13: Tổng kiểm tra Kiểm tra toàn bộ kích thước đã gia công với dung sai cho phép Kiểm tra các vị trí tương quan: Độ không song song của hai bề mặt chính A và B, D và C Độ không vuông góc giữa các mặt chính với các mặt bên D, C, E, F . Kiểm tra chất lượng bề mặt đã gia công: Bề mặt chi tiết đạt độ nhẵn bóng cấp 8 ( ) Kiểm tra độ bền, độ cứng của sản phẩm: Bề mặt chi tiết đạt độ cứng 60 - 65 HRC. II. Quy trình công nghệ gia công lõi khuôn 2.1. Dạng sản xuất Miếng ghép lõi khuôn (khuôn đực) là một trong những chi tiết chính của bộ khuôn, nó yêu cầu có độ chính xác gia công cao. Lòng khuôn được sản xuất dưới dạng đơn chiếc loạt nhỏ, không cần sử dụng đồ gá phức tạp, có thể sử dụng phương pháp lấy dấu chính xác để gia công mặt phẳng. 2.2. Phương pháp chế tạo phôi Chi tiết có dạng sản xuất loạt nhỏ dạng hộp do vậy ở đây ta sử dụng phương pháp chế tạo phôi là rèn tự do. Thiết bị rèn tự do đơn giản, vốn đầu tư ít, loại trừ được các khuyết tật đúc như rỗ khí, rỗ co… Phương pháp này phù hợp với dạng sản xuất loạt nhỏ và đạt yêu cầu kinh tế. Vật liệu làm lõi khuôn cần có khả năng chống mài mòn, chống ôxi hoá cao, khả năng chịu nhiệt và chống biến dạng cao, đồng thời phải dễ cắt và dễ đánh bóng bề mặt. Từ những yêu cầu trên ta lựa chọn vật liệu để chế tạo khuôn là: thép C45 với các thành phần hoá học là: 0,04%S, 0,04%P, 0,7%Mn, 0,3%Si và 0,45%C. Xác định kích thước phôi rèn: từ kích thước của lõi khuôn, ta xác định được lượng dư gia công cơ cho vật rèn. Trị số lượng dư tính dựa trên những khuyết tật của lớp bề mặt phôi khi rèn, kích thước và khối lượng phôi, tính chất vật liệu, yêu cầu về độ chính xác và độ bóng gia công cơ, quy trình công nghệ gia công cơ, phương pháp giá đặt, chế độ cắt gọt, chất lượng dụng cụ và thiết bị gia công. Ở đây, ta sử dụng công thức kinh nghiệm: Dung sai kích thước phôi rèn là: Kích thước phôi rèn mô tả như hình vẽ sau đây (các mặt được ký hiệu cho tiện sử dụng) 2.3. Thứ tự các nguyên công Miếng ghép lõi khuôn là một chi tiết dạng hộp vì thế ta sẽ gia công mặt phẳng chuẩn để làm chuẩn tinh thống nhất. Ở đây ta chọn bề mặt chính của chi tiết (bề mặt A) làm chuẩn tinh chính. Sau đây là thứ tự các nguyên công: Chuẩn bị phôi, lấy dấu Phay hai mặt chính A và B Phay 4 bề mặt bên G, F, D, C Mài bề mặt A và mài 2 bề mặt bên lắp ghép F, G Kiểm tra trung gian Phay CNC lõi khuôn Khoan, khoét CNC 4 lỗ lắp chốt đẩy + 2 lỗ lắp lõi ghép Gia công tia lửa điện với điện cực định hình các rãnh lắp ghép và các rãnh trên bề mặt lõi. Đánh bóng bề mặt trước khi nhiệt luyện Kiểm tra trước khi nhiệt luyện Hóa - nhiệt luyện Đánh bóng bề mặt sau khi nhiệt luyện Tổng kiểm tra 2.4. Tính chế độ cắt 2.4.1. Nguyên công 1: Chuẩn bị phôi và lấy dấu các kích thước. Nếu phải thực hiện nguyên công rèn tự do thì cần ủ phôi để độ cứng còn 187…225 HB trước khi rèn. 2.4.2.Nguyên công 2: Phay hai mặt chính đạt kích thước Định vị: Định vị 5 bậc tự do. Dao: Dao phay mặt đầu răng gắn mảnh thép gió. Đường kính dao là D = 160 mm, số răng Z = 16. Máy: Máy phay đứng 6H12 có công suất động cơ chính = 7 KW, phạm vi tốc độ trục chính (vg/ph) = 30÷1500, số cấp tốc độ trục chính = 18 Chiều sâu cắt: Cắt hai lần với chiều sâu cắt lần lượt là 3,5mm và 0,5 mm. Kẹp chặt: Kẹp chi tiết trên êtô máy. Tính toán chế độ cắt cho nguyên công phay. 2.4.2.1. Chế độ cắt ở bước 1: Phay thô mặt đáy Lượng chạy dao răng Sz = 0,1 mm/răng (bảng 2.26 [3]) Lượng chạy dao vòng S = Sz.Z = 0,1.16 = 1,6 (mm/vg) Chiều sâu cắt t = 3,5mm. Vận tốc cắt: (m/ph) Với B – chiều rộng phay = 120 mm Tra hệ số Cv và các số mũ theo bảng 2.30 [3] Cv = 64,7; qv= 0,25; xv=0,1; yv= 0,4; uv= 0,15; pv= 0.1; m=0,2 T : Tuổi bền của dụng cụ cắt (theo bảng 2.31 [3]) T = 240 phút. Kv : hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv = : hệ số điều chỉnh vận tốc tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.9, 2.10 [3])). Knv = 0,8: hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi rèn ( bảng 2.13 [3])). Kuv = 1: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt ( bảng 2-14 [3]). Kv = Kmv.Knv.Kuv = 0,77. 0,8. 1 = 0,6 Từ đó ta có: Số vòng quay tính toán: Tính toán chọn tốc độ máy Giá trị công bội Mặt khác à chọn x=3 Tốc độ quay chính của máy nm = nmin = 301,263 = 60 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế : Lực cắt tiếp tuyến: (kG) Với Z – số răng dao phay = 16; n = nm =60 (vg/ph) – tốc độ trục chính Kp =Kmp= : hệ số điều chỉnh lực cắt tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.17, 2.18 [3])). Tra hệ số Cp và các số mũ theo bảng 2.32 [3]: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; wp = 0; qp = 1,1 Công suất cắt : Nc = Thoả mãn điều kiện : Nc < Nm = 2.4.2.2. Chế độ cắt ở bước hai: Phay tinh bề mặt đáy Bước tiến dao vòng S = 1,2 mm/vòng để gia công đạt độ nhẵn Rz=6,3 (bảng 2.26 [3]) Bước tiến dao răng Sz=S/Z = 1,2/16 = 0,075 (mm/răng) Chiều sâu cắt t = 0,5 mm. Vận tốc cắt: (m/ph) Với B – chiều rộng phay = 120 mm Tra hệ số Cv và các số mũ theo bảng 2.30 [3] Cv = 64,7; qv= 0,25; xv=0,1; yv= 0,4; uv= 0,15; pv= 0.1; m=0,2 T : Tuổi bền của dụng cụ cắt (theo bảng 2.31 [3]) T = 240 phút. Kv : hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv = : hệ số điều chỉnh vận tốc tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.9, 2.10 [3])). Knv = 0,8: hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi rèn ( bảng 2.13 [3])). Kuv = 1: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt ( bảng 2-14 [3]). Kv = Kmv.Knv.Kuv = 0,77. 0,8. 1 = 0,6 Từ đó ta có: Số vòng quay tính toán: Tính toán chọn tốc độ máy: Giá trị công bội Mặt khác à chọn x=5 Tốc độ quay chính của máy nm = nmin = 301,265 = 95,3 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế : Lực cắt tiếp tuyến: (kG) Với Z – số răng dao phay = 16; n = nm =95,3 (vg/ph) – tốc độ trục chính Kp =Kmp= : hệ số điều chỉnh lực cắt tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.17, 2.18 [3])). Tra hệ số Cp và các số mũ theo bảng 2.32 [3]: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; wp = 0; qp = 1,1 Công suất cắt : Nc = Thoả mãn điều kiện : Nc < Nm = Sau khi phay xong ta đảo mặt dưới lên rồi thực hiện phay mặt dưới với chế độ cắt tương tự. Bảng thông số chế độ cắt Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) n(v/p) Phay thô 6H12 Phay mặt đầu thép gió D=160, Z=16 3,5 1,6 60 Phay tinh 0,5 1,2 95,3 2.4.3. Nguyên công 3: Phay 4 mặt bên G, F, D, C Định vị: Định vị 5 bậc tự do trên êtô (lấy mặt A làm chuẩn định vị 3 bậc tự do) Dao: Dao phay mặt đầu răng gắn mảnh thép gió. Đường kính dao là D = 160 mm, số răng Z = 16. Máy: Máy phay ngang 6H82 có công suất động cơ chính = 7 KW, phạm vi tốc độ trục chính (vg/ph) = 30÷1500, số cấp tốc độ trục chính = 18 Kẹp chặt: Kẹp chi tiết trên êtô máy. Chiều sâu cắt: + Phay 2 mặt bên nhỏ C, D với chiều sâu cắt 3,5 mm; 2 mm và 1 mm để đạt kích thước 165±0,2 + Phay 2 mặt bên còn lại F, G với chiều sâu cắt 2,5 mm; 2 mm và 0,45 mm để đạt kích thước 110,1±0,1 (chuẩn bị cho mài) Tính toán chế độ cắt cho nguyên công phay 2 mặt bên C, D 2.4.3.1. Chế độ cắt ở bước thứ 1 (phay thô) Lượng chạy dao răng Sz = 0,1 mm/răng (bảng 2.26 [3]) Lượng chạy dao vòng S = Sz.Z = 0,1.16 = 1,6 (mm/vg) Chiều sâu cắt t = 3,5mm. Vận tốc cắt: (m/ph) Với B – chiều rộng phay = 19 mm Tra hệ số Cv và các số mũ theo bảng 2.30 [3] Cv = 64,7; qv= 0,25; xv=0,1; yv= 0,4; uv= 0,15; pv= 0.1; m=0,2 T : Tuổi bền của dụng cụ cắt (theo bảng 2.31 [3]) T = 240 phút. Kv : hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv = : hệ số điều chỉnh vận tốc tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.9, 2.10 [3])). Knv = 0,8: hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi rèn ( bảng 2.13 [3])). Kuv = 1: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt ( bảng 2-14 [3]). Kv = Kmv.Knv.Kuv = 0,77. 0,8. 1 = 0,6 Từ đó ta có: Số vòng quay tính toán: Tính toán chọn tốc độ máy Giá trị công bội Mặt khác à chọn x=5 Tốc độ quay chính của máy nm = nmin = 301,265 = 95,3 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế : Lực cắt tiếp tuyến: (kG) Với Z – số răng dao phay = 16; n = nm =95,3 (vg/ph) – tốc độ trục chính Kp =Kmp= : hệ số điều chỉnh lực cắt tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.17, 2.18 [3])). Tra hệ số Cp và các số mũ theo bảng 2.32 [3]: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; wp = 0; qp = 1,1 Công suất cắt : Nc = Thoả mãn điều kiện : Nc < Nm = 2.4.3.2. Chế độ cắt ở bước thứ 2 (phay thô) Lượng chạy dao răng Sz = 0,1 mm/răng (bảng 2.26 [3]) Lượng chạy dao vòng S = Sz.Z = 0,1.16 = 1,6 (mm/vg) Chiều sâu cắt t = 2,5mm. Vận tốc cắt: (m/ph) Với B – chiều rộng phay = 19 mm Tra hệ số Cv và các số mũ theo bảng 2.30 [3] Cv = 64,7; qv= 0,25; xv=0,1; yv= 0,4; uv= 0,15; pv= 0.1; m=0,2 T : Tuổi bền của dụng cụ cắt (theo bảng 2.31 [3]) T = 240 phút. Kv : hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv = : hệ số điều chỉnh vận tốc tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.9, 2.10 [3])). Knv = 0,8: hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi rèn ( bảng 2.13 [3])). Kuv = 1: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt ( bảng 2-14 [3]). Kv = Kmv.Knv.Kuv = 0,77. 0,8. 1 = 0,6 Từ đó ta có: Số vòng quay tính toán: Tính toán chọn tốc độ máy: Giá trị công bội Mặt khác à chọn x=5 Tốc độ quay chính của máy nm = nmin = 301,265 = 95,3 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế : Lực cắt tiếp tuyến: (kG) Với Z – số răng dao phay = 16; n = nm =95,3 (vg/ph) – tốc độ trục chính Kp =Kmp= : hệ số điều chỉnh lực cắt tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.17, 2.18 [3])). Tra hệ số Cp và các số mũ theo bảng 2.32 [3]: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; wp = 0; qp = 1,1 Công suất cắt : Nc = Thoả mãn điều kiện : Nc < Nm = 2.4.3.3. Chế độ cắt ở bước thứ 3 (phay tinh) Bước tiến dao vòng S = 1,2 mm/vòng để gia công đạt độ nhẵn Rz=6,3 (bảng 2.26 [3]) Bước tiến dao răng Sz=S/Z = 1,2/16 = 0,075 (mm/răng) Chiều sâu cắt t = 1 mm. Vận tốc cắt: (m/ph) Với B – chiều rộng phay = 19 mm Tra hệ số Cv và các số mũ theo bảng 2.30 [3] Cv = 64,7; qv= 0,25; xv=0,1; yv= 0,4; uv= 0,2; pv= 0; m=0,2 T : Tuổi bền của dụng cụ cắt (theo bảng 2.31 [3]) T = 240 phút. Kv : hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv = : hệ số điều chỉnh vận tốc tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.9, 2.10 [3])). Knv = 0,8: hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi rèn ( bảng 2.13 [3])). Kuv = 1: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt ( bảng 2-14 [3]). Kv = Kmv.Knv.Kuv = 0,77. 0,8. 1 = 0,6 Từ đó ta có: Số vòng quay tính toán: Tính toán chọn tốc độ máy: Giá trị công bội Mặt khác à chọn x=6 Tốc độ quay chính của máy nm = nmin = 301,266 =120 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế : Lực cắt tiếp tuyến: (kG) Với Z – số răng dao phay = 16; n = nm =120 (vg/ph) – tốc độ trục chính Kp =Kmp= : hệ số điều chỉnh lực cắt tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.17, 2.18 [3])). Tra hệ số Cp và các số mũ theo bảng 2.32 [3]: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; wp = 0; qp = 1,1 Công suất cắt : Nc = Thoả mãn điều kiện : Nc < Nm = Sau khi phay xong ta xoay , phay tiếp mặt đối diện với chế độ cắt tương tự. Bảng thông số chế độ cắt Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) n(v/p) Phay lần 1 6H82 Phay mặt đầu thép gió D=160, Z=16 3,5 1,6 95,3 Phay lần 2 2,5 1,6 95,3 Phay lân 3 1 1,2 120 Tính toán chế độ cắt cho nguyên công phay 2 mặt bên F và G (tạo kích thước chuẩn bị mài) Kích thước cần đạt là 110,1±0,1 2.4.3.4. Chế độ cắt ở bước thứ 1 Lượng chạy dao răng Sz = 0,1 mm/răng (bảng 2.26 [3]) Lượng chạy dao vòng S = Sz.Z = 0,1.16 = 1,6 (mm/vg) Chiều sâu cắt t = 2,5mm. Vận tốc cắt: (m/ph) Với B – chiều rộng phay = 80 mm Tra hệ số Cv và các số mũ theo bảng 2.30 [3] Cv = 64,7; qv= 0,25; xv=0,1; yv= 0,4; uv= 0,15; pv= 0.1; m=0,2 T : Tuổi bền của dụng cụ cắt (theo bảng 2.31 [3]) T = 240 phút. Kv : hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv = : hệ số điều chỉnh vận tốc tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.9, 2.10 [3])). Knv = 0,8: hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi rèn ( bảng 2.13 [3])). Kuv = 1: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt ( bảng 2-14 [3]). Kv = Kmv.Knv.Kuv = 0,77. 0,8. 1 = 0,6 Từ đó ta có: Số vòng quay tính toán: Tính toán chọn tốc độ máy Giá trị công bội Mặt khác à chọn x=4 Tốc độ quay chính của máy nm = nmin = 301,264 = 75,6 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế : Lực cắt tiếp tuyến: (kG) Với Z – số răng dao phay = 16; n = nm =75,6 (vg/ph) – tốc độ trục chính Kp =Kmp= : hệ số điều chỉnh lực cắt tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.17, 2.18 [3])). Tra hệ số Cp và các số mũ theo bảng 2.32 [3]: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; wp = 0; qp = 1,1 Công suất cắt : Nc = Thoả mãn điều kiện : Nc < Nm = 2.4.3.5. Chế độ cắt ở bước thứ 2 Lượng chạy dao răng Sz = 0,1 mm/răng (bảng 2.26 [3]) Lượng chạy dao vòng S = Sz.Z = 0,1.16 = 1,6 (mm/vg) Chiều sâu cắt t = 2 mm. Vận tốc cắt: (m/ph) Với B – chiều rộng phay = 80 mm Tra hệ số Cv và các số mũ theo bảng 2.30 [3] Cv = 64,7; qv= 0,25; xv=0,1; yv= 0,4; uv= 0,15; pv= 0.1; m=0,2 T : Tuổi bền của dụng cụ cắt (theo bảng 2.31 [3]) T = 240 phút. Kv : hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv = : hệ số điều chỉnh vận tốc tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.9, 2.10 [3])). Knv = 0,8: hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi rèn ( bảng 2.13 [3])). Kuv = 1: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt ( bảng 2-14 [3]). Kv = Kmv.Knv.Kuv = 0,77. 0,8. 1 = 0,6 Từ đó ta có: Số vòng quay tính toán: Tính toán chọn tốc độ máy Giá trị công bội Mặt khác à chọn x=4 Tốc độ quay chính của máy nm = nmin = 301,264 = 75,6 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế : Lực cắt tiếp tuyến: (kG) Với Z – số răng dao phay = 16; n = nm =75,6 (vg/ph) – tốc độ trục chính Kp =Kmp= : hệ số điều chỉnh lực cắt tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.17, 2.18 [3])). Tra hệ số Cp và các số mũ theo bảng 2.32 [3]: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; wp = 0; qp = 1,1 Mô men cắt: Công suất cắt : Nc = Thoả mãn điều kiện : Nc < Nm = 2.4.3.6. Chế độ cắt ở bước thứ 3 Bước tiến dao vòng S = 1,2 mm/vòng để gia công đạt độ nhẵn Rz=6,3 (bảng 2.26 [3]) Bước tiến dao răng Sz=S/Z = 1,2/16 = 0,075 (mm/răng) Chiều sâu cắt t = 0,45 mm. Vận tốc cắt: (m/ph) Với B – chiều rộng phay = 80 mm Tra hệ số Cv và các số mũ theo bảng 2.30 [3] Cv = 64,7; qv= 0,25; xv=0,1; yv= 0,4; uv= 0,2; pv= 0; m=0,2 T : Tuổi bền của dụng cụ cắt (theo bảng 2.31 [3]) T = 240 phút. Kv : hệ số điều chỉnh vận tốc cắt. Kv = Kmv.Knv.Kuv Kmv = : hệ số điều chỉnh vận tốc tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.9, 2.10 [3])). Knv = 0,8: hệ số tính đến trạng thái bề mặt phôi rèn ( bảng 2.13 [3])). Kuv = 1: hệ số tính đến vật liệu dụng cụ cắt ( bảng 2-14 [3]). Kv = Kmv.Knv.Kuv = 0,77. 0,8. 1 = 0,6 Từ đó ta có: Số vòng quay tính toán: Tính toán chọn tốc độ máy: Giá trị công bội Mặt khác à chọn x=5 Tốc độ quay chính của máy nm = nmin = 301,265 =95,2 (v/ph) Vận tốc cắt thực tế : Lực cắt tiếp tuyến: (kG) Với Z – số răng dao phay = 16; n = nm =95,2 (vg/ph) – tốc độ trục chính Kp =Kmp= : hệ số điều chỉnh lực cắt tính đến tính chất cơ lý của vật liệu gia công (bảng 2.17, 2.18 [3])). Tra hệ số Cp và các số mũ theo bảng 2.32 [3]: Cp = 82,2; xp = 0,95; yp = 0,8; up = 1,1; wp = 0; qp = 1,1 Công suất cắt : Nc = Thoả mãn điều kiện : Nc < Nm = Sau khi phay xong ta xoay , phay tiếp mặt đối diện với chế độ cắt tương tự. Bảng thông số chế độ cắt Bước Máy Dao t(mm) S(mm/v) n(v/p) Phay lần 1 6H82 Phay mặt đầu thép gió D=160, Z=16 2,5 1,6 75,6 Phay lần 2 2 1,6 75,6 Phay lân 3 0,45 1,2 95,2 2.4.4. Nguyên công 4: Mài mặt phẳng chính A và hai mặt phẳng F và G Máy mài bàn chữ nhật phẳng bàn chữ nhật có kích thước 600 x 200, tốc độ đá mài là 2900 vg/ph, công suất điện của ụ đá 5,5 kW. Đá mài loại prôphin thẳng có đường kính D = 200 mm, chiều rộng B = 30mm. Chất kết dính Bakêlít, độ hạt 40, vật liệu hạt là cơrun điện. Vận tốc đá mài Bảng thông số chế độ cắt (tra theo bảng 2.58 [3]) Bước Máy Vđm (m/s) nđ (v/ph) Sd (mm/HTK) Sbàn (m/ph) t(mm) Dao Thô 3731Б 30,4 2900 15 15 0,04 Đá mài Tinh 30,4 7,5 15 0,01 2.4.5. Nguyên công 5: Kiểm tra trung gian Kiểm tra kích thước đã gia công đảm bảo khoảng cách giữa hai mặt phẳng bên F và G và kích thước khoảng cách giữa C và D là Kiểm tra độ không song song giữa hai bề mặt A và B đảm bảo Kiểm tra độ không song song giữa hai bề mặt F và G đảm bảo Kiểm tra độ không vuông góc giữa F và G với A và B đảm bảo 2.4.6. Nguyên công 6: Phay CNC lõi khuôn. Định vị và kẹp chặt: Định vị trên bàn phôi + 2 chốt, kẹp chặt băng cơ cấu vít – đòn kẹp. Máy: Sử dụng máy TC1 CNC_Bridge Port . Dao: dao phay ngón đuôi én đường kính D =5 mm để gia công thô, dao phay ngón đuôi én D = 3 mm để gia công tinh lõi khuôn Chương trình gia công ghi ở phần phụ lục. 2.4.7. Nguyên công 7: Khoan, khoét CNC 4 lỗ lắp chốt đẩy + 2 lỗ lắp lõi ghép Định vị và kẹp chặt: Định vị trên bàn phôi + 2 chốt, kẹp chặt băng cơ cấu vít – đòn kẹp. Máy: Sử dụng máy TC1 CNC_Bridge Port . Dao: Mũi khoan đường kính Ф4, Ф8,2 và các mũi khoét Ф8, Ф15 Ta có sơ đồ toạ độ gia công: Khoan thủng 4 lỗ Ф4 và 2 lỗ Ф8,2 rồi khoét rộng 4 lỗ Ф8 và 1 lỗ Ф15 với độ sâu như hình vẽ. Chương trình NC phay lòng khuôn được ghi ở phần phụ lục. 2.4.8. Nguyên công 8: Dùng phương pháp gia công tia lửa điện với các điện cực định hình gia công các rãnh giữa các mặt E và D, E và C; 2 rãnh vuông trên mặt khuôn và 3 rãnh ở đỉnh lõi khuôn. Máy: Sử dụng máy NC-101 (kích thước 600 x 400 x 280) Định vị chi tiết trên bàn từ của máy. Chế độ gia công: Độ kéo dài xung: Thời gian ngắt Dòng điện I = 13A Điện áp đánh lửa U = 40(V) Tốc độ gia công Dung môi cách điện : Dầu hoả CPC Áp suất phun: 0,8 Điện cực: Vật liệu làm điện cực âm là graphit. 2.4.9. Nguyên công 9: Đánh bóng lòng khuôn trước khi nhiệt luyện. Dùng tay thủ công để đánh bóng lõi khuôn . Nâng độ bóng của khuôn từ từ bằng cách dùng đá oxít nhôm để mài cho hết dấu cắt do lưỡi dao để lại trên lõi khuôn sau đó dùng giấy nhám từ thô đến mịn và cuối cùng thì dùng dung dịch dầu và dung dịch kim cương để tạo độ bóng. Khi đánh bóng nên dùng những mẫu đánh bóng để so sánh xem xét đánh tới đâu. 2.4.10. Nguyên công 10: Kiểm tra trước khi nhiệt luyện. Kiểm tra các kích thước đã gia công theo dung sai cho phép. Kiểm tra các vị trí tương quan (vuông góc, song song) Kiểm tra chất lượng bề mặt. Chi tiết phải đạt độ nhẵn bóng bề mặt cấp 8 (Ra=0,63 μm) 2.4.11. Nguyên công 11: Hóa - nhiệt luyện để tăng độ cứng và độ chống mài mòn của bề mặt lòng khuôn. Thấm Cacbon – nitơ ở nhiệt độ 850°C ở thể khí trong vòng 11h. Sau khi thấm, chi tiết cần đạt được độ cứng bề mặt 60 – 65 HRC. Không được phép có vết nứt, rỗ trên chi tiết. Bề dày lớp thấm: 2mm. 2.4.12. Nguyên công 12: Đánh bóng lại lõi khuôn 2.4.13. Nguyên công 13: Tổng kiểm tra. Kiểm tra toàn bộ kích thước đã gia công với dung sai cho phép Kiểm tra các vị trí tương quan: Độ không song song của hai bề mặt A và E, F và G Độ không vuông góc giữa mặt chính A với các mặt bên tham gia lắp ghép . Kiểm tra chất lượng bề mặt đã gia công: Bề mặt chi tiết đạt độ nhẵn bóng cấp 8 () Kiểm tra độ bền, độ cứng của sản phẩm: Bề mặt chi tiết đạt độ cứng 60-65 HRC. Kết luận Sau khi kết thúc đồ án, em đã tìm hiểu và nắm được: - Nguyên lý quá trình đúc phun gia công vật liệu nhựa. - Kết cấu của một bộ khuôn đúc và các khuyết tật có thể phát sinh khi đúc. - Nguyên lý của kỹ thuật CAD/CAM và các phần mềm CAD/CAM thông dụng: SolidWorks 2005, Mastercam X và ứng dụng vào việc gia công lòng khuôn và lõi khuôn có hình dạng phức tạp. - Phần mềm Moldflow Plastics Insights 5.0 và ứng dụng trong mô phỏng, tính toán quá trình đúc phun. MPI là một phần mềm mạnh hỗ trợ phân tích chuyên sâu với nhiều chức năng mà trong đồ án không trình bày hết được. Sử dụng những phần mềm mô phỏng như thế này là chìa khóa quan trọng để xây dựng giải pháp đúc phun (khuôn đúc, máy đúc, điều kiện đúc) chất lượng. Đây là hướng phát triển thêm cho đề tài thiết kế và chế tạo khuôn đúc. PHỤ LỤC 1 I. Chương trình gia công lòng khuôn 1.1. Chương trình gia công phay lòng khuôn % O0000 (PROGRAM NAME - NC GCLONGKHUON ) (DATE=DD-MM-YY - 30-05-07 TIME=HH:MM - 18:13 ) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 ( 5. FLAT ENDMILL TOOL - 214 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 5. ) N104 T214 M6 N106 G0 G90 G54 X-.2 Y-37.017 A0. S2500 M3 N108 G43 H0 Z8.3 N110 G1 Z.3 F1.8 N112 X.418 Y-36.952 N114 X.566 Y-36.877 N116 X-.324 Y-36.986 N118 X-.413 Y-36.954 N120 X.674 Y-36.801 N122 X.762 Y-36.725 N124 X-.483 Y-36.922 N126 X-.542 Y-36.891 N128 X.845 Y-36.646 N130 X.933 Y-36.563 N132 X-.593 Y-36.859 N134 X-.638 Y-36.828 N136 X1.025 Y-36.475 N138 X1.122 Y-36.382 N140 X-.678 Y-36.798 N142 X-.715 Y-36.767 N144 X1.225 Y-36.283 N146 X1.335 Y-36.178 N148 X-.748 Y-36.737 N150 X-.781 Y-36.707 N152 X1.452 Y-36.067 N154 X1.577 Y-35.947 N156 X-.811 Y-36.678 N158 X-.842 Y-36.649 N160 X1.711 Y-35.819 N162 X1.854 Y-35.682 N164 X-.871 Y-36.62 N182 X-1.012 Y-36.486 N184 X2.77 Y-34.802 … N2390 Z-1.126 N2392 X26.931 Y12.283 Z-4.62 N2394 X26.148 Y12.296 Z-12.541 N2396 X25.698 Y12.304 Z-19.022 N2398 X25.2 Y12.313 Z-29.524 N2400 X24.702 Y12.322 Z-43.036 N2402 X24.599 Y12.323 Z-46.527 N2404 X24.595 Z-46.531 N2424 X23.108 Y12.349 Z-49.479 N2426 X23.033 Y12.351 Z-49.564 N2428 X22.887 Y12.353 Z-49.714 N2430 X22.531 Y12.359 Z-50.04 N2432 X22.52 Y12.36 Z-50.065 N2434 X22.336 Y12.363 Z-50.38 N2436 X22.292 Y12.364 Z-50.788 N2438 X22.193 Y12.365 Z-51.539 N2440 X22.118 Y12.367 Z-52.254 N2442 X22.117 Z-52.282 N2444 Z-52.299 N2446 X21.85 Y12.371 Z-52.896 N2448 X21.373 Y12.38 Z-53.354 N2450 X21.081 Y12.385 Z-53.639 N2452 X20.62 Y12.393 Z-53.931 N2454 X19.81 Y12.407 Z-54.452 N2456 X19.533 Y12.412 Z-54.585 N2458 X18.821 Y12.424 Z-54.909 N2460 X17.998 Y12.439 Z-55.286 N2462 X16.36 Y12.467 Z-55.857 N2464 X15.65 Y12.48 Z-56.092 N2466 X14.739 Y12.495 Z-56.337 N2468 X13.107 Y12.524 Z-56.75 N2470 X12.789 Y12.529 Z-56.823 N2472 X11.462 Y12.553 Z-57.078 N2474 X9.812 Y12.581 Z-57.363 N2476 X9.207 Y12.592 Z-57.454 N2478 X8.156 Y12.61 Z-57.585 N2480 X6.495 Y12.639 Z-57.76 N2482 X5.001 Y12.665 Z-57.886 N2484 G0 Z-56.886 N2486 Z2. N2488 M5 N2490 G91 G28 Z0. N2492 G28 X0. Y0. A0. N2494 M30 % 1.2. Chương trình gia công các lỗ trên miếng ghép lòng khuôn ( 5. DRILL TOOL - 15 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 5.1 ) N104 T15 M6 N106 G0 G90 G54 X35.58 Y88.19 A0. S3000 M3 N108 G43 H0 Z10. N110 G99 G73 Z-35. R10. Q2. F1.2 N112 X74.42 N114 G80 N116 M5 N118 G91 G28 Z0. N120 G28 X0. Y0. A0. N122 M01 ( 6. DRILL TOOL - 16 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 6. ) N124 T16 M6 N126 G0 G90 G54 X55. Y119.87 A0. S3000 M3 N128 G43 H0 Z10. N130 G99 G73 Z-35. R10. Q2. F1. N132 Y51. N134 G80 N136 M5 N138 G91 G28 Z0. N140 G28 X0. Y0. A0. N142 M01 ( 15. DRILL TOOL - 25 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 15. ) N144 T25 M6 N146 G0 G90 G54 X35.58 Y88.19 A0. S3000 M3 N148 G43 H0 Z10. N150 G99 G81 Z-7. R10. F3.6 N152 X74.42 N154 X55. Y119.87 N156 G80 N158 M5 N160 G91 G28 Z0. N162 G28 X0. Y0. A0. N164 M01 ( 20. DRILL TOOL - 30 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 20. ) N166 T30 M6 N168 G0 G90 G54 X55. Y51. A0. S0 M5 N170 G43 H0 Z10. N172 G99 G81 Z-26. R10. F4.8 N174 G80 N176 M5 N178 G91 G28 Z0. N180 G28 X0. Y0. A0. N182 M30 % II. Chương trình gia công lõi khuôn 2.1. Chương trình phay lõi khuôn %O0000 (PROGRAM NAME - NC GCLOIKHUON ) (DATE=DD-MM-YY - 30-05-07 TIME=HH:MM - 18:45 ) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 ( 4. FLAT ENDMILL TOOL - 213 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 5. ) N104 T213 M6 N106 G0 G90 G54 X-9.088 Y-27.782 A0. S2500 M3 N108 G43 H0 Z70. M8 N110 Z64.8 N112 G1 Z56.8 F20. N114 X-9.933 Y-26.812 F100. N116 X-10.016 Y-26.703 N118 X-11.046 Y-25.127 N120 X-11.113 Y-25.009 N122 X-11.667 Y-23.844 N124 X-11.716 Y-23.721 N126 X-12.249 Y-22.067 N128 X-12.28 Y-21.943 N130 X-12.52 Y-20.653 N132 X-12.535 Y-20.53 N134 X-12.62 Y-19.115 N136 Y-18.994 N138 X-12.524 Y-17.402 N140 X-12.509 Y-17.279 N142 X-12.3 Y-16.153 N144 X-12.268 Y-16.029 N146 X-11.726 Y-14.346 N148 X-11.677 Y-14.223 N150 X-11.087 Y-12.982 N152 X-11.021 Y-12.864 N154 X-10.068 Y-11.408 N156 X-9.986 Y-11.299 N158 X-9.014 Y-10.183 N160 X-8.917 Y-10.086 N162 X-7.629 Y-8.965 N164 X-7.52 Y-8.882 N166 X-6.259 Y-8.057 N168 X-6.141 Y-7.991 N170 X-4.69 Y-7.3 N172 X-4.567 Y-7.252 N174 X-3.118 Y-6.785 N176 X-2.994 Y-6.753 N178 X-1.627 Y-6.5 N180 X-1.505 Y-6.485 N182 X.08 Y-6.389 N184 X.2 … N7524 X22.018 Y-19.401 Z50.78 N7526 X22.145 Y-19.404 Z50.72 N7528 X22.268 Y-19.406 Z50.652 N7530 X22.385 Y-19.408 Z50.577 N7532 X22.496 Y-19.41 Z50.494 N7534 X22.602 Y-19.412 Z50.405 N7536 X22.701 Y-19.413 Z50.309 N7538 X22.793 Y-19.415 Z50.207 N7540 X22.877 Y-19.416 Z50.1 N7542 X22.954 Y-19.418 Z49.987 N7544 X23.021 Y-19.419 Z49.871 N7546 X23.08 Y-19.42 Z49.751 N7548 X23.131 Y-19.421 Z49.629 N7550 X23.172 Y-19.422 Z49.505 N7552 X23.205 Z49.381 N7554 X23.228 Y-19.423 Z49.256 N7556 X23.244 Z49.132 N7558 X23.251 Z49.008 N7560 Z48.902 N7562 X24.557 Y-19.446 Z2.044 N7564 X25.155 Y-19.456 N7566 Z0. N7568 X55. Y-19.977 N7570 G0 Z1. N7572 Z100. N7574 M5 N7576 G91 G28 Z0. M9 N7578 G28 X0. Y0. A0. N7580 M30 % 2.2. Chương trình gia công các lỗ trên miếng ghép lõi khuôn % O0000 (PROGRAM NAME - CN LO LOIKHUON ) (DATE=DD-MM-YY - 18-05-07 TIME=HH:MM - 02:42 ) N100 G21 N102 G0 G17 G40 G49 G80 G90 ( 8. DRILL TOOL - 18 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 8. ) N104 T18 M6 N106 G0 G90 G54 X90.6 Y5.5 A0. S3000 M3 N108 G43 H0 Z10. N110 G99 G81 Z-96. R10. F3. N112 X129.4 N114 G80 N116 M5 N118 G91 G28 Z0. N120 G28 X0. Y0. A0. N122 M01 ( 15. DRILL TOOL - 25 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 15. ) N124 T25 M6 N126 G0 G90 G54 X90.6 Y5.5 A0. S3000 M3 N128 G43 H0 Z10. N130 G99 G81 Z-7. R10. F3.6 N132 X129.4 N134 G80 N136 M5 N138 G91 G28 Z0. N140 G28 X0. Y0. A0. N142 M01 ( 4. DRILL TOOL - 14 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 4. ) N144 T14 M6 N146 G0 G90 G54 X96. Y34.5 A0. S3000 M3 N148 G43 H0 Z10. N150 G99 G81 Z-95. R10. F1.5 N152 X124. N154 X110. Y21.5 N156 Y-31.5 N158 G80 N160 M5 N162 G91 G28 Z0. N164 G28 X0. Y0. A0. N166 M01 ( 8. DRILL TOOL - 18 DIA. OFF. - 0 LEN. - 0 DIA. - 8. ) N168 T18 M6 N170 G0 G90 G54 X110. Y-31.5 A0. S3000 M3 N172 G43 H0 Z10. N174 G99 G81 Z-35. R10. F3. N176 Y21.5 N178 X96. Y34.5 N180 X124. N182 G80 N184 M5 N186 G91 G28 Z0. N188 G28 X0. Y0. A0. N190 M30 % ._.