10/17/2020
1
FME
CBGD: Nguyễn Văn Thành
E-mail: nvthanh@hcmut.edu.vn
Môn học:
THIẾT KẾ KHUÔN
TRÊN HỆ TÍCH HỢP CAD/CAE
CBGD: Nguyễn Văn Thành
E-mail: nvthanh@hcmut.edu.vn
FME
2
Chương 0:
GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC
Môn học: Thiếtkếkhuôn trên hệtích hợp CAD/CAE
FME
3
CHƯƠNG 0: GIỚI THIỆU MÔN HỌC
Nội dung:
0.1. Chuẩn đầu ra của môn học
0.2. Nội dung các chương
0.3. Tài liệu tham khảo
0.4. Phân bố thời gian và tỉ lệ đánh giá
FME
4
0.1. CHUẨN ĐẦU RA MÔN HỌC
L.O.1: Hiểu được khả năng thiết kế và phân tích khuôn ép phun của
phần mềm CAD/CAE.
L.O.2: Có khả năng áp dụng các kiến thức cơ sở để thiết kế bộ khuôn
ép phun.
L.O.3: Có kỹ năng sử dụng phần mềm CAD để thiết kế khuôn ép
phun.
L.O.4: Có kỹ năng sử dụng phần mềm CAE để phân tích khuôn ép
phun.
L.O.5: Có khả năng đánh giá kết quả và khắc phục các khuyết tật.
L.O.6: Có kỹ năng làm việc nhóm.
1 2
3 4
10/17/2020
2
FME
5
0.2. NỘI DUNG CÁC CHƯƠNG
1. Tổng quan về hệ tích hợp CAD/CAE
L.O.1: Hiểuđượckhảnăng thiếtkếvà phân tích khuôn ép phun củaphầnmềm
CAD/CAE.
2. Cơ sở thiết kế khuôn trên hệ tích hợp
L.O.2: Có khảnăng áp dụng các kiếnthứccơsởđểthiếtkếbộkhuôn ép phun.
3. Công cụ CAD hỗ trợ thiết kế khuôn ép phun
L.O.3: Có kỹnăng sửdụng phầnmềm CAD để thiếtkếkhuôn ép phun.
4. Công cụ CAE hỗ trợ phân tích khuôn ép phun
L.O.4: Có kỹnăng sửdụng phầnmềm CAE để phân tích khuôn ép phun.
L.O.5: Có khảnăng đánh giá kếtquảvà khắcphục các khuyếttật.
* L.O.6: Có kỹnăng làm việc nhóm (đạtđược thông qua các bài tập nhóm).
FME
6
0.3. TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Văn Thành, Bài giảng “TK khuôn trên HTH CAD/CAE”.
[2]. Nguyễn Văn Thành, Hướng dẫn sử dụng phần mềm Creo.
[3]. Nguyễn Văn Thành, Hướng dẫn sử dụng phần mềm Moldflow.
Giáo trình chính:
Tài liệu tham khảo:
[4] VŨ HOÀI ÂN, Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa, Viện Máy và dụng cụ công nghiệp,
1994.
[5] David O.Kazmer, Injection Molding Design Enginnering, Hanser Publisher, 2007.
[6] GEORG MENGES, WALTER MICCHAELI, PAUL MOHREN, How To Make
Injection Molds, Hanser, 2001.
[7] Günter Mennig Klaus Stoeckhert, Mold-Making Handbook, Hanser Publishers, 2013.
[8] KUNWOO LEE, Principles of CAD/CAM/CAE Systems, Addison Wesley Longman,
1999.
[8] Phần Help của các phần mềm Creo, Moldflow và Moldex3D.
FME
7
0.4. PHÂN BỐ THỜI GIAN & TỈ LỆ ĐÁNH GIÁ
1. Tổng cộng 60 tiết, trong đó:
- Lý thuyết: 30 tiết
- Thí nghiệm: 30 tiết
2. Tỉ lệ đánh giá:
- BT: 20%
- BTL: 30%
- Thí nghiệm: 10%
- Thi: 40% (thi tự luận, thời gian 70 phút)
FME
8
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ
HỆ TÍCH HỢP CAD/CAE
Môn học: Thiếtkếkhuôn trên hệtích hợp CAD/CAE
5 6
7 8
10/17/2020
3
FME
99
Nội dung:
1.1. Giới thiệu hệ tích hợp (HTH).
1.2. HTH trong thiết kế khuôn
1.3. Lợi ích của HTH
1.4. Trình tự thiết kế khuôn trên HTH.
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀHỆ TÍCH HỢP
FME
10
Kết nối chức năng thiết kế (CAD); phân tích (CAE) và
lậptrìnhgiacông(CAM)trêncơsởsửdụngcơsởdữ
liệu chung cho cả quá trình thiết kế, phân tích và lập
trình gia công.
1.1. GIỚITHIỆUHỆ TÍCH HỢP
CÔ SÔ Û
DÖÕ LIEÄU
CAD
CAM
CAE
Sự kết nối này tạo sự liên
thông trong quá trình sản xuất,
từ đó tăng năng suất, chất
lượng thiết kế, gia công chế tạo
và giảm giá thành sản phẩm.
FME
11
Chế tạo các sản phẩm nhựa bằng công nghệ ép phun là
một quá trình công nghệ khá phức tạp, tuy nhiên, nó lại
có ứng dụng rộng rãi nhất. Chất lượng sản phẩm phụ
thuộc vào nhiều yếu tố và khó có thể dự đoán một cách
chính xác các yếu tố này.
1.2. HTH TRONG THIẾTKẾKHUÔN (1)
Máy ép phun nhựaKhuôn ép phun Sảnphẩm
Nguồn: CơKhí Nam Lâm
FME
12
1.2. HTH TRONG THIẾTKẾKHUÔN (1)
Máy ép phun nhựaKhuôn ép phun Sảnphẩm
Nguồn: CơKhí Nam Lâm
Chế tạo các sản phẩm nhựa bằng công nghệ ép phun là
một quá trình công nghệ khá phức tạp, tuy nhiên, nó lại
có ứng dụng rộng rãi nhất. Chất lượng sản phẩm phụ
thuộc vào nhiều yếu tố và khó có thể dự đoán một cách
chính xác các yếu tố này.
910
11 12
10/17/2020
4
FME
13
Thông thường, để có được loạt
sản phẩm đạt chất lượng cần
phải thực hiện giai đoạn ép thử
để điều chỉnh các thông số
công nghệ gia công, thậm chí
đôi lúc còn phải điều chỉnh cả
khuôn.
Chi phí cho giai đoạn ép phun
thử là rất lớn, vì vậy nếu giảm
được chi phí này sẽ tiết kiệm
rất nhiều về mặt kinh tế.
1.2. HTH TRONG THIẾTKẾKHUÔN (1)
(1) Tạomôhìnhsảnphẩm
(2) Chọnvịtrí miệng phun
(3) Thiếtkếkhuôn
và hệthống cấpnhựa
(6) Chọn chế độ ép phun
(8) Đánh giá
kếtquả
(7) Ép thửsảnphẩm
(4) Thiếtkếhệthống làm nguội
Đạt
Không
đạt
(5) Gia công khuôn
1
2
3
4
Bắtđầu
Kết thúc
QTTK khuôn truyềnthống
FME
14
Một trong những
phương thức hiệu
quả nhất là thực
hiện phân tích và
mô phỏng quá
trình phun ép trên
các phần mềm
phân tích CAE
(Computer Aided
Engineering)
ngay từ giai đoạn
thiết kế.
1.2. HTH TRONG THIẾTKẾKHUÔN (2)
Moâ ñun C höùc naêng M inh hoïa
Gate Location X aùc ñònh vò trí thích hôïp
ñaët mieäng phun
Molding
Window
Xaùc ñònh cheá ñoä eùp phun
hôïp lyù
Flow Phaân tích doøng chaûy
R unners
Balance
Caân baèng keânh daãn
C ooling Phaân tích laøm nguoäi
Manu facturin g
FME
15
Kết quả phân tích và mô phỏng cho phép đánh giá trực
quan về quá trình điền đầy lòng khuôn, các hiện tượng
xảy ra trong suốt giai đoạn điền đầy và sau điền đầy, quá
trình làm nguội sản phẩm trong lòng khuôn...
Từ đó, cho phép dự đoán được các điều kiện kỹ thuật
cần thiết cho quá trình sản xuất để điều chỉnh hình học
sản phẩm, thay đổi kết cấu khuôn, lựa chọn các thông số
gia công một cách hợp lý nhất.
Mục đích nhằm tránh tối đa các khuyết tật có thể xảy ra,
đồng thời tiết kiệm thời gian và chi phí sản xuất khác.
1.2. HTH TRONG THIẾTKẾKHUÔN (2)
FME
16
Phân tích quá trình phun ép nhựa nhờ máy tính với các
phần mềm hỗ trợ phân tích CAE được thực hiện dựa trên
cơ sở là các định luật cơ bản về cơ lưu chất và các hiện
tượng vật lý.
Kết quả của quá trình phân tích được lưu trữ trong máy
tính dưới dạng dữ liệu số và thể hiện dưới dạng đồ họa
màu, tạo cơ sở cho quá trình tính toán và thiết kế.
1.2. HTH TRONG THIẾTKẾKHUÔN (4)
13 14
15 16
10/17/2020
5
FME
17
Tự động hóa quy trình thiết kế khuôn mẫu.
Tăng độ chính xác, chất lượng, năng suất thiết kế.
Cho phép kiểm nghiệm thiết kế nhanh chóng và tiết kiệm.
Giảm số lần thử khuôn.
Rút ngắn chu trình sản xuất.
Giảm giá thành sản phẩm.
Tăng hiệu quả toàn diện cho sản phẩm.
Hoàn thiện kinh nghiệm cho các kỹ sư và các nhà thiết
kế.
1.3. LỢIÍCHCỦAHTH (1)
FME
18
Tối ưu hóa thiết kế sản phẩm: thiết kế, mô phỏng, phân
tích, hiệu chỉnh, tối ưu hóa kết cấu khuôn và hình học
sản phẩm.
Cho phép dự đoán các điều kiện kỹ thuật cho quá trình
sản xuất để lựa chọn các thông số gia công một cách
hợp lý nhất, nhằm tránh tối đa các khuyết tật có thể xảy
ra.
Tạo bản vẽ và ghi kích thước tự động cho các đối tượng
thiết kế.
1.3. LỢIÍCHCỦAHTH (2)
FME
19
1.4. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ KHUÔN TRÊN HTH
1 THIẾT KẾ SẢN PHẨM
trên môi trường CAD (hình dạng, kích thước và vật liệu)
2 XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ MIỆNG PHUN
trên môi trường CAD/CAE (vị trí, số lượng và loại)
3THIẾT KẾ HỆ THỐNG KÊNH DẪN
trên môi trường CAD/CAE (tiết diện, kích thước và phân bố)
4 THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM NGUỘI
trên môi trường CAD/CAE (kích thước, bố trí và chế độ)
FME
20
QUI TRÌNH THIẾT KẾ
XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ, SỐ LƯỢNG MIỆNG PHUN
17 18
19 20