Sử dụng phần mềm Creo 2.0 và Moldflow 2010 để thiết kế và phân tích sản phẩm pot

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 1


Bước 1: Chọn modun
- Sử dụng modun part solid để thực hiện quá trình thiết kế sản phẩm.
- Đặt tên là “luoc” và bỏ Check “Use default templete” sau đó nhấn OK

- Chọn đơn vị để vẽ là “mmns-part-solid”
Bước 2: Vẽ Sketch
- Trong môi trường sketch thiết kế sản phẩm với kích thước như sau:

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 2



Bước 3: Extrude Sketch vừa mới tạo ra.
- Extrude cái sketch mà ta vừa vẽ với bề dày là 5mm.

Bước 4: Round các góc với góc là 10mm.

Bước 5: Dựng mặt phẳng DMT 1: Đi qua hai đầu lược ban đầu được tạo ra.
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 3


Bước 6: Dựng mặt phẳng DMT 2 ngay trên đỉnh full round cách mặt phẳng DTM
1 2.5mm.

Bước 7: Vẽ răng lược trên DTM2. Thiết kế sketch với kích thước như hình bên
trái rồi Extrude lên như bình bên phải:

Bước 8: Round răng lược như bên dưới:

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 4


Bước 9: Gọi lệnh Pattern sau đó Pattern theo đường Cuver. Chọn mặt phẳng
DTM 2. Sau đó vẽ đường curve:

Bước 10: Gọi lệnh Extrude để thiết kế lỗ lục giác để treo lược lên tường mỗi khi
không sử dụng:

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 5


Yêu cầu kỹ thuật và thẩm mỹ của sản phẩm:
- Bền, đẹp, đơn giản.
- Chãi tóc không bị gãy răng.
- Kích thước răng đều.
- Màu sắc phân bố đều.

Sản phẩm sau khi được thiết kế hoàn chỉnh
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 6

1. Vật liệu:
Ta chọn nhựa PP (Polypropylene). Vì nhựa PP có đặc tính:
- PP là chất dẻo trong suốt, không màu, không vị.
- Có độ bền kéo, độ ổn định cao.
- Là chất dẻo có trọng lượng nhẹ.
- Dễ cháy, khó dán.
- Mức độ tinh thể hóa: 56 – 63%.
- Không hòa tan trong dung môi hữu cơ ở nhiệt độ thường.
Điều kiện gia công:

- Nhiệt độ chảy: 220 – 2800 °C.
- Áp suất phun lên tới 1800 bar.
- Nhiệt độ khuôn: 200 – 800 °C, thường là 500 °C. Mức độ kết tinh được
xác định bởi nhiệt độ khuôn.
- Tốc độ phun: theo nguyên tắc thì tốc độ phun phải nhanh để khử nội ứng
xuất. Nếu bề mặt chi tiết xuất hiện khuyết tật thì nên sử dụng tốc độ phun
chậm nhưng ở nhiệt độ cao.
- Tỷ trọng nhựa:
- Đặc điểm của vật liệu nhựa là tương đối nhẹ. Tỷ trọng của các vật liệu
nhựa thường dao động từ 0,9 – 2,0 gram/cm
3
. Nói chung nhựa nhẹ bằng ½
nhôm, nhẹ hơn từ 5 – 7 lần so với sắt, thép, đồng… Đặc biệt các loại nhựa
khi gia công thành sản phẩm xốp có tỷ trọng rất thấp (0,02 – 0,1 gram/cm
3

và có độ truyền nhiệt rất nhỏ. Đối với nhựa, độ kết tinh cao thì tỷ trọng
cao, tỷ trọng có liên quan đến độ bền, uốn của sản phẩm.
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 7


Trọng của một số loại nhựa.
2. Kiểm tra khối lượng:
Thiết lập đơn vị:
- File/ Prepare/ Model Properties:


Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 8

- Bảng “Model Properties”sẻ được hiện ra trong mục “Material” ta click

chọn “Change” trong mục nhỏ “Unit” để thiết lập đơn vị mới.


- Ta click “New” để tạo đơn vị mới. Ví dụ ta đặt tên đơn vị mới là “thong”
sau đó thiết lập các đơn vị cho nó trong mục “Units” như hình bên dưới.
- Sa khi tạo sang ta chọn nó và Click “Set” để chấp nhận đơn vị vừa mới
thiết lập.Khi đó phần mền sẻ xuất hiện hộp thoại “Changing Model units”
với 2 lựa chọn:
 Convert Dimenstions ( For example 1” becomes 2,54mm): bạn có
muốn quy đổi 1 ich thành 2,54mm hay không.
 Interprect dimenstions (For example 1” becomes 1mm) : Bạn có
muốn quy đổi 1 nich thành 1 mm hay không.
Do khi thiết kế ta đã quy định cho bản vẽ là hệ đơn vị mm nên ta chọn “Convert
Dimenstions ( For example 1” becomes 2,54mm)”
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 9


- Sau khi Set đơn vị xong ta chọn “Close”. Ta sẻ được đơn vị như ta đã Set.

- Qua trang Analysis ta chọn Mass Properties Sau đó Click vào biểu tượng
mắt kính để xem khối lượng sản phẩm:


- Qua kiểm tra ta thấy khối lượng của sản phẩm là 26,93 gram.
- Thể tích của sản phẩm là 26,93 cm
3


Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 10

- Nạp sản phẩm cần tính độ dày vào (sản phẩm của chúng ta ở đây là “lược
chải tóc” )

- Mở lệnh: Analysis/Thickness. Phần mềm sẻ hiện ra bảng sau:


Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 11


Ta chọn thiết lập các thông số cho bảng thông báo như sau:
+ Ta chọn mặt phẳng thiết lập bề dày sản phẩm ( FRONT:F3 DATUM PLANE).
+ Check vào ô max và nhập giá trị tùy ý (ở đây nhập = 10) sao cho ở phần ô bên
dưới phần >=Max hiện YES.
+ Check vào ô min và nhập giá trị tùy ý (ở đây nhập = 4) sao cho ở phần ô bên
dưới phần <=Min hiện YES.
- Nơi màu đỏ của chi tiết là nơi có thể dày hơn giá trị mình nhập.
- Nơi màu xanh của chi tiết là nơi có thể mỏng hơn giá trị mình nhập.
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 12


- Nếu ta nhập giá trị lớn hơn giá trị Max và nhỏ hơn giá trị Min ( max = 25,
min = 3):

- Ở phần ô bên dưới >=Max hiện NO.
- Ở phần ô bên dưới <=Min hiện NO.
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 13

Như vậy sẽ không có vùng màu đỏ và vùng màu xanh trên chi tiết sẽ không xuất
hiện, chứng tỏa là không có bề dày nào lớn hơn hay nhỏ hơn cái thông số mình
đưa ra.

Ý nghĩa của việc kiểm tra:
- Trong kỹ thuật làm khuôn nhựa, chiều dày đồng đều của sản phẩm đảm
bảo cho nó không bị công vênh do sự co ngót không đồng đều.
- Việc kiểm tra chiều dày sản phẩm giúp ích cho quá trình phân tích CAE
sau này.
- Ảnh hưởng đến độ cứng vững và tính thẩm mỹ của chi tiết.
- Việc đảm bảo sản phẩm có bề dày đồng đều là rất quan trọng vì thời gian
đông cứng của nhựa lỏng là khác nhau ở những phần có bề dày khác nhau.
Khi không thể đảm bảo được điều này thì các hỏng hóc trên bề mặt rất có
khả năng sảy ra.
 Một khi nhận thấy sản phẩm không đủ bền thì ta có thể :
 Tăng bề dày ( nếu nó thật sự không quá dày).
 Dùng vật liệu khác có tính bền cao hơn.
 Tạo các gân tăng cứng hoặc các góc lượn để tăng bền.
Kết luận:
Bề dày lớn nhất của chi tiết là cán cầm, bề dày nhỏ nhất của sản phẩm là
răng lược.



Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 14

 Để tính toán góc thoát khuôn ta có thể dựa vào bảng Góc vát và Chiều cao
vát:

Góc thoát khuôn = arctag (


).

 Dùng Creo 2.0 để tính góc thoát khuôn cho sản phẩm
- Cách mở khuôn trong Creo

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 15

- Đưa sản phẩm vào:

- Kiểm tra góc thoát khuôn: Trong trang Analysis chọn “Mold Analysis”

- Trong Model “Mold Analysis” mục Type ta chọn “Dalft Check”
- Click mũi tên đen và chọn vào chi tiết
- Tùy theo chi tiết mà ta chọn góc thoát khuôn cho khuôn: (từ 0,25° đến 3°).
- Mục “Mininmum Clearance” Ta nhập vào ở đây giá trị nhỏ nhất của góc
thoát khuôn. Theo tính toán với chi tiết này ta chọn góc thoát khuôn nhỏ
nhất là 2.

- Click và “Computer” để hiện thị kết quả:
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 16



- Những vùng có màu hồng thì góc thoát khuôn có là 2°.
- Như vậy riêng đối với sản phẩm này vì bề dày nhỏ nên có thể bỏ qua góc
thoát khuôn.
 Ý nghĩa của việc kiểm tra:
Kiểm tra góc vát khuôn để việc lấy sản phẩm ra khỏi khuôn sau này được thuận
tiện. Hạn chế được phế phẩm.
Kết luận:
Góc thoát khuôn rất cần trong việc chế tạo khuôn đối với sản phẩm lớn.
Nhưng đối với sản phẩm này thì không cần góc thoát khuôn vì bề dày của nó nhỏ.

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 17

Ý nghĩa của hệ số co rút vật liệu:
Hệ số co rút vật liệu là phần trăm thể tích mà vật liệu bị co lại khi bị nung
nóng so với khi làm nguội. Biết được hệ số co rút vật liệu để thiết kế thể tích lòng
khuôn phù hợp (thể tích lòng khuôn phải lớn hơn so với thể tích chi tiết để bù trừ
khi vật liệu nguội bị co rút).
Áp dụng hệ số co rút vào sản phẩm:


Mở môi trường manufacturing và chọn đơn vị
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 18


Load sản phẩm vào


Chọn cách kiểm tra hệ số co rút phôi
Shrink by Scale: Tính hệ số co rút theo tỉ lệ
Shrink by Dimension: Tính hệ số co rút theo kích thước
- Ở đây ta chọn tính hệ số co rút của sản phẩm theo tỉ lệ “Scale”
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 19


Chọn trục toạ độ và chọn kiểu tính hệ số co rút phôi và nhật vào giá trị

Nhập vào hệ số co rút phôi của nhựa PP và 0.8% và OK
- Vật liệu PP có hệ số co rút là 0,8 % (theo sách thiết kế khuôn cho sản
phẩm nhựa - 1994 của Vũ Hoài Ân). Thể tích nhựa pp thực tế cần cung

cấp để cho ra 1 sản phẩm lược là 26.93cm
3
.
Vì vậy thể tích lòng khuôn cần phải thiết kế là:
26.93cm
3
+ 8x10
-3
x 26.93cm
3
= 27.145cm
3
.
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 20

 Chọn môi trường tách khuôn


Trong môi trường Manufaturing chọn thẻ Mold Cavity
Chọn đơn vị là: mmns_mfg_mold
 Click chọn Reference Model, sau đó click chọn mở sản phẩm muốn tách
khuôn.
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 21



 Tạo phôi

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 22

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 23



 Tạo mặt phân khuôn Parting Surface bằn lệnh Fill

Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 24







 Xác định mặt phân khuôn
Thí nghiệm Khuôn Ép Nhựa 25



Click chọn mặt phân khuôn