Link tải luận văn miễn phí cho ae Ket-noi
Thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa sản phẩm chi tiết co chữ T khí nén cho công ty TNHH tư vấn thiết kế xây dựng MUB design
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Kỹ thuật khuôn mẫu được xem là ngành quan trọng trong ngành công nghiệp hỗ trợ, là nền tảng của ngành công nghiệp sản xuất sản phẩm theo phương pháp định hình. Giá trị của ngành công nghiệp khuôn mẫu, cơ khí chính xác tại Việt Nam hiện đạt khoảng trên 1 tỷ USD mỗi năm. Với tỷ lệ tăng trưởng 18% một năm, thu hút sự quan tâm của nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước
Công nghệ ép phun là một trong những kỹ thuật phát triển phát triển nhất của ngành khuôn mẫu. Chính vì thế, nhóm quyết định chọn đề tài: “Thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa chi tiết co chữ T khí nén cho công ty TNHH tư vấn thiết kế xây dựng Mub Design” để tìm hiểu rõ hơn về ngành khuôn ép nhựa. Đồng thời, cải tiến về hình dáng, tính kỹ thuật để sản phẩm hiệu quả và bắt mắt hơn và giúp nhóm có kinh nghiệm thực tiễn hơn trong việc thiết kế chế tạo khuôn mẫu
Những nội dung chính của đồ án tốt nghiệp:
- Tìm hiểu hình dạng hình học của co chữ T
- Tìm hiểu vật liệu và công nghệ ép phun
- Lên ý tưởng và thiết kế sản phẩm trên phần mềm Creo Parametric 8.0
- Ứng dụng phần mềm Creo Parametric 8.0 để thiết kế bộ khuôn hoàn chỉnh gồm:
+ Tách lòng khuôn cho sản phẩm
+ Tạo bộ khuôn hoàn chỉnh cho sản phẩm
+ Mô phỏng dòng chảy nhựa cho sản phẩm
+ Kiểm nghiệm độ bền cho tấm khuôn.
+ Mô phỏng lập trình gia công, xuất code NC
- Xây dựng bản vẽ kỹ thuật 2D trên phần mềm Autocad 2021
- Lập trình, gia công và lắp ráp bộ khuôn theo bản vẽ
- Ép thử, điều chỉnh khuôn để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh và đánh giá kết quả
v
ABSTRACT
Mold engineering is considered a crucial field within the supporting industry, serving as the foundation of the manufacturing sector employing shaping methods. The tool and die industry, particularly precision mechanical engineering, reached a valuable peak over 1 billion USD respectively in Vietnam. With an annual growth rate of 18%, it has attracted significant attention from both domestic and international enterprises.
Injection molding technology is one of the most rapidly advancing techniques in the field of tool and die engineering. Consequently, our team has decided to choose the topic: “Design and manufacture of pneumatic T-shaped plastic injection molds for Mub Design construction design consulting company limited” aiming to gain a deeper understanding of the plastic molding industry. Simultaneously, we aim to enhance the design, technical aspects to create a more efficient and visually appealing product and helps the team have more practical experience in designing and manufacturing molds
Main contents of the graduation project:
- Learn the geometric shape of the T-shape
- Learn materials and injection molding technology
- Conceptualize and design products on Creo Parametric 8.0 software
- Apply Creo Parametric 8.0 software to design a complete mold set including:
+ Separate the mold cavity for the product
+ Create a complete mold set for the product
+ Simulate plastic flow for products
+ Testing the durability of the mold plate.
+ Simulate machining programming, export NC code
- Build 2D technical drawings on Autocad 2021 software
- Programming, machining and assembling mold sets according to drawings
- Test pressing, adjusting molds to create finished products and evaluate the results
vi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ....................................................................................................i
LỜI CAM KẾT .................................................................................................................................. iii LỜI CẢM ƠN.....................................................................................................................................iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN..............................................................................................................................v MỤC LỤC .........................................................................................................................................vii DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................................................x DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ....................................................................................................xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...........................................................................................................xiv CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU .................................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................................1 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài..............................................................................1 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.............................................................................................2 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................................2
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................2
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................................2 1.5. Phương pháp nghiên cứu đề tài ............................................................................................2 1.5.1. Cơ sở phương pháp luận............................................................................................2 1.5.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể .........................................................................3 1.6. Kết cấu của Đồ án tốt nghiệp................................................................................................3 CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI .......................................................................4 2.1. Giới thiệu về công nghệ ép phun..........................................................................................4 2.2. Máy ép phun .........................................................................................................................5 2.3. Tổng quan về khuôn ép phun ...............................................................................................6 2.3.1. Khái niệm về khuôn ép nhựa.....................................................................................6 2.3.2. Cấu tạo của khuôn ép nhựa........................................................................................6 2.3.3. Phân loại khuôn ép nhựa ...........................................................................................9 2.4. Tổng quan về vật liệu chất dẻo...........................................................................................11 2.4.1. Giới thiệu vật liệu nhựa nhiệt dẻo ...........................................................................11 2.4.2. Phân loại nhựa nhiệt dẻo .........................................................................................11 2.5. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài thiết kế, chế tạo bộ khuôn ép phun sản phẩm ..........13 2.5.1. Các nghiên cứu ngoài nước .....................................................................................13 2.5.2. Các nghiên cứu trong nước......................................................................................13 2.6. Một số vấn đề và phương hướng giải quyết trong đề tài....................................................14
vii
CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................................................15 3.1. Giới thiệu sản phẩm............................................................................................................15 3.1.1. Sơ lược về co chữ T.................................................................................................15 3.1.2. Công dụng của co chữ T..........................................................................................15 3.1.3. Hình dáng các sản phẩm co chữ T ngoài thị trường:...............................................16 3.1.4. Ứng dụng của co chữ T ...........................................................................................16 3.2. Phân loại khuôn ép phun ....................................................................................................16 3.3. Vật liệu của sản phẩm.........................................................................................................18 3.4. Các tính chất cơ học và vật liệu của nhựa ..........................................................................19 CHƯƠNG 4. PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ KHUÔN MẪU .................................................................................................................................................. 23 4.1. Yêu cầu của đề tài...............................................................................................................23 4.2 Phương hướng và giải pháp thực hiện.................................................................................24 4.2.1 Phương án thiết kế khuôn.........................................................................................24 4.2.2 Phương án thiết kế lòng khuôn.................................................................................25 4.3. Lựa chọn phương án...........................................................................................................27 4.4. Trình tự công việc tiến hành...............................................................................................27 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SẢN PHẨM, BỘ KHUÔN CO CHỮ T............................28 5.1. Thiết kế sản phẩm co chữ T khí nén trên phần mềm creo 8.0............................................28 5.2 Kiểm tra và phân tích sản phẩm ..........................................................................................30 5.2.1. Kiểm tra thể tích và khối lượng sản phẩm...............................................................31 5.2.2. Kiểm tra góc thoát khuôn và bề dày sản phẩm........................................................31 5.3. Thiết kế lòng khuôn............................................................................................................33 5.3.1. Bố trí sản phẩm và chọn phôi cho lòng khuôn ........................................................33 5.3.2. Tạo mặt phân khuôn cho lòng khuôn ......................................................................34 5.3.3. Tính toán thiết kế kênh dẫn nhựa ............................................................................34 5.3.4. Tách lòng khuôn thành các chi tiết lắp ráp..............................................................38 5.4. Quá trình phân tích dòng chảy trên phần mềm Creo 8.0....................................................39 5.4.1. Quá trình điền đầy ...................................................................................................39 5.4.2. Quá trình giữ áp.......................................................................................................43 5.4.3. Quá trình Cooling ....................................................................................................44 5.4.4. Kết quả.....................................................................................................................45 5.5. Tính toán, thiết kế và chọn phụ kiện cho khuôn ép nhựa...................................................45 5.5.1. Chọn chuẩn khuôn...................................................................................................45
viii
5.5.2. Chọn các linh kiện cho khuôn .................................................................................46 5.6. Kiểm nghiệm bền cho khuôn..............................................................................................55 5.7. Dung sai lắp ghép của sản phẩm ........................................................................................61
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ THỰC HIỆN ĐÁNH GIÁ.......................................64 6.1. Gia công..............................................................................................................................64 6.1.1. Gia công tấm kẹp trên..............................................................................................66 6.1.2. Gia công tấm kẹp dưới ............................................................................................67 6.1.3. Gia công tấm giữ .....................................................................................................69 6.1.4. Gia công tấm đẩy.....................................................................................................70 6.1.5. Gia công vỏ khuôn âm.............................................................................................71 6.1.6. Gia công vỏ khuôn dương .......................................................................................74 6.1.7. Gia công gối đỡ 1 ....................................................................................................77 6.1.8. Gia công gối đỡ 2 ....................................................................................................78 6.1.9. Gia công lòng khuôn âm..........................................................................................79 6.1.10. Gia công lòng khuôn dương ..................................................................................80 6.2. Linh kiện sau gia công........................................................................................................82 6.3. Lắp ráp bộ khuôn................................................................................................................82 6.3.1. Chuẩn bị trước khi lắp ráp.......................................................................................82 6.4. Ép thử..................................................................................................................................86 6.4.1. Ép sản phẩm.............................................................................................................87 6.5. Thực nghiệm và ứng dụng..................................................................................................90 6.6. Bảo trì khuôn ......................................................................................................................91 CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN .................................................................................................................93 7.1. Kết luận...............................................................................................................................93 7.2. Hướng phát triển.................................................................................................................93 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................94
ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Hình 2.1: Phân loại nhiệt nhựa dẻo .......................................................................................12 Bảng 3.1 Tỷ trọng của một số loại nhựa thông dụng ............................................................19 Bảng 3.2: Bảng tra hệ số co rút (tham khảo) của một số loại nhựa.......................................21 Bảng 4.1 So sánh khuôn hai tấm và khuôn ba tấm................................................................24 Bảng 5.1 Các bước thiết kế sản phẩm co chữ T khí nén .......................................................28 Bảng 5.2: Ưu và nhược điểm của kênh dẫn tiết diện hình tròn [4] .......................................36 Bảng 5.3: Kết quả phân tích thông số ép phun trên phần mềm Creo với nhựa PP ...............45 Bảng 5.4: Độ bến thép C45 ...................................................................................................59 Bảng 6.1 Thông số máy CNC Mazatrol VQC 20/40B..........................................................65 Bảng 6.2: Thông số ép thử với nhựa PP ................................................................................88
x
DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Quá trình giai đoạn kẹp và tiêm nhựa [13]..............................................................4 Hình 2.2: Quá trình làm nguội và lấy sản phẩm [13] .............................................................. 5 Hình 2.3: Máy ép nhựa ............................................................................................................ 5 Hình 2.4: Cấu tạo của máy ép nhựa.........................................................................................6 Hình 2.5: Cấu tạo khuôn ép nhựa............................................................................................7 Hình 2.6: Khuôn 2 tấm ............................................................................................................9 Hình 2.7: Khuôn 3 tấm ............................................................................................................9 Hình 2.8: Khuôn nhiều tầng ..................................................................................................10 Hình 2.9: Khuôn tháo chốt ngang..........................................................................................10 Hình 2.10: Cấu tạo khuôn tháo chốt ngang ...........................................................................11 Hình 2.11: Một vài khuôn ép nhựa co chữ T và sản phẩm....................................................14 Hình 3.1: Sản phẩm co chữ T ngoài thị trường .....................................................................15 Hình 3.2: Sản phẩm co chữ T trong hệ thống khí nén...........................................................15 Hình 3.3: Sản phẩm co chữ T trong hệ thống dẫn nước........................................................16 Hình 3.4: Cấu tạo khuôn 2 tấm..............................................................................................17 Hình 3.5: Cấu tạo khuôn 3 tấm..............................................................................................18 Hình 3.6: Cấu trúc phân tử của PP ........................................................................................18 Hình 4.1: Một vài mẫu thiết kế của công ty ..........................................................................24 Hình 4.2: Phương án 1...........................................................................................................25 Hình 4.3: Phương án 2...........................................................................................................25 Hình 4.4: Phương án 3...........................................................................................................26 Hình 5.1: Tính chất sản phẩm................................................................................................31 Hình 5.2: Góc thoát khuôn ....................................................................................................32 Hình 5.3: Bề dày sản phẩm....................................................................................................32 Hình 5.4: Bố trí số lòng khuôn ..............................................................................................33 Hình 5.5: Thiết kế phôi lòng khuôn.......................................................................................33 Hình 5.6: Tạo mặt phân khuôn cho lòng khuôn .................................................................... 34 Hình 5.7: Kích thước cuống phun cho thiết kế [4]................................................................34 Hình 5.8: Thiết kế cuống phun .............................................................................................. 35 Hình 5.9: Miệng phun cạnh [4] .............................................................................................36 Hình 5.10: Thiết kế miệng phun cạnh ...................................................................................37
xi
Hình 5.11: Kênh dẫn nhựa hoàn chỉnh..................................................................................37 Hình 5.12: Tách lòng khuôn và kênh dẫn nhựa.....................................................................38 Hình 5.13: Tách các slide ......................................................................................................38 Hình 5.14: Tách Core và Cavity............................................................................................39 Hình 5.15: Lòng khuôn sau khi tách......................................................................................39 Hình 5.16: Biểu dồ thời gian điền đầy...................................................................................40 Hình 5.17: Các bẫy khí trong quá trình điền đầy ..................................................................40 Hình 5.18: Đường hàn trên sản phẩm....................................................................................41 Hình 5.19: Biểu đồ thể hiện áp suất phun theo thời gian ......................................................42 Hình 5.20: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ.....................................................................................42 Hình 5.21: Vùng có nguy cơ bị lõm bề mặt ..........................................................................43 Hình 5.22: Biểu đồ thời gian làm mát của sản phẩm ............................................................44 Hình 5.23: Tiêu chuẩn FUTABA 1830 .................................................................................46 Hình 5.24: Bạc cuống phun [6] .............................................................................................47 Hình 5.25: Chốt dẫn hướng [6]..............................................................................................48 Hình 5.26: Bạc dẫn hướng [6] ............................................................................................... 48 Hình 5.27: Vòng định vị [6] ..................................................................................................49 Hình 5.28: Bulong vòng theo chuẩn misumi [6] ................................................................... 49 Hình 5.29: Bố trí hệ thống đẩy sản phẩm..............................................................................50 Hình 5.30: Chốt hồi tiêu chuẩn Misumi [6] ..........................................................................51 Hình 5.31: Lò xo chuẩn misumi [6] ......................................................................................51 Hình 5.32: Chốt xiên 1 ..........................................................................................................52 Hình 5.33: Chốt xiên 2 ..........................................................................................................53 Hình 5.34: Con trượt theo tiêu chuẩn misumi [6] .................................................................53 Hình 5.35: Con trượt 1...........................................................................................................54 Hình 5.36: Con trượt 2...........................................................................................................54 Hình 5.37: Hình dạng và tiêu chuẩn misumi ray dẫn [4], [6]................................................55 Hình 5.38: Hình dạng và tiêu chuẩn misumi cơ cấu định vị [4], [6].....................................55 Hình 5.39: Bước setup ban đầu ............................................................................................56 Hình 5.40: Tạo mặt liên kết ngàm trên tấm khuôn dương ....................................................56 Hình 5.41: Đặt tải trọng tác dụng lên lò
- Bước 3: Ta đặt tải trọng theo áp suất vào những bề mặt sẽ tiếp xúc với dòng nhựa nóng chảy qua: Home → Pressure: Tại đây ta click chọn hết tất cả những bề mặt tiếp xúc với với dòng chảy nhựa
Hình 5.41: Đặt tải trọng tác dụng lên lòng khuôn và kênh dẫn
- Tại bước này ta lấy giá trị áp suất từ mô phỏng dòng chảy nhựa điền vào ô Value là giá trị áp suất điền đầy. Quan sát trên toàn tấm khuôn và chứa cả lõi khuôn khi chịu tải trọng nhựa bơm vào thì tại các bề mặt của lòng khuôn sẽ chịu tải trọng lớn nhất, áp suất bơm lớn nhất khi nhựa vào lòng khuôn mà tấm khuôn phải chịu là áp suất tại gần các điểm của kênh dẫn (không tính ở đầu cuống phun vì điểm này không chịu tải trọng tác dụng lên tấm khuôn chưa lõi khuôn dương), cụ thể giá trị áp suất này khoảng bằng 45 MPa, thì khi kiểm nghiệm bền giá trị này sẽ nằm trong khoảng an toàn
57
Hình 5.42: Áp suất điền đầy
- Bước 4: Thực hiện gán vật liệu cho tấm khuôn: tấm vỏ khuôn dương sử dụng Thép C45,thuộc loại thép “Steel_high _carbon”:
Gán vật liệu: Home → Materials → Material Assignment
- Để ứng dụng có thể chạy phân tích, ta phải chia lưới: Refine Model → AutoGEM (Chia lưới tự động)
Hình 5.43: Kết quả quá trình chia lưới
58
b) Chạy và phân tích kết quả của quá trình kiểm nghiệm bền
- Sau khi khai báo liên kết ràng buộc, khai báo tải trọng, gán vật liệu cho tấm khuôn
và chia lưới, chúng ta sẽ để phần mềm Creo 8.0 chạy phân tích.
Home → Analysis and Studies
File → New Static... → OK, chuyển sang tab Run → Start
- Hệ thống tự động xử lý và cho kết quả tính toán của bài toán bền
- Để hiển thị kết quả quá trình phân tích và xu hướng biến dạng của tấm khuôn: Chọn Home → Results → Open → Chọn file kết quả phân tích. Khi bài toán bền
được xử lý, phần mềm sẽ trả về hai giá trị phân tích quan trọng.
- Ứng suất của mô hình tính này là bao nhiêu? Vị trí này ở đâu?
- Nơi nào có chuyển vị và biến dạng lớn nhất? Giá trị cụ thể là bao nhiêu?
- Với các liên kết và tải trọng đã được khai báo, tấm khuôn sẽ có chiều hướng như
hình bên dưới. Ở đây chúng ta sẽ tập trung vào hướng cong của tấm vì phần mềm đã phóng đại mức độ cong để làm ta có thể thấy rõ, thực tế không cong nhiều như hình ảnh thể hiện
Bảng 5.4: Độ bền thép C45
Mác thép Độ bền kéo Độ bền uốn
C45 610 MPa 360 MPa
Hình 5.44: Hệ thống chạy phân tích
59
- Kết quả của bài toán bền: (Stress)
Kết quả: Ứng suất uốn lớn nhất (tấm khuôn) = 121,29 MPa < Ứng suất uốn cho phép = 360MPa
⇒ Thỏa mãn bền cho tấm khuôn
Hình 5.45: Kết quả bài toán bền
- Ở 2 vị trí liên kết với gối đỡ và tại 4 vị trí liên kết của gối đỡ phụ là nơi tập trung ứng suất lớn nhất
- Kết quả của bài toán chuyển vị: (Displacement)
Trong khi ép phun, chuyển vị có xu hướng ở giữa và nơi bị võng nhiều nhất (chuyển vị là nhiều nhất) là nơi nhựa từ máy phun trực tiếp vào. Khi tấm khuôn bị uốn cong, mặt phân khuôn sẽ bị hở và sản phẩm sau khi ép sẽ dễ bị xì bavia
Độ chuyển vị tối đa của khuôn dương là 0.00763 mm. Khoảng hở do độ chuyển vị này tạo ra không vượt quá khoảng hở thoát khí của nhựa PP là: 0,0127 - 0,0508 mm. Vì vậy, chúng ta có thể chấp nhận được giá trị chuyển vị này
⇒ Thỏa mãn bài toán chuyển vị cho tấm khuôn
60
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa sản phẩm chi tiết co chữ T khí nén cho công ty TNHH tư vấn thiết kế xây dựng MUB design
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Kỹ thuật khuôn mẫu được xem là ngành quan trọng trong ngành công nghiệp hỗ trợ, là nền tảng của ngành công nghiệp sản xuất sản phẩm theo phương pháp định hình. Giá trị của ngành công nghiệp khuôn mẫu, cơ khí chính xác tại Việt Nam hiện đạt khoảng trên 1 tỷ USD mỗi năm. Với tỷ lệ tăng trưởng 18% một năm, thu hút sự quan tâm của nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước
Công nghệ ép phun là một trong những kỹ thuật phát triển phát triển nhất của ngành khuôn mẫu. Chính vì thế, nhóm quyết định chọn đề tài: “Thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa chi tiết co chữ T khí nén cho công ty TNHH tư vấn thiết kế xây dựng Mub Design” để tìm hiểu rõ hơn về ngành khuôn ép nhựa. Đồng thời, cải tiến về hình dáng, tính kỹ thuật để sản phẩm hiệu quả và bắt mắt hơn và giúp nhóm có kinh nghiệm thực tiễn hơn trong việc thiết kế chế tạo khuôn mẫu
Những nội dung chính của đồ án tốt nghiệp:
- Tìm hiểu hình dạng hình học của co chữ T
- Tìm hiểu vật liệu và công nghệ ép phun
- Lên ý tưởng và thiết kế sản phẩm trên phần mềm Creo Parametric 8.0
- Ứng dụng phần mềm Creo Parametric 8.0 để thiết kế bộ khuôn hoàn chỉnh gồm:
+ Tách lòng khuôn cho sản phẩm
+ Tạo bộ khuôn hoàn chỉnh cho sản phẩm
+ Mô phỏng dòng chảy nhựa cho sản phẩm
+ Kiểm nghiệm độ bền cho tấm khuôn.
+ Mô phỏng lập trình gia công, xuất code NC
- Xây dựng bản vẽ kỹ thuật 2D trên phần mềm Autocad 2021
- Lập trình, gia công và lắp ráp bộ khuôn theo bản vẽ
- Ép thử, điều chỉnh khuôn để tạo ra sản phẩm hoàn chỉnh và đánh giá kết quả
v
ABSTRACT
Mold engineering is considered a crucial field within the supporting industry, serving as the foundation of the manufacturing sector employing shaping methods. The tool and die industry, particularly precision mechanical engineering, reached a valuable peak over 1 billion USD respectively in Vietnam. With an annual growth rate of 18%, it has attracted significant attention from both domestic and international enterprises.
Injection molding technology is one of the most rapidly advancing techniques in the field of tool and die engineering. Consequently, our team has decided to choose the topic: “Design and manufacture of pneumatic T-shaped plastic injection molds for Mub Design construction design consulting company limited” aiming to gain a deeper understanding of the plastic molding industry. Simultaneously, we aim to enhance the design, technical aspects to create a more efficient and visually appealing product and helps the team have more practical experience in designing and manufacturing molds
Main contents of the graduation project:
- Learn the geometric shape of the T-shape
- Learn materials and injection molding technology
- Conceptualize and design products on Creo Parametric 8.0 software
- Apply Creo Parametric 8.0 software to design a complete mold set including:
+ Separate the mold cavity for the product
+ Create a complete mold set for the product
+ Simulate plastic flow for products
+ Testing the durability of the mold plate.
+ Simulate machining programming, export NC code
- Build 2D technical drawings on Autocad 2021 software
- Programming, machining and assembling mold sets according to drawings
- Test pressing, adjusting molds to create finished products and evaluate the results
vi
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ....................................................................................................i
LỜI CAM KẾT .................................................................................................................................. iii LỜI CẢM ƠN.....................................................................................................................................iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN..............................................................................................................................v MỤC LỤC .........................................................................................................................................vii DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................................................x DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ....................................................................................................xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...........................................................................................................xiv CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU .................................................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................................1 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài..............................................................................1 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.............................................................................................2 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................................2
1.4.1. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................2
1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................................2 1.5. Phương pháp nghiên cứu đề tài ............................................................................................2 1.5.1. Cơ sở phương pháp luận............................................................................................2 1.5.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể .........................................................................3 1.6. Kết cấu của Đồ án tốt nghiệp................................................................................................3 CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI .......................................................................4 2.1. Giới thiệu về công nghệ ép phun..........................................................................................4 2.2. Máy ép phun .........................................................................................................................5 2.3. Tổng quan về khuôn ép phun ...............................................................................................6 2.3.1. Khái niệm về khuôn ép nhựa.....................................................................................6 2.3.2. Cấu tạo của khuôn ép nhựa........................................................................................6 2.3.3. Phân loại khuôn ép nhựa ...........................................................................................9 2.4. Tổng quan về vật liệu chất dẻo...........................................................................................11 2.4.1. Giới thiệu vật liệu nhựa nhiệt dẻo ...........................................................................11 2.4.2. Phân loại nhựa nhiệt dẻo .........................................................................................11 2.5. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài thiết kế, chế tạo bộ khuôn ép phun sản phẩm ..........13 2.5.1. Các nghiên cứu ngoài nước .....................................................................................13 2.5.2. Các nghiên cứu trong nước......................................................................................13 2.6. Một số vấn đề và phương hướng giải quyết trong đề tài....................................................14
vii
CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ..................................................................................................15 3.1. Giới thiệu sản phẩm............................................................................................................15 3.1.1. Sơ lược về co chữ T.................................................................................................15 3.1.2. Công dụng của co chữ T..........................................................................................15 3.1.3. Hình dáng các sản phẩm co chữ T ngoài thị trường:...............................................16 3.1.4. Ứng dụng của co chữ T ...........................................................................................16 3.2. Phân loại khuôn ép phun ....................................................................................................16 3.3. Vật liệu của sản phẩm.........................................................................................................18 3.4. Các tính chất cơ học và vật liệu của nhựa ..........................................................................19 CHƯƠNG 4. PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ KHUÔN MẪU .................................................................................................................................................. 23 4.1. Yêu cầu của đề tài...............................................................................................................23 4.2 Phương hướng và giải pháp thực hiện.................................................................................24 4.2.1 Phương án thiết kế khuôn.........................................................................................24 4.2.2 Phương án thiết kế lòng khuôn.................................................................................25 4.3. Lựa chọn phương án...........................................................................................................27 4.4. Trình tự công việc tiến hành...............................................................................................27 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SẢN PHẨM, BỘ KHUÔN CO CHỮ T............................28 5.1. Thiết kế sản phẩm co chữ T khí nén trên phần mềm creo 8.0............................................28 5.2 Kiểm tra và phân tích sản phẩm ..........................................................................................30 5.2.1. Kiểm tra thể tích và khối lượng sản phẩm...............................................................31 5.2.2. Kiểm tra góc thoát khuôn và bề dày sản phẩm........................................................31 5.3. Thiết kế lòng khuôn............................................................................................................33 5.3.1. Bố trí sản phẩm và chọn phôi cho lòng khuôn ........................................................33 5.3.2. Tạo mặt phân khuôn cho lòng khuôn ......................................................................34 5.3.3. Tính toán thiết kế kênh dẫn nhựa ............................................................................34 5.3.4. Tách lòng khuôn thành các chi tiết lắp ráp..............................................................38 5.4. Quá trình phân tích dòng chảy trên phần mềm Creo 8.0....................................................39 5.4.1. Quá trình điền đầy ...................................................................................................39 5.4.2. Quá trình giữ áp.......................................................................................................43 5.4.3. Quá trình Cooling ....................................................................................................44 5.4.4. Kết quả.....................................................................................................................45 5.5. Tính toán, thiết kế và chọn phụ kiện cho khuôn ép nhựa...................................................45 5.5.1. Chọn chuẩn khuôn...................................................................................................45
viii
5.5.2. Chọn các linh kiện cho khuôn .................................................................................46 5.6. Kiểm nghiệm bền cho khuôn..............................................................................................55 5.7. Dung sai lắp ghép của sản phẩm ........................................................................................61
CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ THỰC HIỆN ĐÁNH GIÁ.......................................64 6.1. Gia công..............................................................................................................................64 6.1.1. Gia công tấm kẹp trên..............................................................................................66 6.1.2. Gia công tấm kẹp dưới ............................................................................................67 6.1.3. Gia công tấm giữ .....................................................................................................69 6.1.4. Gia công tấm đẩy.....................................................................................................70 6.1.5. Gia công vỏ khuôn âm.............................................................................................71 6.1.6. Gia công vỏ khuôn dương .......................................................................................74 6.1.7. Gia công gối đỡ 1 ....................................................................................................77 6.1.8. Gia công gối đỡ 2 ....................................................................................................78 6.1.9. Gia công lòng khuôn âm..........................................................................................79 6.1.10. Gia công lòng khuôn dương ..................................................................................80 6.2. Linh kiện sau gia công........................................................................................................82 6.3. Lắp ráp bộ khuôn................................................................................................................82 6.3.1. Chuẩn bị trước khi lắp ráp.......................................................................................82 6.4. Ép thử..................................................................................................................................86 6.4.1. Ép sản phẩm.............................................................................................................87 6.5. Thực nghiệm và ứng dụng..................................................................................................90 6.6. Bảo trì khuôn ......................................................................................................................91 CHƯƠNG 7. KẾT LUẬN .................................................................................................................93 7.1. Kết luận...............................................................................................................................93 7.2. Hướng phát triển.................................................................................................................93 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................94
ix
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Hình 2.1: Phân loại nhiệt nhựa dẻo .......................................................................................12 Bảng 3.1 Tỷ trọng của một số loại nhựa thông dụng ............................................................19 Bảng 3.2: Bảng tra hệ số co rút (tham khảo) của một số loại nhựa.......................................21 Bảng 4.1 So sánh khuôn hai tấm và khuôn ba tấm................................................................24 Bảng 5.1 Các bước thiết kế sản phẩm co chữ T khí nén .......................................................28 Bảng 5.2: Ưu và nhược điểm của kênh dẫn tiết diện hình tròn [4] .......................................36 Bảng 5.3: Kết quả phân tích thông số ép phun trên phần mềm Creo với nhựa PP ...............45 Bảng 5.4: Độ bến thép C45 ...................................................................................................59 Bảng 6.1 Thông số máy CNC Mazatrol VQC 20/40B..........................................................65 Bảng 6.2: Thông số ép thử với nhựa PP ................................................................................88
x
DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Quá trình giai đoạn kẹp và tiêm nhựa [13]..............................................................4 Hình 2.2: Quá trình làm nguội và lấy sản phẩm [13] .............................................................. 5 Hình 2.3: Máy ép nhựa ............................................................................................................ 5 Hình 2.4: Cấu tạo của máy ép nhựa.........................................................................................6 Hình 2.5: Cấu tạo khuôn ép nhựa............................................................................................7 Hình 2.6: Khuôn 2 tấm ............................................................................................................9 Hình 2.7: Khuôn 3 tấm ............................................................................................................9 Hình 2.8: Khuôn nhiều tầng ..................................................................................................10 Hình 2.9: Khuôn tháo chốt ngang..........................................................................................10 Hình 2.10: Cấu tạo khuôn tháo chốt ngang ...........................................................................11 Hình 2.11: Một vài khuôn ép nhựa co chữ T và sản phẩm....................................................14 Hình 3.1: Sản phẩm co chữ T ngoài thị trường .....................................................................15 Hình 3.2: Sản phẩm co chữ T trong hệ thống khí nén...........................................................15 Hình 3.3: Sản phẩm co chữ T trong hệ thống dẫn nước........................................................16 Hình 3.4: Cấu tạo khuôn 2 tấm..............................................................................................17 Hình 3.5: Cấu tạo khuôn 3 tấm..............................................................................................18 Hình 3.6: Cấu trúc phân tử của PP ........................................................................................18 Hình 4.1: Một vài mẫu thiết kế của công ty ..........................................................................24 Hình 4.2: Phương án 1...........................................................................................................25 Hình 4.3: Phương án 2...........................................................................................................25 Hình 4.4: Phương án 3...........................................................................................................26 Hình 5.1: Tính chất sản phẩm................................................................................................31 Hình 5.2: Góc thoát khuôn ....................................................................................................32 Hình 5.3: Bề dày sản phẩm....................................................................................................32 Hình 5.4: Bố trí số lòng khuôn ..............................................................................................33 Hình 5.5: Thiết kế phôi lòng khuôn.......................................................................................33 Hình 5.6: Tạo mặt phân khuôn cho lòng khuôn .................................................................... 34 Hình 5.7: Kích thước cuống phun cho thiết kế [4]................................................................34 Hình 5.8: Thiết kế cuống phun .............................................................................................. 35 Hình 5.9: Miệng phun cạnh [4] .............................................................................................36 Hình 5.10: Thiết kế miệng phun cạnh ...................................................................................37
xi
Hình 5.11: Kênh dẫn nhựa hoàn chỉnh..................................................................................37 Hình 5.12: Tách lòng khuôn và kênh dẫn nhựa.....................................................................38 Hình 5.13: Tách các slide ......................................................................................................38 Hình 5.14: Tách Core và Cavity............................................................................................39 Hình 5.15: Lòng khuôn sau khi tách......................................................................................39 Hình 5.16: Biểu dồ thời gian điền đầy...................................................................................40 Hình 5.17: Các bẫy khí trong quá trình điền đầy ..................................................................40 Hình 5.18: Đường hàn trên sản phẩm....................................................................................41 Hình 5.19: Biểu đồ thể hiện áp suất phun theo thời gian ......................................................42 Hình 5.20: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ.....................................................................................42 Hình 5.21: Vùng có nguy cơ bị lõm bề mặt ..........................................................................43 Hình 5.22: Biểu đồ thời gian làm mát của sản phẩm ............................................................44 Hình 5.23: Tiêu chuẩn FUTABA 1830 .................................................................................46 Hình 5.24: Bạc cuống phun [6] .............................................................................................47 Hình 5.25: Chốt dẫn hướng [6]..............................................................................................48 Hình 5.26: Bạc dẫn hướng [6] ............................................................................................... 48 Hình 5.27: Vòng định vị [6] ..................................................................................................49 Hình 5.28: Bulong vòng theo chuẩn misumi [6] ................................................................... 49 Hình 5.29: Bố trí hệ thống đẩy sản phẩm..............................................................................50 Hình 5.30: Chốt hồi tiêu chuẩn Misumi [6] ..........................................................................51 Hình 5.31: Lò xo chuẩn misumi [6] ......................................................................................51 Hình 5.32: Chốt xiên 1 ..........................................................................................................52 Hình 5.33: Chốt xiên 2 ..........................................................................................................53 Hình 5.34: Con trượt theo tiêu chuẩn misumi [6] .................................................................53 Hình 5.35: Con trượt 1...........................................................................................................54 Hình 5.36: Con trượt 2...........................................................................................................54 Hình 5.37: Hình dạng và tiêu chuẩn misumi ray dẫn [4], [6]................................................55 Hình 5.38: Hình dạng và tiêu chuẩn misumi cơ cấu định vị [4], [6].....................................55 Hình 5.39: Bước setup ban đầu ............................................................................................56 Hình 5.40: Tạo mặt liên kết ngàm trên tấm khuôn dương ....................................................56 Hình 5.41: Đặt tải trọng tác dụng lên lò
- Bước 3: Ta đặt tải trọng theo áp suất vào những bề mặt sẽ tiếp xúc với dòng nhựa nóng chảy qua: Home → Pressure: Tại đây ta click chọn hết tất cả những bề mặt tiếp xúc với với dòng chảy nhựa
Hình 5.41: Đặt tải trọng tác dụng lên lòng khuôn và kênh dẫn
- Tại bước này ta lấy giá trị áp suất từ mô phỏng dòng chảy nhựa điền vào ô Value là giá trị áp suất điền đầy. Quan sát trên toàn tấm khuôn và chứa cả lõi khuôn khi chịu tải trọng nhựa bơm vào thì tại các bề mặt của lòng khuôn sẽ chịu tải trọng lớn nhất, áp suất bơm lớn nhất khi nhựa vào lòng khuôn mà tấm khuôn phải chịu là áp suất tại gần các điểm của kênh dẫn (không tính ở đầu cuống phun vì điểm này không chịu tải trọng tác dụng lên tấm khuôn chưa lõi khuôn dương), cụ thể giá trị áp suất này khoảng bằng 45 MPa, thì khi kiểm nghiệm bền giá trị này sẽ nằm trong khoảng an toàn
57
Hình 5.42: Áp suất điền đầy
- Bước 4: Thực hiện gán vật liệu cho tấm khuôn: tấm vỏ khuôn dương sử dụng Thép C45,thuộc loại thép “Steel_high _carbon”:
Gán vật liệu: Home → Materials → Material Assignment
- Để ứng dụng có thể chạy phân tích, ta phải chia lưới: Refine Model → AutoGEM (Chia lưới tự động)
Hình 5.43: Kết quả quá trình chia lưới
58
b) Chạy và phân tích kết quả của quá trình kiểm nghiệm bền
- Sau khi khai báo liên kết ràng buộc, khai báo tải trọng, gán vật liệu cho tấm khuôn
và chia lưới, chúng ta sẽ để phần mềm Creo 8.0 chạy phân tích.
Home → Analysis and Studies
File → New Static... → OK, chuyển sang tab Run → Start
- Hệ thống tự động xử lý và cho kết quả tính toán của bài toán bền
- Để hiển thị kết quả quá trình phân tích và xu hướng biến dạng của tấm khuôn: Chọn Home → Results → Open → Chọn file kết quả phân tích. Khi bài toán bền
được xử lý, phần mềm sẽ trả về hai giá trị phân tích quan trọng.
- Ứng suất của mô hình tính này là bao nhiêu? Vị trí này ở đâu?
- Nơi nào có chuyển vị và biến dạng lớn nhất? Giá trị cụ thể là bao nhiêu?
- Với các liên kết và tải trọng đã được khai báo, tấm khuôn sẽ có chiều hướng như
hình bên dưới. Ở đây chúng ta sẽ tập trung vào hướng cong của tấm vì phần mềm đã phóng đại mức độ cong để làm ta có thể thấy rõ, thực tế không cong nhiều như hình ảnh thể hiện
Bảng 5.4: Độ bền thép C45
Mác thép Độ bền kéo Độ bền uốn
C45 610 MPa 360 MPa
Hình 5.44: Hệ thống chạy phân tích
59
- Kết quả của bài toán bền: (Stress)
Kết quả: Ứng suất uốn lớn nhất (tấm khuôn) = 121,29 MPa < Ứng suất uốn cho phép = 360MPa
⇒ Thỏa mãn bền cho tấm khuôn
Hình 5.45: Kết quả bài toán bền
- Ở 2 vị trí liên kết với gối đỡ và tại 4 vị trí liên kết của gối đỡ phụ là nơi tập trung ứng suất lớn nhất
- Kết quả của bài toán chuyển vị: (Displacement)
Trong khi ép phun, chuyển vị có xu hướng ở giữa và nơi bị võng nhiều nhất (chuyển vị là nhiều nhất) là nơi nhựa từ máy phun trực tiếp vào. Khi tấm khuôn bị uốn cong, mặt phân khuôn sẽ bị hở và sản phẩm sau khi ép sẽ dễ bị xì bavia
Độ chuyển vị tối đa của khuôn dương là 0.00763 mm. Khoảng hở do độ chuyển vị này tạo ra không vượt quá khoảng hở thoát khí của nhựa PP là: 0,0127 - 0,0508 mm. Vì vậy, chúng ta có thể chấp nhận được giá trị chuyển vị này
⇒ Thỏa mãn bài toán chuyển vị cho tấm khuôn
60
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links