LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
Thiết kế, chế tạo khuôn ép phun "Sản phẩm mẫu thử D638"
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP PHUN (SẢN PHẨM MẪU THỬ D638)
Trong xã hội hôm nay sản phẩm nhựa đóng vai trò vô cùng quan trọng từ vật dụng cá nhân đến máy móc công nghiệp đâu đâu cũng có sản phẩm từ nhựa. Sản phẩm nhựa có ưu điểm là có giá thành rẻ, mẫu mã đẹp, tính chính xác cao nên ngày phổ biến trong cuộc sống. Sản phẩm nhựa có đa dạng thành phần nguyên liệu nên cơ tính cũng vô cùng khác biệt. Thấy được sự cần thiết của kết quả thử nghiệm vật liệu nhựa trong cuộc sống cũng như trong nghiên cứu của nhà trường, nhóm sau khi thảo luận bàn bạc đã quyết định thực hiện đề tài: Thiết kế chế tạo khuôn ép phun (Sản phẩm mẫu thử D638) với sự hướng dẫn của Ths. Trần Chí Thiên. Nội dung chính của đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu vật liệu nhựa, công nghệ phun ép nhựa.
- Nghiên cứu tiêu chuẩn ASTM, các tiêu chuẩn về nhựa.
- Lựa cho tiêu chuẩn thử nghiệm và nghiên cứu mẫu thử.
- Dựng hình sản phẩm theo tiêu chuẩn.
- Ứng dụng phần mềm Moldex3D để phân tích dòng chảy cho sản phẩm.
- Thiết kế và mô phỏng bộ khuôn cho sản phẩm.
- Lựa chọn chi tiết tiêu chuẩn và gia công các tấm khuôn.
- Lắp ráp và ép thử sản phẩm.
- Kết luận và hướng phát triển.
Kết luận: Sau khi hoàn thành đồ án nhóm đã thiết kế và chế tạo một khuôn ép nhựa có hai insert mẫu thử D638 và D790. Sản phẩm mẫu thử sao khi ép đạt đúng kích thước thiết kế, sản phẩm ép ra không có bavia, rỗ khí. Mẫu thử đã được thử nghiệm độ bền kéo và đạt được kết quả tốt. Sản phẩm mẫu thử được tạo ra nhằm hỗ trợ nghiên cứu khoa học của nhà trường đáp ứng nhu cầu của xã hội.
Trải qua thời gian thực hiện đồ án nhóm đã có thêm kiến thức về khuôn mẫu, máy ép phun. Từ đó, nhóm sẽ có nhiều kinh nghiệm, bài học cho thực tiễn ngoài công ty, xí nghiệp trong tương lai.
Nhóm sinh viên thực hiện
iv
ABTRACT
DESIGN AND MANUFACTURE OF INJECTION MOLDS (PROTOTYPE PRODUCT D638)
In today's society, plastic products play an extremely important role, from personal items to industrial machinery, there are plastic products everywhere. Plastic products have the advantage of being cheap, aesthetically pleasing, and highly precise, making them increasingly popular in life. Plastic products have diverse material components, so their mechanical properties are also vastly different. Recognizing the necessity of plastic material testing results in life as well as in school research, our team decided to carry out the project: Design and Manufacture of Injection Mold (Sample Product D638) under the guidance of MSc. Tran Chi Thien. The main contents of the project include:
- Researching plastic materials and injection molding technology.
- Studying ASTM standards and plastic standards.
- Selecting testing standards and researching sample specimens.
- Designing products according to standards.
- Applying Moldex3D software to analyze the flow for the product.
- Designing and simulating the mold set for the product.
- Selecting standard parts and machining mold plates.
- Assembling and trial injection of the product.
- Conclusion and future development directions.
Conclusion: After completing the project, the team designed and manufactured a
plastic
the design dimensions, had good surface gloss, and were free of burrs and air bubbles. The samples were tested for tensile strength and achieved good results. The trial sample products were created to support the school's scientific research and meet societal needs.
Through the project, the team gained more knowledge about molds and injection molding machines. This experience will provide valuable lessons and practical insights for future work in companies and factories.
Performed by group of students
injection mold with two sample inserts D638 and D790. The trial sample products met
v
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................................................................... i LỜI CAM KẾT ................................................................................................................................... ii LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................................... iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN............................................................................................................................. iv MỤC LỤC.......................................................................................................................................... vi DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................................ ix DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ ........................................................................................................ x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...........................................................................................................xiii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ................................................................................................................. 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................................ 1 1.1.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................................... 1 1.1.2. Ý nghĩa thực tiễn................................................................................................................ 2
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài................................................................................................. 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................................... 2 1.5. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp .................................................................................................... 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI....................................................................... 3 2.1. Giới thiệu .................................................................................................................................. 3 2.2. Cơ sở thiết kế............................................................................................................................ 3
2.2.1. Cơ sở dựng hình sản phẩm................................................................................................. 3
2.2.2. Cơ sở thiết kế khuôn .......................................................................................................... 5 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................................... 6 3.1. Tiêu chuẩn ASTM .................................................................................................................... 6 3.2. Công nghệ ép phun ................................................................................................................... 6 3.3. Khuôn ép nhựa.......................................................................................................................... 7 3.3.1. Kết cấu khuôn ép nhựa ...................................................................................................... 7 3.3.2. Phân loại khuôn ép phun.................................................................................................... 8 3.4. Vật liệu nhựa .......................................................................................................................... 10 3.5. Tổng quan về CAE trong thiết kế khuôn ép nhựa .................................................................. 14 3.5.1. Giới thiệu về CAE............................................................................................................ 14 3.5.2. Lợi ích của việc ứng dụng CAE trong việc thiết kế khuôn mẫu...................................... 14 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG, GIẢI PHÁP THIẾT KẾ SẢN PHẨM ...................................... 16 4.1. Giới thiệu yêu cầu kỹ thuật sản phẩm .................................................................................... 16 4.2. Phương hướng và giải pháp thực hiện .................................................................................... 16 4.2.1. Phương án 1 ..................................................................................................................... 16 4.2.2 Phương án 2 ...................................................................................................................... 16 4.3. Lựa chọn phương án ............................................................................................................... 17 4.4. Trình tự công việc tiến hành................................................................................................... 17 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ DỰNG HÌNH SẢN PHẨM, THIẾT KẾ KHUÔN ....................... 19
vi
5.1. Dựng hình 3D của sản phẩm .................................................................................................. 19 5.1.1. Dựng hình 3D mẫu thử D638 .......................................................................................... 19 5.1.2. Dựng hình 3D mẫu thử D790 .......................................................................................... 20
5.2. Tính khối lượng và phân tích góc thoát khuôn. ...................................................................... 21 5.2.1. Khối lượng của sản phẩm ................................................................................................ 21 5.2.2. Tính toán góc thoát khuôn cho sản phẩm. ....................................................................... 22
5.3. Hệ số co rút sản phẩm............................................................................................................. 23 5.3.1. Độ co rút của nhựa ........................................................................................................... 23 5.3.2. Áp dụng hệ số co rút cho mẫu sản phẩm ......................................................................... 24
5.4. Tính số lòng khuôn ................................................................................................................. 24 5.4.1. Tính số lòng khuôn theo năng suất phun của máy ........................................................... 24 5.4.2. Tính số lòng khuôn dựa trên lực kẹp khuôn của máy ...................................................... 24
5.5. Kênh dẫn nhựa........................................................................................................................ 25 5.5.1. Tính toán cuống phun ...................................................................................................... 25 5.5.2. Tính toán kênh dẫn nhựa.................................................................................................. 27 5.5.3. Thiết kế miệng phun ........................................................................................................ 29 5.5.4. Thiết kế đuôi nguội chậm ................................................................................................ 30
5.6. Hệ thống làm mát ................................................................................................................... 30 5.6.1. Vai trò của hệ thống làm mát........................................................................................... 30 5.6.2. Đầu nối đường nước ........................................................................................................ 31
5.7. Phân tích CAE ........................................................................................................................ 32 5.7.1. Vị trí cổng phun nhựa ...................................................................................................... 32 5.7.2. Kết quả phân tích ............................................................................................................. 34
5.8. Thiết kế lòng khuôn ................................................................................................................ 44 5.9. Thiết kế Insert cho khuôn âm ................................................................................................. 47 5.10. Thiết kế vỏ khuôn ................................................................................................................. 47
5.10.1. Xác định kích thước tấm khuôn ..................................................................................... 48
5.10.2. Thiết kế vỏ khuôn theo tiêu chuẩn Futaba ..................................................................... 48 5.11. Hệ thống đẩy sản phẩm ........................................................................................................ 49 5.11.1. Khái niệm hệ thống đẩy ................................................................................................. 49 5.11.2. Ty giật đuôi keo ............................................................................................................. 51 5.11.3. Chốt hồi.......................................................................................................................... 52 5.12. Hệ thống thoát khí ................................................................................................................ 52 5.12.1. Khái niệm hệ thống thoát khí......................................................................................... 52 5.12.2. Các kiểu thoát khí .......................................................................................................... 53 5.12.3. Thiết kế rãnh thoát khí ................................................................................................... 53 5.13. Tính toán thiết kế các chi tiết tiêu chuẩn .............................................................................. 55 5.13.1. Chốt dẫn hướng.............................................................................................................. 55 5.13.2. Bạc dẫn hướng ............................................................................................................... 56 5.13.3. Vòng định vị .................................................................................................................. 57
vii
5.13.4. Lò xo chốt hồi ................................................................................................................ 58 5.14. Bộ khuôn hoàn thiện sau khi thiết kế ................................................................................... 59 CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO, ÉP THỬ VÀ ĐÁNH GIẢ SẢN PHẨM .................................................. 60 6.1. Gia công khuôn....................................................................................................................... 60 6.1.1. Chọn vật liệu làm khuôn và máy gia công....................................................................... 60 6.1.2. Gia công tấm kẹp trên ...................................................................................................... 62 6.1.3. Gia công tấm khuôn dương.............................................................................................. 64 6.1.4. Gia công insert khuôn âm mẫu thử D638 ........................................................................ 66 6.1.5. Gia công insert mẫu thử D790 ......................................................................................... 68 6.1.6. Gia công tấm khuôn âm ................................................................................................... 70 6.1.7. Gia công tấm kẹp dưới..................................................................................................... 73 6.1.8. Mô phỏng gia công .......................................................................................................... 75 6.2. Lắp ráp khuôn ......................................................................................................................... 76 6.2.1. Kiểm tra và đánh bóng lòng khuôn.................................................................................. 76 6.2.2. Ráp khuôn hoàn chỉnh ..................................................................................................... 76 6.3. Ép thử ..................................................................................................................................... 77 6.4. Kích thước thực tế mẫu ép và đánh giá kết quả...................................................................... 82 6.4.1. Kết quả kiểm tra mẫu thử D638....................................................................................... 82 6.4.2. Kết quả kiểm tra mẫu thử D790....................................................................................... 83 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN................................................................................................................. 84 7.1. Kết luận................................................................................................................................... 84 7.2. Hướng phát triển..................................................................................................................... 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................. 85 PHỤ LỤC 1..........................................................................................................................................I
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Kích thước mẫu thử D638 [10]. ..............................................................................4 Bảng 2.2: Kích thước mẫu thử D790 [11] ...............................................................................5 Bảng 3.1: Độ co rút của một số loại nhựa............................................................14 Bảng 5.1: Độ co rút của một số loại nhựa............................................................24 Bảng 5.2: So sánh ảnh hưởng của các mặt cắt ngang kênh dẫn [4].......................................27 Bảng 5.3: Bảng đường kính kênh làm nguội [4]. ..................................................................31 Bảng 5.4: Bảng chiều sâu vị trí rãnh dẫn một số loại nhựa ...................................................54 Bảng 6.1: Các chi tiết cần gia công CNC............................................................62 Bảng 6.2: Quy trình công nghệ gia công tấm kẹp trên ..........................................................63 Bảng 6.3: Quy trình công nghệ gia công tấm khuôn dương..................................................65 Bảng 6.4: Quy trình công nghệ gia công insert mẫu thử D638 .............................................67 Bảng 6.5: Quy trình công nghệ gia công insert mẫu thử D790 .............................................69 Bảng 6.6: Quy trình công nghệ gia công tấm khuôn âm .......................................................71 Bảng 6.7: Quy trình công nghệ gia công tấm kẹp dưới .........................................................74 Bảng 6.8: Kết quả ép mẫu thử D638......................................................................................82 Bảng 6.9: Kết quả ép mẫu thử D790......................................................................................83
ix
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 2.1: Mẫu thử D638..........................................................................................................3 Hình 2.2: Mẫu thử D790..........................................................................................................3 Hình 2.3: Mẫu thử D638 [10] ..................................................................................................4 Hình 2.4: Mẫu thử D790 [10]. .................................................................................................4 Hình 3.1: Cấu tạo máy ép nhựa.........................................................................6 Hình 3.2: Kết cấu cơ bản của một bộ khuôn ép phun..............................................................7 Hình 3.3: Khuôn hai tấm..........................................................................................................8 Hình 3.4: Khuôn ba tấm...........................................................................................................9 Hình 3.5: Khuôn nhiều tấm....................................................................................................10 Hình 3.6: Nhựa PVC..............................................................................................................11 Hình 3.7: Nhựa PET ..............................................................................................................11 Hình 3.8: Nhựa PS .................................................................................................................12 Hình 3.9: Nhựa ABS..............................................................................................................13 Hình 3.10: Nhựa PP ...............................................................................................................13 Hình 5.1: Tạo file thiết kế trong Creo panametric 9.0..............................................19 Hình 5.2: Vẽ biên dạng 2D của mẫu......................................................................................19 Hình 5.3: Sản phẩm sau khi dựng khối..................................................................................19 Hình 5.4: Tạo file thiết kế trong Creo panametric 9.0...........................................................20 Hình 5.5: Vẽ biên dạng 2D của mẫu......................................................................................20 Hình 5.6: Sản phẩm sau khi dựng khối..................................................................................20 Hình 5.7: Chọn hệ thống đơn vị trong hộp thoại Units Manage ...........................................21 Hình 5.8: Khối lượng mẫu thử D638, D790 ..........................................................................22 Hình 5.9: Biểu đồ góc thoát khuôn ........................................................................................22 Hình 5.10: Góc thoát khuôn của sản phẩm............................................................................23 Hình 5.11: Kích thước cuống phun [4]..................................................................................26 Hình 5.12: Kích thước tiêu chuẩn của bạc cuống phun Misumi ...........................................27 Hình 5.13: Kích thước miệng phun kiểu quạt khuyên dùng trong thực tế [4].......................29 Hình 5.14: Thiết kế đuôi nguội chậm [4]...............................................................................30 Hình 5.15: Đầu nối đường nước ............................................................................................32 Hình 5.16: Import sản phẩm và kênh dẫn mẫu thử D638......................................................32 Hình 5.17: Import sản phẩm và kênh dẫn mẫu thử D790......................................................33 Hình 5.18: Chọn hướng mở khuôn cho sản phẩm mẫu thử D638 .........................................33 Hình 5.19: Chọn hướng mở khuôn cho sản phẩm mẫu thử D790 .........................................33 Hình 5.20: Kết quả sản phẩm được chia lưới mẫu thử D638 ................................................34 Hình 5.21: Kết quả sản phẩm được chia lưới mẫu thử D790 ................................................34 Hình 5.22: Kết quả điển đầy sản phẩm mẫu thử D638..........................................................35 x
Hình 5.23: Kết quả điển đầy sản phẩm mẫu thử D790..........................................................35 Hình 5.24: Nhiệt độ bề mặt của sản phẩm mẫu thử D638.....................................................35 Hình 5.25: Nhiệt độ bề mặt của sản phẩm mẫu thử D790.....................................................36 Hình 5.26: Áp suất lớn nhất của sản phẩm D638 sau quá trình mô phỏng ...........................36 Hình 5.27: Áp suất lớn nhất của sản phẩm D790 sau quá trình mô phỏng ...........................36 Hình 5.28: Các bẫy khí xuất hiện ở cuối dòng chảy mẫu D638 ............................................37 Hình 5.29: Các bẫy khí xuất hiện ở cuối dòng chảy mẫu D790 ............................................37 Hình 5.30: Kiểm tra đường hàn mẫu D790 ...........................................................................37 Hình 5.31: Kiểm tra đường hàn mẫu D790 ...........................................................................38 Hình 5.32: Áp suất cuống phun mẫu D638 ...........................................................................38 Hình 5.33: Áp suất cuống phun mẫu D790 ...........................................................................38 Hình 5.34: Áp suất của quá trình Packing mẫu D638 ...........................................................39 Hình 5.35: Áp suất của quá trình Packing mẫu D790 ...........................................................39 Hình 5.36: Kết quả Molten Core quá trình Packing mẫu D638 ............................................39 Hình 5.37: Kết quả Molten Core quá trình Packing D790 ....................................................40 Hình 5.38: Lực kẹp khuôn cần thiết mẫu D638.....................................................................40 Hình 5.39: Lực kẹp khuôn cần thiết mẫu D790.....................................................................40 Hình 5.40: Nhiệt độ cuối quá trình làm mát mẫu D790 ........................................................41 Hình 5.41: Nhiệt độ cuối quá trình làm mát mẫu D790 ........................................................41 Hình 5.42: Thời gian cần thiết để đạt nhiệt độ tách khuôn mẫu D638..................................41 Hình 5.43: Thời gian cần thiết để đạt nhiệt độ tách khuôn mẫu D790..................................42 Hình 5.44: Hiệu quả làm nguội của hệ thống làm nguội mẫu D638 .....................................42 Hình 5.45: Hiệu quả làm nguội của hệ thống làm nguội mẫu D790 .....................................42 Hình 5.46: Độ chuyển vị của sản phẩm D638 .......................................................................43 Hình 5.47: Độ chuyển vị của sản phẩm D790 .......................................................................43 Hình 5.48: Mở hộp thoại New ...............................................................................................44 Hình 5.49: Hộp thoại New File Options ................................................................................45 Hình 5.50: Lệnh Shrinkage by scale......................................................................................45 Hình 5.51: Tạo phôi tự động..................................................................................................46 Hình 5.52: Tạo mặt phân khuôn ............................................................................................46 Hình 5.53: Tách khuôn ..........................................................................................................46 Hình 5.54: Hình ảnh Insert D638 sau khi thiết kế .................................................................47 Hình 5.55: Hình ảnh Insert D790 sau khi thiết kế .................................................................47 Hình 5.56: Tấm khuôn âm sau khi thiết kế............................................................................48 Hình 5.57: Tấm khuôn dương sau khi thiết kế ......................................................................48 Hình 5.58: Tiêu chuẩn khuôn Futaba SC...............................................................................49 Hình 5.59: Ty đẩy Ø5 [7].......................................................................................................50
xi
Hình 5.60: Ty đẩy khi được lắp ráp vào khuôn .....................................................................51 Hình 5.61: Các thiết kế ty giật đuôi keo [4]...........................................................................51 Hình 5.62: Ty giật đuôi keo chứ “Z” [7]. ..............................................................................52 Hình 5.63: Chi tiết chốt hồi tiêu chuẩn [7]. ...........................................................................52 Hình 5.64: Hình ảnh rãnh thoát khí trên Insert D638. ...........................................................54 Hình 5.65: Hình ảnh rãnh thoát khí trên Insert D790. ...........................................................55 Hình 5.66: Kích thước tiêu chuẩn chốt dẫn hướng [7]. .........................................................56 Hình 5.67: Các loại bạc dẫn hướng [4]..................................................................................56 Hình 5.68: Mẫu thử bạc dẫn hướng trên thị trường [7]. ........................................................57 Hình 5.69: Các loại vòng định vị được bán trên thị trường...................................................58 Hình 5.70: Thiết kế vòng định vị [7]. ....................................................................................58 Hình 5.71: Lựa chọn lò xo [7] ...............................................................................................58 Hình 5.72:Hình ảnh Bộ khuôn hoàn thiện .............................................................................59 Hình 6.1: Máy phay MAZAK VQC-20/50B........................................................61 Hình 6.2: Gia công tấm kẹp trên............................................................................................62 Hình 6.3: Gia công tấm khuôn dương ...................................................................................64 Hình 6.4: Gia công insert mẫu thử D638...............................................................................66 Hình 6.5: Gia công insert mẫu thử D790...............................................................................68 Hình 6.6: Gia công tấm khuôn âm.........................................................................................70 Hình 6.7: Gia công tấm kẹp dưới...........................................................................................73 Hình 6.8: Mô phỏng gia công ................................................................................................75 Hình 6.9: Các chi tiết cấu thành bộ khuôn.............................................................................76 Hình 6.10: Lắp insert vào khuôn để kiểm tra ........................................................................76 Hình 6.11: Lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn ..............................................................................77 Hình 6.12: Máy ép nhựa SHINE WELL SW-120B ..............................................................78 Hình 6.13: Tiến hành lắp khuôn lên máy và bắt đâu ép thử ..................................................79 Hình 6.14: Sản phẩm ép thử lần đầu mẫu thử D638..............................................................80 Hình 6.15: Sản phẩm ép thử lần đầu mẫu thử D790..............................................................80 Hình 6.16: Sản phẩm sau khi điều chỉnh áp mẫu thử D638 ..................................................81 Hình 6.17: Sản phẩm sau khi điều chỉnh áp mẫu thử D790 ..................................................81 Hình 6.18: Kích thước thực tế sản phẩm mẫu thử D638 ......................................................82 Hình 6.19: Kích thước thực tế sản phẩm mẫu thử D790 .......................................................83
xii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ASTM American Society for Testing and Material CAD Computer Aided Design
CAM Computer Aided Manufacturing
CNC Computerized Numerical Control
CAE Computer Aided Engineering)
xiii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngành khuôn mẫu tại Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, trở thành một trong những ngành công nghiệp then chốt đóng góp vào sự tăng trưởng kinh tế của đất nước. Với sự gia tăng của các ngành sản xuất như điện tử, ô tô, nhựa và hàng tiêu dùng, nhu cầu về các sản phẩm khuôn mẫu ngày càng cao. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho ngành khuôn mẫu phát triển mạnh mẽ.
Ngành công nghiệp khuôn mẫu là một trong những ngành tăng trưởng ổn định của thế giới kéo theo đó là nhu cầu về khuôn ép nhựa cũng ngày càng phát triển đa dạng mẫu mã, kích thước, vật liệu đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của thị trường.
Hiện nay cùng với xu hướng phát triển chung của thế giới về ngành khuôn mẫu tại Việt Nam ngày càng đang phát triển khá mạnh mẽ, với nhiều công ty chuyên gia công sản xuất khuôn mẫu và có những công ty chế tạo khuôn và ép nhựa theo nhu cầu của thị trường. Ngành sản xuất và gia công khuôn ép nhựa đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế và ngày càng được chú trọng và phát triển đáp ứng nhu cầu của xã hội là vai trò và là trách nhiệm của ngành. Chính vì những lí do trên nên nhóm đã quyết định chọn đề tài: “Thiết kế, chế tạo khuôn ép phun Sản phẩm mẫu thử D638”. Thông qua đề tài này nhóm sinh viên mong muốn áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế góp phần phát triển nền công nghiệp khuôn mẫu của nước nhà.
1.1.1. Ý nghĩa khoa học
Trong quá trình thực hiện đề tài sinh viên cần vận dụng kiến thức đã học về:
- Dựng hình sản phẩm: Nắm vững các yêu cầu kĩ thuật cơ bản trong quá trình dựng hình và thiết kế.
- Hiểu rõ tính chất, đặc tính của vật liệu, phương pháp thiết kế phù hợp với quy trình sản xuất.
- Gia công: Hiểu rõ các máy công cụ, thiết bị hỗ trợ quá trình gia công để tạo khuôn cho sản phẩm.
- Lắp ráp: Có kinh nghiệm, vẫn dụng kiến thức đã học áp dụng cho việc lắp ráp được chính xác tránh sai lệch.
- Ép thử khuôn: Xác định thông số ép, vận hành máy ép hiệu quả, năng suất.
- Mô phỏng dòng chảy tối ưu, hạn chế các khuyết tật, nguy có có thể xảy ra trong quá
trình ép.
Ý nghĩa thực tiễn: sản phẩm mẫu thử nhựa là một phần quan trọng của ngành phun ép nhựa giúp xác định độ bền kéo của nhựa. Thương mại bộ khuôn ép giúp giảm chi phí nghiên cứu, sản xuất của nhà trường và xã hội.
1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.2. Ý nghĩa thực tiễn
Chế tạo được bộ khuôn ép phun cho mẫu thử phục vụ việc giảng dạy và nghiên cứu khoa học. Quá trình thực hiện được cọ sát và mang lại những kinh nghiệm, trải nghiệm thực tế hỗ trợ công việc trong tương lai.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Thiết kế bộ khuôn ép phun hoàn chỉnh cho sản phẩm mẫu thử D638.
- Sản phẩm sau khi ép ra phục vụ nghiên cứu khoa học và thử nghiệm.
- Những thiếu sót và đạt được trong quá trình thực hiện đề tài và phương hướng phát
triển đề tài.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu:
+ Nghiên cứu về thông số, yêu cầu kĩ thuật của sản phẩm mẫu thử D638.
+ Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ khuôn ép phun cho sản phẩm mẫu thử D638.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Thiết kế và gia công bộ khuôn phù hợp với yêu cầu và việc nghiên cứu khoa học.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phân tích đưa ra các giải pháp thích hợp khi thiết kế lòng khuôn sử dụng insert có thể thay thế được giúp đa dạng mẫu thử và dễ dàng sửa chữa.
- Phân tích các đề tài đã thực hiện để so sánh ưu nhược điểm và hướng phát triển.
- Sử dụng phần mềm Creo panametric 9.0 để dựng hình và thiết kế khuôn cho sản phẩm.
- Sử dụng phần mềm moldex 3D để mô phỏng dòng chảy tối ưu cho sản phẩm.
- Nghiên cứu hệ thống đẩy hệ thống hỗ trợ giúp khuôn hoạt động ổn định tránh hư hỏng.
1.5. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Nội dung của đề tài gồm 7 chương: Chương 1. Giới thiệu.
Chương 2. Tổng quan nghiên cứu đề tài. Chương 3. Cơ sở lý thuyết.
Chương 4. Phương hướng và giải pháp.
Chương 5. Tính toán và dựng hình sản phẩm, thiết kế khuôn. Chương 6. Chế tạo, ép thử và đánh giá sản phẩm.
Chương 7. Kết luận.
2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1. Giới thiệu
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Đối tượng nghiên cứu của nhóm trong đồ án lần này là sản phẩm mẫu thử theo tiêu chuẩn ASTM D638 và D790. Gồm việc nghiên cứu thông số cấu tạo hình dáng, kích thước theo tiêu chuẩn ASTM của mẫu.
Hình 2.1: Mẫu thử D638
Hình 2.2: Mẫu thử D790
Để hoàn thành được bộ khuôn sản phẩm cần thực hiện:
+ Dựng hình 3D sản phẩm theo thiêu chuẩn đã được kiểm định. + Thiết kế bộ khuôn cho mẫu thử.
+ Tiến hành lắp ráp và ép thử.
2.2. Cơ sở thiết kế
2.2.1. Cơ sở dựng hình sản phẩm
Dựa trên kích thước tiêu chuẩn ASTM của mẫu D638 và mẫu D790. Và từ đó tiến hành dựng hình mẫu thử.
Sản phẩm mẫu D638 có kích thước tiêu chuẩn: 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Hình 2.3: Mẫu thử D638 [10]
Bảng 2.1: Kích thước mẫu thử D638 [10].
KÍCH THƯỚC
MẪU LOẠI I mm (inch) ≤ 7 (0.28)
DUNG SAI
W - Chiều rộng của phần hẹp L - Chiều dài của phần hẹp
WO - Chiều rộng tổng thể, tối thiểu LO - Chiều dài tổng thể, tối thiểu
G - Gage chiều dài
D - Khoảng cách giữa các kẹp R -Bán kính phi lê
13 (0.50) 57 (2.25)
19 (0.75)
165 (6.5) 50 (2.00)
115 (4.5) 76 (3.00)
±0.5 (±0.02)
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 phun "Sản phẩm mẫu thử D638"
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP PHUN (SẢN PHẨM MẪU THỬ D638)
Trong xã hội hôm nay sản phẩm nhựa đóng vai trò vô cùng quan trọng từ vật dụng cá nhân đến máy móc công nghiệp đâu đâu cũng có sản phẩm từ nhựa. Sản phẩm nhựa có ưu điểm là có giá thành rẻ, mẫu mã đẹp, tính chính xác cao nên ngày phổ biến trong cuộc sống. Sản phẩm nhựa có đa dạng thành phần nguyên liệu nên cơ tính cũng vô cùng khác biệt. Thấy được sự cần thiết của kết quả thử nghiệm vật liệu nhựa trong cuộc sống cũng như trong nghiên cứu của nhà trường, nhóm sau khi thảo luận bàn bạc đã quyết định thực hiện đề tài: Thiết kế chế tạo khuôn ép phun (Sản phẩm mẫu thử D638) với sự hướng dẫn của Ths. Trần Chí Thiên. Nội dung chính của đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu vật liệu nhựa, công nghệ phun ép nhựa.
- Nghiên cứu tiêu chuẩn ASTM, các tiêu chuẩn về nhựa.
- Lựa cho tiêu chuẩn thử nghiệm và nghiên cứu mẫu thử.
- Dựng hình sản phẩm theo tiêu chuẩn.
- Ứng dụng phần mềm Moldex3D để phân tích dòng chảy cho sản phẩm.
- Thiết kế và mô phỏng bộ khuôn cho sản phẩm.
- Lựa chọn chi tiết tiêu chuẩn và gia công các tấm khuôn.
- Lắp ráp và ép thử sản phẩm.
- Kết luận và hướng phát triển.
Kết luận: Sau khi hoàn thành đồ án nhóm đã thiết kế và chế tạo một khuôn ép nhựa có hai insert mẫu thử D638 và D790. Sản phẩm mẫu thử sao khi ép đạt đúng kích thước thiết kế, sản phẩm ép ra không có bavia, rỗ khí. Mẫu thử đã được thử nghiệm độ bền kéo và đạt được kết quả tốt. Sản phẩm mẫu thử được tạo ra nhằm hỗ trợ nghiên cứu khoa học của nhà trường đáp ứng nhu cầu của xã hội.
Trải qua thời gian thực hiện đồ án nhóm đã có thêm kiến thức về khuôn mẫu, máy ép phun. Từ đó, nhóm sẽ có nhiều kinh nghiệm, bài học cho thực tiễn ngoài công ty, xí nghiệp trong tương lai.
Nhóm sinh viên thực hiện
iv
ABTRACT
DESIGN AND MANUFACTURE OF INJECTION MOLDS (PROTOTYPE PRODUCT D638)
In today's society, plastic products play an extremely important role, from personal items to industrial machinery, there are plastic products everywhere. Plastic products have the advantage of being cheap, aesthetically pleasing, and highly precise, making them increasingly popular in life. Plastic products have diverse material components, so their mechanical properties are also vastly different. Recognizing the necessity of plastic material testing results in life as well as in school research, our team decided to carry out the project: Design and Manufacture of Injection Mold (Sample Product D638) under the guidance of MSc. Tran Chi Thien. The main contents of the project include:
- Researching plastic materials and injection molding technology.
- Studying ASTM standards and plastic standards.
- Selecting testing standards and researching sample specimens.
- Designing products according to standards.
- Applying Moldex3D software to analyze the flow for the product.
- Designing and simulating the mold set for the product.
- Selecting standard parts and machining mold plates.
- Assembling and trial injection of the product.
- Conclusion and future development directions.
Conclusion: After completing the project, the team designed and manufactured a
plastic
the design dimensions, had good surface gloss, and were free of burrs and air bubbles. The samples were tested for tensile strength and achieved good results. The trial sample products were created to support the school's scientific research and meet societal needs.
Through the project, the team gained more knowledge about molds and injection molding machines. This experience will provide valuable lessons and practical insights for future work in companies and factories.
Performed by group of students
injection mold with two sample inserts D638 and D790. The trial sample products met
v
MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .................................................................................................... i LỜI CAM KẾT ................................................................................................................................... ii LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................................... iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN............................................................................................................................. iv MỤC LỤC.......................................................................................................................................... vi DANH MỤC BẢNG BIỂU................................................................................................................ ix DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ ........................................................................................................ x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT...........................................................................................................xiii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU ................................................................................................................. 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................................ 1 1.1.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................................... 1 1.1.2. Ý nghĩa thực tiễn................................................................................................................ 2
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài................................................................................................. 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................................... 2 1.5. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp .................................................................................................... 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI....................................................................... 3 2.1. Giới thiệu .................................................................................................................................. 3 2.2. Cơ sở thiết kế............................................................................................................................ 3
2.2.1. Cơ sở dựng hình sản phẩm................................................................................................. 3
2.2.2. Cơ sở thiết kế khuôn .......................................................................................................... 5 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................................... 6 3.1. Tiêu chuẩn ASTM .................................................................................................................... 6 3.2. Công nghệ ép phun ................................................................................................................... 6 3.3. Khuôn ép nhựa.......................................................................................................................... 7 3.3.1. Kết cấu khuôn ép nhựa ...................................................................................................... 7 3.3.2. Phân loại khuôn ép phun.................................................................................................... 8 3.4. Vật liệu nhựa .......................................................................................................................... 10 3.5. Tổng quan về CAE trong thiết kế khuôn ép nhựa .................................................................. 14 3.5.1. Giới thiệu về CAE............................................................................................................ 14 3.5.2. Lợi ích của việc ứng dụng CAE trong việc thiết kế khuôn mẫu...................................... 14 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG, GIẢI PHÁP THIẾT KẾ SẢN PHẨM ...................................... 16 4.1. Giới thiệu yêu cầu kỹ thuật sản phẩm .................................................................................... 16 4.2. Phương hướng và giải pháp thực hiện .................................................................................... 16 4.2.1. Phương án 1 ..................................................................................................................... 16 4.2.2 Phương án 2 ...................................................................................................................... 16 4.3. Lựa chọn phương án ............................................................................................................... 17 4.4. Trình tự công việc tiến hành................................................................................................... 17 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN VÀ DỰNG HÌNH SẢN PHẨM, THIẾT KẾ KHUÔN ....................... 19
vi
5.1. Dựng hình 3D của sản phẩm .................................................................................................. 19 5.1.1. Dựng hình 3D mẫu thử D638 .......................................................................................... 19 5.1.2. Dựng hình 3D mẫu thử D790 .......................................................................................... 20
5.2. Tính khối lượng và phân tích góc thoát khuôn. ...................................................................... 21 5.2.1. Khối lượng của sản phẩm ................................................................................................ 21 5.2.2. Tính toán góc thoát khuôn cho sản phẩm. ....................................................................... 22
5.3. Hệ số co rút sản phẩm............................................................................................................. 23 5.3.1. Độ co rút của nhựa ........................................................................................................... 23 5.3.2. Áp dụng hệ số co rút cho mẫu sản phẩm ......................................................................... 24
5.4. Tính số lòng khuôn ................................................................................................................. 24 5.4.1. Tính số lòng khuôn theo năng suất phun của máy ........................................................... 24 5.4.2. Tính số lòng khuôn dựa trên lực kẹp khuôn của máy ...................................................... 24
5.5. Kênh dẫn nhựa........................................................................................................................ 25 5.5.1. Tính toán cuống phun ...................................................................................................... 25 5.5.2. Tính toán kênh dẫn nhựa.................................................................................................. 27 5.5.3. Thiết kế miệng phun ........................................................................................................ 29 5.5.4. Thiết kế đuôi nguội chậm ................................................................................................ 30
5.6. Hệ thống làm mát ................................................................................................................... 30 5.6.1. Vai trò của hệ thống làm mát........................................................................................... 30 5.6.2. Đầu nối đường nước ........................................................................................................ 31
5.7. Phân tích CAE ........................................................................................................................ 32 5.7.1. Vị trí cổng phun nhựa ...................................................................................................... 32 5.7.2. Kết quả phân tích ............................................................................................................. 34
5.8. Thiết kế lòng khuôn ................................................................................................................ 44 5.9. Thiết kế Insert cho khuôn âm ................................................................................................. 47 5.10. Thiết kế vỏ khuôn ................................................................................................................. 47
5.10.1. Xác định kích thước tấm khuôn ..................................................................................... 48
5.10.2. Thiết kế vỏ khuôn theo tiêu chuẩn Futaba ..................................................................... 48 5.11. Hệ thống đẩy sản phẩm ........................................................................................................ 49 5.11.1. Khái niệm hệ thống đẩy ................................................................................................. 49 5.11.2. Ty giật đuôi keo ............................................................................................................. 51 5.11.3. Chốt hồi.......................................................................................................................... 52 5.12. Hệ thống thoát khí ................................................................................................................ 52 5.12.1. Khái niệm hệ thống thoát khí......................................................................................... 52 5.12.2. Các kiểu thoát khí .......................................................................................................... 53 5.12.3. Thiết kế rãnh thoát khí ................................................................................................... 53 5.13. Tính toán thiết kế các chi tiết tiêu chuẩn .............................................................................. 55 5.13.1. Chốt dẫn hướng.............................................................................................................. 55 5.13.2. Bạc dẫn hướng ............................................................................................................... 56 5.13.3. Vòng định vị .................................................................................................................. 57
vii
5.13.4. Lò xo chốt hồi ................................................................................................................ 58 5.14. Bộ khuôn hoàn thiện sau khi thiết kế ................................................................................... 59 CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO, ÉP THỬ VÀ ĐÁNH GIẢ SẢN PHẨM .................................................. 60 6.1. Gia công khuôn....................................................................................................................... 60 6.1.1. Chọn vật liệu làm khuôn và máy gia công....................................................................... 60 6.1.2. Gia công tấm kẹp trên ...................................................................................................... 62 6.1.3. Gia công tấm khuôn dương.............................................................................................. 64 6.1.4. Gia công insert khuôn âm mẫu thử D638 ........................................................................ 66 6.1.5. Gia công insert mẫu thử D790 ......................................................................................... 68 6.1.6. Gia công tấm khuôn âm ................................................................................................... 70 6.1.7. Gia công tấm kẹp dưới..................................................................................................... 73 6.1.8. Mô phỏng gia công .......................................................................................................... 75 6.2. Lắp ráp khuôn ......................................................................................................................... 76 6.2.1. Kiểm tra và đánh bóng lòng khuôn.................................................................................. 76 6.2.2. Ráp khuôn hoàn chỉnh ..................................................................................................... 76 6.3. Ép thử ..................................................................................................................................... 77 6.4. Kích thước thực tế mẫu ép và đánh giá kết quả...................................................................... 82 6.4.1. Kết quả kiểm tra mẫu thử D638....................................................................................... 82 6.4.2. Kết quả kiểm tra mẫu thử D790....................................................................................... 83 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN................................................................................................................. 84 7.1. Kết luận................................................................................................................................... 84 7.2. Hướng phát triển..................................................................................................................... 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................................. 85 PHỤ LỤC 1..........................................................................................................................................I
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Kích thước mẫu thử D638 [10]. ..............................................................................4 Bảng 2.2: Kích thước mẫu thử D790 [11] ...............................................................................5 Bảng 3.1: Độ co rút của một số loại nhựa............................................................14 Bảng 5.1: Độ co rút của một số loại nhựa............................................................24 Bảng 5.2: So sánh ảnh hưởng của các mặt cắt ngang kênh dẫn [4].......................................27 Bảng 5.3: Bảng đường kính kênh làm nguội [4]. ..................................................................31 Bảng 5.4: Bảng chiều sâu vị trí rãnh dẫn một số loại nhựa ...................................................54 Bảng 6.1: Các chi tiết cần gia công CNC............................................................62 Bảng 6.2: Quy trình công nghệ gia công tấm kẹp trên ..........................................................63 Bảng 6.3: Quy trình công nghệ gia công tấm khuôn dương..................................................65 Bảng 6.4: Quy trình công nghệ gia công insert mẫu thử D638 .............................................67 Bảng 6.5: Quy trình công nghệ gia công insert mẫu thử D790 .............................................69 Bảng 6.6: Quy trình công nghệ gia công tấm khuôn âm .......................................................71 Bảng 6.7: Quy trình công nghệ gia công tấm kẹp dưới .........................................................74 Bảng 6.8: Kết quả ép mẫu thử D638......................................................................................82 Bảng 6.9: Kết quả ép mẫu thử D790......................................................................................83
ix
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
Hình 2.1: Mẫu thử D638..........................................................................................................3 Hình 2.2: Mẫu thử D790..........................................................................................................3 Hình 2.3: Mẫu thử D638 [10] ..................................................................................................4 Hình 2.4: Mẫu thử D790 [10]. .................................................................................................4 Hình 3.1: Cấu tạo máy ép nhựa.........................................................................6 Hình 3.2: Kết cấu cơ bản của một bộ khuôn ép phun..............................................................7 Hình 3.3: Khuôn hai tấm..........................................................................................................8 Hình 3.4: Khuôn ba tấm...........................................................................................................9 Hình 3.5: Khuôn nhiều tấm....................................................................................................10 Hình 3.6: Nhựa PVC..............................................................................................................11 Hình 3.7: Nhựa PET ..............................................................................................................11 Hình 3.8: Nhựa PS .................................................................................................................12 Hình 3.9: Nhựa ABS..............................................................................................................13 Hình 3.10: Nhựa PP ...............................................................................................................13 Hình 5.1: Tạo file thiết kế trong Creo panametric 9.0..............................................19 Hình 5.2: Vẽ biên dạng 2D của mẫu......................................................................................19 Hình 5.3: Sản phẩm sau khi dựng khối..................................................................................19 Hình 5.4: Tạo file thiết kế trong Creo panametric 9.0...........................................................20 Hình 5.5: Vẽ biên dạng 2D của mẫu......................................................................................20 Hình 5.6: Sản phẩm sau khi dựng khối..................................................................................20 Hình 5.7: Chọn hệ thống đơn vị trong hộp thoại Units Manage ...........................................21 Hình 5.8: Khối lượng mẫu thử D638, D790 ..........................................................................22 Hình 5.9: Biểu đồ góc thoát khuôn ........................................................................................22 Hình 5.10: Góc thoát khuôn của sản phẩm............................................................................23 Hình 5.11: Kích thước cuống phun [4]..................................................................................26 Hình 5.12: Kích thước tiêu chuẩn của bạc cuống phun Misumi ...........................................27 Hình 5.13: Kích thước miệng phun kiểu quạt khuyên dùng trong thực tế [4].......................29 Hình 5.14: Thiết kế đuôi nguội chậm [4]...............................................................................30 Hình 5.15: Đầu nối đường nước ............................................................................................32 Hình 5.16: Import sản phẩm và kênh dẫn mẫu thử D638......................................................32 Hình 5.17: Import sản phẩm và kênh dẫn mẫu thử D790......................................................33 Hình 5.18: Chọn hướng mở khuôn cho sản phẩm mẫu thử D638 .........................................33 Hình 5.19: Chọn hướng mở khuôn cho sản phẩm mẫu thử D790 .........................................33 Hình 5.20: Kết quả sản phẩm được chia lưới mẫu thử D638 ................................................34 Hình 5.21: Kết quả sản phẩm được chia lưới mẫu thử D790 ................................................34 Hình 5.22: Kết quả điển đầy sản phẩm mẫu thử D638..........................................................35 x
Hình 5.23: Kết quả điển đầy sản phẩm mẫu thử D790..........................................................35 Hình 5.24: Nhiệt độ bề mặt của sản phẩm mẫu thử D638.....................................................35 Hình 5.25: Nhiệt độ bề mặt của sản phẩm mẫu thử D790.....................................................36 Hình 5.26: Áp suất lớn nhất của sản phẩm D638 sau quá trình mô phỏng ...........................36 Hình 5.27: Áp suất lớn nhất của sản phẩm D790 sau quá trình mô phỏng ...........................36 Hình 5.28: Các bẫy khí xuất hiện ở cuối dòng chảy mẫu D638 ............................................37 Hình 5.29: Các bẫy khí xuất hiện ở cuối dòng chảy mẫu D790 ............................................37 Hình 5.30: Kiểm tra đường hàn mẫu D790 ...........................................................................37 Hình 5.31: Kiểm tra đường hàn mẫu D790 ...........................................................................38 Hình 5.32: Áp suất cuống phun mẫu D638 ...........................................................................38 Hình 5.33: Áp suất cuống phun mẫu D790 ...........................................................................38 Hình 5.34: Áp suất của quá trình Packing mẫu D638 ...........................................................39 Hình 5.35: Áp suất của quá trình Packing mẫu D790 ...........................................................39 Hình 5.36: Kết quả Molten Core quá trình Packing mẫu D638 ............................................39 Hình 5.37: Kết quả Molten Core quá trình Packing D790 ....................................................40 Hình 5.38: Lực kẹp khuôn cần thiết mẫu D638.....................................................................40 Hình 5.39: Lực kẹp khuôn cần thiết mẫu D790.....................................................................40 Hình 5.40: Nhiệt độ cuối quá trình làm mát mẫu D790 ........................................................41 Hình 5.41: Nhiệt độ cuối quá trình làm mát mẫu D790 ........................................................41 Hình 5.42: Thời gian cần thiết để đạt nhiệt độ tách khuôn mẫu D638..................................41 Hình 5.43: Thời gian cần thiết để đạt nhiệt độ tách khuôn mẫu D790..................................42 Hình 5.44: Hiệu quả làm nguội của hệ thống làm nguội mẫu D638 .....................................42 Hình 5.45: Hiệu quả làm nguội của hệ thống làm nguội mẫu D790 .....................................42 Hình 5.46: Độ chuyển vị của sản phẩm D638 .......................................................................43 Hình 5.47: Độ chuyển vị của sản phẩm D790 .......................................................................43 Hình 5.48: Mở hộp thoại New ...............................................................................................44 Hình 5.49: Hộp thoại New File Options ................................................................................45 Hình 5.50: Lệnh Shrinkage by scale......................................................................................45 Hình 5.51: Tạo phôi tự động..................................................................................................46 Hình 5.52: Tạo mặt phân khuôn ............................................................................................46 Hình 5.53: Tách khuôn ..........................................................................................................46 Hình 5.54: Hình ảnh Insert D638 sau khi thiết kế .................................................................47 Hình 5.55: Hình ảnh Insert D790 sau khi thiết kế .................................................................47 Hình 5.56: Tấm khuôn âm sau khi thiết kế............................................................................48 Hình 5.57: Tấm khuôn dương sau khi thiết kế ......................................................................48 Hình 5.58: Tiêu chuẩn khuôn Futaba SC...............................................................................49 Hình 5.59: Ty đẩy Ø5 [7].......................................................................................................50
xi
Hình 5.60: Ty đẩy khi được lắp ráp vào khuôn .....................................................................51 Hình 5.61: Các thiết kế ty giật đuôi keo [4]...........................................................................51 Hình 5.62: Ty giật đuôi keo chứ “Z” [7]. ..............................................................................52 Hình 5.63: Chi tiết chốt hồi tiêu chuẩn [7]. ...........................................................................52 Hình 5.64: Hình ảnh rãnh thoát khí trên Insert D638. ...........................................................54 Hình 5.65: Hình ảnh rãnh thoát khí trên Insert D790. ...........................................................55 Hình 5.66: Kích thước tiêu chuẩn chốt dẫn hướng [7]. .........................................................56 Hình 5.67: Các loại bạc dẫn hướng [4]..................................................................................56 Hình 5.68: Mẫu thử bạc dẫn hướng trên thị trường [7]. ........................................................57 Hình 5.69: Các loại vòng định vị được bán trên thị trường...................................................58 Hình 5.70: Thiết kế vòng định vị [7]. ....................................................................................58 Hình 5.71: Lựa chọn lò xo [7] ...............................................................................................58 Hình 5.72:Hình ảnh Bộ khuôn hoàn thiện .............................................................................59 Hình 6.1: Máy phay MAZAK VQC-20/50B........................................................61 Hình 6.2: Gia công tấm kẹp trên............................................................................................62 Hình 6.3: Gia công tấm khuôn dương ...................................................................................64 Hình 6.4: Gia công insert mẫu thử D638...............................................................................66 Hình 6.5: Gia công insert mẫu thử D790...............................................................................68 Hình 6.6: Gia công tấm khuôn âm.........................................................................................70 Hình 6.7: Gia công tấm kẹp dưới...........................................................................................73 Hình 6.8: Mô phỏng gia công ................................................................................................75 Hình 6.9: Các chi tiết cấu thành bộ khuôn.............................................................................76 Hình 6.10: Lắp insert vào khuôn để kiểm tra ........................................................................76 Hình 6.11: Lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn ..............................................................................77 Hình 6.12: Máy ép nhựa SHINE WELL SW-120B ..............................................................78 Hình 6.13: Tiến hành lắp khuôn lên máy và bắt đâu ép thử ..................................................79 Hình 6.14: Sản phẩm ép thử lần đầu mẫu thử D638..............................................................80 Hình 6.15: Sản phẩm ép thử lần đầu mẫu thử D790..............................................................80 Hình 6.16: Sản phẩm sau khi điều chỉnh áp mẫu thử D638 ..................................................81 Hình 6.17: Sản phẩm sau khi điều chỉnh áp mẫu thử D790 ..................................................81 Hình 6.18: Kích thước thực tế sản phẩm mẫu thử D638 ......................................................82 Hình 6.19: Kích thước thực tế sản phẩm mẫu thử D790 .......................................................83
xii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ASTM American Society for Testing and Material CAD Computer Aided Design
CAM Computer Aided Manufacturing
CNC Computerized Numerical Control
CAE Computer Aided Engineering)
xiii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngành khuôn mẫu tại Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây, trở thành một trong những ngành công nghiệp then chốt đóng góp vào sự tăng trưởng kinh tế của đất nước. Với sự gia tăng của các ngành sản xuất như điện tử, ô tô, nhựa và hàng tiêu dùng, nhu cầu về các sản phẩm khuôn mẫu ngày càng cao. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho ngành khuôn mẫu phát triển mạnh mẽ.
Ngành công nghiệp khuôn mẫu là một trong những ngành tăng trưởng ổn định của thế giới kéo theo đó là nhu cầu về khuôn ép nhựa cũng ngày càng phát triển đa dạng mẫu mã, kích thước, vật liệu đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng của thị trường.
Hiện nay cùng với xu hướng phát triển chung của thế giới về ngành khuôn mẫu tại Việt Nam ngày càng đang phát triển khá mạnh mẽ, với nhiều công ty chuyên gia công sản xuất khuôn mẫu và có những công ty chế tạo khuôn và ép nhựa theo nhu cầu của thị trường. Ngành sản xuất và gia công khuôn ép nhựa đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế và ngày càng được chú trọng và phát triển đáp ứng nhu cầu của xã hội là vai trò và là trách nhiệm của ngành. Chính vì những lí do trên nên nhóm đã quyết định chọn đề tài: “Thiết kế, chế tạo khuôn ép phun Sản phẩm mẫu thử D638”. Thông qua đề tài này nhóm sinh viên mong muốn áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế góp phần phát triển nền công nghiệp khuôn mẫu của nước nhà.
1.1.1. Ý nghĩa khoa học
Trong quá trình thực hiện đề tài sinh viên cần vận dụng kiến thức đã học về:
- Dựng hình sản phẩm: Nắm vững các yêu cầu kĩ thuật cơ bản trong quá trình dựng hình và thiết kế.
- Hiểu rõ tính chất, đặc tính của vật liệu, phương pháp thiết kế phù hợp với quy trình sản xuất.
- Gia công: Hiểu rõ các máy công cụ, thiết bị hỗ trợ quá trình gia công để tạo khuôn cho sản phẩm.
- Lắp ráp: Có kinh nghiệm, vẫn dụng kiến thức đã học áp dụng cho việc lắp ráp được chính xác tránh sai lệch.
- Ép thử khuôn: Xác định thông số ép, vận hành máy ép hiệu quả, năng suất.
- Mô phỏng dòng chảy tối ưu, hạn chế các khuyết tật, nguy có có thể xảy ra trong quá
trình ép.
Ý nghĩa thực tiễn: sản phẩm mẫu thử nhựa là một phần quan trọng của ngành phun ép nhựa giúp xác định độ bền kéo của nhựa. Thương mại bộ khuôn ép giúp giảm chi phí nghiên cứu, sản xuất của nhà trường và xã hội.
1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1.2. Ý nghĩa thực tiễn
Chế tạo được bộ khuôn ép phun cho mẫu thử phục vụ việc giảng dạy và nghiên cứu khoa học. Quá trình thực hiện được cọ sát và mang lại những kinh nghiệm, trải nghiệm thực tế hỗ trợ công việc trong tương lai.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Thiết kế bộ khuôn ép phun hoàn chỉnh cho sản phẩm mẫu thử D638.
- Sản phẩm sau khi ép ra phục vụ nghiên cứu khoa học và thử nghiệm.
- Những thiếu sót và đạt được trong quá trình thực hiện đề tài và phương hướng phát
triển đề tài.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu:
+ Nghiên cứu về thông số, yêu cầu kĩ thuật của sản phẩm mẫu thử D638.
+ Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bộ khuôn ép phun cho sản phẩm mẫu thử D638.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Thiết kế và gia công bộ khuôn phù hợp với yêu cầu và việc nghiên cứu khoa học.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phân tích đưa ra các giải pháp thích hợp khi thiết kế lòng khuôn sử dụng insert có thể thay thế được giúp đa dạng mẫu thử và dễ dàng sửa chữa.
- Phân tích các đề tài đã thực hiện để so sánh ưu nhược điểm và hướng phát triển.
- Sử dụng phần mềm Creo panametric 9.0 để dựng hình và thiết kế khuôn cho sản phẩm.
- Sử dụng phần mềm moldex 3D để mô phỏng dòng chảy tối ưu cho sản phẩm.
- Nghiên cứu hệ thống đẩy hệ thống hỗ trợ giúp khuôn hoạt động ổn định tránh hư hỏng.
1.5. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp
Nội dung của đề tài gồm 7 chương: Chương 1. Giới thiệu.
Chương 2. Tổng quan nghiên cứu đề tài. Chương 3. Cơ sở lý thuyết.
Chương 4. Phương hướng và giải pháp.
Chương 5. Tính toán và dựng hình sản phẩm, thiết kế khuôn. Chương 6. Chế tạo, ép thử và đánh giá sản phẩm.
Chương 7. Kết luận.
2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
2.1. Giới thiệu
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Đối tượng nghiên cứu của nhóm trong đồ án lần này là sản phẩm mẫu thử theo tiêu chuẩn ASTM D638 và D790. Gồm việc nghiên cứu thông số cấu tạo hình dáng, kích thước theo tiêu chuẩn ASTM của mẫu.
Hình 2.1: Mẫu thử D638
Hình 2.2: Mẫu thử D790
Để hoàn thành được bộ khuôn sản phẩm cần thực hiện:
+ Dựng hình 3D sản phẩm theo thiêu chuẩn đã được kiểm định. + Thiết kế bộ khuôn cho mẫu thử.
+ Tiến hành lắp ráp và ép thử.
2.2. Cơ sở thiết kế
2.2.1. Cơ sở dựng hình sản phẩm
Dựa trên kích thước tiêu chuẩn ASTM của mẫu D638 và mẫu D790. Và từ đó tiến hành dựng hình mẫu thử.
Sản phẩm mẫu D638 có kích thước tiêu chuẩn: 3
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Hình 2.3: Mẫu thử D638 [10]
Bảng 2.1: Kích thước mẫu thử D638 [10].
KÍCH THƯỚC
MẪU LOẠI I mm (inch) ≤ 7 (0.28)
DUNG SAI
W - Chiều rộng của phần hẹp L - Chiều dài của phần hẹp
WO - Chiều rộng tổng thể, tối thiểu LO - Chiều dài tổng thể, tối thiểu
G - Gage chiều dài
D - Khoảng cách giữa các kẹp R -Bán kính phi lê
13 (0.50) 57 (2.25)
19 (0.75)
165 (6.5) 50 (2.00)
115 (4.5) 76 (3.00)
±0.5 (±0.02)
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