I. Đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp là một phần quan trọng trong chương trình đào tạo của sinh viên ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí Chế tạo Máy. Đề tài 'Thiết kế khuôn phun ép nhựa thành mỏng với hệ thống giải nhiệt layer' tập trung vào việc nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình khuôn phun ép nhựa có thành mỏng, sử dụng hệ thống giải nhiệt dạng lớp (layer). Đồ án này không chỉ giúp sinh viên áp dụng kiến thức đã học mà còn nâng cao kỹ năng thực hành, chuẩn bị cho môi trường làm việc thực tế.
1.1. Mục tiêu và ý nghĩa
Mục tiêu chính của đồ án tốt nghiệp là thiết kế và chế tạo mô hình khuôn phun ép nhựa có thành mỏng, sử dụng hệ thống giải nhiệt layer. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình làm nguội, giảm thời gian chu kỳ ép nhựa và nâng cao chất lượng sản phẩm. Ý nghĩa khoa học của đề tài nằm ở việc nghiên cứu cơ chế truyền nhiệt và phát triển các vật liệu mới, trong khi ý nghĩa thực tiễn là cải thiện hiệu quả sản xuất và giảm chi phí.
1.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đồ án tốt nghiệp bao gồm tổng quan về khuôn ép nhựa, thiết kế hệ thống làm mát dạng lớp, tính toán tách khuôn, và mô phỏng quá trình ép nhựa bằng phần mềm Moldex3D. Ngoài ra, đồ án cũng tập trung vào quá trình gia công và lắp ráp khuôn, cũng như thử nghiệm và đánh giá sản phẩm.
II. Thiết kế khuôn phun ép nhựa
Thiết kế khuôn phun ép nhựa là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành. Trong đồ án này, sinh viên đã sử dụng phần mềm Creo Parametric 9 để thiết kế mô hình khuôn, bao gồm các thành phần như tấm insert, hệ thống định vị, và hệ thống làm nguội. Việc thiết kế khuôn cần đảm bảo độ chính xác cao để sản phẩm nhựa có chất lượng tốt và đúng kích thước.
2.1. Hệ thống giải nhiệt layer
Hệ thống giải nhiệt layer là một trong những điểm nhấn của đồ án. Hệ thống này được thiết kế để làm nguội khuôn một cách đồng đều, giúp giảm thiểu hiện tượng biến dạng và cong vênh của sản phẩm. Việc sử dụng hệ thống giải nhiệt dạng lớp cũng giúp rút ngắn thời gian chu kỳ ép nhựa, tăng năng suất sản xuất.
2.2. Mô phỏng và tối ưu hóa
Để đảm bảo hiệu quả của khuôn phun ép nhựa, sinh viên đã sử dụng phần mềm Moldex3D để mô phỏng quá trình ép nhựa. Phần mềm này giúp phân tích nhiệt độ, thời gian điền đầy, và thời gian làm nguội của sản phẩm. Kết quả mô phỏng được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế khuôn, đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao.
III. Gia công và lắp ráp khuôn
Quá trình gia công và lắp ráp khuôn là bước quan trọng để biến thiết kế thành sản phẩm thực tế. Sinh viên đã sử dụng các phương pháp gia công CNC để tạo ra các thành phần của khuôn, bao gồm tấm kẹp cố định, tấm khuôn âm, và tấm khuôn dương. Việc lắp ráp khuôn cần đảm bảo độ chính xác cao để sản phẩm nhựa có chất lượng tốt và đúng kích thước.
3.1. Tính toán gia công
Trước khi tiến hành gia công, sinh viên đã thực hiện các tính toán cần thiết để xác định kích thước và dung sai của các thành phần khuôn. Các thông số gia công như tốc độ cắt, chiều sâu cắt, và lượng ăn dao được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả của quá trình gia công.
3.2. Thử nghiệm và đánh giá
Sau khi lắp ráp khuôn, sinh viên đã tiến hành thử nghiệm ép nhựa để đánh giá chất lượng sản phẩm. Các thông số như nhiệt độ, áp suất, và thời gian ép được theo dõi chặt chẽ. Kết quả thử nghiệm được sử dụng để đánh giá hiệu quả của hệ thống giải nhiệt layer và đưa ra các cải tiến nếu cần.
IV. Kết luận và hướng phát triển
Đồ án tốt nghiệp đã thành công trong việc thiết kế và chế tạo mô hình khuôn phun ép nhựa có thành mỏng, sử dụng hệ thống giải nhiệt layer. Kết quả cho thấy hệ thống giải nhiệt dạng lớp giúp cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian chu kỳ ép nhựa. Trong tương lai, đồ án có thể được phát triển thêm bằng cách nghiên cứu các vật liệu mới và cải tiến thiết kế hệ thống giải nhiệt.
4.1. Giá trị thực tiễn
Đồ án không chỉ có giá trị học thuật mà còn có giá trị thực tiễn cao. Các kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trong ngành công nghiệp nhựa để cải thiện hiệu quả sản xuất và giảm chi phí. Đồ án cũng là cơ sở để sinh viên tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ mới trong lĩnh vực khuôn mẫu.
4.2. Hướng phát triển
Trong tương lai, đồ án có thể được mở rộng bằng cách nghiên cứu các vật liệu mới có độ dẫn nhiệt cao hơn, cũng như cải tiến thiết kế hệ thống giải nhiệt để tối ưu hóa quá trình làm nguội. Ngoài ra, việc tích hợp các công nghệ tiên tiến như AI và IoT vào quá trình sản xuất cũng là một hướng phát triển tiềm năng.
