Hướng dẫn thiết kế và chế tạo khuôn 3 tấm cho nút tuýt kem

LỜI CAM KẾT

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3. Mục tiêu của đề tài

1.3.1. Mục tiêu chung

1.3.2. Mục tiêu cụ thể

1.4. Đối tượng và phạm vi nguyên cứu

1.4.1. Đối tượng nguyên cứu

1.4.2. Phạm vi nguyên cứu

1.5. Phương pháp nguyên cứu

1.6. Kết cấu của đồ án tốt nghiệp

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGUYÊN CỨU ĐỀ TÀI

2.1. Tổng quan về vật liệu polymer

2.2. Kết cấu của bộ khuôn 3 tấm

2.3. Một số sản phẩm khuôn ép nhựa cho nút có ren

2.4. Khuôn ép nhựa cho nắp chai dầu động cơ

2.5. Khuôn ép nhựa cho nắp can đựng dung dịch

2.6. Khuôn ép nhựa cho nắp chai nhựa

2.7. Một số vấn đề và phương hướng giải quyết trong đề tài

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1. Tìm hiểu thị trường

3.2. Sơ lược về tuýp kem

3.3. Vật liệu sử dụng cho thân

3.4. Ứng dụng của tuýp

4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ KHUÔN 3 TẤM CÓ UNDER CUT

4.1. Thông tin doanh nghiệp

4.2. Yêu cầu của đề tài

4.3. Phương hướng và giải pháp thực hiện

4.4. Lựa chọn phương án

4.5. Trình tự công việc tiến hành

5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN 3 TẤM

5.1. Tổng quan về CAE

5.1.1. Khái niệm CAE

5.1.2. Các phương pháp phân tích trong CAE

5.1.3. Cách thực hiện CAE và lợi ích

5.2. Thiết kế sản phẩm nút

5.3. Vật liệu, khối lượng và kiểm tra sản phẩm

5.3.1. Khối lượng và thể tích sản phẩm

5.4. Tách mặt phân khuôn bằng phần mềm Creo

5.5. Tính toán thiết kế khuôn

5.5.1. Loại khuôn và số lòng khuôn

5.5.2. Tính toán kênh dẫn

5.5.3. Hệ thống làm nguội

5.5.4. Thiết kế các chi tiết tiêu chuẩn

5.5.5. Tính toán thiết kế hệ thống đẩy sản phẩm bằng nhông xích

5.5.6. Thiết kế vỏ khuôn với phần mềm Inventor 2020

5.5.7. Thiết kế các bộ phận khác của khuôn

5.5.8. Hoàn thiện thiết kế

5.5.9. Phân tích quá trình ép phun với Moldex3D R14

6. CHƯƠNG 6: CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM VÀ THỰC HIỆN ĐÁNH GIÁ KHUÔN

6.1. Chuẩn bị trước khi gia công

6.2. Dụng cụ cắt

6.3. Xét chuẩn phôi và đo dao

6.4. Gia công 6 mặt các tấm khuôn

6.5. Gia công các tấm khuôn

6.5.1. Tấm kẹp trên

6.5.2. Tấm khuôn dương

6.5.3. Tấm cố định

6.5.4. Tấm kẹp dưới

6.6. Gia công các chi tiết phụ

6.6.1. Vòng định vị

6.7. Đánh bóng lòng khuôn

6.7.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc đánh bóng khuôn

6.7.2. Kỹ thuật đánh bóng

6.7.3. Phương pháp và quy trình đánh bóng lòng khuôn

6.7.4. Các vấn đề cần lưu ý khi đánh bóng

6.8. Chuẩn bị trước khi ép

6.9. Quy trình ép thử

6.9.1. Các bước trong quy trình ép thử

6.9.2. Thông số ép

6.9.3. Sản phẩm sau khi ép

6.10. Đánh giá kết quả ép

6.11. Đánh giá kết quả thiết kế

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế khuôn 3 tấm

Thiết kế khuôn 3 tấm là quá trình quan trọng trong sản xuất khuôn ép nhựa, đặc biệt cho sản phẩm nút tuýt kem. Quy trình này bao gồm việc tính toán kích thước, hình dạng và cấu trúc của khuôn để đảm bảo sản phẩm đạt độ chính xác cao. Sử dụng phần mềm Creo Parametric 8, nhóm nghiên cứu đã thiết kế bộ khuôn hoàn chỉnh với Modul Expert Moldbase Extension 14. Quá trình này đòi hỏi sự hiểu biết sâu về nguyên lý khuôn 3 tấm và công nghệ khuôn 3 tấm để tối ưu hóa hiệu suất sản xuất.

1.1. Quy trình thiết kế khuôn

Quy trình thiết kế khuôn bắt đầu từ việc phân tích hình dạng hình học của nút tuýt kem. Sau đó, nhóm tiến hành tính toán các thông số kỹ thuật như kích thước lòng khuôn, hệ thống làm nguội và kênh dẫn nhựa. Phần mềm Moldex3D Studio 2021 được sử dụng để mô phỏng dòng chảy nhựa trong khuôn, giúp đánh giá hiệu quả của thiết kế trước khi chế tạo.

1.2. Vật liệu làm khuôn

Vật liệu làm khuôn đóng vai trò quan trọng trong độ bền và hiệu suất của khuôn. Nhóm nghiên cứu đã lựa chọn nhựa PP (Polypropylene) làm vật liệu chính do tính chất cơ lý phù hợp với yêu cầu sản phẩm. Vật liệu này cũng đảm bảo độ bền và khả năng chịu nhiệt tốt trong quá trình ép phun.

II. Chế tạo khuôn 3 tấm

Chế tạo khuôn 3 tấm là bước tiếp theo sau thiết kế, bao gồm gia công các chi tiết khuôn và lắp ráp hoàn chỉnh. Quá trình này đòi hỏi sự chính xác cao trong gia công CNC để đảm bảo các chi tiết khuôn khớp với nhau một cách hoàn hảo. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy phay CNC Mazak VQC-20150B để gia công các tấm khuôn, bao gồm tấm kẹp trên, tấm khuôn dương và tấm cố định.

2.1. Gia công chi tiết khuôn

Các chi tiết khuôn được gia công từ vật liệu thép hợp kim, đảm bảo độ cứng và độ bền cao. Quá trình gia công bao gồm phay, tiện và đánh bóng bề mặt để đạt độ chính xác và độ nhẵn cần thiết. Các chi tiết như vòng định vị, chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng cũng được gia công và lắp ráp vào khuôn.

2.2. Lắp ráp và kiểm tra khuôn

Sau khi gia công, các chi tiết khuôn được lắp ráp thành bộ khuôn hoàn chỉnh. Quá trình lắp ráp đòi hỏi sự tỉ mỉ để đảm bảo các chi tiết khớp với nhau một cách chính xác. Khuôn sau đó được kiểm tra độ kín khít và khả năng vận hành trước khi đưa vào sử dụng.

III. Ứng dụng khuôn 3 tấm trong sản xuất

Khuôn 3 tấm được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất các sản phẩm nhựa, đặc biệt là nút tuýt kem. Khuôn này cho phép sản xuất hàng loạt với độ chính xác cao và tỉ lệ phế phẩm thấp. Nhóm nghiên cứu đã thực hiện ép thử sản phẩm trên máy ép nhựa Toshiba FA 100, đạt được kết quả khả quan với tỉ lệ phế phẩm dưới 10%.

3.1. Quy trình ép phun

Quy trình ép phun bao gồm các bước: nạp nhựa, ép phun, làm nguội và tháo sản phẩm. Nhóm nghiên cứu đã tối ưu hóa các thông số ép như nhiệt độ, áp suất và thời gian làm nguội để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Sản phẩm sau khi ép được kiểm tra độ chính xác và độ bền.

3.2. Đánh giá hiệu quả khuôn

Khuôn 3 tấm được đánh giá dựa trên các tiêu chí như độ chính xác, độ bền và hiệu suất sản xuất. Kết quả cho thấy khuôn đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật và có tiềm năng ứng dụng trong sản xuất công nghiệp. Nhóm cũng đề xuất các giải pháp tối ưu hóa thêm để nâng cao hiệu quả sản xuất.

Hướng dẫn chi tiết thiết kế và chế tạo khuôn 3 tấm dành cho sản phẩm nút tuýt kem