Khảo sát cơ cấu đẳng moment khi sử dụng phương pháp phun ép nhựa

Khảo sát cơ cấu đẳng moment trong quá trình chế tạo bằng phương pháp phun ép nhựa, phân tích yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

• Tác giả: Trương Đình Vĩ
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Lê Đăng Hải
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí
• Đề tài: Khảo sát cơ cấu đẳng moment khi chế tạo bằng phương pháp phun ép nhựa
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan hướng nghiên cứu
• 1.2. Các đề tài nghiên cứu trong nước
• 1.3. Các đề tài nghiên cứu ngoài nước
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.5. Phạm vi nghiên cứu
• 1.6. Đối tượng nghiên cứu
• 1.7. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.8. Phương pháp nghiên cứu
• 1.9. Các ký hiệu trong thuyết minh
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
• 2.1. Cơ cấu về đẳng moment
• 2.2. Vật liệu nhựa
• 2.3. Lí do chọn vật liệu nhựa ABS, TPU, PA6 để thí nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM
• 3.1. Mô hình sản phẩm
• 3.2. Thông số ép phun
• 3.3. Thông số hình học của 4 mô hình
• 3.4. Tiến hành thí nghiệm. Quy trình ép phun để tạo ra các mô hình thử xoắn
• 3.5. Giới thiệu về sensor
• 3.6. Phần mềm đo moment xoắn TIA PORTAL
• 3.7. Mô hình máy thử xoắn
• 3.8. Quy trình thí nghiệm
• 3.9. Công thức mối quan hệ giữa moment xoắn và góc xoắn
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ
• 4.1. Kiểm tra độ chính xác lặp lại của máy
• 4.2. Mô hình thử xoắn số 1
• 4.2.1. Tỉ lệ nhựa 100%
• 4.2.2. Tỉ lệ nhựa 90% ABS + 10% TPU
• 4.2.3. Tỉ lệ nhựa 85% ABS + 15% TPU
• 4.2.4. Tỉ lệ nhựa 80% ABS + 20% TPU
• 4.2.5. Tỉ lệ nhựa 75% ABS + 25% TPU
• 4.2.6. Tỉ lệ nhựa 70% ABS + 30% TPU
• 4.2.7. Tỉ lệ nhựa PA6 (0-30) %GF
• 4.3. Mô hình thử xoắn số 2
• 4.3.1. Tỉ lệ nhựa 100% ABS
• 4.3.2. Tỉ lệ nhựa 90% ABS + 10% TPU
• 4.3.3. Tỉ lệ nhựa 85% ABS + 15% TPU
• 4.3.4. Tỉ lệ nhựa 80% ABS + 20% TPU
• 4.3.5. Tỉ lệ nhựa 75% ABS + 25% TPU
• 4.3.6. Tỉ lệ nhựa 70% ABS + 30% TPU
• 4.3.7. Tỉ lệ nhựa PA6 (0-30) %GF
• 4.4. Mô hình thử xoắn số 3
• 4.4.1. Tỉ lệ nhựa 100% ABS
• 4.4.2. Tỉ lệ nhựa 90% ABS trộn 10% TPU
• 4.4.3. Tỉ lệ nhựa 85% ABS trộn 15% TPU
• 4.4.4. Tỉ lệ nhựa 80% ABS trộn 20% TPU
• 4.4.5. Tỉ lệ nhựa 75% ABS trộn 25% TPU
• 4.4.6. Tỉ lệ nhựa 70% ABS trộn 30% TPU
• 4.4.7. Tỉ lệ nhựa PA6(0 – 30) %GF
• 4.5. Mô hình thử xoắn số 4
• 4.5.1. Tỉ lệ nhựa 100% ABS
• 4.5.2. Tỉ lệ nhựa 90% ABS trộn 10%TPU
• 4.5.3. Tỉ lệ nhựa 85% ABS trộn 15%TPU
• 4.5.4. Tỉ lệ nhựa 80% ABS trộn 20%TPU
• 4.5.5. Tỉ lệ nhựa 75% ABS trộn 25%TPU
• 4.5.6. Tỉ lệ nhựa 70% ABS trộn 30%TPU
• 4.5.7. Tỉ lệ nhựa PA6(0 – 30) %GF
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Khảo sát cơ cấu đẳng moment trong chế tạo phun ép nhựa

Khảo sát cơ cấu đẳng moment là một nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực chế tạo và công nghệ phun ép nhựa. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích và tối ưu hóa các thông số kỹ thuật để đạt được đẳng moment trong quá trình sản xuất. Cơ cấu đẳng moment đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo độ bền và chất lượng của sản phẩm nhựa. Nghiên cứu sử dụng các phương pháp thực nghiệm và phân tích dữ liệu để đánh giá hiệu quả của các thông số phun ép nhựa.

1.1. Phương pháp khảo sát

Phương pháp khảo sát được thực hiện thông qua việc thử nghiệm các mẫu nhựa với các tỷ lệ khác nhau. Các mẫu được chế tạo bằng kỹ thuật chế tạo nhựa và quy trình phun ép tiêu chuẩn. Quá trình này bao gồm việc ép phun các mẫu nhựa ABS, TPU, và PA6 với các tỷ lệ trộn khác nhau. Các mẫu sau đó được thử nghiệm xoắn để đánh giá đẳng moment và độ bền.

1.2. Vật liệu nhựa và ứng dụng

Nghiên cứu sử dụng các loại vật liệu nhựa như ABS, TPU, và PA6. Các vật liệu này được lựa chọn dựa trên tính chất cơ học và khả năng ứng dụng trong công nghệ chế tạo. Việc kết hợp các loại nhựa với tỷ lệ khác nhau giúp tối ưu hóa đẳng moment và cải thiện chất lượng sản phẩm. Các kết quả thử nghiệm cho thấy sự khác biệt rõ rệt về độ bền xoắn giữa các mẫu.

II. Quy trình phun ép nhựa và kỹ thuật chế tạo

Quy trình phun ép nhựa là một phần không thể thiếu trong nghiên cứu này. Quy trình bao gồm các bước từ chuẩn bị vật liệu, ép phun, đến kiểm tra chất lượng sản phẩm. Kỹ thuật chế tạo nhựa được áp dụng để tạo ra các mẫu thử nghiệm với độ chính xác cao. Nghiên cứu cũng đề cập đến việc thiết kế khuôn và các thông số kỹ thuật cần thiết để đạt được đẳng moment.

2.1. Thiết kế khuôn và thông số kỹ thuật

Thiết kế khuôn đóng vai trò quan trọng trong quy trình phun ép. Khuôn được thiết kế để đảm bảo sự phân bố đều của vật liệu nhựa và giảm thiểu các khuyết tật. Các thông số kỹ thuật như nhiệt độ, áp suất, và thời gian ép phun được điều chỉnh để tối ưu hóa quá trình sản xuất. Kết quả cho thấy việc tối ưu hóa các thông số này giúp cải thiện đáng kể đẳng moment.

2.2. Phân tích cơ cấu và kết quả thử nghiệm

Phân tích cơ cấu được thực hiện để đánh giá hiệu quả của quy trình phun ép. Các mẫu thử nghiệm được kiểm tra độ bền xoắn và đẳng moment thông qua các thí nghiệm chuyên sâu. Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các mẫu với tỷ lệ nhựa khác nhau. Các biểu đồ và bảng số liệu được sử dụng để minh họa kết quả thử nghiệm.

III. Ứng dụng và giá trị thực tiễn

Nghiên cứu về khảo sát cơ cấu đẳng moment có giá trị thực tiễn cao trong ngành công nghệ chế tạo nhựa. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để cải thiện chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa quy trình sản xuất. Ứng dụng phun ép nhựa trong các ngành công nghiệp khác nhau cũng được đề cập, cho thấy tiềm năng lớn của nghiên cứu này.

3.1. Tối ưu hóa quy trình sản xuất

Nghiên cứu giúp tối ưu hóa quy trình phun ép bằng cách điều chỉnh các thông số kỹ thuật và thiết kế khuôn. Việc tối ưu hóa này giúp giảm thiểu chi phí sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm. Các kết quả thử nghiệm cho thấy sự cải thiện đáng kể về độ bền và đẳng moment của sản phẩm nhựa.

3.2. Ứng dụng trong ngành công nghiệp

Ứng dụng phun ép nhựa trong các ngành công nghiệp như ô tô, điện tử, và y tế được đề cập trong nghiên cứu. Các sản phẩm nhựa được sản xuất bằng kỹ thuật chế tạo nhựa tiên tiến có thể đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ bền và chất lượng. Nghiên cứu này mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .1 Tổng quan hướng nghiên cứu .1Các đề tài nghiên cứu trong nước.2Các đề tài nghiên cứu ngoài nước .2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .3 Phạm vi nghiên cứu .4 Đối tượng nghiên cứu.5 Nhiệm vụ nghiên cứu .6 Phương pháp nghiên cứu .7 Các ký hiệu trong thuyết minh. 5 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT .1 Cơ cấu về đẳng moment .2 Vật liệu nhựa .3 Lí do chọn vật liệu nhựa ABS, TPU, PA6 để thí nghiệm. 9 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM .1 Mô hình sản phẩm .2 Thông số ép phun .3 Thông số hình học của 4 mô hình .4 Tiến hành thí nghiệm. Quy trình ép phun để tạo ra các mô hình thử xoắn .5 Giới thiệu về sensor.6 Phần mềm đo moment xoắn TIA PORTAL .7 Mô hình máy thử xoắn .8 Quy trình thí nghiệm .9 Công thức mối quan hệ giữa moment xoắn và góc xoắn.

34 CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ. Kiểm tra độ chính xác lặp lại của máy. Mô hình thử xoắn số 1. Tỉ lệ nhựa 100%.

Tỉ lệ nhựa 90% ABS + 10% TPU. Tỉ lệ nhựa 85% ABS + 15% TPU. Tỉ lệ nhựa 80% ABS + 20% TPU. Tỉ lệ nhựa 75% ABS + 25% TPU.

Tỉ lệ nhựa 70% ABS + 30% TPU. Tỉ lệ nhựa PA6 (0-30) %GF. Mô hình thử xoắn số 2. Tỉ lệ nhựa 100% ABS.

Tỉ lệ nhựa 90% ABS + 10% TPU. Tỉ lệ nhựa 85% ABS + 15% TPU. Tỉ lệ nhựa 80% ABS + 20% TPU. Tỉ lệ nhựa 75% ABS + 25% TPU.

Tỉ lệ nhựa 70% ABS + 30% TPU. Tỉ lệ nhựa PA6 (0-30) %GF. Mô hình thử xoắn số 3. Tỉ lệ nhựa 100% ABS.

Tỉ lệ nhựa 90% ABS trộn 10% TPU. Tỉ lệ nhựa 85% ABS trộn 15% TPU. Tỉ lệ nhựa 80% ABS trộn 20% TPU. Tỉ lệ nhựa 75% ABS trộn 25% TPU.

Tỉ lệ nhựa 70% ABS trộn 30% TPU. Tỉ lệ nhựa PA6(0 – 30) %GF. Mô hình thử xoắn số 4. Tỉ lệ nhựa 100% ABS.

Tỉ lệ nhựa 90% ABS trộn 10%TPU. Tỉ lệ nhựa 85% ABS trộn 15%TPU. Tỉ lệ nhựa 80% ABS trộn 20%TPU. Tỉ lệ nhựa 75% ABS trộn 25%TPU.

Tỉ lệ nhựa 70% ABS trộn 30%TPU. Tỉ lệ nhựa PA6(0 – 30) %GF. 124 ix CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN. 135 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

136 x DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: So sánh moment xoắn và góc xoắn .2: So sánh kết quả của nhựa ABS, PP, PA6 .1: Tỷ lệ nhựa khi ép phun và thử xoắn .2: Thông số ép phun của nhựa ABS và ABS trộn TPU .3: Thông số ép phun của nhựa PA6 (0 – 30%) GF .1: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 100% nhựa ABS .2: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 90% ABS trộn 10%TPU .3: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 85% ABS trộn 15%TPU .4: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 80% ABS trộn 20%TPU .5: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 75% ABS trộn 25%TPU .6: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 70% ABS trộn 30%TPU .7: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu nhựa PA6(0 – 30) %GF .8: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 100% nhựa ABS .9: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 90% ABS trộn 10%TPU .10: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 85% ABS trộn 15%TPU .11: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 80% ABS trộn 20%TPU .12: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 75% ABS trộn 25%TPU .13: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 70% ABS trộn 30%TPU .14: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu nhựa PA6(0 – 30) %GF .15: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 100% nhựa ABS .16: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 90% nhựa ABS trộn 10% Nhựa TPU .17: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 85% nhựa ABS trộn 15% Nhựa TPU .18: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 80% nhựa ABS trộn 20% Nhựa TPU .19: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 75% nhựa ABS trộn 25% Nhựa TPU .20: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 70% nhựa ABS trộn 30% Nhựa TPU .21: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu nhựa PA6(0 – 30) %GF .22: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với tỉ lệ 100% nhựa ABS .23: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 90% ABS trộn 10%TPU .24: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 85% ABS trộn 15%TPU .25: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 80% ABS trộn 20%TPU .26: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 75% ABS trộn 25%TPU .27: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu 70% ABS trộn 30%TPU .28: Kết quả thử xoắn 25 trường hợp với vật liệu nhựa PA6(0 – 30) %GF .29: Tổng hợp kết quả thử xoắn của vật liệu nhựa ABS trộn TPU .30: Bảng tổng hợp tối ưu thông số ép phun cho giá trị moment xoắn .31: Bảng tổng hợp tối ưu thông số ép phun cho khoảng góc xoắn .32: Tổng hợp kết quả thử xoắn của vật liệu nhựa PA6(0 – 30) %GF .33: Bảng tổng hợp tối ưu thông sô ép phun cho giá trị đẳng moment và khoảng góc xoắn vật liệu nhựa PA6 (0-30) %GF. 135 xii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Ứng dụng CTM [2] .1: Dao động đầu vào so với đầu ra của cơ cấu đẳng moment [3] .2: Hạt nhựa ABS [13] .3: Hạt nhựa PA6 [11] .4: Hạt nhựa TPU [10] .1: Thông số hình học mô hình số 1 .2: Mô hình số 1 .3: Thông số hình học mô hình số 2 .4: Mô hình số 2 .5: Thông số hình học mô hình số 3 .6: Mô hình số 3 .7: Thông số hình học mô hình số 4 .8: Mô hình số 4 .9: Quy trình thí nghiệm nhựa ABS trộn nhựa TPU .10 :Quy trình thí nghiệm nhựa PA6(0 – 30) %GF .11: Máy ép nhựa Haitian MA 1200 III .13: Máy gia nhiệt nước và bảng điều khiển .14: Bảng thông số tổng quát của máy ép phun .15: Bảng thông số ép phun trên máy ép.16: Mô hình thiết kế 3D .17: Sản phẩm sau khi được ép phun .18: Bộ mô hình dùng để thử xoắn.19: Cảm biến moment xoắn trên máy thử xoắn .20: Phần mềm TIA PORTAL .21: Giao diện điều khiển máy thử xoắn trên TIA .22: Mô hình máy thử xoắn .23: Động cơ điện trên máy thử xoắn .24: Hộp giảm tốc trên máy thử xoắn .25: Hệ thống bộ truyền động đai .26: Thiết bị encoder trên máy test xoắn .27: Mâm cặp trên máy thử xoắn .28: Kết nối với máy thử xoắn .29: Gá đặt mô hình thử xoắn 1.30: Gá đặt mô hình thử xoắn 2.31: Gá đặt mô hình thử xoắn 3.32: Gá đặt mô hình thử xoắn 4.33: Đồ gá được định vỉ trên mâm cặp của máy thử xoắn .34: Thiết bị điều khiển .1: Kết quả thông số đầu ra với vật liệu nhựa PP .2: Mô hình thử xoắn 1 .3: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 2 .4: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .5: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .6: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 2 .7: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 3 .8: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .9: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .10: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 5 .11: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 17 .12: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .13: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .14: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 1 .15: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 5 .16: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .17: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .18: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 3 .19: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 10 .20: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .21: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .22: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 4 .23: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 8 .24: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .25: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .26: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 1 với 0%GF .27: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 14 với 7.28: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 16 với 15%GF .29: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 4 với 22.30: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 6 với 30%GF .31: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .32: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .33: Mô hình thử xoắn 2 .34: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 11 .35: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 18 .36: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 21 .37: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .38: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .39: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 21 .40: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 25 .41: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .42: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .43: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 8 .44: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 24 .45: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .46: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .47: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 5 .48: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 7 .49: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .50: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .51: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 18 .52: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 25 .53: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .54: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .55: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 16 .56: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 22 .57: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho đẳng moment .58: Biểu đồ Taguchi thể hiện thông số tối ưu cho giá trị moment xoắn .59: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 25 với 0%GF .60: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 8 với 7.61: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 15 với 15%GF .62: Biểu đồ thử xoắn trường hợp 17 với 22.