Chương 1: Tổng quan. Nêu lên tính cấp thiết của đề tài, giới hạn và phương pháp nghiên cứu và mục tiêu cần đạt được − Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài Giới thiệu sơ lược về tài như: đối tượng nghiên cứu, các sản phẩm liên quan đến đề tài trên thị trường trong nước và quốc tế. − Chương 3: Cơ sở lý thuyết về nhựa ABS và thiết kế khuôn Giới thiệu nhựa ABS và các ứng dụng. Trình bày cơ sở lý thuyết về thiết kế khuôn nhứ kết cấu, quy trình thiết kế.
− Chương 4: Thiết kế sản phẩm “Đế bình cát” lựa chọn phương án thiết kế khuôn − Chương 5: Thiết kế khuôn cho sản phẩm “Đế bình cát” − Chương 6: Quy trình công nghệ gia công, chế tạo và hoàn thiện khuôn − Kết luận và hướng phát triển của đề tài. 16 CHƯƠNG 2 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 2. Giới thiệu Đi đôi với việc bộ môn golf đang trở nên ngày càng phổ biến tại Việt Nam là nhu cầu của sản phẩm “Đế bình cát”. Nhưng hiện nay trên thị trường Việt Nam vẫn chưa có sản phẩm nào tương tự, còn trên thị trường quốc tế thì lại có giá thành rất cao.
Do đó chúng tôi quyết định tiến hành thiết kế khuôn ép nhựa cho sản phẩm nhằm mục đích phục vụ cho thương mại và thị trường nội địa. Những yêu cầu kỹ thuật đối với sản phẩm ép và khuôn “Đế bình cát” − Đối với sản phẩm: Lắp ráp phù hợp với bình cát đồng thời phải đảm bảo giữ được bình cát trong quá trình xe golf di chuyển. Đảm bảo về mặt ngoại quan. − Đối với khuôn: Tối ưu chi phí chế tạo, dễ dàng tháo lắp và bảo trì, hoạt động tốt trong quá trình ép, sản phẩm ép ra đảm bảo được dung sai và ngoại quan.
Các sản phẩm hiện có trên thị trường 2. Thị trường quốc tế: Qua quá trình tìm hiểu và nghiên cứu chúng tôi nhận thấy rằng hiện nay nguồn phân phối chính của các sản phẩm tương tự đang rất ít chủ yến là từ chính hãng của Yamaha cung cấp và phần còn lại là nhập khẩu về từ Trung Quốc. Nhưng cả chính hãng hay nhập từ Trung Quốc thì giá thành cho bộ sản phẩm là rất cao và cũng thường xuyên hết hàng. Thị trường trong nước.
Hiện nay chưa có nhà cung cấp nào cung cấp sản phẩm liên quan hoặc tương tự. Người tiêu dùng trong nước chủ yếu phải mua sản phẩm với giá thành rất cao, dao động từ khoảng $23 đến $31. Tương đương khoảng 540,000 đồng đến 728,000 đồng trên các trang bán hàng điện tử. Các vấn đề còn tồn tại của sản phẩm.
Từ những phần trên có thể thấy được sản phẩm đang thiết hụt nhà cung cấp, đặc biệt là cung cấp trong nước. Do đó chúng tôi thấy rằng việc nghiên cứu và chế tạo bộ khuôn “Đế bình cát” là giải pháp để giải quyết vấn đề nguồn cung cấp trong nước. Đồng thời đây cũng là cơ hội kinh doanh đầy tiềm năng. 17 CHƯƠNG 3 CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NHỰA ABS VÀ THIẾT KẾ KHUÔN 3.
Tìm hiểu về nhựa ABS (Acrylonitri Butadien Styren) Nhựa ABS là nhựa nguyên sinh, có tên đầy đủ là Acrylonnitrile Butadiene Styrene với công thức hóa học là ( 8 8 − 4 6 − 3 3 ) thuộc dòng nhựa nhiệt dẻo, có tính dẻo dai và chịu va đập tốt. Được ứng dụng để làm nguyên liệu sản xuất các sản phẩm như ống, dụng cụ âm nhạc, lớp bảo vệ đầu hộp số, đồ chơi, … 3. Tính chất của nhựa ABS: Tính chất vật lý của nhựa ABS là cứng, rắn nhưng không giòn. Chúng không thấm nước và cách điện.
Ngoài ra còn bền với nhiệt độ và hóa chất. Chính đặc tính này đã làm nên sự khác biệt cho loại nhựa này vì chúng không dễ bị biến dạng. Bên cạnh đó rất dễ gia công và tạo hình. Cho nên nhựa ABS được sử dụng rất nhiều với nhiều sản phẩm có mẫu mã đa dạng khác nhau và được rất nhiều người ưa chuộng.
Tính an toàn của nhựa ABS: Khi phát minh và nghiên cứu về nhựa ABS, các nhà khoa học đã chứng minh rằng nhựa ABS là loại nhựa an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng (không tính đến trường hợp nhựa bị đốt cháy). Nhưng điều này chỉ đúng với nhựa ABS chính hãng và chất lượng, còn những loại nhựa ABS không rỏ nguồn gốc hoặc tái sử dụng thì cần cân nhắc đến vấn đề an toàn vì chúng có thể lẫn những tạp chất có hại khác. Ưu điểm và nhược điểm của nhựa ABS: Dẫu là loại nhựa an toàn và được sử dụng phổ biến nhưng chúng cũng sở hữu các ưu và nhược điểm. Để tận dụng những ưu điểm đúng cách và hạn chế, khắc phục các khuyết điểm của nhựa ABS, cần nắm rõ những thông tin sau.
❖ Về ưu điểm: − Chịu lực tác động tốt: nhờ vào khả năng chịu lực tốt nên ABS là vật liệu để sản xuất các đồ dùng cần khả năng chịu lực cao như vali, tủ đựng đồ, … − Tính ổn định kích thước tốt: các thành phần hóa học tạo thành nhựa ABS có khả năng chống co rút. Vậy nên, nhựa ABS có tính ổn định về kích thước. Không bị co rút bởi các yếu tố bên ngoài. Nhờ đó những sản phẩm tạo ra với vật liệu là nhựa ABS bằng công nghệ ép phun thường có độ chính sát cao và rất được ưa chuộn.
− Độ (cứng) bền cơ học cao − Khả năng chống thấm tốt, có khả năng chống mài mòn tốt − Không bị biến dạng, trầy xước 18 CHƯƠNG 3 − Không mùi và an toàn cho sức khỏe − Có khả năng chịu nhiệt − Tính cách điện ưu việt − Có độ bền màu và có thể nhuộm được ❖ Về nhược điểm: − Vì có những đặc điểm ưu việt nên giá thành của nhựa ABS cao hơn so với nhiều loại nhựa khác như PE, PVC, … − Khả năng chịu nhiệt có giới hạn: Mặc dù nhựa ABS có khả năng chịu nhiệt tố, nhưng những tấm nhựa ABS chịu được mức nhiệt thấp. Nếu nhiệt độ cao vẫn bị mềm, nóng chảy và có mùi khét. Ứng dụng của nhựa ABS trong thực tế Vì sở hữu nhiều tính chất có tính ứng dụng cao, thế nên nhựa ABS là vật liệu phổ biến trong ngành sản xuất: − Đồ chơi: nhựa ABS là 1 trong 2 loại nhựa (nhựa PP) được cấp phép an toàn trong chế tạo đồ chơi cho trẻ em. Là loại nhựa không có mùi khó chịu, bền và màu sắc đẹp nên đồ chơi cho bé cũng đắt hơn nhưng an toàn.
Bạn có thể đọc thông tin thành phần nhựa khi chọn mua đồ chơi trẻ em. − Công nghiệp bao bì: nhờ độ cứng cao, độ bền cơ học cao nên nhựa ABS là vật liệu quan trọng để làm thùng chứa, bao bì đặc biệt, mũ bảo hiểm,. − Vật liệu xây dựng: sản xuất ống gen, ống dẫn nước,. − Ngoài ra, một số sản phẩm sử dụng công nghệ ép phun (là công nghệ sản xuất sản phẩm bằng cách phun vật liệu nóng chảy vào khuôn đúc) như: bàn phím máy tính, vỏ điện thoại, cánh cửa nhựa ABS,.
Cơ sở lý thuyết về thiết kế khuôn 3. Khái niệm về khuôn Khuôn là dụng cụ (thiết bị) dùng để tạo hình sản phẩm theo phương pháp định hình, khuôn được thiết kế và chế tạo với mục đích sử dụng cho một số lượng chu trình được yêu cầu tạo ra hình dáng sản phẩm, có thể là một chu trình và cũng có thể là nhiều chu trình. [1] Khuôn sản xuất sản phẩm nhựa là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, ở đó nhựa được phun vào lòng khuôn, được làm nguội và được đẩy ra. Khuôn được chia ra làm hai phần khuôn chính là: 19 CHƯƠNG 3 − Phần cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): phần này được gắn trên tấm cố định máy ép nhựa và sẽ luôn luôn cố định tại vị trí được gắn trong suốt quá trình phun ép.
Hệ thống vòi phun cấp vật liệu nhựa nóng chảy vào lòng khuôn được nối với phần cố định của khuôn. − Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động): phần này được gắn vào tấm di động của máy ép nhựa. Thực hiện các chuyển động đóng khuôn để ép sản phẩm và mở khuôn để lấy sản phẩm nhờ một hệ thống pin đẩy được thiết kế tại phần khuôn di động để đẩy sản phẩm ra ngoài. Ngoài ra, khoảng trống giữa cavity và core được gọi là lòng khuôn (phần tạo sản phẩm), nó được điền đầy bởi nhựa nóng chảy sau đó được làm nguội, đông đặc và đẩy ra bằng hệ thống pin đẩy hoặc thao tác bằng tay hay robot.
Sản phẩm thu được có hình dạng của lòng khuôn. Mặt tiếp giáp giữa 2 phần gọi là mặt phân khuôn. Kết cấu cơ bản của bộ khuôn ép nhựa. Để tạo ra một bộ khuôn cơ bản cần các bộ phận được lắp ghép với nhau tạo thành hệ thống cơ bản của một bộ khuôn, bao gồm: 20 CHƯƠNG 3 Hình 3.
Kết cấu cơ bản của khuôn [2]. Tấm kẹp trước: dùng để kẹp vào phần cố định của máy ép phun. Tấm kẹp trước có chiều rộng lớn hơn so với các tấm khuôn khác, chính phần nhô ra này là phần dùng để kẹp khuôn. Tấm cố định (tấm khuôn cái, khuôn âm, cối, cavity): tấm này là phần lõm vào giúp xác định hình dạng bên ngoài của sản phẩm.
Bạc cuốn phun: có chức năng dẫn nhựa dưới dạng lỏng từ đầu phun của máy ép đi qua các kênh dẫn và vào lòng khuôn. Vòng định vị: dùng để định vị khuôn với thành máy ép phun, đảm bảo cho đầu phun của máy ép định vị chính xác với vị trí tương ứng của bạc cuống phun. Bộ phận này có dạng vòng tròn, nhô cao hơn mặt trên của tấm kẹp trước để đặt vừa vào lỗ tương ứng trên thành máy. Vít lục giác: giúp cố định tấm kẹp trước và tấm khuôn với nhau.
Đường nước: là hệ thống làm mát của khuôn giúp giữ cho khuôn có nhiệt độ ổn định để nguyên liệu nhựa có thể giải nhiệt đều. Tấm di động (tấm khuôn đực, khuôn dương, chày, core): là tấm khuôn phía phần di động, là phần lồi ra giúp xác định hình dạng bên trong của sản phẩm. Tấm lót: giúp tăng độ cứng vững cho khuôn phần di động, tấm này chỉ dùng khi tấm di động quá mỏng. Gối đỡ: gồm 2 tấm 2 bên tạo thành một cặp, có tác dụng trợ lực cho tấm di động đồng thời tạo không gian trống để bố trí hệ thống đẩy.
Tấm giữ: giữ hệ thống pin đẩy không trượt ra khỏi vị trí trong quá trình khuôn hoạt động. Tấm đẩy: tấm này có chức năng đẩy hệ thống pin đẩy đế lấy sản phẩm.