I. Giới thiệu về máy sản xuất kim bấm năng suất cao tại HCMUTE
Bài báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường T2013-114 của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE) tập trung vào thiết kế máy sản xuất kim bấm có năng suất cao, đạt 100-800 kim/ngày. Đề tài hướng đến việc đáp ứng nhu cầu thị trường về kim bấm văn phòng, đặc biệt là kim bấm chất lượng cao, đồng thời nâng cao năng lực sản xuất trong nước. Đề tài nghiên cứu đã tập trung vào việc thiết kế nguyên lý hoạt động, sơ đồ kết cấu, và tính toán thiết kế các bộ phận của máy. Kết quả là một máy sản xuất kim bấm tập hoàn chỉnh, bao gồm các bản vẽ kỹ thuật và báo cáo khoa học. Việc ứng dụng công nghệ sản xuất kim bấm tiên tiến, góp phần tăng năng suất máy sản xuất kim bấm, giảm chi phí sản xuất và tạo ra sản phẩm có tính cạnh tranh cao trên thị trường. Ngành cơ khí chế tạo máy tại HCMUTE đã có đóng góp đáng kể trong việc hoàn thiện đề tài này.
1.1. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
Mục tiêu chính của đề tài là thiết kế một máy sản xuất kim bấm tự động với năng suất 100-800 kim/ngày. Đề tài bao gồm thiết kế nguyên lý hoạt động của máy, thiết kế sơ đồ kết cấu, lựa chọn các cơ cấu cho từng cụm, tính toán thiết kế từng cụm máy, vẽ các bản vẽ chi tiết và bản vẽ tổng thể máy. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào máy làm kim bấm sử dụng thép C8 ÷ C10 làm nguyên liệu. Đề tài đã nêu rõ các yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm, bao gồm chiều dài lớn nhất của chi tiết gia công (24.9 mm), số cấp tốc độ (1 cấp), và giới hạn năng suất máy (3.5 kim/giây). Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu có hạn, một số nhược điểm về tính thẩm mỹ và tiếng ồn của máy vẫn cần được cải thiện trong các nghiên cứu tiếp theo. Đề tài đã tập trung vào việc tối ưu hóa năng suất máy sản xuất kim bấm, giảm thiểu các lỗi trong quá trình sản xuất để đạt được mục tiêu năng suất đề ra.
1.2. Tính mới và sáng tạo
Đề tài đã đưa ra được quy trình sản xuất kim bấm tập với năng suất cao, vượt trội so với các phương pháp thủ công truyền thống. Tính mới và sáng tạo nằm ở việc thiết kế và chế tạo thành công máy sản xuất kim bấm công nghiệp với năng suất 100-800 kim/ngày. Đề tài này đóng góp vào việc hiện đại hóa công nghệ sản xuất kim bấm tại Việt Nam, thay thế các phương pháp thủ công lạc hậu, tiết kiệm nhân công và nâng cao hiệu quả kinh tế. Đây là một bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng công nghệ sản xuất kim bấm hiện đại vào thực tiễn sản xuất, góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành cơ khí chế tạo máy trong nước. Việc nghiên cứu và áp dụng các ứng dụng công nghệ trong sản xuất kim bấm tiên tiến cũng là một điểm sáng tạo của đề tài này.
II. Phân tích quá trình sản xuất kim bấm
Đề tài đã nghiên cứu kỹ lưỡng quá trình sản xuất kim bấm, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu đến khâu hoàn thiện sản phẩm. Quá trình này bao gồm các giai đoạn chính: chuốt phôi, cán, dán keo và sấy, tạo sản phẩm. Mỗi giai đoạn đều được phân tích chi tiết, với các thông số kỹ thuật cụ thể. Việc phân tích này giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm. Máy móc sản xuất kim bấm được thiết kế dựa trên cơ sở phân tích này, đảm bảo tính hiệu quả và khả năng hoạt động ổn định. Thiết bị sản xuất kim bấm được đề xuất trong đề tài này được đánh giá cao về khả năng tự động hóa và tính hiệu quả. Nghiên cứu cũng đề cập đến các loại kim bấm, bao gồm kim bấm thép, kim bấm inox, và kim bấm thếp.
2.1. Quá trình chuốt phôi và cán
Quá trình chuốt phôi thép từ đường kính 1.2 mm xuống 0.415 mm, bao gồm 7 giai đoạn với hệ thống con lăn và khuôn chuốt. Phôi sau khi chuốt được nắn thẳng và cuộn vào tang. Quá trình cán liên quan đến việc sắp xếp các sợi kẽm, cán bằng con lăn, dán keo và sấy để tạo thành mảng kẽm liền mạch. Đây là hai giai đoạn quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và độ bền của kim bấm đóng sách. Việc lựa chọn vật liệu và thiết kế khuôn chuốt, con lăn cán phù hợp là yếu tố quyết định đến hiệu quả của quá trình này. Máy đóng kim bấm được thiết kế sao cho quá trình này được tự động hóa, giảm thiểu lỗi và tăng năng suất. Tự động hóa sản xuất kim bấm là mục tiêu quan trọng để đạt năng suất cao.
2.2. Quá trình tạo sản phẩm và đóng gói
Giai đoạn tạo sản phẩm sử dụng máy dập với tốc độ 120 nhịp/phút, mỗi lần dập cho ra 4 sản phẩm (mỗi sản phẩm gồm 50 kim). Sản phẩm được kiểm tra thủ công trước khi đóng gói. Việc thiết kế máy dập kim bấm tối ưu, đảm bảo độ chính xác cao và khả năng hoạt động ổn định là rất quan trọng. Cơ cấu máy sản xuất kim bấm cần phải được thiết kế để giảm thiểu tối đa các lỗi trong quá trình dập, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều. Đóng gói sản phẩm là khâu cuối cùng, cần được thực hiện cẩn thận để bảo vệ sản phẩm trong quá trình vận chuyển và lưu trữ. Phụ tùng máy sản xuất kim bấm cần được lựa chọn kỹ càng để đảm bảo độ bền và khả năng hoạt động ổn định.
III. Kết luận và ứng dụng thực tiễn
Đề tài đã thành công trong việc thiết kế và chế tạo máy sản xuất kim bấm năng suất cao. Đây là một đóng góp quan trọng cho ngành cơ khí chế tạo máy Việt Nam. Máy móc sản xuất kim bấm này có thể được ứng dụng rộng rãi trong các doanh nghiệp sản xuất văn phòng phẩm. Việc ứng dụng kết quả nghiên cứu này giúp nâng cao năng suất, giảm chi phí sản xuất và tăng khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp. Tuy nhiên, vẫn cần nghiên cứu thêm để hoàn thiện máy về mặt thẩm mỹ và giảm tiếng ồn. Bảo trì máy sản xuất kim bấm cũng là vấn đề cần được quan tâm để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả lâu dài.
3.1. Hiệu quả kinh tế và xã hội
Máy sản xuất kim bấm này mang lại hiệu quả kinh tế cao do tăng năng suất, giảm chi phí nhân công và nguyên liệu. Việc sản xuất trong nước giảm sự phụ thuộc vào nhập khẩu, góp phần tích cực vào sự phát triển kinh tế. Đề tài cũng có ý nghĩa xã hội lớn, tạo ra nhiều việc làm và thúc đẩy sự phát triển của ngành cơ khí chế tạo máy tại Việt Nam. Đào tạo vận hành máy sản xuất kim bấm cho công nhân cũng là một phần quan trọng trong việc ứng dụng thành công đề tài này. Sự thành công của đề tài này cũng tạo điều kiện cho các nghiên cứu tiếp theo về máy móc sản xuất kim bấm với công nghệ hiện đại hơn.
3.2. Khả năng thương mại hóa và phát triển
Kết quả của đề tài có khả năng thương mại hóa cao. Mua máy sản xuất kim bấm sẽ là một giải pháp hiệu quả cho các doanh nghiệp sản xuất văn phòng phẩm. Việc bán máy sản xuất kim bấm sẽ tạo ra nguồn thu nhập đáng kể và góp phần vào sự phát triển của HCMUTE. Giá máy sản xuất kim bấm sẽ được xác định dựa trên chi phí sản xuất và giá trị thị trường. Để phát triển hơn nữa, cần nghiên cứu các phiên bản nâng cao của máy, tích hợp các công nghệ hiện đại, tự động hóa toàn bộ quy trình sản xuất. Sửa chữa máy sản xuất kim bấm cũng cần được chú trọng để đảm bảo máy hoạt động ổn định trong thời gian dài.
