I. Tổng quan về đề tài
Đề tài 'Nghiên cứu thiết kế khuôn bảo hộ linh kiện tại công ty GPMI' tập trung vào việc thiết kế và sản xuất các khuôn bảo hộ cho linh kiện trong quá trình sơn và đóng gói. Công ty GPMI chuyên gia công linh kiện xe trượt tuyết và xe địa hình, yêu cầu bảo vệ các vị trí lắp ráp khỏi sơn để đảm bảo độ chính xác khi lắp ráp. Nút bảo hộ được thiết kế từ vật liệu nhựa PA6 30%GF và cao su silicone, giúp bảo vệ linh kiện khỏi các tác động cơ học trong quá trình vận chuyển. Đề tài này không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao, giúp giảm thiểu tỉ lệ hư hỏng và nâng cao chất lượng sản phẩm.
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Trong quy trình sản xuất tại công ty GPMI, việc bảo vệ các vị trí lắp ráp khỏi sơn là yêu cầu quan trọng để đảm bảo độ chính xác khi lắp ráp. Nút bảo hộ được thiết kế để ngăn sơn lọt vào các vị trí này, đồng thời bảo vệ linh kiện khỏi va đập trong quá trình đóng gói. Đề tài này giải quyết vấn đề thực tế trong sản xuất, giúp tăng hiệu quả và giảm chi phí.
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Về mặt khoa học, đề tài áp dụng kiến thức về công nghệ ép phun và khuôn mẫu, sử dụng các phần mềm như PTC Creo Parametric, SolidWorks, và MolDex3D để thiết kế và mô phỏng. Về thực tiễn, nút bảo hộ giúp bảo vệ linh kiện, giảm tỉ lệ hư hỏng và nâng cao chất lượng sản phẩm, từ đó tăng uy tín và khả năng cạnh tranh của doanh nghiệp.
II. Cơ sở lý thuyết và vật liệu
Đề tài sử dụng hai loại vật liệu chính là nhựa PA6 30%GF và cao su silicone. Nhựa PA6 30%GF có độ bền cơ học cao, khả năng chịu nhiệt tốt, và độ co rút thấp, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao. Cao su silicone có khả năng chịu nhiệt lên đến 200°C, độ đàn hồi tốt, và khả năng chống mài mòn, thích hợp cho các ứng dụng bảo vệ linh kiện. Cả hai vật liệu đều được lựa chọn dựa trên yêu cầu kỹ thuật và điều kiện làm việc thực tế tại công ty GPMI.
2.1 Nhựa PA6 30 GF
Nhựa PA6 30%GF là vật liệu tổng hợp với 30% sợi thủy tinh, mang lại độ bền cơ học cao, khả năng chịu nhiệt tốt, và độ co rút thấp. Vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao và khả năng chịu lực tốt, phù hợp cho việc sản xuất nút bảo hộ.
2.2 Cao su silicone
Cao su silicone có khả năng chịu nhiệt lên đến 200°C, độ đàn hồi tốt, và khả năng chống mài mòn. Vật liệu này được sử dụng để sản xuất nút bảo hộ cho các linh kiện cần bảo vệ khỏi tác động cơ học và nhiệt độ cao trong quá trình sơn và đóng gói.
III. Thiết kế khuôn và quy trình sản xuất
Quy trình thiết kế khuôn bảo hộ bao gồm các bước: phân tích yêu cầu kỹ thuật, thiết kế sản phẩm, tính toán và thiết kế khuôn, mô phỏng quá trình điền đầy khuôn, và ép thử sản phẩm. Các phần mềm như PTC Creo Parametric, SolidWorks, và MolDex3D được sử dụng để thiết kế và mô phỏng. Kết quả là bộ khuôn ép phun và khuôn đúc cao su hoàn chỉnh, đáp ứng yêu cầu sản xuất tại công ty GPMI.
3.1 Thiết kế khuôn ép phun
Quy trình thiết kế khuôn ép phun bao gồm việc tính toán số lòng khuôn, bố trí hệ thống kênh dẫn, và mô phỏng quá trình điền đầy nhựa. Phần mềm MolDex3D được sử dụng để phân tích dòng chảy nhựa, đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng cao.
3.2 Thiết kế khuôn đúc cao su
Khuôn đúc cao su được thiết kế để sản xuất nút bảo hộ từ cao su silicone. Quy trình bao gồm tính toán lực ép, thiết kế rãnh bavia, và lựa chọn kiểu khuôn phù hợp. Kết quả là sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật và có khả năng tái sử dụng cao.
IV. Kết quả và đánh giá
Sau quá trình thiết kế và ép thử, nút bảo hộ từ nhựa PA6 30%GF và cao su silicone đã được đánh giá trên linh kiện thực tế. Kết quả cho thấy sản phẩm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, bảo vệ hiệu quả các vị trí lắp ráp khỏi sơn và va đập. Đề tài đã thành công trong việc tạo ra bộ khuôn bảo hộ hoàn chỉnh, mang lại giá trị thiết thực cho công ty GPMI.
4.1 Đánh giá sản phẩm
Nút bảo hộ được đánh giá dựa trên khả năng bảo vệ linh kiện, độ chính xác khi lắp ráp, và khả năng chịu lực. Kết quả cho thấy sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật và có khả năng ứng dụng cao trong thực tế.
4.2 Hướng phát triển
Đề tài mở ra hướng phát triển mới trong việc ứng dụng công nghệ ép phun và khuôn mẫu để sản xuất các sản phẩm bảo vệ linh kiện. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa quy trình sản xuất và mở rộng ứng dụng cho các ngành công nghiệp khác.
