Thiết kế và chế tạo bộ khuôn ép nhựa cho sản phẩm bàn chải đánh răng tại Công ty Cơ khí Duy Khánh

• Tác giả: Huỳnh Tấn Cường
• Người hướng dẫn: ThS. Dương Thị Vân Anh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí
• Đề tài: Thiết kế và chế tạo bộ khuôn ép nhựa sản phẩm bàn chải đánh răng tại Công ty Cơ khí Duy Khánh
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 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
• 1.3. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 1.5. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 1.6. Phương pháp nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 2.1. Tổng quan về công nghệ ép phun
• 2.2. Tổng quan về vật liệu nhựa
• 2.3. Tổng quan về khuôn ép phun
• 2.4. Các loại khuôn ép sản phẩm nhựa
• 2.5. Một số sản phẩm khuôn ép nhựa bàn chải đánh răng
• 2.5.1. Khuôn ép nhựa cán bàn chải đánh răng bằng khuôn 2 tấm
• 2.5.2. Khuôn ép nhựa cán bàn chải đánh răng có bàn xoay
• 2.6. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài
• 2.6.1. Nghiên cứu trong nước
• 2.6.2. Nghiên cứu ngoài nước
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Tìm hiểu về thị trường
• 3.2. Vật liệu dùng để làm bàn chải đánh răng
• 3.3. Ứng dụng của bàn chải đánh răng
• 4. CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ MÔ PHỎNG
• 4.1. Thông tin doanh nghiệp
• 4.1.1. Thông tin về công ty
• 4.1.2. Lĩnh vực kinh doanh
• 4.2. Yêu cầu của đề tài
• 4.3. Phương hướng và giải pháp thực hiện
• 4.3.1. Phương án chọn sản phẩm
• 4.3.2. Phương án chọn loại khuôn
• 4.3.3. Nghiên cứu chọn phương án mở khuôn
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN 2 TẤM
• 5.1. Tính toán thiết kế khuôn
• 5.1.1. Loại khuôn và số lòng khuôn
• 5.1.2. Tính toán kênh dẫn
• 5.1.3. Xác định vị trí miệng phun
• 5.1.4. Hệ thống làm nguội
• 5.1.5. Thiết kế hệ thống đẩy
• 5.1.6. Thiết kế hệ thống thoát khí
• 5.1.7. Thiết kế hệ thống hồi ty tạo lỗ xỏ lông bàn chải
• 5.1.8. Tính chiều dài thanh kéo
• 5.2. Thiết kế sản phẩm
• 5.2.1. Giới thiệu về phần mềm Solidworks 2021
• 5.2.2. Thiết kế sản phẩm sử dụng phần mềm Solidworks 2021
• 5.2.3. Vật liệu, khối lượng và kiểm tra sản phẩm
• 5.2.3.1. Khối lượng và thể tích sản phẩm
• 5.2.3.2. Bề dày sản phẩm
• 5.2.3.3. Hệ số co rút sản phẩm
• 5.2.4. Ứng dụng công cụ Moldex3D R14 Designer & Moldex3D R14
• 5.2.4.1. Phân tích kết quả mô phỏng CAE dựa trên công cụ Moldex3D R14
• 5.2.4.1.1. Quá trình điền đầy (Filling)
• 5.2.4.1.2. Quá trình rỗ khí (Air traps)
• 5.2.4.1.3. Quá trình áp suất (pressure)
• 5.2.4.1.4. Quá trình làm mát (cooling)
• 5.2.5. Thiết kế khuôn bàn chải đánh răng
• 5.2.5.1. Lấy vỏ khuôn tiêu chuẩn Futaba từ thư viện Moldworks
• 5.2.5.2. Các chi tiết lắp ráp các thành phần của bộ khuôn
• 5.2.5.3. Thiết kế các tấm của khuôn
• 5.2.5.4. Kiểm nghiệm bền cho tấm khuôn dương
• 6. CHƯƠNG 6: GIA CÔNG
• 6.1. Thiết kế quy trình công nghệ gia công bộ khuôn
• 6.1.1. Chọn máy gia công
• 6.1.2. Chọn dụng cụ cắt
• 6.2. Lên quy trình công nghệ thực hiện cho các chi tiết
• 6.2.1. Gia công lõi khuôn dương
• 6.2.2. Gia công lõi khuôn âm
• 6.2.3. Gia công tấm áo khuôn âm
• 6.2.4. Gia công tấm áo khuôn dương
• 6.2.5. Gia công tấm Support
• 6.2.6. Gia công tấm lói
• 6.2.7. Gia công tấm gá lói
• 6.2.8. Gia công cốt dẫn hướng
• 6.3. Chuẩn bị quá trình ép
• 6.4. Quy trình lên khuôn ép thử sản phẩm và sửa khuôn
• 6.4.1. Quá trình lên khuôn
• 6.4.2. Sản phẩm sau khi ép lần 1
• 6.4.3. Sản phẩm sau khi ép lần 2
• 6.5. Bảo quản khuôn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Thiết kế khuôn ép nhựa

Phần này tập trung vào quá trình thiết kế khuôn ép nhựa cho sản phẩm bàn chải đánh răng. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phần mềm Solidworks 2021 để tạo mô hình 3D, bao gồm các bước như tạo biên dạng surface, thiết kế đầu bàn chải, và tạo lỗ cắm sợi. Khuôn ép nhựa được thiết kế với hệ thống kênh dẫn, miệng phun, và hệ thống làm nguội để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Phần mềm Moldex3D R14 được sử dụng để mô phỏng quá trình ép phun, kiểm tra khuyết tật như rỗ khí và phân bố áp suất. Kết quả mô phỏng giúp tối ưu hóa thiết kế khuôn, đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật.

1.1. Thiết kế sản phẩm

Sử dụng phần mềm Solidworks 2021, nhóm đã thiết kế mô hình 3D của bàn chải đánh răng. Quá trình bao gồm tạo biên dạng surface, thiết kế đầu bàn chải, và tạo lỗ cắm sợi. Thiết kế khuôn mẫu được thực hiện với độ chính xác cao, đảm bảo sản phẩm có hình dạng và kích thước phù hợp với yêu cầu thị trường.

1.2. Mô phỏng quá trình ép phun

Phần mềm Moldex3D R14 được sử dụng để mô phỏng quá trình ép phun. Các yếu tố như quá trình điền đầy, rỗ khí, áp suất, và làm nguội được phân tích chi tiết. Kết quả mô phỏng giúp nhóm tối ưu hóa thiết kế khuôn, giảm thiểu khuyết tật và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

II. Chế tạo khuôn ép nhựa

Quá trình chế tạo khuôn ép nhựa được thực hiện tại Công ty Cơ khí Duy Khánh. Nhóm đã sử dụng các máy gia công CNC và EDM để tạo ra các chi tiết của khuôn, bao gồm lõi khuôn, tấm áo khuôn, và hệ thống đẩy. Quy trình gia công được thực hiện với độ chính xác cao, đảm bảo các chi tiết khuôn đạt yêu cầu kỹ thuật. Sau khi gia công, các chi tiết được lắp ráp thành bộ khuôn hoàn chỉnh. Quá trình ép thử được thực hiện để kiểm tra chất lượng sản phẩm, và các điều chỉnh được thực hiện để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn.

2.1. Gia công chi tiết khuôn

Các chi tiết của khuôn được gia công bằng máy CNC và EDM. Quy trình bao gồm gia công lõi khuôn, tấm áo khuôn, và hệ thống đẩy. Chế tạo khuôn mẫu được thực hiện với độ chính xác cao, đảm bảo các chi tiết khuôn đạt yêu cầu kỹ thuật.

2.2. Lắp ráp và ép thử

Sau khi gia công, các chi tiết được lắp ráp thành bộ khuôn hoàn chỉnh. Quá trình ép thử được thực hiện để kiểm tra chất lượng sản phẩm. Các điều chỉnh được thực hiện để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn.

III. Ứng dụng và giá trị thực tiễn

Bộ khuôn ép nhựa được thiết kế và chế tạo tại Công ty Cơ khí Duy Khánh có giá trị thực tiễn cao trong ngành sản xuất bàn chải đánh răng. Sản phẩm được thiết kế với độ chính xác cao, đảm bảo chất lượng và độ bền. Khuôn ép nhựa công nghiệp này có thể được sử dụng để sản xuất hàng loạt, đáp ứng nhu cầu thị trường. Đề tài cũng góp phần nâng cao kỹ năng thiết kế và chế tạo khuôn của sinh viên, tạo tiền đề cho các nghiên cứu và ứng dụng trong tương lai.

3.1. Giá trị trong sản xuất

Bộ khuôn ép nhựa được thiết kế và chế tạo có thể sử dụng để sản xuất hàng loạt bàn chải đánh răng. Sản phẩm đạt chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường.

3.2. Đóng góp cho giáo dục

Đề tài giúp sinh viên nâng cao kỹ năng thiết kế và chế tạo khuôn, tạo tiền đề cho các nghiên cứu và ứng dụng trong tương lai.