CHƯƠNG I. Lý do chọn đề tài. Mục tiêu đề tài. Giới hạn đề tài.
Phương pháp nghiên cứu và kế hoạch thực hiện. Phương pháp nghiên cứu. Kế hoạch thực hiện. Giới thiệu công nghệ ép phun.
Khái niệm về công nghệ ép phun. Chu trình ép phun. Khả năng công nghệ. Tổng quan về máy ép phun.
Hệ thống kẹp. Hệ thống hỗ trợ ép phun. Hệ thống phun. 8 viii do an 2.
Hệ thống khuôn. Hệ thống điều khiển. Tổng quan về khuôn ép nhựa. Khái niệm chung về khuôn ép nhựa.
Kết cấu chung của một bộ khuôn. Phân loại khuôn ép phun. Khuôn hai tấm. Khuôn ba tấm.
Khuôn nhiều tầng. Khuôn có kênh dẫn nóng. Tổng quan về một số loại nhựa .16 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ BỘ KHUÔN BẰNG PHẦN MỀM CREO. Khảo sát một số sản phẩm quà lưu niệm và chọn sản phẩm làm đề tài.
Thiết kế sản phẩm. Bố trí bộ sản phẩm trên khuôn. Tính toán thiết kế các chi tiết. Thiết kế hệ thống kênh dẫn.
Hệ thống làm nguội. Hệ thống thoát khí. Hệ thống dẫn hướng. Phân tích CAE.
Tìm vị trí cổng vào nhựa. Phân tích dòng chảy nhựa .73 ix do an CHƯƠNG 4. GIA CÔNG, LẮP RÁP HOÀN CHỈNH BỘ KHUÔN VÀ TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM ÉP. Gia công khuôn.
Gia công tấm đẩy. Gia công tấm giữ. Gia công tâm kẹp dưới. Gia công tấm kẹp trên.
Gia công khuôn âm. Gia công khuôn dương. Quá trình làm nguội. Đánh bóng bộ khuôn.
Bộ khuôn hoàn chỉnh sau khi gia công. Quá trình ép thử. Khuyết tật trên sản phẩm. Đánh giá và biện pháp khắc phục các lỗi có trên sản phẩm.
Đường hàn và rỗ khí. Không điền đầy. Vết nứt bề mặt. Điều chỉnh thông số phần mềm và thông số phần cứng (sửa khuôn).
Điều chỉnh thông số phần mềm. Điều chỉnh thông số phần cứng. 114 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. Kết quả đạt được sau khi làm đồ án.
Hướng phát triển trong tương lai. 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO .120 x do an DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT PP: Polypropylen. ABS: Ayrylonitrile Butadiene Styrene. CAE: Computer Aided Engineering.
tk: Nhiệt độ khuôn. Tn: Nhiệt độ nhựa. CNC: Computer Numerical Control xi do an DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Kế hoạch thực hiện đồ án.1: Hệ số co rút một số loại nhựa.1: Phương án bố trí bộ sản phẩm.2: Đường kính kênh dẫn theo độ dài của kênh dẫn và bề dày sản phẩm.3: Chiều sâu rãnh thoát khí đối với các loại nhựa khác nhau.4: Kích thước chốt đẩy chuẩn FUTABA.5: Kích thước của lò xo theo chuẩn FUTABA.57 xii do an DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Quy mô ngành công nghiệp nhựa Việt Nam.1: Cấu tạo máy ép phun.2: Hệ thống kẹp.3: Khi mở khuôn.4: Khi đóng khuôn.5: Hệ thống hỗ trợ ép phun.6: Hệ thống thủy lực.7: Hệ thống điện.8: Hệ thống làm nguội.9: Hệ thống phun.10: Bộ hồi tự hở.12: Hệ thống điều khiển.13: Hai tấm khuôn dương và khuôn âm.14: Các chi tiết cơ bản trong một bộ khuôn.15: Khuôn 2 tấm cở bản.17: Khuôn nhiều tầng.18: Hệ thống kênh dẫn nóng.1: Một số sản phẩm quà lưu niệm.2: Các sản phẩm thiết kế.3: Bộ sản phẩm.5: Tạo file thiết kế trong Creo.10: Biên dạng cần extrude.11: Khối sau khi extrude.12: Hình tòa nhà trung tâm.13: Sketch tên trường.14: Offset biên dạng xuống mặt phẳng.16: Tạo file thiết kế.18: Hình sau khi extrude.19: Tạo mặt phẳng.20: Mặt phẳng sau khi tạo bằng lênh Fill.21: Merge hai mặt phẳng.26 xiii do an Hình 3.22: Tạo độ dày cho khối bằng lệnh Thichken.25: Extrude bề dày cho đế.27: Tạo góc bo bằng lệnh Round.29: Tạo hốc hình chữ nhật.30: Bo các cạnh tấm đế bằng lệnh Round.31: Tạo gân tăng cứng.32: Tảng đá khoa cơ khí máy.33: Biên dạng tảng đá.34: Thiết kế Freestyle.35: Vẽ sketch chữ.36: Offset biên dạng xuống bề mặt sản phẩm.38: Tạo extrude khối insert.39: Tạo góc nghiêng cho khối insert.40: Extrude chân insert.41: Cắt các rãnh trên insert bằng Extrdue cut.42: Tạo các mặt nghiêng bằng lệnh Draft.43: Đục lỗ đặt chốt đẩy trên insert.44: Đục lỗ bắt vít trên insert.45: Phương án bố trí thứ nhất.46: Phương án bố trí thứ hai.47: Phương án bố trí thứ 3 .48: Tạo file tách khuôn.49: Bộ sản phẩm trong môi trường tách khuôn.51: Mặt phân khuôn.52: Hai nữa khuôn.53: Hai tấm khuôn.54: Kích thước kênh dẫn trên tấm Cavity.55: Kích thước kênh dẫn trên tấm Core.56: Kích thước cuống phun.57: Chuẩn khuôn FUTABA.58: Kích thước tiêu chuẩn của vít lục giác.59: Cấu tạo hệ thống kênh dẫn nguội.60: Các kích thước tiêu chuẩn của cuống phun.61: Các kích thước tiêu chuẩn FUTABA của bạc cuống phun.62: Kênh dẫn có tiết diện tròn.63: Miệng phun kiểu cạnh.64: Biểu đồ thời gian làm nguội trong một chu kỳ ép phun. 48 xiv do an Hình 3.65: Kích thước kênh làm nguội cho thiết kế.67: Các kích thước của hệ thống thoát khí trên mặt phân khuôn.68: Rãnh thoát khí.69: Chốt đẩy chuẩn FUTABA.70: Các chốt đẩy của khối insert.71: Các chốt đẩy của cục đá.72: Các chốt đẩy của tấm đế.73: Hình chiếu chốt giật đuôi keo kiểu chữ Z.79: Tạo file mô phỏng trong Moldflow 2012.80: Chia lưới cho sản phẩm.81: Tìm vị trí cổng vào nhựa tốt nhất trên cục đá.82: Tìm vị trí cổng vào nhựa tốt nhất trên đế.83: Tìm vị trí cổng vào nhựa tốt nhất trên tấm đế.84: Bố trí cổng vào nhựa bên hông sản phẩm .85: Bố trí tại vị trí miệng phun tối ưu.91: Bố trí miệng phun bên hông sản phẩm.92: Bố trí tại vị trí miệng phun tốt nhất.93: Áp suất phun lớn nhất.98: Bố trí miệng phun bên hông sản phẩm.99: Bố trí tại vị trí miệng phun tối ưu.100: Áp suất lớn nhất.101: Thời gian điền đầy.102: Nhiệt độ trên bề mặt.102: Thông số nhựa Polyfort FIPP MKF 4025.105: Chia lưới bộ sản phẩm.106: Cài đặt thông số ép.107: Áp suất lớn nhất.108: Chỉnh áp suất phun.109: Áp suất lớn nhất.110: Áp suất lớn nhất.111: Thời gian điền đầy.112: Nhiệt độ trên bề mặt.113: Áp suất lớn nhất.114: Nhiệt độ trên bề mặt.115: Thời gian điền đầy.116: Nhiệt độ trên bề mặt.117: Áp suất lớn nhất.118: Thời gian điền đầy.119: Thời gian điền đầy .120: Thời gian điền đầy.82 xv do an Hình 3.121: Áp suất lớn nhất.122: Nhiệt độ trên bề mặt.123: Thời gian điền đầy.124: Áp suất lớn nhất.125: Nhiệt độ trên bề mặt.1: Gối đỡ sau khi gia công.2: Tấm đẩy sau khi gia công.3: Tấm giữ sau khi gia công.5: Tấm kẹp trên sau khi gia công.6: Tấm khuôn âm – mặt lòng khuôn sau khi gia công.7: Tấm khuôn dương sau khi gia công.15: Lắp bạc dẫn hướng vào tấm khuôn âm.16: Lắp tấm kẹp trên và tấm khuôn âm.17: Xiết chặt tấm kẹp trên vào tấm khuôn âm.18: Lắp bạc cuống phun.19: Lắp vòng định vị.20: Xiết chặt vòng định vị .21: Lắp insert vào tấm khuôn dương.22: Xiết chặt insert.23: Lắp chốt dẫn hướng.24: Lắp cùng lúc tấm giữ, chốt hồi và lò xo vào khuôn dương.25: Lắp các chốt đẩy và chốt giựt đuôi keo.26: Lắp tấm đẩy vào tấm giữ.28: Lắp tấm kẹp trên và xiết chặt bằng 4 vít M12.30: Bộ khuôn sau khi lắp xong.31: Bộ khuôn hoàn chỉnh.33: Bộ khuôn được gá lên máy ép.34: Bộ sản phẩm ép bằng nhựa PP.35: Bộ sản phẩm ép bằng 50% bột đá + 50% nhựa PP.36: Bộ sản phẩm ép bằng 50% bột gỗ + 50% nhựa PP.37: Bộ sản phẩm được ép bằng 5% hạt tạo màu + 95% nhựa PP.38: Lỗi xì ba via trên sản phẩm.39: Lỗi đường hàn và rỗ khí.109 xvi do an Hình 4.40: Lỗi cong vênh.42: Lỗi không điền đầy.43: Lỗi vết nứt bề mặt.44: Lỗi cháy đen.45: Thiết lập thông số ép.46: Sản phẩm sau khi ép.47: Sản phẩm hỗn hợp 2 màu xanh và đen.48: Sản phẩm sau khi ép nhiều màu khác nhau.49: Sửa chiều sâu miệng phun.50: Sửa rãnh thoát thí.51: Bộ sản phẩm sau khi sửa khuôn.52: Khối lượng sản phẩm 60% bột đá + 40% nhựa PP.53: Khối lượng sản phẩm 55% bột đá + 45% nhựa PP.55: Sản phẩm ép hàng loạt.56: Sản phẩm hoàn chỉnh.117 xvii do an do an CHƯƠNG I.
Đặt vấn đề Ngày nay, các sản phẩm làm từ nhựa là một phần không thể thiếu trong đời sống con người. Có thể thấy rất nhiều sản phẩm nhựa xung quanh chúng ta, từ những sản phẩm đơn giản như chai nước, vỏ viết, thau, chén… cho đến những sản phẩm cao cấp, tinh xảo như: vỏ điện thoại di động, các tiết trên xe gắn máy, ô tô, dụng cụ y tế… đều được làm từ nhựa. Các sản phẩm này có màu sắc và hình dáng đa dạng làm cuộc sống chúng ta thêm tươi đẹp và tiện nghi hơn. Nhựa có tính chất đặc trưng như: nhẹ, dẻo dai, bền, dễ tái chế, giá thành rẻ, không phản ứng hóa học với không khí ở điều kiện bình thường… Chính vì vậy nhựa đã dần thay thế các loại vật liệu truyền thống như: sắt, nhôm, đồng.
Bên cạnh đó, ngành công nghệ ép phun ngày càng phát triển, tạo ra được các sản có hình dạng phức tạp, màu sắc đa dạng. Do đó, trong tương lai nhu cầu sử dụng vật liệu nhựa sẽ rất lớn.1: Quy mô ngành công nghiệp nhựa Việt Nam. Chính những nhu cầu thị trường rộng lớn đã tạo ra cơ hội cho những doanh nghiệp sản xuất nói chung và đội ngũ kỹ sư thiết kế nói riêng. Tuy nhiên, cơ hội lớn cũng đồng nghĩa với thách thức lớn được đặt ra, đó là làm cách nào để đưa sản phẩm đến được tay người tiêu dùng.
Điều đó đòi hỏi ở sản phẩm không những phải đẹp mắt, chất lượng tốt, giá cả phải chăng mà còn phải có sự độc đáo riêng. Lý do chọn đề tài Với mong muốn tìm hiểu và học hỏi về quá trình chế tạo một bộ khuôn hoàn chỉnh nhóm đã quyết định chọn đề tài “TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HOÀN CHỈNH BỘ KHUÔN ÉP NHỰA SẢN PHẨM QUÀ LƯU NIỆM” cho đồ án này. Đồng thời thông qua đề tài này, nhóm sinh viên thực hiện mong muốn áp dụng những kiến thức đã được học trên ghế nhà trường vào những đề tài thực tế, kiểm 1 do an nghiệm lại những kiến thức bằng chính những thực nghiệm của mình, tạo điều kiện tiếp xúc, lấy kinh nghiệm trước khi ra trường và bắt đầu tham gia sản xuất. Nhóm thực hiện cũng mong muốn góp chút công sức của mình, giúp nhà trường có thêm tài liệu tham khảo về đề tài khuôn mẫu cho những sinh viên khác có nhu cầu tìm hiểu.
Mục tiêu đề tài Thiết kế sản phẩm và bộ khuôn ép nhựa. Chế tạo bộ khuôn và ép thử sản phẩm. Nhiệm vụ Tìm hiểu công nghệ ép phun. Thiết kế và tách khuôn sản phẩm bằng phần mềm Creo parametric 5.
Thiết kế và lắp ráp hoàn chỉnh kết cấu bằng EMX. Tính toán quá trình điền đầy lòng khuôn và quá trình làm nguội bằng phần mềm Moldflow 2012.