Đồ án HCMUTE: Tính toán thiết kế và chế tạo khuôn ép nhựa cho sản phẩm quà lưu niệm

Phần này tập trung vào việc khảo sát thị trường quà lưu niệm nhựa. Cần nghiên cứu xu hướng quà lưu niệm nhựa, bao gồm phân khúc quà lưu niệm nhựa cao cấp và quà lưu niệm nhựa giá rẻ. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sự lựa chọn của người tiêu dùng như thiết kế, chất lượng, giá cả, và tính độc đáo của sản phẩm. Dữ liệu thu thập được từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm quan sát trực tiếp, nghiên cứu tài liệu, và phỏng vấn người tiêu dùng. Mục tiêu là xác định nhu cầu thị trường, xu hướng thiết kế, và các đặc điểm nổi bật của sản phẩm cạnh tranh. Điều này giúp định hướng cho việc thiết kế sản phẩm quà lưu niệm sao cho phù hợp với thị trường mục tiêu. Quà lưu niệm bằng nhựa có tiềm năng lớn, việc hiểu rõ thị trường sẽ giúp thiết kế sản phẩm thành công hơn. Các sản phẩm tương tự cần được phân tích kỹ lưỡng để tìm ra điểm khác biệt.

Phần này chi tiết hoá thiết kế sản phẩm quà lưu niệm. Dựa trên kết quả khảo sát thị trường, thiết kế sản phẩm cụ thể được thực hiện, bao gồm bản vẽ kỹ thuật, mô hình 3D, và mô tả chi tiết các đặc điểm của sản phẩm. Việc chọn lựa vật liệu nhựa (ví dụ nhựa ABS, nhựa PP, nhựa PE, nhựa PVC) cần được cân nhắc kỹ lưỡng dựa trên các tiêu chí: độ bền, tính thẩm mỹ, khả năng gia công, và giá thành. Nhựa ABS thường được ưa chuộng do độ bền cao và khả năng tạo hình tốt. Nhựa PP có tính chất nhẹ, dẻo dai, và dễ tái chế. Nhựa PE và nhựa PVC cũng có những ứng dụng riêng. Thiết kế sản phẩm cần tính đến khả năng sản xuất hàng loạt và tối ưu hoá chi phí. Thiết kế sản phẩm cần cân nhắc các yếu tố kỹ thuật như độ dày thành khuôn, vị trí mối nối, và hệ thống thoát khí để đảm bảo chất lượng sản phẩm sau khi ép.

Phần này trình bày thiết kế khuôn ép nhựa. Sử dụng phần mềm thiết kế khuôn ép nhựa chuyên nghiệp để tạo ra bản vẽ kỹ thuật 2D và 3D của khuôn. Thiết kế khuôn ép nhựa bao gồm các chi tiết: khuôn âm, khuôn dương, hệ thống dẫn hướng, hệ thống đẩy, hệ thống làm nguội, hệ thống thoát khí. Phân tích CAE (Computer Aided Engineering) được thực hiện để mô phỏng quá trình ép nhựa, dự đoán các vấn đề có thể xảy ra như: ép nhựa tiêm, ép nhựa nhiệt dẻo, ép nhựa nhiệt rắn, co rút, biến dạng, và lỗi bề mặt. Thiết kế khuôn ép nhựa cần đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật về độ chính xác, độ bền, và khả năng sản xuất hàng loạt. Khuôn ép nhựa chất lượng cao cần được thiết kế với độ chính xác cao, sử dụng vật liệu chất lượng, và có cấu trúc bền vững. Thiết kế khuôn ép nhựa chính xác là yếu tố quan trọng quyết định chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Phần này mô tả quá trình gia công khuôn ép nhựa. Các chi tiết khuôn được gia công bằng máy CNC hoặc các phương pháp gia công khác. Độ chính xác của gia công khuôn ép nhựa rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Gia công khuôn ép nhựa bao gồm các công đoạn: phay, tiện, khoan, mài, đánh bóng. Sau khi gia công, các chi tiết khuôn được lắp ráp thành một bộ khuôn hoàn chỉnh. Lắp ráp khuôn ép nhựa đòi hỏi sự chính xác và cẩn thận. Kiểm tra chất lượng khuôn ép nhựa được thực hiện sau khi lắp ráp để đảm bảo khuôn hoạt động đúng chức năng. Khuôn ép nhựa bền cần được gia công và lắp ráp cẩn thận. Mấy móc chế tạo khuôn ép nhựa cần được bảo trì định kỳ để đảm bảo hiệu quả làm việc.

Phần này tập trung vào việc ép thử sản phẩm. Sử dụng máy ép nhựa để sản xuất một số lượng sản phẩm mẫu. Các thông số ép như nhiệt độ nhựa (Tn), nhiệt độ khuôn (tk), áp suất ép, tốc độ tiêm, và thời gian giữ áp được ghi nhận. Quá trình ép thử được thực hiện nhiều lần với các điều kiện khác nhau để tìm ra thông số tối ưu. Dữ liệu thu thập được bao gồm: hình ảnh sản phẩm, kích thước sản phẩm, trọng lượng sản phẩm, và các khuyết tật trên sản phẩm (nếu có). Ép nhựa nhiệt dẻo là phương pháp được sử dụng trong đề tài này. Chất lượng sản phẩm được đánh giá dựa trên các tiêu chí khách quan và chủ quan. Việc ghi chép cẩn thận các thông số và kết quả quan sát là rất quan trọng.

Phần này phân tích kết quả ép thử. Các lỗi thường gặp như: đường hàn, rỗ khí, co rút, biến dạng, vết nứt, cháy đen được tìm hiểu nguyên nhân và đề xuất giải pháp khắc phục. Sửa chữa khuôn ép nhựa có thể bao gồm việc điều chỉnh thông số ép, sửa đổi thiết kế khuôn, hoặc thay đổi vật liệu. Kiểm tra chất lượng khuôn ép nhựa cần được thực hiện lại sau khi sửa chữa. Kết luận về hiệu quả của quá trình ép thử và tính khả thi của thiết kế khuôn được đưa ra. Chi phí chế tạo khuôn ép nhựa được xem xét lại. Các đề xuất cho quá trình sản xuất hàng loạt được đưa ra dựa trên kinh nghiệm thu được từ quá trình ép thử. Kết quả ép thử sẽ quyết định tính khả thi của dự án.