Nghiên cứu và thiết kế thiết bị tự động rót nhôm dành cho máy đúc áp lực Yota

• Tác giả: Bùi Minh Đức
• Người hướng dẫn: TS. Võ Xuân Tiến
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo thiết bị tự động rót nhôm cho máy đúc áp lực Yota
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu đề tài
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Hình dáng kết cấu của máy, vật liệu chế tạo
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ THUYẾT
• 2.1. Cơ sở lí thuyết về nhiệt độ của Nhôm
• 2.2. Cở sở lý thuyết về thời gian và vận tốc rót của Nhôm
• 2.3. Cở sở lý thuyết về thời gian rót
• 2.4. Cơ sở về vận tốc rót
• 2.5. Cơ sở lí thuyết về tốc độ nguội của Nhôm
• 2.6. Cơ sở lí thuyết về dòng chảy
• 2.7. Cơ sở lí thuyết khả năng chịu lực và độ bền Nhôm
• 2.7.1. Khả năng chịu lực
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH MÁY
• 3.1. Quá trình lên ý tưởng
• 3.2. Hệ thống dẫn động chính vit me
• 3.3. Cơ cấu rót sử dụng dây đai
• 3.4. Hệ thống điều khiển bằng PLC
• 3.5. Động cơ bước STEP
• 3.6. Thiết kế mô hình 3D và các thông số thiết kế
• 3.7. Tính toán thiết kế Trục vít me
• 3.8. Chọn trục vít ổ bi
• 3.9. Tính lực dọc trục
• 3.10. Tính toán tải trọng (C0 , Ca)
• 3.11. Chọn bán kính trục vít
• 3.12. Tính toán ứng suất tác dụng lên trục vít me
• 3.13. Momen quán tính khối
• 3.14. Mô men phát động
• 3.15. Chọn loại motor
• 3.16. Tính toán thiết kế chọn ổ lăn
• 3.17. Tính toán truyền động đai
• 3.18. Tính toán độ bền máy
• 3.19. Tính toán cấp xung PLC
• 4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
• 4.1. Điều khiển phần cứng
• 4.2. Các phần tử của hệ thống điều khiển
• 4.3. Điều khiển thông qua màn hình cảm ứng
• 4.4. Nguyên lí hoạt động
• 4.5. Điều khiển phần mềm
• 5. CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM
• 5.1. Chế tạo, lắp máy, các hình ảnh thực hiện
• 5.2. Chạy thử nghiệm và kết quả
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Thiết kế thiết bị

Phần này tập trung vào thiết kế thiết bị tự động rót nhôm cho máy đúc áp lực Yota. Các yếu tố chính bao gồm việc lựa chọn vật liệu, tính toán kích thước và cấu trúc của thiết bị. Thiết bị tự động được thiết kế để đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình rót nhôm, giảm thiểu sai sót và tăng hiệu suất sản xuất. Các bộ phận chính như hệ thống truyền động, cơ cấu rót và khung máy được tính toán kỹ lưỡng để đáp ứng yêu cầu kỹ thuật.

1.1. Lựa chọn vật liệu

Vật liệu được chọn phải chịu được nhiệt độ cao và có độ bền cơ học tốt. Nhôm và thép không gỉ là những lựa chọn phổ biến. Thiết bị công nghiệp này cần đảm bảo độ bền và khả năng chống ăn mòn trong môi trường làm việc khắc nghiệt.

1.2. Tính toán kích thước

Kích thước của thiết bị được tính toán dựa trên thể tích nhôm cần rót và tốc độ rót. Hệ thống rót tự động cần đảm bảo dòng chảy ổn định và không gây lãng phí nguyên liệu. Các thông số như đường kính ống rót và chiều cao rót được tối ưu hóa để đạt hiệu quả cao nhất.

II. Chế tạo thiết bị

Quá trình chế tạo thiết bị bao gồm gia công các bộ phận và lắp ráp thành hệ thống hoàn chỉnh. Tự động hóa sản xuất được áp dụng để đảm bảo độ chính xác và đồng bộ trong quá trình chế tạo. Các bộ phận như trục vít me, động cơ bước và hệ thống điều khiển được lắp đặt và kiểm tra kỹ lưỡng.

2.1. Gia công bộ phận

Các bộ phận được gia công bằng máy CNC để đảm bảo độ chính xác cao. Kỹ thuật đúc áp lực được áp dụng để tạo ra các chi tiết phức tạp. Quá trình gia công bao gồm tiện, phay và khoan để tạo hình các bộ phận theo thiết kế.

2.2. Lắp ráp hệ thống

Các bộ phận được lắp ráp thành hệ thống hoàn chỉnh. Hệ thống rót tự động được kiểm tra và hiệu chỉnh để đảm bảo hoạt động ổn định. Quá trình lắp ráp bao gồm việc kết nối các bộ phận cơ khí và điện tử để tạo thành một thiết bị hoàn chỉnh.

III. Ứng dụng thực tế

Thiết bị tự động rót nhôm được ứng dụng trong công nghệ đúc nhôm để tăng hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Máy đúc Yota được trang bị hệ thống rót tự động giúp giảm thiểu sai sót và tăng tốc độ sản xuất. Thiết bị này cũng giúp cải thiện điều kiện làm việc và giảm chi phí sản xuất.

3.1. Tăng hiệu suất sản xuất

Thiết bị rót kim loại tự động giúp tăng tốc độ rót nhôm và giảm thời gian chu kỳ sản xuất. Công nghệ rót tự động đảm bảo độ chính xác cao, giúp sản phẩm đồng đều và ổn định về chất lượng.

3.2. Cải thiện điều kiện làm việc

Việc sử dụng thiết bị tự động giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn lao động và cải thiện môi trường làm việc. Quy trình đúc nhôm được tự động hóa giúp công nhân tránh tiếp xúc trực tiếp với nhôm nóng chảy.