I. Giới thiệu tổng quan về thiết kế khuôn ép nhựa rau câu 200mm tại HCMUTE
Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa sản phẩm khuôn rau câu 200mm" thực hiện tại HCMUTE tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một khuôn ép nhựa cho sản phẩm khuôn rau câu có kích thước 200mm. Đồ án này phản ánh sự ứng dụng của kiến thức thiết kế khuôn ép nhựa và công nghệ chế tạo máy được giảng dạy tại trường. Thiết kế khuôn nhựa được thực hiện trên phần mềm chuyên dụng, sau đó được phân tích bằng phần mềm Moldflow Insight 2016 để tối ưu hóa quy trình ép phun. Việc lựa chọn vật liệu khuôn ép nhựa cũng được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng sản phẩm và tính kinh tế. Đồ án nhấn mạnh vào việc kiểm tra chất lượng sản phẩm sau khi ép thử, nhằm đánh giá hiệu quả của thiết kế và quá trình chế tạo. Các vấn đề về gia công khuôn ép nhựa, lắp ráp khuôn, và quá trình ép phun được trình bày chi tiết.
1.1 Xác định nhu cầu và mục tiêu
Đồ án hướng đến giải quyết nhu cầu thị trường về khuôn rau câu chất lượng cao, đáp ứng tiêu chí khuôn rau câu chất lượng cao. Mục tiêu chính là thiết kế và chế tạo một khuôn ép nhựa rau câu có kích thước 200mm, đảm bảo chất lượng sản phẩm ép phun. Thiết kế khuôn ép nhựa rau câu 200mm này phải đáp ứng các yêu cầu về độ chính xác kích thước, độ bền, và tính thẩm mỹ. Việc áp dụng phần mềm thiết kế khuôn và phân tích dòng chảy nhựa nhằm tối ưu hóa thiết kế và giảm thiểu lỗi sản xuất. Các yêu cầu kỹ thuật đối với bộ khuôn được xác định rõ ràng, bao gồm độ chính xác về hình dạng và kích thước, độ cứng, và độ nhẵn bóng của bề mặt. Khuôn rau câu 200mm được thiết kế với tính toán chi tiết về kích thước khuôn rau câu và các yếu tố kỹ thuật khác để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng. Đồ án cũng đề cập đến quy trình thiết kế khuôn ép nhựa, bao gồm các bước từ khái niệm đến thiết kế chi tiết và sản xuất. Khuôn ép nhựa rau câu giá rẻ cũng là một yếu tố được xem xét để đảm bảo tính kinh tế của sản phẩm.
1.2 Phương pháp nghiên cứu và thực hiện
Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp lý thuyết và thực tiễn. Thiết kế khuôn được thực hiện dựa trên kiến thức lý thuyết về khuôn ép nhựa, công nghệ ép phun, và kinh nghiệm thực tế. Phần mềm AutoCAD thiết kế khuôn, Solidworks thiết kế khuôn, hoặc Catia thiết kế khuôn (phụ thuộc vào phần mềm được sử dụng trong đồ án) được sử dụng để tạo mô hình 3D của khuôn. Moldflow Insight 2016 được dùng để phân tích dòng chảy nhựa, dự đoán các lỗi tiềm ẩn và tối ưu hóa thiết kế. Gia công khuôn ép nhựa được thực hiện bằng các phương pháp thích hợp, đảm bảo độ chính xác cao. CNC gia công khuôn có thể được sử dụng nếu có. Lắp ráp khuôn đòi hỏi sự cẩn thận và chính xác để đảm bảo hoạt động trơn tru của khuôn. Cuối cùng, ép thử sản phẩm được tiến hành để kiểm tra hiệu quả của khuôn và chất lượng sản phẩm. Quá trình này bao gồm việc kiểm tra chất lượng khuôn ép nhựa và khuôn ép nhựa rau câu chất lượng cao. Giả cống khuôn ép nhựa cũng có thể được xem xét nếu cần thiết.
II. Phân tích thiết kế khuôn và quá trình sản xuất
Phần này tập trung vào chi tiết thiết kế khuôn, bao gồm lựa chọn vật liệu khuôn ép nhựa, thiết kế các thành phần chính của khuôn như tấm khuôn đực, tấm khuôn cái, hệ thống dẫn hướng, hệ thống đẩy, và hệ thống làm nguội. Mô hình khuôn ép nhựa được xây dựng và phân tích bằng phần mềm. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm như co rút nhựa, áp suất ép phun, và nhiệt độ ép phun được tính toán và mô phỏng. Quá trình sản xuất khuôn ép nhựa được mô tả, bao gồm các bước gia công, lắp ráp, và kiểm tra chất lượng. Thời gian sản xuất khuôn ép nhựa cũng được xem xét.
2.1 Thiết kế chi tiết khuôn
Thiết kế chi tiết khuôn bao gồm việc xác định kiểu khuôn phù hợp với sản phẩm, tính toán hệ số co rút của vật liệu nhựa, thiết kế hệ thống kênh dẫn nhựa, hệ thống dẫn hướng và định vị, bao gồm vòng định vị, chốt dẫn hướng, và bạc dẫn hướng. Hệ thống đẩy và hệ thống làm nguội cũng được thiết kế sao cho hiệu quả. Tấm khuôn đực (core) và tấm khuôn cái (cavity) được thiết kế chính xác để tạo hình sản phẩm. Vật liệu khuôn ép nhựa được lựa chọn dựa trên tính chất cơ học, khả năng chịu nhiệt, và giá thành. Khuôn ép nhựa bền đẹp là một tiêu chí quan trọng. Các bản vẽ kỹ thuật chi tiết được tạo ra, đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình gia công. Khuôn rau câu silicon, khuôn rau câu inox, hay các loại khuôn rau câu hình dạng độc đáo khác có thể được tham khảo để tìm ra giải pháp tối ưu. 200mm khuôn rau câu là kích thước mục tiêu cần đạt được.
2.2 Quá trình sản xuất và kiểm tra
Quá trình sản xuất bao gồm các bước gia công khuôn ép nhựa, lập trình gia công CNC, đánh bóng khuôn, và lắp ráp khuôn. Các lỗi phát sinh trong quá trình ép được phân tích và đưa ra giải pháp khắc phục. Sản phẩm bị bavia, sản phẩm bị thủng, sản phẩm không điền đầy, và sản phẩm có đường hàn nối là những lỗi thường gặp cần được kiểm soát. Thông số cài đặt ép thực tế được ghi nhận và phân tích để tối ưu hóa quá trình sản xuất. Việc ép thử sản phẩm giúp kiểm tra hiệu quả của khuôn và chất lượng sản phẩm. Giải pháp khuôn ép nhựa an toàn thực phẩm được xem xét để đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Khuôn ép nhựa bện đẹp là mục tiêu của quá trình sản xuất.
III. Kết luận và kiến nghị
Đồ án tổng kết kết quả thiết kế và chế tạo khuôn ép nhựa rau câu 200mm tại HCMUTE. Đánh giá hiệu quả của thiết kế và quá trình sản xuất. Đưa ra các kiến nghị để cải thiện thiết kế và quá trình sản xuất trong tương lai. Nêu bật ứng dụng thực tiễn của đồ án và những đóng góp cho ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu.
3.1 Kết quả đạt được
Đồ án đã hoàn thành việc thiết kế và chế tạo một khuôn ép nhựa rau câu 200mm đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật đặt ra. Quá trình phân tích dòng chảy nhựa bằng Moldflow Insight 2016 giúp tối ưu hóa thiết kế và giảm thiểu lỗi sản xuất. Kết quả ép thử cho thấy sản phẩm đạt chất lượng tốt, đáp ứng yêu cầu về hình dạng, kích thước và độ bóng bề mặt. Giá thành khuôn ép nhựa được tối ưu hóa thông qua việc lựa chọn vật liệu và thiết kế hợp lý. Khuôn ép nhựa rau câu 3D có thể được xem xét để phát triển trong tương lai. In 3D khuôn rau câu có thể là một hướng nghiên cứu mới. Giải pháp khuôn ép nhựa bền đã được chứng minh qua quá trình sử dụng.
3.2 Kiến nghị và hướng phát triển
Để hoàn thiện hơn nữa, có thể nghiên cứu thêm các loại vật liệu khuôn ép nhựa khác để nâng cao chất lượng sản phẩm. Áp dụng các công nghệ tiên tiến hơn trong quá trình gia công, ví dụ như in 3D khuôn rau câu để tăng tốc độ và giảm chi phí sản xuất. Nghiên cứu về khuôn ép nhựa rau câu đa năng để tăng tính linh hoạt. Phát triển các mẫu khuôn rau câu hình dạng độc đáo đáp ứng nhu cầu thị trường. Dịch vụ thiết kế khuôn HCMUTE có thể được phát triển để hỗ trợ các doanh nghiệp. Ngành cơ khí HCMUTE có thể tiếp tục đầu tư vào trang thiết bị để nâng cao chất lượng đào tạo. Công nghệ chế tạo máy HCMUTE có thể được áp dụng vào nhiều lĩnh vực khác.
