I. Giới thiệu về đề tài Thiết kế khuôn móc treo hồng sấy tại HCMUTE
Đề tài nghiên cứu Thiết kế khuôn cho sản phẩm móc treo hồng sấy (mã số SV2021-154) tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE) tập trung vào việc thiết kế bộ khuôn ép chi tiết nhựa móc treo hồng sấy. Đề tài ứng dụng phần mềm CAD và CAE, giảm chi phí chế thử và tăng độ chính xác hình học bề mặt chi tiết. Thiết kế khuôn này hướng đến khả năng thương mại hóa, phục vụ ngành nông nghiệp. Việc sử dụng công nghệ chế tạo khuôn hiện đại được nhấn mạnh. Nghiên cứu này cũng đóng góp vào việc đào tạo sinh viên về công nghệ ép nhựa, cụ thể là ngành cơ khí HCMUTE.
1.1 Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu
Mục tiêu chính là thiết kế khuôn ép nhựa móc treo hồng sấy, sử dụng phần mềm thiết kế khuôn CAD và CAE. Kết quả thiết kế phục vụ việc xây dựng quỹ đạo chạy dao và chạy thử trên phần mềm, giảm chi phí và tăng độ chính xác. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào thiết kế khuôn ép nhựa, dựa trên lý thuyết và ứng dụng trong sản xuất dụng cụ sấy hồng. Thiết kế khuôn bao gồm khuôn hai tấm, khuôn ba tấm, hoặc khuôn nhiều tầng, tùy thuộc vào tính chất sản phẩm và yêu cầu kỹ thuật. Vật liệu khuôn có thể là nhựa kỹ thuật hoặc thép hợp kim. Quá trình thiết kế khuôn được mô phỏng bằng phần mềm để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất.
1.2 Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu kết hợp phương pháp lý thuyết và thực tiễn. Phương pháp lý thuyết sử dụng kiến thức cơ khí để tính toán kích thước, thiết kế bản vẽ chế tạo chi tiết khuôn móc treo. Phương pháp thực tiễn gồm khảo sát, phân tích và đánh giá mô hình trên phần mềm, gia công chi tiết tại cơ sở sản xuất. Phần mềm thiết kế khuôn như AutoCAD, SolidWorks, hoặc Catia có thể được sử dụng. Phân tích phần tử hữu hạn (CAE) được áp dụng để kiểm tra độ bền và khả năng chịu tải của khuôn móc treo. Mô phỏng quá trình sản xuất giúp tối ưu hóa thiết kế và giảm thiểu lỗi.
II. Tổng quan về khuôn ép nhựa và thiết kế khuôn
Đề tài trình bày khái niệm khuôn ép nhựa, phân loại khuôn ép nhựa (khuôn hai tấm, khuôn ba tấm, khuôn nhiều tầng, khuôn có kênh dẫn nóng). Thiết kế khuôn phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, chất lượng và số lượng sản phẩm. Các yếu tố như hệ thống dẫn hướng, hệ thống dẫn nhựa, hệ thống đẩy sản phẩm, hệ thống thoát khí, và hệ thống làm nguội được xem xét kỹ lưỡng. Vật liệu khuôn, chẳng hạn như nhựa kỹ thuật hay thép hợp kim, được lựa chọn dựa trên tính chất sản phẩm và yêu cầu kỹ thuật. Tiêu chuẩn thiết kế khuôn cần tuân thủ để đảm bảo chất lượng và độ bền.
2.1 Phân tích các loại khuôn
Đề tài phân tích ưu điểm, nhược điểm của từng loại khuôn: khuôn hai tấm, khuôn ba tấm, khuôn nhiều tầng, và khuôn có kênh dẫn nóng. Việc lựa chọn loại khuôn phù hợp phụ thuộc vào độ phức tạp của sản phẩm, số lượng sản phẩm cần sản xuất, và ngân sách. Chi phí thiết kế khuôn và giá thành sản xuất móc treo là những yếu tố cần cân nhắc. Thiết kế khuôn cần đảm bảo tính kinh tế và hiệu quả sản xuất. Sản xuất móc treo cần đạt tiêu chuẩn chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường.
2.2 Vật liệu khuôn và gia công khuôn
Đề tài nghiên cứu lựa chọn vật liệu khuôn thích hợp, cân nhắc các yếu tố như độ bền, khả năng chịu nhiệt, chi phí. Nhựa kỹ thuật và thép hợp kim là hai lựa chọn phổ biến. Gia công khuôn được thực hiện bằng các phương pháp hiện đại như gia công CNC. Chế tạo khuôn đòi hỏi độ chính xác cao để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Quá trình gia công khuôn cần được kiểm soát chặt chẽ để tránh lỗi và đảm bảo an toàn. Chi phí gia công khuôn là một yếu tố quan trọng cần xem xét trong quá trình thiết kế.
III. Kết quả thiết kế khuôn móc treo hồng sấy và ứng dụng
Kết quả nghiên cứu bao gồm bản vẽ thiết kế khuôn hoàn chỉnh, mô phỏng quá trình ép phun bằng phần mềm Moldex3D. Thiết kế khuôn tối ưu hóa quá trình sản xuất, giảm thiểu lỗi và tăng năng suất. Mô phỏng quá trình điền đầy nhựa giúp dự đoán và khắc phục các vấn đề kỹ thuật. Đề tài đánh giá hiệu quả kinh tế của thiết kế khuôn, tính toán chi phí thiết kế khuôn và giá thành sản xuất móc treo. Ứng dụng thiết kế khuôn trong sản xuất thực tế góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
3.1 Kết quả thiết kế và mô phỏng
Đề tài trình bày chi tiết kết quả thiết kế khuôn, bao gồm hình ảnh, bản vẽ kỹ thuật. Mô phỏng quá trình ép phun bằng phần mềm Moldex3D giúp đánh giá hiệu quả thiết kế khuôn. Phân tích CAE được sử dụng để kiểm tra độ bền và khả năng chịu tải của khuôn. Kết quả mô phỏng được phân tích để tối ưu hóa thiết kế khuôn, đảm bảo chất lượng sản phẩm. Hệ số co rút của sản phẩm được tính toán để đảm bảo kích thước chính xác.
3.2 Ứng dụng thực tiễn và đóng góp
Thiết kế khuôn móc treo hồng sấy có thể được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp. Thiết kế khuôn này giúp tăng năng suất, giảm chi phí, và nâng cao chất lượng sản phẩm. Đề tài đóng góp vào việc phát triển công nghệ chế tạo khuôn tại Việt Nam. Nghiên cứu này cũng cung cấp tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ chế tạo khuôn. Móc treo hồng sấy được sản xuất với giá thành thấp, tạo điều kiện thuận lợi cho người nông dân.
