Đồ án tốt nghiệp MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH 4 DANH MỤC BẢNG BIỂU 8 LỜI NÓI ĐẦU 10 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP NHỰA VÀ KHUÔN MẪU 11 1 1 Lịch sử phát triển 11 1 1 1 Trên thế giới 11 1 1 2 Tình hình làm khuôn tại Việt Nam 11 1 2 Máy ép nhựa 13 1 2 1 Các loại máy ép nhựa 13 1 2 2 Cấu tạo máy ép nhựa Sumitomo SE180EV – C450 15 1 2 3 Nguyên lý làm việc 21 1 3 Vật liệu đúc 24 1 3 1 Các loại vật liệu 24 1 3 2 Vật liệu sử dụng (PP) 26 1 4 Kết luận 27 CHƯƠNG 2 thiết kế sản phẩm và thiết kế khuô.
MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Chế độ cắt ngun cơng lịng khn Bảng 3.2 Chế độ cắt ngun cơng lịng khn Bảng 3.3 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 4a Bảng 3.4 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 4b Bảng 3.5 Chế độ cắt ngun cơng lịng khn Bảng 3.6 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 5a Bảng 3.7 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 5b Bảng 3.8 Chế độ cắt nguyên công lịng khn Bảng 3.9 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công Bảng 3.10 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công Bảng 3.11 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 7a Bảng 3.12 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 7b Bảng 3.13 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công Bảng 3.14 Dao Flat - Bảng 3.15 Dao Ball - Bảng 3.16 Dao Ball - Bảng 3.17 Chế độ cắt ngun cơng lịng khn Bảng 3.18 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 10a Bảng 3.19 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 10b Bảng 3.20 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 10c Bảng 3.21 Bảng tra hệ số mũ chế độ cắt nguyên công 10d Bảng 3.22 Chế độ cắt nguyên công lõi khuôn Bảng 3.23 Chế độ cắt nguyên công lõi khuôn Bảng 3.24 Chế độ cắt nguyên công lõi khuôn Bảng 3.25 Chế độ cắt nguyên công lõi khuôn Bảng 3.26 Chế độ cắt nguyên công lõi khuôn Bảng 3.27 Chế độ cắt nguyên công lõi khuôn Bảng 3.28 Chế độ cắt nguyên công lõi khuôn Bảng 3.29 Chế độ cắt nguyên công lõi khuôn Bảng 3.30 Chế độ cắt nguyên công 10 lõi khuôn Bảng 3.31 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Bảng 3.32 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Bảng 3.33 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Bảng 3.34 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Bảng 3.35 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng LỜI NĨI ĐẦU Các sản phẩm khí ngày nhiều có ứng dụng quan trọng đặc biệt sản phẩm tạo từ cơng nghệ tạo hình khn mẫu chiếm tỉ lệ lớn, sản phẩm nhựa từ đơn giản đến phức tạp địi hỏi độ xác cao Điều làm cho ngành cơng nghiệp khn mẫu ngày phát triển Với khuôn kim loại dùng cho gia công ép phun sản phẩm từ nhựa, ta thấy rõ ngày sản phẩm nhựa xuất hầu hết lĩnh vực khoa học kĩ thuật đời sống hàng ngày Trong ngành công nghiệp nhẹ, từ trước tới sử dụng nhiều chi tiết thiết bị chế tạo từ vật liệu Polymer Trong ngành công nghiệp nặng xưa hầu hết chi tiết máy, thiết bị chế tạo từ thép Ngày nay, chi tiết chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn chịu môi trường mà loại thép bị phá hủy, thay thép để chế tạo chi tiết máy làm việc điều kiện nói Trực quan nhất, đời sống hàng ngày, hầu hết vật dụng cần thiết phục vụ cho sống sản phẩm nhựa Với mong muốn có kiến thức ngành công nghiệp quan trọng này, chúng em tiến hành tìm hiểu thực đồ án tốt nghiệp Chuyên đề công nghệ kĩ thuật Cơ khí Tên đồ án: “Nghiên cứu tính tốn, thiết kế khuôn ép nhựa…” Trong thời gian làm Đồ án tốt nghiệp, chúng em cố gắng tận dụng kiến thức học vào thực tế với nỗ lực thân cộng với hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Hoài Sơn Chúng em hoàn thành nhiệm vụ giao với đầy đủ khối lượng thời gian Tuy nhiên kinh nghiệm thời gian có hạn nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu xót, em mong thầy mơn bảo giúp chúng em hoàn thiện đồ án Cuối với lịng thành kính biết ơn sâu sắc em xin bày tỏ lời cảm ơn thầy Nguyễn Hồi Sơn, thầy tận tình dạy cho chúng em thời gian làm đồ án vừa qua CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP NHỰA VÀ KHUÔN MẪU 1.1 Lịch sử phát triển 1.1.1 Trên giới Ngành khuôn nhựa giới đời phát triển từ lâu đời, từ nhu cầu cần thiết người sản phẩm làm từ vật liệu nhựa, đồ dùng nhựa (cốc nhựa, chậu, ghế…), vỏ thiết bị máy móc làm nhựa (xe, máy, quạt…) Ở đất nước phát triển tiên tiến Mỹ, Nhật, Trung Quốc, Hàn Quốc ứng dụng tiến công nghệ từ lâu không cho ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu mà cho tất lĩnh vực khác Họ hình thành tổ hợp sản xuất chất lượng cao thiết kế chế tạo khuôn dập nóng, dập nguội, khn đúc áp lực, khn dập tự động, Chuyên cung cấp dịch vụ nhiệt luyện cho công ty chế tạo khuôn khác, thiết kế chi tiết tiêu chuẩn để phục vụ trình chế tạo khn mẫu khối khn, lị so, trụ dẫn, cao su ép nhãn, đế khuôn, Tất đạt tiêu chuẩn độ xác cao Ngồi ra, họ cịn cung cấp phần mềm sử dụng sản xuất khuôn mẫu CAE, CAD, CAM,… Những mơ hình đại, tiên tiến giúp q trình sản xuất tự động hóa, ứng dụng CNC để nâng cao hiệu suất chất lượng sản phẩm để xuất khắp giới 1.1.2 Tình hình làm khn Việt Nam Hiện cơng việc làm khn Việt Nam cịn nhiều ngun cơng mà người cơng nhân cịn phải thực thơ sơ ví dụ ngun cơng mài bóng thường người làm khuôn dùng loại bột cứng (bột kim cương, bột ơxít nhơm…) trà sát vải nguyên công thường nhiều thời gian làm giảm suất làm khuôn làm tăng giá thành khuôn Như ngành công nghiệp khuôn mẫu nước ta thời gian gần phát triển mạnh so với giới cịn non trẻ tiếp cận dần với tốc độ phát triển ngành công nghiệp giới Các phần mềm đưa vào Việt Nam năm gần tạo quan tâm thu hút nhiều công ty, doanh nghiệp lớn nhỏ ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực, đặc biệt công nghệ chế tạo khuôn mẫu Trang bị máy công cụ gia công điều khiển số CNC để chế tạo khuôn mẫu phục vụ cho sở ngày phổ biến doanh nghiệp Đặc biệt doanh nghiệp miền Bắc kể đến cơng ty Viện tiếp cận sớm với máy CNC chế tạo khuôn mẫu như: Viện IMI, Công ty HAMECO, VINASHIOKI,… song sản phẩm họ mức đơn giản, chất lượng thấp, tuổi thọ ngắn Kĩ thuật CAD/CAM có vai trị đặc biệt quan trọng việc thiết kế chế tạo khuôn mẫu phức tạp có độ xác cao Rất nhiều cơng ty kim khí Thăng Long, nhựa Hà Nội, Hoà Phát, HAMECO… Đã đầu tư vào phần mềm CAD/CAM như: Solidworks, CATIA, Cimatron, Pro/E, MasterCam… Sản xuất Cơng ty có đóng góp lớn hệ phần mềm tích hợp CAD/CAM Hiện hầu hết trường đại học, cao đẳng đưa vào giảng dạy môn học CAD/CAM-CNC với kiến thức cập nhật thường xuyên trường ĐHBK Hà Nội, trường ĐH Công Nghiệp Hà Nội, Trường cao đẳng sư phạm Hưng Yên,…Vì vậy, sinh viên theo học Cơ khí sớm tiếp cận với kiến thức mới, máy móc đại liên quan q trình học tập Chính tình hình phát triển sản xuất khuôn mẫu mà chúng em mạnh dạn tìm hiểu nghiên cứu đề tài thiết kế gia công khuôn ứng dụng phần mềm CAD/CAM/CAE để phục vụ cho tốc độ phát triển cao ngành công nghiệp khuôn ép phun Việt Nam 1.2Máy ép nhựa 1.2.1 Các loại máy ép nhựa Máy phun nhựa thẳng đứng Hình 1.1 Máy phun nhựa thẳng đứng Máy phun nhựa nằm ngang Hình 1.2 Máy phun nhựa nằm ngang Máy phun nhựa thủy lực Máy ép nhựa kìm khn thủy lực loại máy ép nhựa dùng hệ thống thủy lực để mở khn đóng khn trì lực kẹp Hệ thống thủy lực làm cho trục vít quay, chuyển động tới lui tạo lực cho chốt đẩy…Hệ thống bao gồm: bơm, van, motor, đường ống đẫn thùng chứa dầu,… Hình 1.3 Máy ép nhựa thủy lực Máy phun nhựa điện Máy ép nhựa điện dòng máy ép nhựa sử dụng động Servo để điều chỉnh mở khuôn, đóng khn kìm khn, đẩy chốt lói Một số máy trang bị động servo để điều kiển chuyển động tới lui trục vít… Theo biết loại máy ép nhựa điện có mặt thi trường vào khoảng năm 2005 Nhật Bản Hình 1.4 Máy ép nhựa thủy lực 1.2.2 Cấu tạo máy ép nhựa Sumitomo SE180EV – C450 1.2.2.1 Hệ thống hỗ trợ ép phun Hình 1.5 Các phần hệ thống hỗ trợ ép phun + + + + Thân máy Hệ thống thủy lực Hệ thống điện Hệ thống làm nguội a Thân máy Là hệ thống liên kết giữ hệ thống phận máy lại với làm cho máy hoạt hoạt động ổn định chắn b Hệ thống thủy lực Cung cấp lực để đóng mở khn tạo trì lực kẹp làm cho trục vít quay chuyển động tới lui tạo lực cho chốt đẩy trượt lõi mặt bên Hệ thống bao gồm: bơm, van, motor, đường ống đẫn thùng chứa dầu,… c Hệ thống điện Cung cấp điện cho motor điện hệ thống điều khiển nhiệt cho khoang chứa nhựa thơng qua vịng nhiệt (heater band) đảm bảo tồn hệ thống hoạt động ổn định thơng qua hệ thống dây dẫn tủ điều khiển (electric power cabinet) Hình 3.43 Khỏa mặt đầu Định vị kẹp chặt chi tiết mâm cặp chấu tự định tâm Chiều sâu cắt : mm Lượng chạy dao s= 0,8 (mm/ vòng ) Bảng 5.72 [4] Tốc độ cắt : V=60 (m/ phút ) Bảng 5.74 [4] Số vịng quay trục : = = 530 (vòng/phút) Chọn theo máy : = 160 v/ph + Số vịng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 Bảng 3.31 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Khỏa mặt 1K62 BK6 60 530 0.8 Máy Dao V N S t (m/ph (v/ph) (mm/vg) (mm) đầu STT Bước ) 3.3.2.3 Nguyên công 3: Khoan lỗ Ø18 Sơ đồ nguyên công: Hình 3.44 Khoan lỗ Ø18 Định vị kẹp chặt chi tiết mâm cặp chấu tự định tâm Chiều sâu cắt : mm Lượng chạy dao s= 260 (mm/ph) Bảng 5.72 [4] Tốc độ cắt : V=0.3 (m/vg) Bảng 5.74 [4] Số vịng quay trục : (vòng/phút) Chọn theo máy : = 125 v/ph + Số vịng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 Bảng 3.32 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Khoan lỗ 1K62 BK6 0.3 315 260 Máy Dao V N S t (m/vg) (v/ph) (mm/ph) (mm) Ø18 STT 3.3.2.4 Bước Nguyên cơng 4: Tiện lỗ Ø21 Sơ đồ ngun cơng: Hình 3.45 Tiện lỗ Ø21 Định vị kẹp chặt chi tiết mâm cặp chấu tự định tâm * Tiện thơ ngồi + Chiều sâu cắt : t= mm + Lượng chạy dao s = 0.8 (mm/vòng ) Bảng 5.60 [4] + Tốc độ cắt : V= 90 (m/phút ) Bảng 5.64 [4] + Số vịng quay trục : = = 1364.9 (vòng/phút) Chọn theo máy : = 315 v/ph + Số vịng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 * Tiện tinh Chiều sâu cắt : 0,5 mm Lượng chạy dao s = 0,18 (mm/ vòng ) Bảng 5.62 [4] Tốc độ cắt : V=ed (m/phút ) Bảng 5.64 [4] Số vịng quay trục : = = 2120 (vòng/phút) Chọn theo máy : = 630 v/ph + Số vịng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 Bảng 3.33 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Tiện 1K62 BK6 140 2120 0.18 0.5 tinh Tiện thô 1K62 BK6 90 1365 0.8 STT Bước Máy Dao V N S t (m/ph) (v/ph) (mm/vg) (mm) 3.3.2.5 Nguyên công 5: Tiện lỗ Ø28, Ø32, vát mép C1 Sơ đồ nguyên công: Hình 3.46 Tiện lỗ Ø28, Ø32, vát mép C1 * Tiện thơ ngồi + Chiều sâu cắt : t= mm + Lượng chạy dao s = 0.8 (mm/vòng ) Bảng 5.60 [4] + Tốc độ cắt : V= 90 (m/phút ) Bảng 5.64 [4] + Số vịng quay trục : = = 1364.9 (vòng/phút) Chọn theo máy : = 315 v/ph + Số vịng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 * Tiện tinh Chiều sâu cắt : 0,5 mm Lượng chạy dao s = 0,18 (mm/ vòng ) Bảng 5.62 [4] Tốc độ cắt : V=ed (m/phút ) Bảng 5.64 [4] Số vịng quay trục : = = 2120 (vòng/phút) Chọn theo máy : = 630 v/ph + Số vịng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 * Vát mép Theo kinh nghiệm, ta lấy theo chế độ cắt nguyên công khỏa mặt đầu Bảng 3.34 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Vát 1K62 BK6 98 630 0.6 1K62 BK6 140 2120 0.18 0.5 1K62 BK6 90 1365 0.8 Máy Dao V N (v/ph) S t (mm/vg) (mm) mép Tiện tinh Tiện thô STT Bước (m/ph) 3.3.2.6 Nguyên công 6: Cắt đứt Sơ đồ ngun cơng: Hình 3.47 Cắt đứt Định vị kẹp chặt chi tiết mâm cặp chấu tự định tâm Chiều sâu cắt : 16mm Lượng chạy dao s= 0,29 (mm/ vòng ) Bảng 5.72 [4] Tốc độ cắt : V=47 (m/ phút ) Bảng 5.74 [4] Số vòng quay trục : = = 468 (vịng/phút) Chọn theo máy : = 160 v/ph + Số vòng trục chính(vg/ph): 12,5; 16; 20; 31,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 Bảng 3.35 Chế độ cắt nguyên công bạc dẫn hướng Cắt dứt 1K62 BK6 47 530 0.29 16 STT Bước Máy Dao V n S t (m/ph) (v/ph) (mm/vg) (mm) 3.3.2.7 Nguyên công 7: Nhiệt luyện Hình 3.48 Sơ đồ ngun cơng nhiệt luyện Nhiệt luyện dòng điện cao tần, chi tiết gá trục gá để tránh làm cong vênh chi tiết nhiệt luyện Tơi dịng điện cao tần, bánh đặt phận cảm cho dòng điện cao tần qua (103 ÷ 106) nhờ lớp bề mặt chi tiết cảm ứng dòng điện để nung nóng nhanh bề mặt chi tiết Sau nung chi tiết làm nguội nước, dung dịch emynxi, ngâm dầu Theo yêu cầu kỹ thuật chiều sâu lớp thấm tơi 2mm , với dịng điện có tần số 104Hz thời gian tơi giây, cịn dịng điện có tần số 3.6 × 105 Hz thời gian tơi giây 3.3.2.8 Nguyên công 8: Kiểm tra Sơ đồ ngun cơng: Hình 3.49 Sơ đồ ngun cơng kiểm tra - Kiểm tra độ đồng tâm mặt đầu mặt đáy