(Đồ án hcmute) thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa mô hình tòa nhà trung tâm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHN ÉP NHỰA MƠ HÌNH TỊA NHÀ TRUNG TÂM GVHD: ThS DƯƠNG THỊ VÂN ANH SVTH: HỒ XUÂN QUANG MSSV: 11144077 PHẠM NGỌC KH MSSV: 12144052 NƠNG BÌNH ÐỊNH MSSV: 12144024 S KL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2016 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BỘ MƠN CƠNG NGHỆ TỰ ĐỘNG -oOo - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHN ÉP NHỰA MƠ HÌNH TỊA NHÀ TRUNG TÂM Giảng viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: THS DƢƠNG THỊ VÂN ANH MSSV HỒ XUÂN QUANG PHẠM NGỌC KH NƠNG BÌNH ĐỊNH Lớp: Khố: 11144077 12144052 12144024 121442 2012 - 2016 Thành phố Hồ Chí Minh, 07/2016 ii an TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Công Nghệ Tự Động NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: THS DƢƠNG THỊ VÂN ANH Sinh viên thực hiện: HỒ XN QUANG MSSV: PHẠM NGỌC KH NƠNG BÌNH ĐỊNH MSSV: MSSV: 11144077 12144052 12144024 THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHN ÉP NHỰA MƠ HÌNH TỊA NHÀ TRUNG TÂM Các số liệu ba ầu: - Thông số kỹ thuật máy ép nhựa SW-120B - Thông số o i vật liệu nhựa - Các công thứ t nh to n v thiết kế khn Nội dung án: - Tìm hiểu vật liệu cơng nghệ ép phun - Thiết kế sản phẩm phần mềm Creo Parametric 3.0 - Mơ dịng chảy nhựa với phần mền Moldflow Insight 2013 - Thiết kế gia cơng khn ép nhựa cho Mơ Hình Tịa Nhà Trung Tâm Các sản phẩm dự kiến: mơ hình tịa nhà trung tâm a án: ộp án: TRƢỞNG BỘ MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên)  Đƣợc phép bảo vệ ………………………………………… iii an LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Thiết kế, chế t o khuôn ép nhựa mơ hình tịa nhà trung tâm - GVHD: Th.s Dƣơng Thị Vân Anh - Họ tên sinh viên: Hồ Xuân Quang - MSSV: 11144077 Lớp: 111441A - Địa sinh viên: 65/14/5, đƣờng số 2, phƣờng Tăng Nhơn Phú B, Quận - Số điện tho i liên l c: 01632052569 - Email: quanghointel@gmail.com - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): - Lời cam kết: “Chúng xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình chúng tơi nghiên cứu thực Chúng không chép từ viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm Ký tên iv an LỜI CẢM ƠN Qua trình thự Đồ n tốt nghiệp, nh m đ họ đƣợ nhiều iến thứ huyên m n ổ h, nh n nhận r nh ng thiếu s t v inh nghiệm thự tế m húng m hƣ , g p phần h ng nhỏ t o nên tự tin ng việ tƣơng i Trƣớ tiên, húng m xin gửi ời ảm ơn đến Nh trƣờng, ho Cơ h – Chế t o m y, ộ m n C ng nghệ Tự động đ t o điều iện ho nh m ho n th nh Đồ n tốt nghiệp thời gi n vừ qu Xin nh gửi ời ảm ơn đến C ThS Dƣơng Thị V n Anh – gi o viên trự tiếp hƣớng dẫn Đồ n đ hƣớng dẫn tận t nh ng nhƣ t o điều iện tốt để húng m thể ho n th nh đồ n tốt nghiệp Xin nh gửi ời ảm ơn đến tất ả thầy ho v ộ m n đ giúp đ húng m qu tr nh ho n thiện đồ n tốt nghiệp Cuối ùng, húng m xin gửi ời tri n đến qu thầy trƣờng ĐH Sƣ ph m Kỹ thuật TP HCM đ tận t nh d y d , hỉ ảo húng m, để húng m đƣợ ng y h m Chúng m xin h n th nh ảm ơn! TP HCM, ng y … th ng … năm 2015 Nhóm sinh viên thực HỒ XN QUANG PHẠM NGỌC KH NƠNG BÌNH ĐỊNH v an TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHN ÉP NHỰA MƠ HÌNH TỊA NHÀ TRUNG TÂM Trong ph t triển ớn m nh h ng ngừng ủ x hội đ i hỏi ng nh ng nghiệp phải t o r đƣợ sản phẩm nh nh, t nh h ng o t o Nên ng nh ng nghệ hu n mẫu đầu đƣợ r đời v ng y ng ph t triển Với mục tiêu vận dụng m n đ học vào thực tế t o lo i sản phẩm thiết thực cho sống, vừa có tính giải trí, vừa rèn luyện mở mang trí não Nên nhóm định chọn đề tài: “Thiết kế, chế tạo khn ép nhựa Mơ hình sản phẩm Tòa nhà Trung tâm” Nh ng nội dung h nh ủ đồ n tốt nghiệp: - Tìm hiểu vật liệu công nghệ ép phun - Sự r đời tòa nhà trung tâm - Thiết kế sản phẩm phần mềm Creo Parametric 3.0 - Mơ dịng chảy nhựa với phần mền Moldflow Insight 2013 - Thiết kế khn hồn chỉnh với phần mềm Expert Moldbase Extension 8.0 - Thiết kế gia công khuôn ép nhựa cho mơ hình tịa nhà trung tâm - Tiến hành lắp ráp khuôn - Ép thử Kết uận: s u hi thự đề nh m húng m đ t h y đƣợc số kinh nghiệm thiết kế, gia công, ng nhƣ qu tr nh phun ép nhựa Điều n y giúp ho nh m thêm tự tin hi ƣớ v o sản xuất thự tế Tuy nhiên sản phẩm đ i hỏi t nh thẩm mỹ o nên h ng thể dùng ty đẩy sản phẩm dẫn đến sản phẩm h r hỏi ng hu n Giải ph p v hƣớng ph t triển: ần thiết ế v hế t o thêm hệ thống gắp sản phẩm tự động ằng nh t y ro ot Nhóm Sinh viên thực Hồ Xn Quang Phạm Ngọc Kh Nơng Bình Định vi an DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CAD CAM CAE CNC EMX Computer Aided Design Computer Aided Manufacturing Computer Aided Engineering Computerized Numerical Control Expert Moldbase Extention vii an MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CAM KẾT .iv LỜI C M ƠN v TÓM TẮT ĐỒ ÁN vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC B NG BIỂU xiii DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH NH xiv CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính ấp thiết ủ đề t i 1.2 Ý nghĩ 1.3 Mụ tiêu đề t i 1.4 Phƣơng ph p nghiên ứu 1.5 Kết ấu ủ ĐATN ho họ v thự tiễn ủ đề t i CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU CHẤT DẺO POLYMER CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHUÔN ÉP NHỰA 2.1 Tổng qu n vật iệu hất dẻo Po ym r [2],[3] 2.1.1 Kh i niệm 2.1.2 Phân o i 2.1.3 T nh hất ản ủ Po ym r 2.1.4 Một số o i Po ym r thƣờng gặp v 2.2 C phƣơng ph p gi 2.2.1 C ng nghệ ứng dụng ủ húng ng hất dẻo 11 n 11 2.2.2 C ng nghệ phủ hất dẻo 12 2.2.3 C ng nghệ đùn 13 2.2.4 Gi ng vật thể r ng 13 2.2.5 C ng nghệ h n hất dẻo 14 2.2.6 C ng nghệ d n hất dẻo 14 viii an 2.2.7 C ng nghệ ép v ép phun 15 2.2.8 C ng nghệ dập hất dẻo 15 2.3 Cơ sở thuyết hu n ép nhự [1] 15 2.3.1 Máy ép phun 15 2.3.2 Thân máy 16 2.3.3 Hệ thống thuỷ ƣ 16 2.3.4 Hệ thống điện 17 2.3.5 Hệ thống m nguội 17 2.3.6 Hệ thống phun 18 2.3.7 Hệ thống ẹp 20 2.3.8 Hệ thống điều hiển 22 2.4 Tổng qu n hu n ép phun sản phẩm nhự [1] 22 2.4.1 Kh i niệm 22 2.4.2 C o i hu n ép sản phẩm nhự 22 2.4.3 C yếu tố ản ủ hu n 26 CHƢƠNG 3: QUY TRÌNH THẾT KẾ S N PH M VÀ HỆ THỐNG KÊNH DẪN NHỰA 27 V i nét ị h sử 27 3.2 Sự r đời ủ t nh trung t m 27 3.3 Phần mềm Cr o P r m tri 28 3.4 Sản phẩm “M H nh T Nh Trung T m” 28 3.4.1 Thiết ế sản phẩm ằng phần mềm Cr o P r m tri 28 3.5 3.6 Sản phẩm t nh trung t m 29 Vật iệu, hối ƣợng v thể t h sản phẩm 31 3.6.1 Vật iệu 31 3.6.2 Khối ƣợng v thể t h sản phẩm 32 3.7 Bố tr ng hu n v hệ thống ênh dẫn nhự 32 3.7.1 Số ng hu n 32 ix an 3.7.2 Hệ thống ênh dẫn 33 CHƢƠNG 4: PHÂN TÍCH CAE CHO S N PH M [5],[6] 36 4.1 Tổng qu n 36 4.1.1 Ƣu điểm CAE 36 4.1.2 Ứng dụng CAE 37 4.1.3 Kết uận 38 4.2 Phân t h qu tr nh ép phun với phần mềm Mo dF ow Insight 2013 38 4.2.1 T m vị tr phun tốt 38 4.2.2 Tiến h nh ph n t h Mo dF ow Insight 2013 39 4.3 Kết ph n t h ênh dẫn thiết ế th o 4.5 Thiết ế i hệ thống ênh dẫn ần 43 - thuyết 41 Kết ph n t h qu tr nh điền đầy với hệ thống ênh dẫn 43 CHƢƠNG 5: ẮP RÁP KHUÔN VÀ ỨNG DỤNG EMX 49 5.1 C vấn đề ần qu n t m hi thiết ế 49 5.2 Kết ấu ủ 5.3 Sản phẩm thiết ế 49 5.4 Chọn o i hu n ho thiết ế 49 5.5 T nh to n thiết ế hu n 50 hu n ép nhự 49 Cuống phun 50 5.5.1 Chốt dẫn hƣớng 51 5.5.2 B dẫn hƣớng 52 5.5.3 Hệ thống m nguội 52 5.5.4 Hệ thống đẩy 53 5.6 Tách khuôn 54 5.7 T o ộ hu n với phần mền Cr o Exp rt Mo d s Ext nsion 59 CHƢƠNG 6: GIA CÔNG CÁC TẤM KHUÔN VÀ LẮP RÁP 61 6.1 C ƣớ huẩn ị trƣớ hi gi ng: 61 6.2 Tấm ẹp 64 x an 6.7.1 Thiết kế Hình 6.14: Mơ hình đẩy 6.7.2 Quy trình gia cơng u ầu độ song song v độ ph p: ph y th + ph y tinh Đối với mặt ng ủ mặt tiếp xú với đẩy n i yêu ầu tƣơng đối thấp Phƣơng ph p gi o Phƣơng ng: ph y thô Phôi K h thƣớc phôi (mm) Vật liệu Đồ gá 300x110x15mm Thép C45 Ê tơ Chuẩn Quy trình gia cơng 76 an STT C Bƣớc Gia Công Khoan mồi xỏ Dao S F Ghi (v/phút) (mm/ph) Drill 10 1000 50 l sâu 1mm Drill 1100 60 L suốt Endmill 3000 500 Ø15 sâu 11, Ø8 xuyên suốt bulong Kho n Phay bậ xỏ u ong xỏ u ong Bảng 6.6: Quy trình cơng nghệ gia công đẩy 6.8 Tấm kẹp dƣới Ph i: h thƣớ 300x230x20 mm Vật iệu: thép C45 6.8.1 Thiết kế Hình 6.15: Mơ hình kẹp 77 an 6.8.2 Quy tình gia cơng u ầu ẹp dƣới: tƣơng tự ẹp Phôi K h thƣớc phôi (mm) Vật liệu Đồ gá 300x230x20 mm Thép C45 Ê tơ Chuẩn Quy trình gia cơng STT C Bƣớc Gia Công Dao S F (v/phút) (mm/ph) Ghi Khoan mồi cho l xỏ bulong M12, l trụ đẩy Drill 10 1000 50 L sâu 1mm Khoan l xỏ bulong M12, l trụ đẩy Drill 12 800 40 L suốt Phay l bậ Endmill 2500 1000 trụ đẩy u ong v 10 Ø20mm sâu 15.5mm, Ø32mm xun suốt Bảng 6.7: Quy trình cơng nghệ gia công kẹp 78 an 6.9 Lắp ráp khuôn [7] 6.9.1 Chuẩn bị trƣớc lắp ráp khuôn Trƣớc lắp ráp khuôn cần chuẩn bị đầy đủ nh ng dụng cụ, thiết bị sau: - C đầy đủ dụng cụ phục vụ cho trình lắp r p nhƣ: V t ục giác, bulơng, đ i ố , p ăng, r ng rọ x h - Chuẩn bị đầu đủ phận củ hu n đ đ t độ h nh x yêu cầu - Các thiết bị vệ sinh khuôn lắp ráp - Bản vẽ lắp vẽ chi tiết phận khn Hình 6.16: Các chi tiết khuôn 6.9.2 Lắp ráp khuôn  Bƣớc 1: Lắp r p phần hu n ố định: Lắp dẫn hƣớng vào khuôn cố định - Lắp tấp kẹp trƣớc với khuôn cố định - Lắp uống phun vào kẹp trƣớc - Lắp v ng định vị vào kẹp trƣớc - Cố định v ng định vị với kẹp trƣớc ốc lục giác M4 - Cố định kẹp trƣớc với khuôn cố định ốc lục giác M12 79 an Hình 6.17: Lắp ráp phần khn cố định  Bƣớc 2: Lắp phần hu n di động: Lắp chốt dẫn hƣớng vào hu n di động - Lắp lò xo - Lắp đẩy với hu n di động - Lắp chốt hồi - Lắp ty đẩy - Lắp gi - Cố định gi đẩy ốc lục giác M8 - Lắp gối đ - Lắp kẹp sau - Cố định hu n di động, gối đ , kẹp sau ốc lục giác M12 - Lắp bulông vòng M12 với hu n di động 80 an c Hình 6.18: Lắp ráp phần khn di động  Bƣớc 3: Lắp ráp phần khuôn cố định với phần hu n di động: 81 an Hình 6.19: Lắp ráp hồn chỉnh khn 82 an CHƢƠNG 7: ÉP THỬ 7.1  Chuẩn bị trƣớc ép M y ép nhự Shin W SW-120B Hình 8.1: Máy ép nhựa SW-120B  H t nhự PP Hình 7.2: Nhựa dùng đ ép phun  C thiết ị g Kẹp ố định hu n m y ép: V t ụ gi , ê, p ăng, r ng rọ x h 83 an 7.2  Quy trình ép thử Quy tr nh ép thử đƣợ tiến h nh nhƣ s u: Sơ đồ 7.1: Quy trình ép thử   Thông số ép: - Áp suất phun: 35 g/ m2 - Nhiệt độ phun: 230 oC - Tố độ phun: 25 mm/s - Thời gi n gi : 2s - Thời gi n m nguội: 40 s - Nhiệt độ sấy: 90oC - Thời gi n sấy: 180 phút Sản phẩm sau ép thử Hình 7.3: Xương keo 84 an Hình 7.4: Sản phẩm sau ép 85 an CHƢƠNG 8: KẾT LUẬN 8.1 Kết Luận Sau thời gi n m đồ án tốt nghiệp với đề t i “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA ( S N PH M: MƠ HÌNH TỊA NHÀ TRUNG TÂM)” lập quy trình cơng nghệ gi ng hu n Chúng m đ ho n th nh với đầy đủ nội dung yêu cầu Qua đồ án việ đƣợc thực hành nh ng kiến thứ đ học môn họ sở chuyên ng nh húng m n đƣợc trực tiếp tiếp xúc với kiến thức công nghệ gia công chế t o khuôn mẫu , phƣơng ph p gi ng tiên tiến nhƣ CNC V phƣơng pháp phi truyền thống nhƣ gi ng tia lử điện, cắt dây Cuối chúng em xin chân thành cảm ơn Dƣơng Thị Vân Anh đ tận tình giúp đ húng m ho n th nh đồ án tốt nghiệp Chúng em xin cảm ơn thầy cô ban hội đồng ng nhƣ to n thể thầy cô trƣờng đ dẫn dắt d y d chúng em nh ng kiến thứ ản công nghệ chế t o m y để húng m ho n th nh đồ án thời gian kế ho h đƣợc giao Đề tài hoàn thành nh ng nội dung sau:  Thiết ế sản phẩm phần mền Cr o P r m tri 3.0  M d ng hảy nhự với phần mền Moldflow Insight 2013  Thiết ế hu n h i ho sản phẩm trền phần mền Cr o P r m tri 3.0  M gi ng phần mềm Cr o P r m tric 3.0  Xuất od gi ng để ho v o m y ph y CNC Nh m húng m đ ố gắng trình bày cách rõ ràng chi tiết với mụ đ h đề tài tài liệu học tập cho b n sinh viên khóa sau phát triển Tuy nhiên với thời gian kiến thức h n chế nên ng h ng thể tránh khỏi thiếu sót nội dung ng nhƣ h nh thức trình bày Ngồi nhóm sinh viên cịn tích y đƣợc số kinh nghiệm thiết kế ng nhƣ gi công, lắp ráp phun ép nhự Điều giúp cho nhóm thêm tự tin hi ƣớc vào sản xuất thực tế 8.2 Hƣớng phát triển đề tài Về nội dung nh m sinh viên đ thực đầy đủ nhiệm vụ đ đƣợ đề Tuy nhiên h n chế mặt thời gian, kiến thức nên nhóm khơng thể thực hồn hảo số qu tr nh nhƣ ph n t h d ng hảy nhựa sản phẩm sản phẩm khó khỏi lịng khn 86 an Giải pháp: tối ƣu h th ng số ép nhựa, t o hệ thống lấy sản phẩm tự động mà không m hƣ ề mặt sản phẩm Vì nhóm thực đề tài hy vọng sinh viên khóa sau nghiên cứu vấn đề l i để đề t i đƣợc hoàn chỉnh 87 an PHỤ LỤC  The techincal data of SW-120B plastic injection molding machine General Information Machine weight 4.5 (ton) Dimension (L x W x H) 4.8 x 1.3 x 1.65 (m) The Water Flow Speed 20 (l/min) Hydraulic Oil American ESSO – 68 (350L) Lubricant ESSO – Mobil No (2L) Injection Mold Mold Opening Stroke 380 (mm) Space Between Tie Bars 395 x 395 (mm) Platen Dimension 595 x 595 (mm) Mold Height (Min ~ Max) 180 ~ 440 (mm) Suitable Mold Size 295 x 350 (mm) Machine Injection Unit Screw Diameter 45 (mm) Injection Pressure 1393 (kg/cm2) Theoretical Shot Volume 318 (cm3) Shot Weight (PS) 267 (gram) Injection Rate 131 (cm3/sec) Plasticizing Capacity (PS) 74 (kg/hour) Theoretical Srew Revolution ~ 200 (rpm) Injection Stroke 200 (mm) Clamping Unit Clamping Force 120 (ton) Mold Opening Stroke 380 (mm) Max Opening Daylight 820 (mm) Ejector Stroke 100 (mm) Ejector Force 4.6 (ton) Pump Driving Motor 20 (HP/KW) Heating Capacity 4.6 (KW) Thermo Controller (0 ~ 399) x (set) 88 an TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Ph m Sơn Minh, ThS Trần Minh Thế Uyên - Bài giảng Thiết kế Chế t o khuôn ép nhự , Đ i họ Sƣ ph m Kỹ thuật TP Hồ Ch Minh, 2013 [2] https://vi.wikipedia.org/wiki/Ch%E1%BA%A5t_d%E1%BA%BBo [3] https://en.wikipedia.org/wiki/Plastic [4] KS Ph m Tuyên, KS Nguyễn Phƣớc Hải - Thiết kế hệ thuống khn phân tích dịng chảy nhựa với MOLDFLOW 2015 [5] ThS Trần Ch Thiên, CAD-CAM/CNC n ng o, Đ i họ Sƣ ph m Kỹ Thuật TP Hồ Ch Minh, 2009 [6]TS Ph m Sơn Minh, ThS Trần Minh Thế Uyên – Giáo trình mơ quy trình phun ép nhự , Đ i họ Sƣ ph m Kỹ thuật TP Hồ Ch Minh [7] TS Trần Quốc Hùng- Giáo trình Dung sai – Kỹ thuật đo, Đ i họ Sƣ ph m Kỹ thuật TP Hồ Ch Minh 89 an an ... 12144024 THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHN ÉP NHỰA MƠ HÌNH TỊA NHÀ TRUNG TÂM Các số liệu ba ầu: - Thông số kỹ thuật máy ép nhựa SW-120B - Thông số o i vật liệu nhựa - Các công thứ t nh to n v thiết kế khuôn. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BỘ MƠN CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG -oOo - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA MƠ HÌNH TỊA NHÀ TRUNG TÂM Giảng viên... lo i sản phẩm thiết thực cho sống, vừa có tính giải trí, vừa rèn luyện mở mang trí não Nên nhóm định chọn đề tài: ? ?Thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa Mơ hình sản phẩm Tịa nhà Trung tâm? ?? Nh ng nội