(Đồ án hcmute) thiết kế, phân tích và chế tạo khuôn thổi chai pet 500ml

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 KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO KHN THỔI CHAI PET 500ml GVHD: ThS NGUYỄN TRỌNG HIẾU SVTH: NGUYỄN NGỌC KHÁNH LINH HOÀNG ÐỨC HỘI NGUYỄN KHUYẾN THIỆN S KL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2016 an MSSV: 12103135 MSSV: 12104109 MSSV: 12104229 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 Đề tài: “THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO KHUÔN THỔI CHAI PET 500ml” GVHD: ThS NGUYỄN TRỌNG HIẾU SVTH: HOÀNG ĐỨC HỘI MSSV: 12104109 SVTH: NGUYỄN NGỌC KHÁNH LINH MSSV: 12104135 SVTH: NGUYỄN KHUYẾN THIỆN MSSV: 12104229 KHĨA: 2012-2016 Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2016 an BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO KHN THỔI CHAI PET 500ml” GVHD: ThS NGUYỄN TRỌNG HIẾU SVTH: HOÀNG ĐỨC HỘI MSSV: 12104109 SVTH: NGUYỄN NGỌC KHÁNH LINH MSSV: 12104135 SVTH: NGUYỄN KHUYẾN THIỆN MSSV: 12104229 KHÓA: 2012-2016 Tp.Hồ Chí Minh, tháng năm 2016 an KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Độc lập - Tự - Hạnh phúc ******* Tp.Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP Thông tin GVHD đề tài: Họ tên GVHD: NGUYỄN TRỌNG HIẾU Đơn vị: Trung tâm Công nghệ cao MS CBGV: 9888 Học hàm, học vị: Giảng viên, thạc sỹ Tên đề tài: THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO KHN THỔI CHAI PET 500ml Thơng tin sinh viên thực hiện: Họ tên SV: NGUYỄN NGỌC KHÁNH LINH MSSV: 12103135 HOÀNG ĐỨC HỘI 12104109 NGUYỄN KHUYẾN THIỆN 12104229 Chuyên ngành: KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Niên khóa: 2012-2016 Số liệu ban đầu − Thể tích chai PET 500ml − Vật liệu làm khuôn thổi nhôm 6061 − Sử dụng phần mềm Ansys để mô trình thổi chai Nhiệm vụ chi tiết 2.1 Khảo sát tổng quan khn thổi 2.2 Tính tốn thiết kế chai PET tích 500ml 2.3 Tính tốn tách khn thổi 2.4 Ứng dụng phần mềm mơ để phân tích q trình thổi chai PET 2.5 Lập trình gia cơng khn 2.6 Tạo vẽ chi tiết vẽ khuôn Dự kiến kết đạt 3.1 Bản vẽ thiết kế chi tiết sản phẩm vẽ khuôn 3.2 Bộ khuôn thổi chai 3.3 Sản phẩm Chai PET 500ml sau thổi 3.4 Báo cáo thực đề tài Thời gian thực − Theo quy định mơn BỘ MƠN KỸ THUẬT CƠNG NGHIỆP GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i an KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Độc lập - Tự - Hạnh phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên Sinh viên: Hoàng Đức Hội MSSV: 12104109 Nguyễn Ngọc Khánh Linh MSSV: 12104135 Nguyễn Khuyến Thiện MSSV: 12104229 Ngành: Kỹ thuật Công nghiệp Tên đề tài: Thiết kế, phân tích chế tạo khn thổi chai Pet 500ml Họ tên Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trọng Hiếu NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: .) Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn ii an KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM BỘ MÔN KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP Độc lập - Tự - Hạnh phúc ******* BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên Sinh viên: Hoàng Đức Hội MSSV: 12104109 Nguyễn Ngọc Khánh Linh MSSV: 12104135 Nguyễn Khuyến Thiện MSSV: 12104229 Ngành: Kỹ thuật Công nghiệp Tên đề tài: Thiết kế, phân tích chế tạo khuôn thổi chai Pet 500ml Họ tên Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Trọng Hiếu NHẬN XÉT: Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Câu hỏi phản biện (nếu có): Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: .) Tp.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên phản biện iii an LỜI NÓI ĐẦU  Hiện với phát triển mạnh mẽ Khoa học - Kỹ thuật, người ta áp dụng thành tựu khoa học vào đời sống sản xuất Cũng ngành khoa học khác, ngành khí áp dụng nhiều thành tựu khoa học để ứng dụng vào thực tiễn đặc biệt điểu khiển số Đa phần máy móc dùng Công nghiệp đại ngày sử dụng máy điềukhiển số Đối với sinh viên ngành khí, việc tìm hiểu chương trình điều khiển số hay tham gia vào trình lập trình trình nghiên cứu đầy ý nghĩa nhằm giúp sinh viên hiểu chất máy điều khiển số Trong khn khổ này, nhóm chúng em thơng qua công nghệ CAD/CAM/CNC để thực đề tài “Thiết kế, phân tích chế tạo khn thổi chai PET 500ml” Đây đề tài thú vị ngành khuôn thổi đời từ lâu, hệ trước tốn nhiều công sức tìm phương pháp thổi đại ngày Vì phương pháp dùng để thổi sản phẩm chai, lọ, nắp, phổ biến thị trường, xem mặt hàng ăn nên làm nhiều công ty Do nhu cầu nguồn nhân lực lĩnh vực lớn Tuy nhiên, số người hiểu biết dạng khn ít, việc đào tạo nguồn nhân lực lĩnh vực trường Cao Đẳng, Đại Học chưa đáp ứng với nhu cầu làm việc thực tế doanh nghiệp nên nhóm muốn thử sức để thực đề tài nhằm tìm hiểu thêm cơng nghệ khn thổi lĩnh vực thiết kế chế tạo đầy tiềm tương lai Trong q trình làm đề tài khơng thể tránh khỏi sai sót, nhóm chúng em kính mong nhận đóng góp ý kiến quý Thầy Cơ để hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp iv an LỜI CẢM ƠN  Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, nỗ lực cố gắng nhóm cịn có hỗ trợ lớn gia đình, thầy cơ, bạn bè Nhóm thực đồ án xin bày tỏ lịng biết ơn:  Các thầy cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, đặc biệt thầy khoa Cơ khí Chế tạo máy trang bị cho chúng em kiến thức tảng vững khí máy, cơng nghệ CAD/CAM_CNC để hồn thành đồ án có tảng kiến thức chuyên môn để phục vụ cho công việc sau  Thầy Nguyễn Trọng Hiếu tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em thực hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp  Các bạn lớp 121041 giúp đỡ động viên trình thực đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn gửi đến quý thầy cô tất người lời chúc tốt đẹp sống công tác giảng dạy v an TÓM TẮT ĐỒ ÁN  Thị trường nước giải khát thị trường màu mỡ không ngừng phát triễn Các mẫu chai liên tục thay đổi để phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng địi hỏi phải có mẫu khn khác q trình sản xuất Chính ngành thiết kế gia cơng khn mẫu mơt ngành thu lại kết tốt tương lai Nắm bắt nhu cầu nhóm thực đề tài: “Thiết kế, phân tích chế tạo khuôn thổi chai PET 500ml” Do điều kiện khách quan chủ quan mà đề tài nghiên cứu vấn đề sau:  Thiết kế tách khuôn sản phẩm phần mềm PTC Creo Parametric 3.0  Mơ q trình điển đầy khuôn phần mềm Ansys 15.0  Thiết kế lắp ráp hồn chỉnh kết cấu khn phần mềm PTC Creo Parametric 3.0  Gia công khuôn máy CNC vi an ABSTRACT  Beverage market is a very fertile market and develope continuously.The design of bottles change continually to suit with demand of consumers so requiring different mold samples during the manufacturing process Therefore, Designing and machining of molds sector can be obtained good results in the future Foreseeing this demand so my group want to implement the project: “Design, analysis and manufacture blow molding of PET bottle 500ml" Because the objective conditions and subjective so the project just be researched the following issues:  Design mold and release products of mold by PTC Creo Parametric 3.0 software  Simulate the process of filling the mold by ANSYS 15.0 software  Design and assembly texture of mold completely by PTC Creo Parametric 3.0 software  Outsourcing the plates of mold by CNC machine vii an  Hàm dốc cho vận tốc khuôn trái khuôn phải: f(t) = R(t) -R(t-0.1) + R(t – 0.10001)  f(0.1) = R(0.1) - + R(-0.00001) =  f(0.10001) = R(t) -R(0.00001) + R(0) =1-1+0 = Vậy ta có cặp giá trị tương ứng: (0.1;1), (0.10001;0)  Hàm dốc cho áp suất thổi: f(t) = R(t – 0.1) + R(t – 0.4)  f(0.1) =  f(0.4) = Vậy ta có cặp giá trị tương ứng: (0.1;0), (0.4;1) 51 an CHƯƠNG 6: LẬP TRÌNH GIA CƠNG  6.1 Chuẩn bị phơi cho khuôn: Phôi chuẩn bị gia công, sau gia cơng thơ kích thước sau: STT Tên Kích thước Số lượng Phôi khuôn thân chai 260x245x50 2 Phôi đáy chai ∅80 x 60 Bảng 6.1: Bảng phôi chuẩn bị trước gia công 6.2 Tiến hành q trình gia cơng: Trong q trình gia cơng chế độ cắt xác định dựa vào bảng nhà sản xuất dao cho sẵn có chế độ cắt mà nhóm tính theo lý thuyết sau: Tốc độ tiến dao: F=n.z.fz [1] Trong đó:     F: tốc độ tiến dao (mm/phút) N: số vịng quay trục (vịng/phút) z: số lưỡi cắt dao (răng) fz: tốc độ ăn dao (mm/răng) 52 an 6.2.1 Gia công khuôn thân chai thứ nhất: MÁY PHAY CNC TRỤC MAKINO 11M Vật liệu: Nhơm 6061 Phơi Kích thước: 260x245x50 Chuẩn Bảng 6.2: Chuẩn lập trình khn thân chai 500ml thứ Chế độ cắt gọt Nội dung gia công Loại dao Phá thô bên trái Bull mill Chạy bán tinh Bull mill Ø10/ R2 Gia công tinh Ball mill Ø4 Bước Ø/R T Time (Phút) 0.5 98 0.1 140 1800 5500 0.05 360 F S Ø25/R5 2000 2500 1800 3500 53 an Gia công bán tinh Endmill phần ghép đáy Ø4 Khoan 2000 4500 0.1 Ø11 50 600 1.5 Khoan 11,8 Ø11,8 50 500 1.6 Doa 12 Doa 12 Ø12 20 250 55 Khắc chữ Endmill Ø0.5 Khoan 11 Khoan 11,8 11 1200 6000 0.02 20 Bảng 6.3: Phiếu công nghệ gia công khuôn thân chai thứ Với phần thân thứ ta dùng chuẩn, chế độ cắt 6.2.2 Gia công khuôn đáy chai: MÁY PHAY CNC TRỤC MAKINO 11M Phôi Vật liệu: nhơm 6061 Kích thước: ∅80x60 Chuẩn 54 an Bảng 6.4: Chuẩn lập trình khn đáy chai lần CHẾ ĐỘ CẮT MÔ LOẠI TẢ DAO Ø TT S [mm] F t [r.p.m] [mm/min] [mm] Time [Phút] Phay thô Bull mill Ø16/R0,8 3000 1800 0,25 14 Phay bán tinh Bull mill Ø10/R2 3500 2000 0,15 Phay tinh Ball mill 5500 1800 0,08 24 Bảng 6.5: Phiếu công nghệ gia công khuôn đáy chai lần MÁY TIỆN HOZOSU OT 6M Phôi Vật liệu: nhôm 6061 Kích thước: ∅80x60 55 an Chuẩn Bảng 6.6: Chuẩn lập trình khn đáy chai lần CHẾ ĐỘ CẮT LOẠI STT MÔ TẢ DAO S F [r.p.m] [mm/min] TIỆN MẶT SAU TIỆN THÔ 500 0,05 t Time [mm] [phút] 1,5 Bảng 6.7: Phiếu công nghệ gia cơng mặt sau đáy CHƯƠNG 7: ĐÁNH BĨNG CÁC TẤM KHN  7.1 Q trình nguội 56 an Sau gia công xong phần khuôn máy CNC, bước tiến hành trình làm nguội  Chức trình làm nguội gia công khuôn:  Loại bỏ vùng bavia  Làm bề mặt gia công  Loại bỏ đường chạy dao trình lập trình gia cơng chưa hồn hảo  Các chi tiết mua ngồi thị trường chưa đạt độ xác cao, phải làm nguội lại cho phù hợp  Đánh bóng bề mặt khn 7.2 Đánh bóng khn Q trình làm nguội khn nhóm thực qua giai đoạn:  Loại bỏ bavia, vùng sắc cạnh Các dụng cụ sử dụng Hình 7.1: Các loại dũa Quá trình dũa thực theo trình tự hình:  Ban đầu sử dụng dũa thép để dũa thô  Tiếp theo sử dụng dũa kim cương dũa tinh lại bề mặt rộng  Sau sử dũa kim cương nhỏ dũa kim cương dạng móc để dũa vùng hẹp, nhỏ  Dùng giấy nhám, sáp mài với hóa chất đánh bóng để tạo bề mặt bóng láng cho lịng khn, nâng cao tính thẩm mỹ sản phẩm sau hoàn thiện  Giấy nhám sử dụng theo thứ tự số sau: 120 – 180 – 250 – 400 – 600 – 800 – 1000 – 1200 – 1500 57 an  Bước cuối q trình đánh bóng: sử dụng hóa chất đánh bóng (Hóa chất đánh bóng có tác dụng làm sách bề mặt lịng khn, lấy bụi bẩn cịn lại q trình chà nhám đồng thời có tác dụng bảo vệ trước tác động từ bên ngoài) CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT  8.1 - Kết luận Sau thời gian tìm hiểu làm việc với giúp đỡ nhiệt tình từ thầy hướng dẫn Nguyễn Trọng Hiếu nhóm rút nhiều kinh nghiệm từ sách thực tế công việc 58 an - - 8.2 Nắm bắt quy trình tạo khn mẫu từ khâu thiết kế sản phẩm, tối ưu hóa sản phẩm, tạo khn sau lập trình gia công sản phẩm thực tế Học hỏi rút thêm nhiều kiến thức làm việc thực tế máy CNC Tạo khả làm việc nhóm xếp công việc phù hợp để bắt kịp tiến độ đề tài Mục tiêu đề tài ứng dụng lý thuyết thiết kế gia cơng khn épthổi nhựa vào q trình sản xuất (sản phẩm chai nước dung tích 500ml) Trong q trình thực đề tài số vấn đề giải sau:  Thiết kế sản phẩm chai nước dung tích 500ml  Tìm hiểu q trình tối ưu hóa thể tích chai theo kích thước giới hạn nhà sản xuất  Lập trình gia cơng khn  Tìm hiểu thao tác cách vận hành máy CNC Từ việc cụ thể số kết luận rút ra:  Thiết kế khn hồn chỉnh cho sản phẩm chai nước dung tích 500ml  Gia cơng hồn chỉnh khn  Sản phẩm có hình dạng kích thước giống với thiết kế, không bị khuyết tật  Điều chỉnh hợp lý vật liệu để vừa đảm bảo tính cơng nghệ vừa đảm bảo tính kinh tế Hướng phát triển đề tài Một số ý tưởng để hoàn thiện phát triển đề tài:  Tìm kiếm vật liệu phù hợp sản lượng sản phẩm lớn  Lựa chọn vật liệu ngồi PET thơng dụng TÀI LIỆU THAM KHẢO  [1] Trần Quốc Hùng-Giáo trình Dung sai-kỹ thuật đo Nhà Xuất Bản Đại Học quốc gia TP Hồ Chí Minh  [2] Hồng Khương, Sử dụng PRO/ENGINEER hiệu - Nhà Xuất Bản Giao Thông Vận Tải 59 an  [3] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2003)Sổ tay Công nghệ chế tạo máy – tập Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội  [4] TS Phạm Sơn Minh - ThS Trần Minh Thế Un - Giáo trình Mơ quy trình phun ép nhựa Nhà Xuất Bản Đại Học quốc gia TP Hồ Chí Minh  [5] Trần Thế San-Giáo trình vật liệu đại cương Nhà Xuất Bản Đại Học quốc gia TP Hồ Chí Minh PHỤ LỤC Thơng số máy dùng gia công sản phẩm khuôn chai: Máy phay CNC trục MAKINO 11M 60 an 61 an THÔNG SỐ MÁY PHAY CNC MAKINO 11M: Hệ điều khiển Fanuc 11M Nước sản xuất Nhật Số lượng trục gia cơng Tốc độ trục 6000 (vịng/phút) Số dao dự trữ lớn 30 Thay dao tự động Có Trọng lượng máy 8.8 Hành trình X 1050 mm Hành trình Y 600 mm Hành trình Z 560 mm Kích thước bàn 1400x600 mm Cơng suất trục 15 HP Số lượng bàn Loại đầu dao BT 40 62 an 63 an 64 an S an K L 0 ...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 Đề tài: “THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO KHN THỔI CHAI PET 500ml? ?? GVHD:... CƠNG NGHIỆP ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “THIẾT KẾ, PHÂN TÍCH VÀ CHẾ TẠO KHN THỔI CHAI PET 500ml? ?? GVHD: ThS NGUYỄN TRỌNG HIẾU SVTH: HOÀNG ĐỨC HỘI MSSV: 12104109 SVTH: NGUYỄN NGỌC KHÁNH LINH MSSV:... Thể tích chai PET 500ml − Vật liệu làm khuôn thổi nhôm 6061 − Sử dụng phần mềm Ansys để mơ q trình thổi chai Nhiệm vụ chi tiết 2.1 Khảo sát tổng quan khn thổi 2.2 Tính tốn thiết kế chai PET tích