Thiết kế và chế tạo máy ép mút bán tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY ÉP MÚT BÁN TỰ ĐỘNG NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: Th.S TRẦN ĐÌNH KHẢI Sinh viên thực hiện: MSSV: Lớp: Trương Tuấn Kiệt 1811041150 18DCKA3 Võ Kim Thành 1811041187 18DCKA3 Lê Tấn Thoại 1811250700 18DCKA3 TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2022 TÓM TẮT Trong phát triển lớn mạnh khơng ngừng xã hội địi hỏi ngành cơng nghiệp phải tạo sản phẩm nhanh , có tính hàng loạt cao Nên ngành cơng nghệ khn mẫu nói chung khn ép nói riêng đời ngày phát triển Với mục tiêu vận dụng môn học học vào thực tế mong muốn tạo sản phẩm phục vụ nhu cầu xã hội Nên nhóm định chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MÁY ÉP MÚT BÁN TỰ ĐỘNG” Những nội dung đồ án tớt nghiệp: - Tìm hiểu vật liệu nhiệt độ dẻo mút - Tìm hiểu vật liệu làm khn - Tính tốn chọn thiết bị điều khiển - Thiết kế khuôn - Thiết kế hệ thống điều khiển - Thi công lắp ráp máy ép mút Kết luận: Sau thực hiện đề tài, nhóm chúng em tích luỹ số kinh nghiệm thiết kế khuôn ép mút Điều giúp chúng em thêm tự tin, có thêm kinh nghiệm trước trường bước chân vào xã hội, vào ngành cơng nghiệp khn mẫu nói chung khn ép nói riêng Do chúng em cịn thiếu kinh nghiệm thiết kế nên trình thiết kế mắc số lỗi Mong Quý Thầy, Cô xem xét góp ý giúp chúng em hồn thiện đề tài Chúng em xin chân thành cảm ơn iii ABSTRACT In the continuous growth of society, the industry requires the industry to create fast, high-volume products Therefore, the mold technology industry in general and injection mold in particular has been born and is growing With the goal of applying the learned subjects into practice and the desire to create a product that serves the needs of society So the group decided to choose the topic: “RESEARCH AND PRODUCTION OF SAME AUTOMATIC PUMPING MACHINE” The main contents of the graduation project: - Learn the material and plastic temperature of the foam - Learn about mold materials - Calculation and selection of control devices - Design patterns - Design of control system - Construction and assembly of foam presses Conclusion: After implementing the project, our group has accumulated some experience in the design of foam injection molds This will help us gain more confidence and experience before entering society, the mold industry in general and the injection mold in particular Because we are still inexperienced in designing, we will make some mistakes in the design process Please consider and comment to help us improve our topic We sincerely thank you iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT m mét mm Milimet N Newton KN KiloNewton ĐATN Đồ án tốt nghiệp Kg Kilogam NC Numberical Control CNC Computer Numberical Control Hz Hertz W Watt kW KiloWatt Al Nhôm ON Mở OFF Đóng V Volt v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii ABSTRACT iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH ẢNH x DANH MỤC SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CÁC BẢNG xiii LỜI MỞ ĐẦU xiv CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .1 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Giới thiệu đề tài .1 1.3 Một số phương pháp ép mút hiện .2 1.3.1 Máy ép mút sử dụng tay .2 1.3.2 Máy ép mút định hình cơng nghiệp .3 1.3.3 Lý chọn đề tài 1.4 Các phương pháp sử dụng đề tài .4 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN GIẢI PHÁP 2.1 Tình hình máy ép mút hiện 2.2 Giải pháp 2.3 Một số máy thị trường 2.3.1 Thị trường nước 2.3.2 Thị trường nước vi 2.4 Tổng quan vật liệu 2.4.1 Mút xốp mềm 2.4.2 Chọn mút phù hợp .22 2.5 Tổng quan vật liệu 23 2.5.1 Vật liệu cách nhiệt .23 2.6 Các thiết bị gia nhiệt 25 2.6.1 Tấm gia nhiệt mica 25 2.6.2 Tấm gia nhiệt gợn PTC .27 2.7 Các loại vật liệu làm khuôn .28 2.7.1 Thép 1055 28 2.7.2 Thép 2311 28 2.7.3 Nhôm 29 2.7.4 Ý tưởng ban đầu 30 2.7.5 Ý tưởng nguyên lý làm việc ban đầu .30 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT .31 3.1 Phương pháp nhiệt tạo hình (thermoforming) 31 3.2 Phương pháp nhiệt tạo hình khuôn ép (mold forming) 31 3.2.1 Khái niệm phương pháp nhiệt tạo hình khn ép 31 3.2.2 Ưu điểm nhiệt tạo hình khn ép 32 3.2.3 Nhược điểm nhiệt tạo hình khn ép 32 3.2.4 Tương lai nhiệt tạo hình khn ép .33 3.3 Phương pháp kế thừa .33 3.4 Quá trình tạo hình 33 3.4.1 Gá phôi 33 vii 3.4.2 Gia nhiệt 33 3.4.3 Tạo hình .33 3.4.4 Làm nguội dỡ khuôn .34 3.5 Nhiệm vụ mục tiêu máy .34 3.6 Các linh kiện hệ thống điều khiển máy 34 3.6.1 Cảm biến quang 34 3.6.2 Relay trung gian 36 3.6.3 Relay bán dẫn SSR 38 3.6.4 Relay thời gian: 39 3.6.5 Nút nhấn: 40 3.6.6 Nguồn tổ ong .41 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH THIẾT KẾ 44 4.1 Yêu cầu thiết kế .44 4.2 Nguyên lý hoạt động kết cấu máy .45 4.2.1 Sơ đồ khối nguyên lý hoạt động máy 45 4.3 Thiết kế tính tốn hệ thớng phần khí .45 4.3.1 Thiết kế cấu chuyển động máy 45 4.3.2 Tính tốn thiết kế hệ thớng truyền động khí nén 47 4.3.3 Tính tốn thiết kế khung 50 4.4 Thiết kế hệ thống điện .54 4.4.1 Một số linh kiện, thiết bị sử dụng đề tài 54 4.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển 68 4.6 Thiết kế khuôn 69 4.6.1 Chọn vật liệu .69 viii 4.6.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm .70 4.6.3 Ứng dụng phần mềm MasterCAM để lặp trình gia cơng khn .70 CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO MƠ HÌNH VÀ MƠ PHỎNG 77 5.1 Thi cơng mơ hình .77 5.2 Thi cơng phần khí .77 5.2.1 chế tạo khung máy .77 5.3 Thi công phần điện 79 5.4 Máy hoàn thành 80 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 81 6.1 Kết luận 81 6.2 Hướng phát triển 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 84 A Phụ lục 84 B Phụ lục .84 B.1 Code masterCam khuôn 84 B.2 Code khuôn đực 88 ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các sản phẩm từ máy ép nhiệt tạo hình Hình 1.2: Máy ép nhiệt thủ cơng Hình 1.3: Máy ép mút cơng nghiệp Hình 2.1: Sản phẩm công ty Hình 2.2: Máy ép chữ Hình 2.3: Máy ép nhiệt thương mại toàn cầu Hình 2.4: Máy ép nhiệt định hình vịng cổ áo Hình 2.5: Mút xớp PE Foam dạng cuộn 10 Hình 2.6: Mút xốp mỏng 0.5-1mm làm bảo vệ hoa quả, thực phẩm 11 Hình 2.7: Độ dày mút xốp PE Foam 13 Hình 2.8: Ứng dụng mút xớp PE Foam ngành đóng gói điện tử 14 Hình 2.9: Ứng dụng mút xớp PE Foam ngành vận chuyển 15 Hình 2.10: Xốp trứng tiêu âm 16 Hình 2.11: Mút tiêu âm ô vuông với nhiều màu sắc 17 Hình 2.12: Mút xớp EVA 18 Hình 2.13: Mút xớp EVA 19 Hình 2.14: Mút xốp PU Foam 21 Hình 2.15: Vải Amiang 23 Hình 2.16: Tấm đệm cách nhiệt amiang thành phẩm 25 Hình 2.17: Cấu tạo gia nhiệt mica 25 Hình 2.18: Các hình dạng gia nhiệt 26 Hình 2.19: Tấm gia nhiệt gợn PTC 27 Hình 2.20: Thiết kế đơn giản phần mềm solidworks 30 Hình 3.1: Các loại cảm biến quang 35 Hình 3.2: Cấu tạo cảm biến 35 Hình 3.3: Các loại relay trung gian 37 x Hình 3.4: Cấu tạo relay trung gian 37 Hình 3.5: Các loại relay bán dẫn SSR 38 Hình 3.6: Cấu tạo relay bán dẫn SSR 38 Hình 3.7: Các loại relay thời gian 39 Hình 3.8: Cấu tạo relay thời gian 39 Hình 3.9: Các loại nút nhấn 40 Hình 3.10: Cấu tạo nút nhấn 41 Hình 3.11: Các loại nguồn tổ ong 42 Hình 3.12: Cấu tạo nguồn tổ ong 42 Hình 4.1: Thanh ray 46 Hình 4.2: Cấu tạo trược Block 46 Hình 4.3: Cấu tạo xi lanh khí nén 48 Hình 4.4: Thơng sớ kỹ thuật xi lanh khí nén 48 Hình 4.5 : Sơ đồ nguyên lý mạch diều khiển phần tử 49 Hình 4.6: a) trạng thái xi lanh kéo lên, b) trạng thái xi lanh ép xuống 50 Hình 4.7: Thơng sớ kỹ thuật thép hộp 51 Hình 4.8: Các lực phân bố khung 51 Hình 4.9: Cảm biến quang 54 Hình 4.10: Nguyên lý hoạt động cảm biến quang 55 Hình 4.11: Tấm trở đẹt 56 Hình 4.12: sơ đồ rơ le 14 chân 58 Hình 4.13: Ứng dụng relay SSR 60 Hình 4.14: Timer OFF Delay H3CR 61 Hình 4.15: Nguyên lý hoạt động Timer OFF Delay H3CR 61 Hình 4.16: Nguyên lý hoạt động aptomat 62 Hình 4.17: CB chớng dịng rị (Atomat) 63 Hình 4.18: Bộ điều khiển nhiệt độ REX C900 64 Hình 4.19: Nút nhấn NC NO 65 Hình 4.20: Nguồn tổ ong 66 xi 40 M10 thru 10 4-R2 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM MIẾNG NỐI Vật liệu Số lương 2:1 Thép 14 / 28 200 80 40 624 20 90 504 4- 12,5 thru Chi tiết lắp ghép mối hàn STT Slg 1 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Chiều dài 624 40x40x3 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Mô tả 200 Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM KHUNG 2_1 Vật liệu Số lương 1:5 Thép 15 / 28 190 4-C2 150 2-M12 thru 40 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM KHUNG 2_2 Vật liệu Số lương 1:1 Thép 16 / 28 85 B 4-C5 10,5 thru 70 85 150 190 4- B 4- 12,5 thru 90 SECTION B-B 130 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM KHUNG 2_3 Vật liệu Số lương 1:2 Thép 17 / 28 16 2-C2 2-M5 23 38 C C 190 SECTION C-C 150 40 45° 31 2- Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 12,5 thru Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỠ TRỤC Vật liệu Số lương 1:2 Thép 18 / 28 40 4- 12,5 thru 20 430 504 624 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM KHUNG 3_1 Vật liệu Số lương 1:2 Thép 19 / 28 4-C2 270 2- 12,5 thru 300 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM KHUNG 3_2 Vật liệu Số lương 1:2 Thép 20 / 28 16 2-C2 2-M5 23 38 D D SECTION D-D 230 40 190 45° 2- 12,5 thru 31 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỠ TRỤC Vật liệu Số lương 1:2 Thép 21 / 28 90 70 40 4-C2 2- Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 12,5 thru Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM KHUNG 4_2 Vật liệu Số lương 1:2 Thép 22 / 28 40 210 325 360 320 Chi tiết lắp ghép mối hàn Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° STT Slg 1 2 Mô tả Chiều dài 325 40x40x3 Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM 320 KHUNG 5_1 Vật liệu Số lương 1:5 Thép 23 / 28 210 40 8,5 thru Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP HCM KHUNG 5_2 Vật liệu Số lương 1:2 Thép 24 / 28 50 50 36 R24 2-M39 120 130 600 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM TRỤC PISTON Vật liệu Số lương 1:2 Thép 25 / 28 36 4-C5 15,5 60 34 60 4- 5,5 thru 12,5 30 35 22 12 4- 6,5 thru Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM PAD L Vật liệu Số lương 1:1 Thép 26 / 28 M12 thru 175 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ỐC KHOẢNG CÁCH Vật liệu Số lương 1:1 Thép 27 / 28 16 600 Kích thước đoạn thẳng: 0.5 up to ±0.05 over up to 30 ±0.10 over 30 up to 120 ±0.15 over 120 up to 400 ±0.20 Bán kính vát cạnh: 0.5 up to ±0.20 over up to ±0.50 over ±1.00 Góc: up to 10 over 10 ±1° ±0.5° Người vẽ Trần Tuấn Kiệt 13/07/2022 Kiểm tra ThS Trần Đình Khải 13/07/2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM TY TRƯỢT Vật liệu Số lương 1:1 Thép 28 / 28 ... cứu Thiết kế chế tạo máy ép mút bán tự động, máy có nhiều tên gọi khác nên ứng dụng nhiều sớng Hình 1.1: Các sản phẩm từ máy ép nhiệt tạo hình 1.3 Một số phương pháp ép mút Mặc dù nhu cầu ép mút. .. máy thị trường 2.3.1 Thị trường nước Máy ép mút tay chưa đáp ứng xuất độ xác, ép cịn phụ thuộc nhiều vào người công nhân Hiện nay, số nghiên cứu máy ép mút bán tự động thực công ty Máy ép mút. .. CHẾ TẠO MÁY ÉP MÚT BÁN TỰ ĐỘNG” Những nội dung đồ án tớt nghiệp: - Tìm hiểu vật liệu nhiệt độ dẻo mút - Tìm hiểu vật liệu làm khn - Tính tốn chọn thiết bị điều khiển - Thiết kế khuôn - Thiết