Tiểu luận nghiên cứu tính toán thiết kế khuôn để chế tạo chi tiết khuôn can rượu 2 lít nhựa pet

NGHĨA VIỆT NAM VIỆN CƠ KHÍ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ ĐỘC LẬP- TỰ DO- HẠNH PHÚC _o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, GIA CÔNG KHUÔN MẪU-KHUÔN THỔI CAN RƯỢU LÍT- NHỰA PET SINH VIÊN THỰC HIỆN: BÙI QUANG MẠNH LỚP: CHẾ TẠO MÁY-K50 MSSV: TC10-1030 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS PHÙNG XUÂN LAN HÀ NƠI, 9-2015 LỜI NĨI ĐẦU Ngày nhờ bước phát triển nhảy vọt khoa học kĩ thuật, mang lại cho người nhiều tiện ích, đặc biệt phát triển khoa học máy tính, cơng nghệ thơng tin chương trình ứng dụng thiết kế, gia cơng khí Ngành gọi chung công nghệ CAD/CAM/CNC Nhờ công nghệ mà việc thiết kế gia công sản phẩm trở nên xác, giảm thời gian thiết kế, chế tạo, nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm Các sản phẩm nhựa ngày chiếm tỷ trọng ngày lớn kĩ thuật đời sống máy móc thiết bị cơng nghiệp, thiết bị điện, đồ dùng gia dụng Vì việc sản xuất sản phẩm nhựa cần thiết Nhưng vấn đề làm để nâng cao chất lượng, độ xác, tính thẩm mĩ sản phẩm nhựa Với nội dung đồ án tốt nghiệp, phần kiến thức khuôn rộng lớn nên em khái quát hết mà sâu vào phần hệ thống đó, góp phần nhỏ bé vào cơng phát triển ngành công nghiệp nước nhà Sau thời gian tìm hiểu hướng dẫn tận tình Phùng Xn Lan, em sâu vào “Nghiên cứu, tính tốn thiết kế khn để chế tạo chi tiết khuôn can rượu lít- nhựa PET làm đề tài tốt nghiệp Do kiến thức hạn chế nên q trình thiết kế tính tốn em khơng tránh khỏi sai sót thiếu thực tế kinh nghiệm thiết kế Em mong có hướng dẫn bảo thầy, để em củng cố hồn thiện kiến thức thân bước vào tương lai Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Phùng Xuân Lan tận tình hướng dẫn, dìu dắt em suốt trình thực đồ án Nhân đây, em xin chân thành cám ơn thầy viện khí tồn thể thầy trường ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỢI nói chung suốt thời gian qua dạy dỗ em thành người có tri thức để cống hiến phục vụ xã hội tương lai MỤC LỤC: CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH SẢN PHẨM NHỰA 1.1:Tổng quan ngành nhựa thế giới 1.2:Tổng quan ngành nhựa nước 1.3: Công nghệ sản xuất vỏ chai nhựa 1.3.1:phương pháp thổi 1.3.1: a :Phương pháp đùn 1.3.2:b: Phương pháp đúc thổi 1.3.2 phương pháp quay ly tâm 1.4: Vật liệu phương pháp thổi 1.5 Thiết bị đúc phun máy thổi 1.5.1 thiết bị máy đúc phun cơng nghệ đúc phun tạo hình phơi PET CHƯƠNG 2: CHỌN VẬT LIÊU, PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG, THIẾT KẾ SẢN PHẨM 2.1 Chọn vật liệu 2.1.1 phân tích sản phẩm 2.1.2 phương pháp chế tạo 2.3 thiết kế sản phẩm theo yêu cầu 2.3.1 thiết kế sản phẩm hình học CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHN THỔI VỎ CAN RƯỢU LÍT 3.1 sở lý thuyết 3.2 sở biến dạng CHƯƠNG 1: CÔNG NGHỆ TẠO HÌNH SẢN PHẨM NHỰA 1.1:Tổng quan ngành nhựa thế giới Ngành nhựa đời sau chiến tranh giới thứ hai, bắt đầu phát triển từ thập niên 60 nay.Thế giới ngày phát triển với phát triển khoa học kỹ thuật việc tìm loại vật liệu để đáp ứng cầu sống người ngày cao Trong đó, việc sử dụng nhiều loại vật dụng làm vật liệu nhựa (chất dẻo) sống người ngày cao sử dụng nhiều ngành: điện, điện tử, giao thông vận tải, nơng nghiệp, thủy sản Ngồi ra, chất dẻo cịn cịn vật liệu dùng để thay cho vật liệu truyền thống mà tưởng chừng khơng có vật liệu khơng thể thay ược như: gỗ, kim loại, silicat…Vì nghành cơng nghiệp nhựa ngày có vai trị quan trọng đời sống sản xuất đất nước Hình 1.1: Sản lượng nhựa giới giai đoạn 2000-2010 Sản lượng: Nghìn Ở Châu Á, cơng nghệ sản xuất ngun liệu vào sản phẩm nhựa tích cực góp phần vào công việc phát triển kinh tế khu vực, phục vụ chủ yếu cho ngành tin học, điện tử ôto, xe gắn máy, đồ chơi trẻ em dụng cụ gia đình …nhu cầu sử dụng nhựa Đơng Á chiếp 1/3 sản lương nhựa giới Một ứng dụng phổ biến ngành nhựa sản xuất loại chai nhựa phục vụ lĩnh vực như: dược phẩm, thực phẩm, nông dược… chai nhựa ngày phổ biến trở thành phần thiếu sống hàng ngày người.Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, sản phẩm chai nhựa ngày trở nên đa dạng phong phú Công nghệ sản xuất chai nhựa trở nên đại tinh vi Hiện công nghệ sản xuất chai nhựa khuôn thổi sử ụng phổ biến 1.2 Tổng quan ngành nhựa nước Số liệu thị trường (a) Sản lượng nhựa: 10 năm trở lại đây, sản lượng nhựa Việt Nam tăng trưởng nhanh đặn với tốc độ trung bình 15%/năm Bất chấp suy thối kinh tế tồn cầu biến động giá vật liệu nhựa năm 2008, sản lượng nhựa Việt Nam đạt 2,3 triệu tấn, tăng 22% so với năm 2007 Dự kiến tổng sản lượng nước tiếp tục tăng nhiều năm tới   Hình 5: Sản lượng nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010 (đơn vị: nghìn tấn) Nguồn: Hiệp hội nhựa Việt Nam  Trong tổng sản lượng nhựa hàng năm, sản phẩm nhựa bao bì chiếm khoảng 36% nhựa vật liệu xây dựng, đồ gia dụng loại dành cho ngành công nghiệp khác điện tử, điện, giao thông vận tải chiếm khoảng 16%, 36% 12% tương ứng   (b) Công nghệ sản xuất nhựa Các công nghệ mà Việt Nam sử dụng để sản xuất sản phẩm nhựa bao gồm: Công nghệ phun ép (Injection technology) -  công nghệ sử dụng để làm cho thành phần nhựa phụ tùng cho thiết bị điện tử, điện lực, xe máy ngành công nghiệp tơ Theo chun gia cơng nghiệp, có khoảng 3.000 loại thiết bị phun ép Việt Nam   Công nghệ đùn-thổi (Blow-Extrusion technology): Ðây công nghệ thổi màng, sản xuất loại vật liệu bao bì nhựa từ màng, dùng công nghệ thổi túi PE, PP màng (cán màng PVC)  Hiện nhiều doanh nghiệp nhựa sử dụng công nghệ đùn thổi nhiều thiết bị nhập từ nước, nhiều hệ để sản xuất sản phẩm bao bì nhựa   Công nghệ sản xuất nhựa sử dụng Profile (Profile Technology): Ở Việt Nam, công nghệ sử dụng để làm sản phẩm ống thoát nước PVC, ống cấp nước PE, ống nhôm nhựa, cáp quang, cửa vào PVC, khung hình, lợp, phủ tường, v.v…   Nói chung, nhiều cơng nghệ sản xuất nhựa tiên tiến áp dụng Việt Nam, nhiên chưa phổ biến Từ năm 2005, nhiều nhà sản xuất nhựa Việt Nam đầu tư đáng kể vào việc nâng cấp trang thiết bị sản xuất máy móc họ để cải thiện sản phẩm nhựa họ chất lượng thiết kế, từ nâng cao khả cạnh tranh thị trường nước quốc tế Ví dụ, vài cơng ty lớn sản xuất sản phẩm nhựa chất lượng công nghệ cao sử dụng thiết bị tiên tiến máy móc nhập từ Đức, Italy Nhật Bản Xu hướng tiếp tục mà ngành công nghiệp nhựa Việt Nam phấn đấu để trì khả cạnh tranh mở rộng lực thâm nhập thị trường giới   (c) Các doanh nghiệp nhựa Đến nay, có khoảng 2.000 doanh nghiệp nhựa, chủ yếu miền Nam Số lượng doanh nghiệp thành phố Hồ Chí Minh tỉnh lân cận Đồng Nai, Bình Dương Long An chiếm 80% tổng số lượng DN nhựa nước số lượng DN miền Bắc miền Trung chiếm 15% 5%   Trong khoảng 2.000 doanh nghiệp ngành nhựa, hầu hết doanh nghiệp vừa nhỏ (SMEs), doanh nghệp tư nhân (chiếm 90%)   (d) Kế hoạch phát triển ngành nhựa năm 2010 - Áp dụng công nghệ tiên tiến để đảm bảo sản phẩm nhựa Việt Nam đáp ứng yêu cầu chất lượng, an tồn, vệ sinh tác động mơi trường theo quy định Việt Nam quốc tế, từ nâng cao lực cạnh tranh nước; - Đầu tư xây dựng nhà máy sản xuất vật liệu nhựa, bán thành phẩm, hóa chất, phụ gia, khuôn mẫu; - Sản xuất sản phẩm nhựa công nghệ cao sản phẩm nhựa dành cho xuất - Phát triển ngành chế biến chất thải từ sản phẩm nhựa nhựa nguyên liệu   Dưới số mục tiêu đặt năm 2010: - Tốc độ tăng trưởng hàng năm: 15% - Tiêu thụ sản phẩm nhựa theo đầu người: 40kg/năm - Nhựa vật liệu sản xuất nước đáp ứng 50% nhu cầu thị trường - 132,000 khuôn mẫu/năm - Xây dựng sở chế biến chất thải nhựa với công suất 200.000 / năm Triển vọng Do nhu cầu cấp thiết cần phải nâng cấp cơng nghệ sản xuất đa dạng hóa sản phẩm để trì tăng khả cạnh tranh nước, Việt Nam nhập nhiều trang thiết bị máy móc sản xuất nhựa tiên tiến vật liệu nhựa chất lượng cao   Chính Phủ phê duyệt quy hoạch tổng thể phát triển ngành Nhựa Việt Nam đến năm 2010; tập trung vào dự án sản xuất nguyên liệu nhựa Hiện nay, nhiều dự án nguyên vật liệu cho ngành nhựa đầu tư xây dựng như: nhà máy sản x uất PP1, PP2, nhà máy sản xuất P E… Nếu dự án đuợc thực tiến độ đến hết năm 2010 nhà máy nâng tổng cơng suất sản xuất thêm 1.2 triệu tấn/năm Do giúp doanh nghiệp chủ động nguồn cung nguyên liệu đầu vào giảm rủi ro biến động giá nguyên liệu rủi ro tỷ giá. (theo báo cáo SBBS) Mục tiêu sản lượng nguyên vật liệu nước năm 2010 (tấn/năm)   Nguyên liệu 2010 Bột PVC 00.000 Hạt PP 50.000 Hạt PE 50.000 Màng BOPP 0.000 Hoá dẻo DO P 0.000 Hạt PS 0.000   Tổng cộng Nguồn: Bộ Công Thương  1.560.000 Các nhà cung cấp Hiện nay, vật liệu nhựa PVC PET đáp ứng nước Có hai nhà sản xuất PVC với cơng suất tổng hợp 200.000 tấn/năm, 30% dành cho xuất 70% dành cho thị trường nước Đó Cơng ty TPC Vina Cơng ty Nhựa Hóa chất Phú Mỹ Ngồi ra, cịn có Công ty Formusa Việt Nam, công ty 100% vốn Đài Loan với công suất sản xuất nguyên liệu nhựa PET 145.000 tấn/năm   Tuy nhiên, Việt Nam phải nhập 70 - 80% nguyên liệu nhựa, chủ yếu PP, PE, PS Polyester hầu hết thiết bị máy móc cần thiết cho sản xuất sản phẩm nhựa   Hình 6: Các nước cung cấp nguyên liệu nhựa cho Việt Nam Nguồn: Hiệp hội nhựa Việt Nam Việt Nam nhập khoảng 95% loại thiết bị máy móc sản xuất nhựa Năm 2008, kim ngạch nhập máy móc thiết bị sản xuất nhựa khoảng 363,760 triệu US$ Các nước mà Việt Nam nhập loại thiết bị máy móc sản xuất nhựa năm 2008 Đài Loan, Trung Quốc, Hàn Quốc Nhật Bản   Hình 7: Các nhà cung cấp máy móc thiết bị sản xuất nhựa cho Việt Nam Nguồn: Hiệp hội nhựa Việt Nam 1.3 Công nghệ sản xuất vỏ chai nhựa Hiện giới sử dụng phổ biến hai phương pháp tạo loại chai, thùng nhựa phương pháp thổi (blowing molding) phương pháp quay (rotating molding) Cả hai phương pháp mục đich tạo sản phẩm rỗng từ nhựa nhiệt dẻo Tuy nhiên, phương pháp quay tạo sản phẩm phong phú so với phương pháp thổi Phương pháp quay tạo sản phẩm có dung tích từ 5ml đến thùng lớn khoảng 38m3 Mặc dù hai phương pháp tạo loại sản phẩm phương pháp có vị trí định ngành công nghiệp Phương pháp cho sản phẩm nhỏ, sản xuất hàng loạt cịn phương pháp quay cho sản phẩm lớn 1.3.1 phương pháp thổi (blowing molding) Là phương pháp khí nén thổi vào “túi” nhựa dẻo để ép nhựa dẻo lên bề mặt khuôn Đây phương pháp quan trọng để tạo chi tiết, sản phẩm chất dẻo có thành mỏng loại chai, lọ thùng chứa Những loại sản xuất để dùng cho ngành thực phẩm dược phẩm địi hỏi cao chất lượng Phương pháp thổi chia thành hai bước: - Bước thứ tạo ống nhựa dẻo, hay thường gọi parison - Bước thứ hai thổi khí nén vào để ép nhựa dẻo lên bề mặt khuôn để tạo thành hình dáng theo mong muốn Tuỳ theo loại sản phẩm (phụ thuộc vào loại vật liệu nhựa gia cơng) mà ta có hai phương pháp thổi: phương pháp đùn phương pháp phun Phương pháp mô tả hình vẽ sau: a) Phương pháp đùn – thổi (extrusion blow molding): Hình 2: Quá trình đùn thổi với đầu đùn đầu thổi kết hợp Trục vít quay truyền nhựa lỏng tới đầu đùn, thông qua hệ thống gia nhiệt cấu đầu đùn, nhựa đùn xuống dạng ống có chiều dày tùy theo sản phẩm yêu cầu Sau hai nửa khn đóng lại, lúc hai lịng khn có ống nhựa, đầu ống nhựa kẹp dính lại hai nửa khn ... Xuân Lan, em sâu vào ? ?Nghiên cứu, tính tốn thiết kế khn để chế tạo chi tiết khuôn can rượu lít- nhựa PET làm đề tài tốt nghiệp Do kiến thức hạn chế nên q trình thiết kế tính tốn em khơng tránh... SẢN PHẨM 2. 1 Chọn vật liệu 2. 1.1 phân tích sản phẩm 2. 1 .2 phương pháp chế tạo 2. 3 thiết kế sản phẩm theo yêu cầu 2. 3.1 thiết kế sản phẩm hình học CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUÔN THỔI... ngang ống để lại phần nhựa lòng khuôn Đầu đùn nhựa dịch chuyển nhường chỗ cho đầu thổi khí vào phần khn thổi căng ống nhựa sát vào lịng khn tạo hình chi tiết Sau hai nửa khn mở chi tiết tạo thành