Thuyết minh đồ án tốt nghiệp đề tài thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa cho chitiết vỏ mỏ hàn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY o0o THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA CHO CHI TIẾT VỎ MỎ HÀN” GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: ThS Phạm Thế Minh SINH VIÊN THỰC HIỆN : Nguyễn Thị Hoa LỚP : Cơ_ Điện Tử KHÓA : 46 HÀ NỘI - 2010 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN 1.1 Thực trạng khuôn mẫu giới Việt Nam 1.1.1 Thực trạng khuôn mẫu giới 1.1.2 Thực trạng khuôn mẫu Việt Nam 1.2 Khái niệm chung khuôn 1.2.1 Vật liệu chất dẻo 1.2.1.1 Chất dẻo 1.2.1.2 Polymer 1.2.1.3 Tính chất, đặc điểm, ứng dụng chất dẻo 1.2.2 Cơ sở thiết kế khuôn 1.2.2.1 Khái niệm khuôn 1.2.2.2 Các phận khuôn 1.2.2.3 Các yêu cầu kỹ thuật khuôn ép nhựa 1.2.2.4 Hệ thống đẩy 1.2.2.5 Hệ thống chốt hồi 1.2.2.6 Hệ thống cấp nhựa 1.2.2.7 Lõi mặt bên khuôn 1.2.2.8 Hệ thống làm nguội khuôn 1.2.2.9 Vật liệu làm khuôn: 1.2.2.10 Phương pháp thiết kế khuôn: 1.2.3 Máy ép phun 1.2.3.1 Cấu tạo máy ép phun 1.2.3.2 Các cơng đoạn máy đúc áp lực: 1.3.1 Tính cấp thiết đề tài 1.3.2 Nhiệm vụ nội dung thực đề tài Chương II: THIẾT KẾ KHUÔN CHO CHI TIẾT VỎ MỎ HÀN 2.1 Phân tích ý tưởng: 2.2 Thiết kế khn tổng thể 2.2.1 Phân tích lòng lõi: (core and cavity) 5 8 11 14 14 17 19 20 24 25 33 34 37 40 40 40 49 50 50 52 52 52 52 2.3 Thiết kế kết cấu khuôn cho sản phẩm 55 2.3.1 Tạo khuôn: 2.3.2 Tạo mặt phân khuôn cho chi tiết: 55 56 ễ ị Hoa SVTH: Nguy n Th Lớp :Cơ_Điện Tử K46 2.4 Lắp ráp chi tiết vào khuôn: 58 2.4.1 Lắp trục dẫn hướng: 2.4.2 Lắp bạc dẫn hướng : 2.4.3 Ta lắp ráp bu lông cho phần khuôn cố định 2.4.4 Lắp chốt hồi 2.4.5 Lắp bạc cuống phun: 2.4.6 Lắp bu lông cố định bạc cuống phun 2.4.7 Lắp cuống phun: 2.4.8 Lắp chốt sản phẩm 2.4.9 Lắp bu lơng cố định lịng khn miếng ghép Chương III:QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG KHN 3.1 Tấm ghép lịng khn: 58 58 59 60 61 61 63 63 64 67 68 3.1.1 Tấm ghép lịng khn vỏ 3.1.2 Miếng ghép lịng khuôn vỏ 3.2 Tấm ghép lõi khuôn 68 72 72 3.2.1 Miếng ghép lõi khuôn vỏ 3.2.2 Miếng ghép lõi khuôn vỏ dưới: 3.3 Gia công khuôn 3.4 Tấm khuôn 72 76 77 82 KẾT LUẬN 89 PHỤ LỤC 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, nhờ vào bước phát triển nhảy vọt khoa học kĩ thuật, mang lại cho người nhiều tiện ích lớn, 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 Nhờ công nghệ mà việc thiết gia công sản phẩm trở lên xác giảm thiểu nhiều cơng việc khơng cần thiết, nhờ giảm thời gian thiêt kế, chế tạo, nâng cao suất lao động chất lượng sản phẩm ễ ị Hoa SVTH: Nguy n Th Lớp :Cơ_Điện Tử K46 Lời Nói Đầu 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 suất sản phẩm theo khuôn mẫu công nghệ đúc phun cần thiết Nhưng vấn đề làm để nâng cao chất lượng, độ xác, tính thẩm mỹ sản phẩm nhựa Theo cơng nghệ cũ việc thiết kế, gia cơng, lắp ghép vơ khó khăn, nhà sản xuất nhiều thời gian tiền cho việc sản xuất thử sửa lại khn Những vấn đề ngày khắc phục phần mềm thiết kế chuyên dụng Solid eges, Catia… Đồ án tốt nghiệp sau đồ án tổng quát quy trình thiết kế khn dập sản phẩm nhựa.Trong q trình làm thiết kế có sử dụng số phần mềm thiết kế : CATIA, Mastercam Trong trình làm đồ án này, gặp nhiều khó khăn, giúp đỡ tận tình thầy ThS.Phạm Thế Minh Em xin chân thành cảm ơn! Trong trình thiết kế, em cố gắng không tránh thiếu sót, em mong thầy bạn góp ý ễ ị Hoa SVTH: Nguy n Th Lớp :Cơ_Điện Tử K46 Chương I: Tổng quan khn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHN 1.1 Thực trạng khuôn mẫu giới Việt Nam 1.1.1 Thực trạng khuôn mẫu giới Trên giới, cách mạng máy tính điện tử có tác động lớn vào sản xuất công nghiệp Đặc biệt ngành chế tạo khuôn mẫu đại, công nghệ thông tin (CNTT) ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi q trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang kiểu sản xuất công nghệ cao (CNC); Nhờ giai đoạn thiết kế chế tạo khn mẫu bước tự động hố (CAD/CAM – đó: CAD thiết kế với trợ giúp máy tính điện tử; CAM sản xuất với trợ giúp máy tính điện tử, cịn gọi gia cơng điều khiển số) Các nước có cơng nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan hình thành mơ hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho lĩnh vực công nghệ khác nhau: + Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập nóng, khn đúc áp lực, khn ép chảy, khn dập tự động + Chuyên thiết kế chế tạo cụm chi tiết tiêu, chuẩn phục vụ chế tạo khuôn mẫu như: Các đế khuôn tiêu chuẩn, khối khn tiêu chuẩn, trục dẫn hướng, lị xo, cao su ép nhăn, cấu cấp phôi tự động + Chuyên thực cac dịch vụ nhiệt luyện cho công ty chế tạo khuôn + Chuyên cung cấp dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu + Chuyên cung cấp phần mềm chuyên dụng CAD/CAM/CIMATRON, CAE + Chuyên thực dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khuôn Những mô hình mơ hình liên kết mở giúp doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hướng tự động hố q trình sản xuất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm phất huy tối đa lực thiết bị Điển hình mơ hình cơng nghiệp sản xuất khn mẫu (CNSXKM) Đài Loan Năm 2002 Đài Loan xuất khuôn mẫu nước: Trung Quốc, Mỹ, Inđônêxia, Thái Lan, Việt Nam với tổng trị giá 18.311.271.000 đài tệ, tương đương 48.726 khuôn ễ ị Hoa SVTH: Nguy n Th Lớp :Cơ_Điện Tử K46 Chương I: Tổng quan khuôn mẫu Khuôn mẫu Đài Loan đánh giá đạt tiêu chuẩn quốc tế giá thành 50% giá nhập ngoại, ứng dụng cập nhật CN (CN vật liệu mới, CN tự động hố, CNTT) vào q trình sản xuất 1.1.2 Thực trạng khuôn mẫu Việt Nam Tại Việt Nam, hạn chế lực thiết kế chế tạo, doanh nghiệp đáp ứng phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo sản phẩm khí tiêu dùng phần cho cơng ty liên doanh nước ngồi Với sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh, điều hồ, tơ, xe máy…) hầu hết phải nhập bán thành phẩm nhập khuôn Một nguyên nhân cần đề cập đến doanh nghiệp SXKM nước đa phần hoạt động tình trạng tự khép kín, chưa có phối hợp, liên kết với để vào thiết kế sản xuất chuyên sâu vào mặt hàng chủng loại; trang thiết bị hầu hết sở thuộc trình độ cơng nghệ thấp; có nơi đầu tư thiết bị cơng nghệ cao đầu tư lại trùng lặp chưa có hợp tác doanh nghiệp sản xuất Bên cạnh nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo chuyển giao công nghệ bị phân tán Cũng sản xuất nhỏ lẻ nên việc nhập thép hợp kim làm khuôn mẫu phải nhập với giá thành cao Những điều giải thích chi phí SXKM doanh nghiệp Việt Nam lớn, dẫn đến hiệu sản xuất bị hạn chế Quy hoạch phát triển ngành kim khí Hà Nội giai đoạn 2006-2010 xác định: Tập trung phát triển nhóm sản phẩm: Thiết bị đồng bộ; sản phẩm máy công nghiệp; sản phẩm thiết bị kỹ thuật điện; công nghiệp ô tô - xe máy; sản phẩm kim khí tiêu dùng Trong số đó, nhóm sản phẩm có liên quan đến sử dụng khuôn mẫu là: sản phẩm máy công nghiệp, sản phẩm ô tô - xe máy số ngành sản xuất khác như: sản xuất sản phẩm từ cao su, plastic Kết khảo sát thực tế nhu cầu khuôn mẫu đến 2010, đơn cử riêng khuôn dập, số Cty sau: Cty Cơ khí Thăng Long: K.dập 1.500 bộ; Cty Điện Thống Nhất: K dập 75 bộ; Cty chế tạo máy điện VN -HGR: K dập 150 bộ; Cty Xích líp Đơng Anh: K dập 500 bộ; … Cùng với nhu cầu lớn loại khuôn nhựa, khuôn đúc áp lực… Như vậy, sân nhà, nhu cầu thị trường loại khuôn mẫu cao Vấn đề đặt cho quan quản lý Nhà nước là: cần phải tiến hành công tác quy hoạch để định SVTH: Nguyễn Thị Hoa Lớp :Cơ_Điện Tử K46 Chương I: Tổng quan khuôn hướng phát triển CN SXKM; thực công tác tổ chức, điều phối, hợp tác, liên kết sản xuất sở sao, nhằm đầu tư phát triển CNSXKM đạt hiệu tối đa Kinh nghiệm Đài Loan - quốc gia có ngành CNSXKM phát triển cho thấy, họ cập nhật ứng dụng CN vật liệu CN tự động hố vào q trình sản xuất Một điểm quan trọng là: liên kết chặt chẽ sản xuất doanh nghiệp thuộc ngành CNKM Hiệp hội Khuôn mẫu Đài Loan (TMDIA) tập hợp, liên kết 600 Cty; hình thành trung tâm thiết kế, tổ hợp chế tạo khuôn mẫu cho lĩnh vực cơng nghiệp, nói Đây phân cơng hợp tác lao động mức độ cao; giúp doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hướng tự động hoá trình sản xuất Nhờ đó, họ có điều kiện phát huy tối đa lực thiết bị mình, nâng cao suất chất lượng sản phẩm; tập trung đầu tư đổi thiết bị cơng nghệ Cũng nhờ tập hợp, liên kết mà doanh nghiệp tránh đầu tư trùng lặp, giảm tối đa chi phí khấu hao thiết bị giá thành sản xuất khuôn mẫu Vậy nên, xu hội nhập hợp tác kinh tế quốc tế, muốn tồn phát triển bền vững, ngành CNSXKM Việt Nam Hà Nội cần phải có giải pháp đúng, phù hợp Nếu để SXKM tình trạng hoạt động khép kín, đơn vị khó đảm bảo có sản phẩm khn mẫu chất lượng cao, giá thành hạ Thời gian tới, cần phải thành lập Hiệp hội ngành SXKM Đây nơi doanh nghiệp gặp gỡ, trao đổi thông tin ngồi nước, quảng bá hình ảnh doanh nghiệp tìm kiếm đối tác liên kết làm ăn Hiệp hội cịn nơi có quan hệ chặt chẽ với Chính phủ, Bộ ngành; với viện trường đại học; với quan quản lý Nhà nước, từ cung cấp thơng tin chủ trương, sách, chế quản lý, công nghệ thiết bị tiên tiến, xây dựng thống tiêu chuẩn công nghiệp tiêu chuẩn an tồn cho ngành khn mẫu… giúp doanh nghiệp nhanh chóng nắm bắt vấn đề liên quan đến tồn phát triển Theo kiến nghị Đề tài “Khảo sát thực trạng công nghệ biến đổi lực chế tạo máy vùng kinh tế trọng điểm để xây dựng luận khoa học đề xuất giải pháp liên kết sản xuất sản phẩm khí chủ lực ” ễ ị Hoa SVTH: Nguy n Th Lớp :Cơ_Điện Tử K46 Chương I: Tổng quan khuôn 1.2 Khái niệm chung khuôn 1.2.1 Vật liệu chất dẻo 1.2.1.1 Chất dẻo Định nghĩa: Chất dẻo: Là loại vật liệu hỗn hợp tạo thành từ polymer với chất phụ gia phù hợp với mục đích sử dụng như: Chất độn, chất gia cường, chất ổn định, chất bơi trơn, chất hố dẻo, chất chống tĩnh điện, chất tạo mầu Chất dẻo có tên gọi khác phổ biến nước ta: Nhựa  Vật liệu polime (vật liệu cao phân tử): chiếm tỷ lệ lớn  Vật liệu gia cường (Chất độn gia cường): Dùng để làm tăng số tính chất tính để tiết kiệm vật liệu Polymer, chiếm từ 20% 30% vật liệu nhiệt dẻo từ 30% 60% vật liệu nhiệt rắn  Các chất phụ gia cần thiết: Chiếm từ 5% 6% bao gồm o Chất ổn định: ổn định nhiệt, ánh sáng, thời tiết o Chất bôi trơn, dẻo hố: để gia cơng dễ dàng góp phần vào tính hồn thiện vật liệu o Chất chống tĩnh điện o Chất tạo màu: Để tạo mầu cho chi tiết đúc Định nghĩa chất dẻo (nhựa) minh hoạ phân loại biểu đồ sau đây: Hình 1.1:Các loại vật liệu 1.2.1.2 Polymer Định nghĩa: ễ ị Hoa SVTH: Nguy n Th Lớp :Cơ_Điện Tử K46 Chương I: Tổng quan khuôn Polyme Là hợp chất hữu mà hình thành liên kết hoá học bền vững đơn vị polyme với cơng thức phân tử hồn tồn giống Các đơn vị nối với thành chuỗi dài( gọi mạch) chứa hàng ngàn đơn vị nên phân tử polyme gọi cao phân tử Ví dụ: Các monomer Etylen qua phản ứng trùng hợp để tạo thành polyetylen CH2=CH2 -(CH2-CH2)- chất dẻo diều chế từ nhóm đơn phân tử chủ yếu độ dài mạch phân tử định Độ lớn mạch phân tủ xác định phân tử lượng trung bình (M) độ trùng hợp trung bình (P) Bằng phương pháp hố học từ đơn phân loại lấy từ thiên nhiên qua biến đổi hoá học để tạo thành Polyme Bản chất loại Polyme mà phân tử lượng có tăng số cơ, lý, hóa thay đổi chút cịn khơng thay đổi tính chất Cấu trúc phân tử hợp chất có phân tử thấp Polymer mơ hình vẽ sau: Etylen HC Fomandehit O C H Nước O H SVTH: Nguyễn Thị Hoa Lớp :Cơ_Điện Tử K46 Chương I: Tổng quan khuôn Tetramatilen- diamin O C H Mô cấu trúc phân tử PVC (Polyvinylclorid) Cl H C Vinylchlorid C Cl H Hình 1.2:Cấu trúc phân tử số loại hợp chất 1.2.1.3 Tính chất, đặc điểm, ứng dụng chất dẻo ễ ị Hoa SVTH: Nguy n Th Lớp :Cơ_Điện Tử K46 10