Thiết kế và lập quy trình chế tạo khuôn ép nhựa vỏ quạt đứng

ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CƠNG TRÌNH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO KHN ÉP NHỰA VỎ QUẠT ĐỨNG NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ MÃ NGÀNH: 7510205 Giảng viên hướng dẫn : Đặng Thị Hà Sinh viên thực : Trần Minh Hiếu Lớp : K61_KOTO Khoá học : 2016 – 2020 Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam em thầy cô giáo giảng dạy tật tình, truyền dạy kiến thức bổ ích để em có kiến thức quan trọng cho chuyên ngành em sau Em xin chân thành cảm ơn đến thầy cô trường đặc biệt thầy cô khoa Cơ Điện Cơng Trình giúp đỡ tạo điều kiện để em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Và em chân thành cảm ơn Cô Ths.Đặng Thị Hà trực tiếp hướng dẫn em việc chọn đề tài dẫn khoa học quý giá suốt q trình triển khai, nghiên cứu hồn thành khóa luận tốt nghiệp Đến khóa luận tốt nghiệp em hoàn thành, kinh nghiệm kiến thức hạn hẹp nên tránh khỏi sai sót nên em mong nhận ý kiến đóng góp từ phía thầy, để em học thêm nhiều kinh nghiệm hoàn thành khóa luận tốt Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Sinh viên thực Trần Minh Hiếu i năm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG vi ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan khuôn ép nhựa 1.1.1 Khái niệm khuôn ép nhựa .3 1.1.2 Phân loại khuôn 1.1.3 Các yêu cầu kĩ thuật khuôn 1.2 Công nghệ ép phun 1.2.1 Khái niệm công nghệ ép phun 1.2.2 Hệ thống hỗ trợ ép phun 1.2.3 Hệ thống phun .9 1.2.4 Hệ thống kẹp 12 1.2.5 Các phận hệ thống khuôn 14 1.3 Công nghệ chế tạo khuôn mẫu .15 1.4 Sự khác biệt công nghệ chế tạo khuôn mẫu ngành nhựa với truyền thống .17 1.5 Tính cấp thiết đề tài 18 1.6 Mục tiêu, nội dung, phương pháp phạm vi nghiên cứu 19 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CHI TIẾT VÀ KHUÔN 20 2.1 Phân tích ý tưởng 20 2.2 Phân tích tính kết cấu chi tiết ép phun 20 2.3 Thiết kế chi tiết phần mềm CATIA .22 2.4 Lựa chọn vật liệu làm khn, xác định mặt phân khn vị trí, kết cấu cổng phun .27 2.4.1 Lựa chọn vật liệu làm khuôn 28 2.4.2 Lựa chọn mặt phân khuôn 29 2.4.3 Chọn vị trí cổng phun, loại cổng phun .30 2.5 Thiết kế khuôn ép chi tiết vỏ quạt đứng phần mềm CATIA 32 ii 2.5.1 Tạo khuôn 32 2.5.2 Tạo khuôn khuôn 35 2.5.3 Đặt bạc dẫn hướng .38 2.5.4 Lắp cuống phun 38 2.5.5 Lắp bạc cuống phun 39 2.5.6 Lắp ráp bulong chi tiết phụ cho khuôn 39 CHƯƠNG III: LẬP QUY TRÌNH GIA CƠNG KHN 44 3.1 Xác định dạng sản xuất 44 3.2 Xác định phương pháp chế tạo phôi 45 3.3 Lập thứ tự nguyên công chế tạo khuôn ép chi tiết vỏ quạt đứng 45 3.4 Tính tốn chế độ cắt gọt cho nguyên công .47 3.4.1 Nguyên công 1: Phay thô - tinh mặt phẳng lớn 47 3.4.2 Nguyên công 2: phay thô + phay tinh mặt bên 50 3.4.3 Nguyên công 3: Mài mặt phăng lớn .54 3.4.4 Nguyên công 4: Khoan kênh làm mát khoan lỗ chốt xiên 55 3.4.5 Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa taro lỗ chốt dẫn hướng chốt đẩy 59 3.4.6 Ngun cơng 6: Gia cơng lịng khuôn 63 3.4.7 Nguyên công 7: Nguyên công xung điện cực 66 3.4.8 Nguyên công 8: Mạ điện crom 66 3.4.9 Ngun cơng 9: Đánh bóng lịng khn .66 3.4.10 Nguyên công 10 Tổng kiểm tra 66 3.5 Lập trình gia cơng khn phần mềm catia 66 3.5.1 Gia công lịng khn 67 3.5.2 Gia công lõi khuôn 68 3.5.3 Xuất chương trình CNC 70 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu tạo khn hai Hình 1.2: Khuôn Hình 1.3: Khn khơng rãnh dẫn Hình 1.4: Hệ thống hỗ trợ ép phun Hình 1.5: Hệ thống thủy lực Hình 1.6: Hệ thống phun Hình 1.7: Băng gia nhiệt 10 Hình 1.8: Cấu tạo trục vít 10 Hình 1.9: Bộ hồi tự hở 11 Hình 1.10: Các loại hồi tự hở 11 Hình 1.11: Vịi phun 12 Hình 1.12: Hệ thống kẹp 12 Hình 1.14: Cụm kìm dùng cấu khuỷu 13 Hình 1.15: Tấm di động vị trí máy ép phun 13 Hình 1.16: Tấm cố định vị trí máy ép phun 14 Hình 1.17: Các nối 14 Hình 1.18: Cấu tạo khuôn 15 Hình 1.19: Phần mềm công nghệ CAD/CAM ứng dụng số 16 cho chế tạo khuôn nhựa 16 Hình 1.20: Hệ thống máy móc CNC tối tân trang bị cho chế tạo khuôn nhựa 17 Hình 2.1: Hình chiếu đứng sản phẩn 21 Hình 2.2: Hình 3D mặt trước, mặt sau sản phẩm 22 Hình 2.3: Sản phẩm hoàn chỉnh 27 Hình 2.4: Mặt phân khn ép chi tiết vỏ quạt 30 Hình 2.5: Tính tốn kích thước cuống phun 31 Hình 2.6: Một số loại bạc phun 31 Hình 2.7: Kích thước cuống phun 32 Hình 2.8: Khn sơ 35 iv Hình 2.9: Bộ khn ép chi tiết quạt đứng hồn chỉnh 43 Hình 3.1: Bản vẽ chi tiết 45 Hình 3.2: Bản vẽ khối khn sản phẩm 46 Hình 3.3: Sơ đồ gá đặt ngun cơng 47 Hình 3.4: Sơ đồ gá đặt nguyên công 50 Hình 3.5: Gá đạt nguyên công mài 54 Hình 3.6: Sơ đồ gá ngun cơng khoan 56 Hình 3.7: Sơ đồ gá đặt gia công máy CNC 63 Hình 3.8: Dao FLAT 64 Hình3.9: Dao BALL-2 65 Hình 3.10: Dao FLAT-2 65 Hình 3.11: Dao FLAT-1 65 Hình 3.12 Sơ đồ kiểm tra 66 Hình 3.13: Gia thơ cơng lịng khn 67 Hình 3.14: Gia cơng tinh lịng khn 68 Hình 3.15: Gia cơng thơ lõi khuôn 69 Hình 3.16: Gia cơng tinh lõi khn 70 v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Các thống số nhựa (pp) 20 Bảng 2.2 Bảng chọn thép để làm khuôn ép nhựa phụ tùng khuôn 28 Bảng 3.1: Chế độ cắt nguyên công 50 Bảng 3.2: Chế độ cắt nguyên công 54 Bảng 3.3: chế độ cắt nguyên công 55 Bảng 3.4:Chế độ cắt nguyên công 59 Bảng 3.5: Thông số cắt 65 vi ĐẶT VẤN ĐỀ Trên giới sản phẩm nhựa chiếm vị trí quan trọng kinh tế, vật liệu nhựa ngày có tính chất ưu việt chất lượng độ bền Trong vật liệu tự nhiên hay vật liệu kim loại tổng hợp đáp ứng số yêu cầu với tính đặc biệt, vượt trội độ bền, nhẹ, dẻo dai giá thành Vì vậy, ngành cơng nghiệp nhựa phát triển nhanh chúng thời gian qua, kéo theo lĩnh vực tạo hình sản xuất chế tạo sản phẩm từ nhựa phát triển, đặc biệt phải kể đến ngành công nghiệp chế tạo khuôn ép phun cho sản phẩm nhựa đời cho vô số sản phẩm với đủ kiểu dáng, chủng loại phục vụ cho đời sống người Hiện nhờ phát triển kỹ thuật thiết kế có trợ giúp máy tính (CAD), chế tạo có trợ giúp máy tính (CAM) máy gia cơng CNC, tia lửa điện EDM … việc thiết kế chế tạo lịng khn đơn giản nhiều, rút ngắn thời gian sản xuất, đảm bảo độ xác gia cơng hình dáng, kích thước, độ xác tương quan Ứng dụng cơng nghệ CAD/CAM/CAE giải nhiều vấn đề mà công nghệ khuôn mẫu truyền thống chưa giải được, làm cho nghành nhựa trở nên phát triển, nhiều sản phẩm trước làm thép gỗ thay sản phẩm nhựa, suất cao giá thành sản phẩm giảm xuống, chất lượng đảm bảo yêu cầu đề ra,đa dạng mẫu mã Với lợi ích trội việc nghiên cứu công nghệ CAD/CAM/CAE vô cần thiết trình sản xuất Ở Việt Nam đà cơng nghiệp hóa - đại hóa đất nước để tiến đến đưa Việt Nam trở thành nước văn minh đại Q trình cơng nghiệp hóa - đại hóa ngày cao địi hỏi phải có đội ngũ kỹ thuật phải đào tạo tương đối rộng, đồng thời biết vận dụng kỹ thuật vào để giải vấn đề sản xuất Ở nước ta việc sản xuất sản phẩm từ nhựa phục vụ cho đời sống kỹ thuật phát triển mạnh mẽ, số lượng sở sản xuất ứng dụng phương pháp gia công ngày nhiều Từ nhu cầu cụ thể nêu đồng ý Khoa Cơ điện Công trình, Bộ mơn Kỹ thuật khí tơi tiến hành thực đề tài khóa luận tốt nghiệp: "Thiết kế lập quy trình chế tạo khn ép nhựa vỏ quạt đứng" CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan khuôn ép nhựa 1.1.1 Khái niệm khuôn ép nhựa Khuôn ép phun nhựa cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, đố nhựa phun vào, làm nguội, đẩy sản phẩm Sản phẩm tạo hình hai nửa khuôn (nửa khuôn tĩnh nửa khuôn động) Khoảng trống hai nửa điền đầy nhựa mang hình dạng sản phẩm Trong khn có phần xác định hình dạng ngồi sản phẩm gọi lịng khn Một phần xác định hình dạng bên sản phẩm gọi lõi khn Ép phun phương pháp tạo hình đại diện cho nhựa nhiệt rắn.ngồi sơ ho nhiều phương pháp tạo hình khác khn dùng để ép phun có kết cấu khn cho phương tạo hình khác 1.1.2 Phân loại khn Cấu trúc khuôn xác định tùy thuộc nhiều yếu tố như: hình dáng vật đúc, số lượng sản phẩm, vật liệu vật đúc vị trí cửa rót Cấu trúc khn phân loại theo khuôn tấm, khuôn tấm, khuôn không dãnh dẫn khn đặc biệt, loại có đặc điểm riêng *Khn Khn có đường phân khuôn chia khuôn thàng phần cố định di động a Ưu điểm: Cấu trúc đơn giản khuôn khuôn không rãnh dẫn Giá thành khn giảm Hệ thống rót bao gốm cổng phân phối (miệng phun) cạnh (side gate),cổng phân phối trực tiếp(direct gate),cổng phân phối ngầm(submarine gate) Với cửa rót ngầm ta tách chi tiết khỏi rãnh dẫn(bao gồm đầu rót cơng phân phối),như khơng cần có bước cắt bỏ phía sau b Nhược điểm: Cổng phân phối cạnh cổng phân phối trực tiếp cần phải loại bỏ rãnh dẫn, nên chúng khó tự động hóa khơng tiết kiệm