Tính toán, thiết kế và gia công hoàn thiện khuôn đúc chi tiết ring clamp của drone cho công ty real time robotics việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ GIA CƠNG HỒN THIỆN KHN ĐÚC CHI TIẾT RING CLAMP CỦA DRONE CHO CÔNG TY REAL-TIME ROBOTICS VIỆT NAM GVHD: TS VÕ XUÂN TIẾN SVTH: NGUYỄN LƯƠNG KHUÊ NGUYỄN HOÀNG THIÊN DƯƠNG GIA QUYỀN SKL011064 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 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: “Tính tốn, thiết kế gia cơng hồn thiện khn đúc chi tiết Ring Clamp drone cho công ty Real-Time Robotics Việt Nam” Giảng viên hướng dẫn: TS VÕ XUÂN TIẾN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN LƯƠNG KH Lớp: Khóa: - 19144271 NGUYỄN HỒNG THIÊN - 19144311 DƯƠNG GIA QUYỀN - 19144296 191441B 2019 - 2023 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2023 (Mẫu – Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp) TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ: II/ năm học 2022 – 2023 Giảng viên hướng dẫn: TS Võ Xuân Tiến Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lương Khuê MSSV: 19144271 Điện thoại: 0396917508 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoàng Thiên MSSV: 19144311 Điện thoại: 0333973865 Sinh viên thực hiện: Dương Gia Quyền MSSV: 19144296 Điện thoại: 0988250518 Đề tài tốt nghiệp: - Mã số đề tài: 22223DT66 - Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế gia cơng hồn thiện khn đúc chi tiết Ring Clamp drone cho công ty Real-Time Robotics Việt Nam Các số liệu, tài liệu ban đầu: Thông số máy đúc áp lực, vẽ chi tiết mơ hình 3D, thơng số vật liệu đúc, giáo trình thiết kế chế tạo khn phun ép nhựa, sách phương pháp đúc đặc biệt Nội dung đồ án: - Thiết kế chế tạo mơ hình khn đúc, lắp ráp hiệu chỉnh khuôn - Thực tổng kết, nghiệm thu đề tài, đánh giá hướng phát triển tương lai Các sản phẩm dự kiến: - Quyển thuyết minh đồ án, tập vẽ thiết kế khuôn đúc mô hình khn đúc áp lực Ngày giao đồ án: 15/03/2023 Ngày nộp đồ án: 18/07/2023 Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh ☐ Tiếng Việt ☒ Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh ☐ Tiếng Việt ☒ TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ☐ Được phép bảo vệ ………………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) i LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Tính tốn, thiết kế gia cơng hồn thiện khn đúc chi tiết Ring Clamp drone cho công ty Real-Time Robotics Việt Nam - GVHD: TS Võ Xuân Tiến - Họ tên sinh viên: Nguyễn Lương Khuê MSSV: 19144271 Lớp: 191441B + Địa sinh viên: 344 Chiến Lược, Bình Trị Đơng A, Bình Tân, Tp Hồ Chí Minh + Số điện thoại liên lạc: 039691758 + Email: 19144271@student.hcmute.edu.vn - Họ tên sinh viên: Nguyễn Hoàng Thiên MSSV: 19144311 Lớp: 191441B + Địa sinh viên: 11/29 Đình Phong Phú, Tăng Nhơn Phú B, Tp Thủ Đức + Số điện thoại liên lạc: 0333973865 + Email: 19144311@student.hcmute.edu.vn - Họ tên sinh viên: Dương Gia Quyền MSSV: 19144296 Lớp: 191441B + Địa sinh viên: 238 Phạm Hữu Chí, Phường 12, Quận 5, Tp Hồ Chí Minh + Số điện thoại liên lạc: 0988250518 + Email: 19144296@student.hcmute.edu.vn - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): 18/07/2023 - Lời cam kết: “Chúng tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình chúng tơi nghiên cứu thực Chúng không chép từ viết công bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023 Ký tên ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành cách trọn vẹn đề tài Đồ Án Tốt Nghiệp lần này, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trường Đại học Sư phạm – Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh truyền đạt, giảng dạy cho chúng em kiến thức chuyên ngành vô quý báu lĩnh vực thiết kế Cơ khí Bên cạnh đó, nhóm chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo khoa Cơ khí – Chế tạo máy với thầy cô môn Công nghệ kỹ thuật Cơ khí tận tình giúp đỡ để nhóm chúng em hồn thành khóa học cách tốt Trên hết, nhóm chúng em xin cảm ơn thầy Võ Xuân Tiến hỗ trợ, giúp đỡ quan tâm, chia sẻ nhiều kinh nghiệm quý báu thầy suốt trình thực đồ án nhóm Sự tận tâm hướng dẫn hỗ trợ thầy góp phần truyền cảm hứng tạo động lực cho nhóm chúng em để thực đồ án tốt nghiệp lần cách hoàn thiện Việc hoàn thành đồ án lần dựa phần tham khảo, đúc kết kinh nghiệm từ tác giả trường đại học, tổ chức nghiên cứu trước, phần cịn lại dựa đồn kết hợp lực tất thành viên nhóm Trong trình hồn thiện đề tài, chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, sơ suất q trình làm việc Do đó, nhóm chúng em kính mong q Thầy, Cơ mơn, bạn bè có ý kiến đóng góp chân thành, thẳng thắn để nhóm tiếp tục hồn thiện đề tài tương lai Một lần nữa, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn Nhóm sinh viên thực iii TĨM TẮT ĐỒ ÁN TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ GIA CƠNG HỒN THIỆN KHN ĐÚC CHI TIẾT RING CLAMP CỦA DRONE CHO CÔNG TY REAL-TIME ROBOTICS VIỆT NAM Đồ án tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu tính tốn, thiết kế gia cơng hồn thiện mơ hình khn đúc áp lực có sử dụng hệ thống trượt để tạo chi tiết Ring Clamp – phận quan trọng drone cho công ty Real-Time Robotics Việt Nam Những nội dung bao gồm tìm hiểu hình dạng hình học cơng dụng sản phẩm, nghiên cứu vật liệu công nghệ đúc áp lực cao, thiết kế khn hồn chỉnh, mơ dịng chảy kim loại để tối ưu giải pháp thiết kế cổng vào kim loại, chế tạo lắp ráp mô hình khn đúc hồn thiện thuyết minh đồ án Sau hồn thành đề tài này, nhóm chúng em khơng tích lũy nhiều kiến thức thiết kế chế tạo khn đúc, mà cịn học cách vận hành máy đúc áp lực cao Tuy nhiên, q trình thiết kế cịn vài thiếu sót kinh nghiệm chọn cổng vào kim loại thiết kế hệ thống làm mát Trong tương lai, chúng em cố gắng trau dồi học hỏi thêm nhiều kinh nghiệm trình làm việc để nâng cao tư thiết kế Nhóm sinh viên thực iv ABSTRACT CALCULATING, DESIGNING, AND MACHINING A COMPLETE DIE CASTING MOLD SET OF DRONE’S RING CLAMP FOR REAL-TIME ROBOTICS VIETNAM This project focuses on the research into calculating, designing and machining a complete model of a high-pressure die casting mold using slide systems to produce Ring Clamp – a fundamental part of a drone for Real-Time Robotics Vietnam Inc The main contents include studying the geometric shape and the function of Ring Clamp, researching materials and highpressure die casting technology, designing a complete mold set, simulating the metal flow to optimize gate design solutions, machining and assembling a die casting mold model and completing the project report When finishing this project, we not only accumulated more knowledge about the highpressure die casting mold design process, but also learned how to operate the high-pressure die casting machine However, there are a few drawbacks concerning experiences to make the appropriate metal gate and cooling system design In the future, we will make an effort to broaden our understanding in the working process to enhance the mindset of design Performed by group of students v MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv MỤC LỤC vi DANH MỤC BẢNG BIỂU xi DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ xiii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xvii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3.1 Mục tiêu chung 1.3.2 Mục tiêu cụ thể 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.6 Kết cấu ĐATN CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu công nghệ đúc 2.1.1 Khái niệm chung đúc 2.1.2 Công nghệ đúc áp lực cao 2.2 Các khuyết tật đúc 2.2.1 Rỗ 2.2.2 Nứt nguội vi 2.2.3 Xói mịn khn 2.3 Tổng quan vật liệu đúc 2.4 Máy đúc áp lực cao 2.4.1 Máy đúc áp lực cao YOTA DC-100V5 2.4.2 Một số ảnh hưởng thông số máy đến việc thiết kế khuôn 10 2.5 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 12 2.5.1 Các nghiên cứu nước 12 2.5.2 Các nghiên cứu nước 12 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 3.1 Tổng quan khuôn 13 3.1.1 Khái niệm khuôn 13 3.1.2 Kết cấu chung khuôn 13 3.1.3 Hệ thống thoát undercut 14 3.1.4 Nguyên lý hoạt động khuôn 15 3.2 Tổng quan CAE 16 3.2.1 Khái niệm CAE 16 3.2.2 Các phương pháp phân tích CAE 16 3.2.3 Ứng dụng CAE kỹ thuật thiết kế khuôn 16 3.3 Thiết kế sản phẩm 17 3.4 Chọn vật liệu kiểm tra chi tiết 21 3.4.1 Vật liệu 21 3.4.2 Kiểm tra khối lượng thể tích sản phẩm 21 3.4.3 Kiểm tra bề dày sản phẩm 22 3.4.4 Kiểm tra góc khn 23 CHƯƠNG 4: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP VỀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG KÊNH DẪN 24 4.1 Các thông số ban đầu 24 4.2 Tính tốn lực kẹp khn 24 4.3 Tính tốn lực kéo 26 vii 4.3.1 Lực kéo slide 27 4.3.2 Lực kéo slide 27 4.4 Tổng khối lượng vật đúc 27 4.5 Tính tốn áp lực kim loại 28 4.6 Khoảng cách vận tốc pha 29 4.7 Tính toán kênh dẫn 29 4.8 Áp dụng CAE vào phân tích dịng chảy 30 4.9 Phương hướng giải pháp thực 31 4.9.1 Phương án 32 4.9.2 Phương án 33 4.9.3 Phương án 33 4.9.4 Thiết kế hệ thống khí (overflow) 34 4.9.5 Thiết kế lại kênh dẫn 36 4.9.6 Thiết kế hệ thống làm mát 39 4.10 Trình tự cơng việc tiến hành 40 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỒN THIỆN KHUÔN ĐÚC 42 5.1 Thiết kế khuôn đúc cho chi tiết 42 5.1.1 Xác định kích thước lõi khn dương 42 5.1.2 Xác định kích thước lõi khuôn âm 45 5.1.3 Thiết kế vỏ khuôn theo tiêu chuẩn Futaba 46 5.1.4 Xác định kích thước khn dương khuôn âm 46 5.1.5 Xác định chiều dài chiều rộng khuôn dương khn âm 48 5.1.6 Tính tốn kích thước chốt xiên 49 5.1.7 Chọn chiều dài ray dẫn 51 5.1.8 Tính tốn lị xo hệ thống đẩy 52 5.1.9 Tính tốn lị xo kéo slide 54 5.1.10 Tính tốn chiều cao cử lói 56 5.2 Thiết kế vỏ khuôn 57 5.2.1 Tấm kẹp 57 viii