Nghiên ứu ông nghệ hế tạo sản phẩm nhựa kỹ thuật bằng phương pháp đú, ứng dụng hế tạo hi tiết phụ vụ quố phòng

Trang 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI=== *** === ĐÀO QUỐC HÙNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM NHỰA KỸ THUẬT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC, ỨNG DỤNGCHẾ TẠO CHI TIẾT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI === *** === ĐÀO QUỐC HÙNG NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM NHỰA KỸ THUẬT BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC, ỨNG DỤNG CHẾ TẠO CHI TIẾT PHỤC VỤ QUỐC PHÒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ HÀ NỘI - 2016 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17062858002011000000 6b73de6 ĐT VN Đ ă Hiệnănay,ăviệcăsửădụngăvậtăliệuănhựaăđểălàmălinhăkiện,ăvậtădụng, ătrongă cuộcăsngăđưădầnătrăthànhăphổăbiến.ăChínhăvìăvậy,ăngànhăcơngănghệăkhnă mẫuăcũngăđangăcóănhữngăbớcăphátătriểnămnhămẽ.ăTrớcăđây,ăviệcăchếătoă khnămẫuă phiănhă vàoăbànă tayăkhéoăléoă caănhữngă ngiăthợ,ă nhngăđếnă nayănhă sựăphátătriểnă caăkhoaăhọcăkă thuậtăđưăchoă raăđiăphơngă phápăgiaă cơngă mớiă nhă lậpă trìnhă giaă cơngă tựă độngă trênă máyă CNCă (côngă nghệă CAD/CAM/CNC),ă giaă côngă trênă máyă xungă EDM, ă nhă đóă chúngă taă cóă thểă chếătoă nhữngăbộă khnăphcă tpăvàă cóă độăchínhă xácăcao,ă đápăngă nhuăcầuă caăthịătrng.ă Tuyănhiên,ă việcă ngă dụngăcôngă nghệă CAD/CAM/CNCătrongă snă xuấtă khuônă caă cácă Nhàă máy,ă đơnă vịă thuộcă Tổngă cụcă Côngă nghiệpă qucă phịngă (CNQP),ătrựcăthuộcăBộăQucăphịngăvẫnăcịnănhiềuăhnăchế.ăThựcătếătiăNhàă máyăZ131ă–ăTổngăcụcăCNQPă(địaăchỉ:ăphngăBưiăBơngă–ăthịăxưăPhổănă–ă tỉnhăTháiăNgun)ălàămộtăvíădụ,ăNhàămáyăđưăgặpărấtănhiềuăkhóăkhĕnăkhiăchếă toănhữngăbộăkhnăphcătpădoăviệcăngădụngăcơngănghệăCAD/CAM/CNCă trongăsnăxuấtăcịnănhiềuăhnăchế.ă Cụăthể,ătừănĕmă2009ăđếnănayăNhàămáyăđưătiếnăhànhănghiênăcu,ăchếăthửă snă phẩmă Mơă hìnhă Súngă tiểuă liênă AK47ă phụcă vụă mơnă họcă Giáoă dụcă qucă phịng.ăĐâyălàăsnăphẩmămơăhìnhăcóăvăbằngănhựaădựaăvàoăsúngăAK47ăthựcă tế,ăsnăxuấtănhằmăđápăngănhuăcầuădyăvàăhọcămơnăhọcăGiáoădụcăqucăphịngă caănhiềuănhàătrng,ă đơnăvịătrongăcănớc,ă thayăthếăchoăviệcăhọcă chayăcaă họcăsinh,ăsinhăviênătrớcăđây.ăMặcădùăđưăcóănhiềuăcăgắngătrongănghiênăcu,ă chếăthửă vàă chếătoă snă phẩm,ă nhngăsnă phẩmăvă súngă AK47ănhựaă doă Nhàă máyăsnăxuấtăvẫnătồnătiănhợcăđiểmălà:ăSnăphẩmănhựaăsauăkhiăchếătoăcóăbaă viaălớn,ătínhăthẩmămăthấp;ăĐộăbềnăcaăsnăphẩmăkhơngăcao.ă 1ă Nhằmătìmă hiểuă sâuă hơnă vềă lĩnhăvựcă khuônă mẫu,ă ngă dụngăcôngă nghệă CAD/CAM/CNCătrongăchếătoăkhuônămẫuăvàăgiiăquyếtăvấnăđềăthựcătiễnătồnă tiăăđơnăvị,ăemălựaăchọnăđềătàiă“Nghiên cứu công nghệ chế tạo sản phẩm nhựa kỹ thuật phương pháp đúc, ứng dụng chế tạo chi tiết phục vụ quốc phịng”.ă Đềătàiăcóă2ămụcătiêuăsau:ă Một là,ă tìmă hiểuă tổngă quană vềă cơngă nghệă chếă toă snă phẩmă nhựaă kă thuậtăbằngăphơngăphápăđúc;ăngădụngăcơngănghệăCAD/CAMă–ăCNCătrongă việcăthiếtăkế,ăphânătíchăsnăphẩmănhựa.ă Hai là,ăngădụngăcơngănghệăCAD/CAMă–ăCNCătrongăthiếtăkếăkhnăépă nhựaăsnăphẩmăvăsúngăAK47ăphụcăvụămơnăhọcăgiáoădụcăqucăphịng.ă ă ă 2ă CHNG 1: TNG QUAN ă 1.1 Tng quan v luận văn: Trongă nhữngănĕmă gầnă đây,ă việcăngă dụngă snă phẩmă nhựaătrongă cuộcă sngădầnătrănênăphổăbiến,ădoăđóăngànhăcơngănghiệpăchếătoăsnăphẩmănhựaă cũngă cóă nhữngă bớcă phátă triểnă mnhă mẽ.ă Ngànhă côngă nghiệpă chếă toă snă phẩmănhựaăđưătoăraănhữngăsnăphẩmăsửădụngătrongăsinhăhotăhàngăngàyănhă xơ,ăchậu,ăcc, ăvàătrongăcơngănghiệpăsnăxuấtăvũăkhíătrangăbịăphụcăvụăqnă độiă cũngă đóngă gópă nhiềuă snă phẩmă hữuă íchă (nhă cácă chiă tiếtă súng,ă chiă tiếtă trongăngànhăhậuă cần, ).ă Cácăbộă khnăépă snăphẩmă nhựaătrớcă đâyăthngă đợcătoăraăbiănhữngăngiăthợăbậcăcao,ăcóăbànătayăkhéoăléo,ănhngăđếnănayă nhăsựăphátătriểnăcaăkhoaăhọcăkăthuậtăđưăchoăraăđiăphơngăphápăgiaăcơngă mớiă nhă lậpă trìnhă giaă cơngă tựă độngă trênă máyă CNCă (côngă nghệă CAD/CAM/CNC),ă giaă côngă trênă máyă xungă EDM, ă nhă đóă chúngă taă cóă thểă chếătoă nhữngăbộă khnăphcă tpăvàă cóă độăchínhă xácăcao,ă đápăngă nhuăcầuă caăthịătrng.ă Trênăthếăgiớiăđưăcóărấtănhiềuănớcăápădụngăngànhăcơngănghiệpăchếătoă snăphẩmănhựaăphụcăvụătrongăqnăđộiăvàăphụcăvụăcơngătácăhuấnăluyệnătrongă qnăđộiăđểăđmăboătínhăanătồnătrongăqătrìnhăhuấnăluyện.ăăViệtăNam,ătừă nĕmă2009,ăBộăQucă phịngăđưă cóăquyếtăđịnhăchoăcácăđơnăvịătrongăTổngăcụcă CơngănghiệpăQucăphịngănghiênăcuăchếătoăsnăphẩmăMơăhìnhăsúngăAK47ă phụcăvụă mơnă họcăgiáoă dụcă qucăphịngă anăninh.ă Súngă AK47ăđợcă quânăđộiă LiênăXôă bắtă đầuăsửă dụngă từănĕmă1949,ă vàă kểă từă đóăAK47ă đưă trăthànhă mộtă trongănhữngă loiăvũă khíăcáă nhânănổiă tiếngănhấtă lịchăsửă nhânăloiă vớiăvơă vànă chiếnătíchăbấtăh,ătrăthànhăloiăsúngăđợcăsửădụngărộngărưiănhấtătrênăthếăgiới,ă quaă70ăqucăgiaăvớiăớcătínhăgầnă180ătriệuăkhẩuăđợcăsnăxuấtăchoăđếnăthiă điểmăhiệnătiă(trongăđóăgầnă80ătriệuălàămẫuăAK-47ăgc,ăsăcịnăliălàăbiếnăthể).ă 3ă SúngăAK47ăcóăchiăphíăsnăxuấtăthấpăvàăđơnăginăkhiăsửădụngănênăđợcăQucă phịngăViệtăNamăsnăxuấtăvàăchếătoăphụcăvụăqnăđộiătrongăcơngăcuộcăboăvệă đấtănớc.ăSúngăAK47ăđợcăsửădụngăchăyếuătrongăcácăđơnăvịăquânăđộiăhiệnă nayă vàă trongă lĩnhă vựcă đàoă toă mônă họcă Giáoă dụcă Qucă phịngă ană ninhă caă nớcătaăthìăSúngăAK47ălàămộtăsnăphẩmăkhơngăthểăthiếu.ăNhngăviệcătrangăbịă tồnăbộă súngăAK47ă choăhọcă sinh,ăsinhă viênăđểă phụcăvụă huấnăluyện,ă đàoătoă qnăsựălàăđiềuăhếtăscăkhóăkhĕn,ăcăvềăkinhătếăvàăvềăđmăboătínhăanătồn.ă Chínhăvìăvậy,ăsnăphẩmăMơăhìnhăSúngătiểuăliênăAK47ăphụcăvụămơnăhọcăGiáoă dụcăqucăphịngălàăsnăphẩmăcầnăthiếtăđểăphụcăvụănhuăcầuămơnăhọcăGiáoădụcă qucăphịng.ăĐâyălàăsnăphẩmămơăhìnhăcóăvăbằngănhựaădựaăvàoăsúngăAK47ă thựcătế,ăsnăxuấtănhằmăđápăngănhuăcầuădyăvàăhọcămơnăhọcăGiáoădụcăqucă phịngăcaănhiềuănhàătrng,ăđơnăvịătrongăcănớc,ăthayăthếăchoăviệcăhọcăchayă caăhọcăsinh,ăsinhăviênătrớcăđây.ă Tuyă nhiên,ă thựcă tếă snă xuấtă snă phẩmă Mơă hìnhă Súngă tiểuă liênă AK47ă phụcăvụămơnăhọcăGiáoădụcăqucăphịngăcaăngànhăCơngănghiệpăQucăphịngă nớcătaă vẫnăcịnănhiềuăđiểmăhnă chếădoă việcăngădụngă CAEătrongăăthiếtăkế,ă snăxuấtăcịnăyếu.ăVàănhữngăvíădụăthựcătiễnăvềăngădụngăCAEătrongăsnăxuấtă chiătiếtănhựaăphụcăvụăqucăphịngăanăninhătiăViệtăNamăcịnărấtăít.ă 1.2 Cơng ngh ép phun: Cơngă nghệă épă phună làă qă trìnhă phună nhựaă nóngă chyă điềnă đầyă lịngă khn.ăKhiănhựaăđợcălàmănguộiăvàăđơngăcngăliătrongălịngăkhnăthìăkhnă đợcămăraăvàăsnăphẩmăđợcăđẩyăraăkhiăkhnănhăhệăthngăđẩy.ăTrongăqă trìnhănàyăkhơngăcóăbấtăkỳămộtăphnăngăhóaăhọcănào.ă * Khả ca cơng nghệ ép phun: -ăToăraănhữngăsnăphẩmăcóăhìnhădángăphcătpătùyăý.ă -ăTrênăcùngămộtăsnăphẩmăhìnhădángăgiữaămặtătrongăvàămặtăngồiăcóăthểă khácănhauă(đâyălàămộtăthếămnhăsoăvớiăcácăcơngănghệăsnăxuấtăkhác).ă 4ă -ăKhănĕngătựăđộngăhóaăvàăchiătiếtăcóătínhălặpăliăcao.ă -ăSnăphẩmăsauăkhiăépăphunăcóămàuăsắcăphongăphúăvàăđộănhẵnăbóngăbềă mặtăcaoănênăkhơngăcầnăgiaăcơngăli.ă -ăPhùăhợpăvớiăsnăxuấtăhàngăkhi.ă 1.3 Các loi khn ép phun ph bin: 1.3.1 Khuôn hai tấm: Khuônăhaiătấmălàăkhuônăépăphunădùngăhệăthngăkênhădẫnănguội,ăkênhă dẫnă nằmă ngangă mặtă phână khuôn,ă cổngă vàoă nhựaă bênă hôngă snă phẩmă vàă khiă măkhnăthìăchỉăcóămộtăkhongămăđểălấyăsnăphẩmăvàăkênhădẫnănhựa.ă Điă vớiă khnă haiă tấmă thìă cóă thểă thiếtă kếă cổngă vàoă nhựaă saoă choă snă phẩmăvàăkênhădẫnănhựaătựăđộngătáchăriăhoặcăkhôngătáchăriăkhiăsnăphẩmăvàă kênhădẫnănhựaă(xơngăkeo)ăđợcălấyăraăkhiăkhuôn.ă Phơngăphápădùngăkhnăhaiătấmărấtăthơngădụngătrongăhệăthngăkhnă épă phun.ăKhnă gồmă cóă haiă phần:ă lịngă khnă vàălõiă khn.ă Kếtă cấuă khnă đơnăgin,ădễăchếătoănhngăkhnăhaiătấmăthngăchỉăsửădụngăđểătoăraănhữngă snăphẩmădễăbătríăcổngăvàoănhựa.ă ă ă ă Hình 1.1 Khn hai có lịng khn nhiều lịng khn ă 5ă ă ă ă ă Hình 1.2 Khn hai có lõi ghép 1.3.2 Khn ba Khnăbaătấmălàă khnăépăphună dùngăhệăthngăkênhă dẫnănguội,ăkênhă dẫnăđợcăbătríătrênăhaiămặtăphẳngăvàăkhiămăkhnăthìăcóămộtăkhongămăđểă lấyăsnăphẩmăraăvàăkhongămăkiaăđểălấyăkênhănhựa.ăDoăđó,ănếuălấyăsnăphẩmă vàăkênhădẫnăraăkhiăkhnădùngăhệăthngăđẩyăthìăphiăbătríăhaiăhệăthngănênă kếtăcấuăkhnăsẽăphcătpăvàălớnăhơnăkhnăhaiătấm.ă Điăvớiăkhnăbaătấmăthìăsnăphẩmăvàăkênhădẫnănhựaălnătựăđộngătáchă riăkhiăsnăphẩmăvàăkênhădẫnănhựaăđợcălấyăraăkhiăkhn.ă Điă vớiă snă phẩmă loiă lớnă cầnă nhiềuă miệngă phună hoặcă khnă nhiềuă lịngăkhnăcầnănhiềuămiệngăphunăthìăcóăthểădùngăkhnăbaătấm.ă ă Hình 1.3 Kết cấu khn ba 6ă Nhợcăđiểmăcaăhệăthngăkhnăbaătấmălàăkhongăcáchăgiữaăvịiăphunăcaă máyăvàălịngăkhnădàiănênăcóăthểălàmăgimăápălựcăphunăkhiănhựaăvàoălịngăkhn.ă Cóăthểăkhắcăphụcăđiềuănàyăbằngăcáchădùngăhệăthngăkênhădẫnănhựaănóng.ă ă Hình 1.4 Kết cấu khuôn ba 1.3.3 Khuôn nhiều tầng Khuônănhiềuătầngălàăkhuônăépăphunădoăhaiăhayănhiềuăbộăkhuônăghépăliă vớiănhau,ăđểătĕngănĕngăsuấtă(tĕngăsălợngăsnăphẩmătrongămộtăchuăkỳ).ă Khnă nhiềuă tầngă làă khnă épă phună cóă thểă dùngă hệă thngă kênhă dẫnă nguộiăhoặcăkênhădẫnănóng.ăHiệnănay,ăkhnănhiềuătầngădùngăkênhădẫnănóngă đợcăsửădụngărộngărưiăhơnădoăchiềuădàiăkênhădẫnătrênăkhnănhiềuătầngăqă dài,ăkhóăđiềuăkhiểnănhiệtăđộăvàăápăsuấtănếuădùngăkênhădẫnănguội.ă ă Hình 1.5 Khuôn nhiều tầng 7ă Khiă yêuă cầuă să lợngă snă phẩmă lớnă thìă dùngă khnă nhiềuă tầng.ă Hệă thngăkhnănàyăcóămộtăhệăthngăđẩyăămỗiămặtăcaăkhn.ă Trongăkhnănhiềuătầng,ăvấnăđềăcáchănhiệtăgiữaăcácătấmăkhnărấtăquană trọng.ăTấmă dẫnănhựaă nóngăvàă tấmăkhnă âmă(hoặcădơng)ăkhơngă đợcătiếpă xúcătrựcătiếpăvớiănhauăđểăđmăboălàătấmădẫnăkeoănóngăkhơngăbịă nguộiănhựaă vàătấmă snăphẩmăthìă khơngănóngă lên,ăvìă trongăkhnă nhiềuătầngă sửădụngăhệă thngă Hotă Runneră nênă cácă tấmă snă phẩmă phiă cóă nhiệtă độă thấpă đểă choă qă trìnhălàmănguộiănhựaăkhiăvàoălịngăkhnăđợcănhanh,ătừăđóătĕngăchuăkỳăsnă xuấtăvàătĕngănĕngăsuất.ă 1.4 Máy ép phun: * Cấu tạo chung: ă Hình 1.6 Các hệ thống máy ép phun * Hệ thống hỗ trợ ép phun: Làăhệăthngăgiúpăvậnăhànhămáyăépăphun.ăHệă thngănàyăgồmă4ăhệăthngăcon:ăThânămáy;ăHệăthngăđiện;ăHệăthngăthyălực;ăHệă thngălàmănguội.ă * Thân máyă:ăLiênăkếtăcáăhệăthngătrênămáyăliăvớiănhau.ă 8ă ă Hình 1.7 Hệ thống thy lực ca máy ép phun * Hệ thống thuỷ lưc:ăCungăcấpălựcăđểăđóngăvàămăkhn,ătaoăraăvàăduyă trìălựcăkẹp,ălàmăchoătrụcăvítăquayăvàăchuyểnăđộngătớiălui,ătoălựcăchoăchtăđẩyă vàăsựătrợtăcaălõiămặtăbên.ăHệăthngănàyăbaoăgồmăbơm,ăvan,ămotor,ăhệăthngă óng,ăthùngăchaănhiênăliệu…ă ă Hình 1.8 Hệ thống điện ca máy ép phun * Hệ thống điện:ăCấpănguồnăchoămotorăđiệnăvàăhệăthngăđiềuăkhiểnănhiệtă choă khoangă chaă vậtă liệuă nhă cacă bĕngă nhiệtă vàă đmă boă sựă ană tồnă điệnă choă ngiăvậnăhànhămáyăbằngăcácăcơngătắc.ăă 9ă