Thiết kế và chế tạo mô hình bộ khuôn phun ép hai tấm có slider để mở undercut ngoài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CƠ KHÍ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH BỘ KHN PHUN ÉP HAI TẤM CĨ SLIDER ĐỂ MỞ UNDERCUT NGOÀI GVHD: TS TRẦN VĂN TRỌN SVTH: NGUYỄN XUÂN QUÝ VŨ ĐỨC CHI BẢO PHẠM QUỐC NAM SKL011016 Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM - KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH BỘ KHN PHUN ÉP HAI TẤM CĨ SLIDER ĐỂ MỞ UNDERCUT NGỒI” Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lớp: Khoá: TS TRẦN VĂN TRỌN NGUYỄN XUÂN QUÝ VŨ ĐỨC CHI BẢO PHẠM QUỐC NAM 191441A 2019 - 2023 19144295 19144227 19144282 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM - KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH BỘ KHN PHUN ÉP HAI TẤM CĨ SLIDER ĐỂ MỞ UNDERCUT NGỒI” Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Lớp: Khoá: TS TRẦN VĂN TRỌN NGUYỄN XUÂN QUÝ VŨ ĐỨC CHI BẢO PHẠM QUỐC NAM 191441A 2019 - 2023 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 19144295 19144227 19144282 Mục lục NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT LỜI CAM KẾT LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN 10 CHƯƠNG GIỚI THIỆU 11 1.1 Lý chọn đề tài .11 1.2 Tính cấp thiết đề tài 12 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 12 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 12 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 12 1.4 Mục tiêu nghiên cứu 12 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 13 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 13 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 13 1.6 Phương pháp nghiên cứu 13 1.7 Kết cấu đồ án 13 CHƯƠNG TỔNG QUAN 14 2.1 Tổng quan vật liệu nhựa 14 2.1.1 Khái niệm 14 2.1.2 Phân loại 14 2.2 Vật liệu nhựa HDPE 15 2.2.1 Ưu điểm HDPE 15 2.2.2 Nhược điểm 15 2.2.3 Đặc điểm nhựa HDPE 15 2.2.4 Ứng dụng nhựa HDPE 16 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 17 3.1 Tổng quan khuôn nhựa 17 3.2 Kết cấu chung khuôn 17 3.3 Hệ thống tháo undercut mặt 19 3.3.1 Undercut 19 3.3.2 Undercut mặt 20 3.3.3 Tính tốn 22 a Lực kéo 22 b Khoảng cách trượt 22 c Góc nghiêng chốt xiên  22 d Đường kính chốt xiên 23 e Tính tốn chiều dài chốt xiên 23 CHƯƠNG THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ TÍNH TỐN DÒNG CHẢY NHỰA 25 4.1 Thiết kế sản phẩm 25 4.1.1 Tổng quan sản phẩm 25 4.1.2 Thiết kế sản phẩm 25 4.2 Sử dụng phần mềm Moldex 3D Studio 2021 mơ dịng chảy nhựa 36 4.2.1 Các bước mô trình ép nhựa 37 4.2.2 Kết mô 48 a Quá trình Filling & Packing 48 b Rỗ khí (Air traps) 49 c Áp suất (Pressure) 50 d Nhiệt độ 52 e Độ co ngót (Volumetric shrinkage) 53 4.2.3 Phân tích trình làm mát độ cong vênh sản phẩm 54 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ LỊNG KHN 58 5.1 Tính tốn góc khn sản phẩm 58 5.2 Thiết kế hệ thống mở undercut khuôn 61 CHƯƠNG ỨNG DỤNG CAE THIẾT KẾ BỘ KHN HỒN CHỈNH 66 6.1 Tách khuôn sử dụng phần mềm Creo Parametric 67 6.2 Thiết kế khuôn theo tiêu chuẩn 72 CHƯƠNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CÔNG 78 7.1 Chọn vật liệu 78 7.2 Công thức tính chế độ cắt phay 78 7.3 Quy trình công nghệ gia công 78 7.3.1 Tấm khuôn âm 78 7.3.2 Tấm khuôn dương 81 7.3.3 Slide 83 7.4 Lắp ráp khuôn: 86 7.4.1 Chuẩn bị 86 7.4.2 Lắp khuôn 86 CHƯƠNG KẾT LUẬN 91 8.1 Kết 91 8.2 Phương hướng phát triển 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ II/ năm học 2022-2023 Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Văn Trọn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Quý MSSV: 19144295 Điện thoại: 0852661799 Sinh viên thực hiện: Vũ Đức Chi Bảo MSSV: 19144227 Điện thoại: 0968993870 Sinh viên thực hiện: Phạm Quốc Nam MSSV: 19144282 Điện thoại: 0963611735 Đề tài tốt nghiệp: - Mã số đề tài: 22223DT85 - Tên đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình khn phun ép hai có slider để mở undercut Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Yêu cầu kỹ thuật vật liệu rổ nhựa công nghiệp; - Các thông số kỹ thuật máy phun ép vật liệu nhựa; - Tài liệu thiết kế chế tạo khuôn phun ép; Nội dung đồ án: Nội dung đồ án: + Nghiên cứu tổng quan công nghệ phun ép nhựa; + Tìm hiểu, thiết kế, tách khn mơ hình rổ nhựa cơng nghiệp; + Mơ dịng chảy nhựa lịng khn dự đốn khuyết tật; + Thiết kế, gia cơng, lắp ráp mơ hình khn phun ép hai có slider để mở undercut ngồi; Các sản phẩm dự kiến Mơ hình khn với lịng khn slide 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 X X 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) DANH MỤC HÌNH ẢNH Chương Hình 3.1: Khn âm khn dương trạng thái đóng 17 Hình 3.2: Kết cấu khuôn với cấu mở undercut 18 Hình 3.3: Một số undercut điển hình [5] 20 Hình 3.4: Tháo undercut mặt sử dụng lõi trượt [5] 20 Hình 3.5: Các thành phần lõi trượt [5] 21 Hình 3.6: Thống số lõi trượt [5] 21 Hình 3.7: Chiều dài chốt xiên [5] 24 Chương Hình 4.1 Khởi động phần mềm 25 Hình 4.2 Tạo khối cho sản phẩm 26 Hình 4.3 Tạo thành xung quanh sản phẩm 26 Hình 4.4 Tạo đáy đường gân xung quanh sản phẩm 27 Hình 4.5 Tạo đường gân dọc 27 Hình 4.6 Kích thước ô lưới 28 Hình 4.7 Sử dụng lệnh pattern để tạo lưới cho sản phẩm 28 Hình 4.8 Tay cầm sản phẩm 29 Hình 4.9 Kích thước ố lưới 29 Hình 4.10 Sử dụng lệnh pattern để tạo lưới mặt đáy sản phẩm 30 Hình 4.11 Chân đế sản phẩm 30 Hình 4.12 Kích thước đường gân 31 Hình 4.13 Đường gân mặt đáy sản phẩm 31 Hình 4.14 Sản phẩm hoàn chỉnh 32 Hình 4.15 Cấu tạo cuống phun 32 Hình 4.16 Phần mềm Moldex3d Studio 2021 37 Hình 4.17 Nhập tên thư mục làm việc 37 Hình 4.18 Import geometry 38 Hình 4.19 Các chi tiết import 38 Hình 4.20 Chọn cooling channel 39 Hình 4.21 Chọn part 39 Hình 4.22 Chọn cold runner 40 Hình 4.23 Chọn điểm vào nhựa 40 Hình 4.24 Nhập kích thước thể tích tổng qt khn 41 Hình 4.25 Nhập kích thước thể tích tổng qt khn 41 Hình 4.26 Chọn Inlet Outlet 42 Hình 4.27 Kiểm tra hệ thống làm mát 42 Hình 4.28 Set Solid Mesh Parameter 43 Hình 4.29 Chia lưới cho chi tiết 43 Hình 4.30 Kết chia lưới 44 Hình 4.31 Material Wizard 44 Hình 4.32 Chọn vật liệu HDPE từ thư viện vật liệu 45 Hình 4.33 Project Settings 45 Hình 4.34 Filling/Packing Settings 46 Hình 4.35 Colling Settings 46 Hình 4.36 Sumary 47 Hình 4.37 Anaslis 47 Hình 4.38 Tiến hành mô 48 Hình 4.39 Thời gian điền đầy 48 Hình 4.40 Biểu đồ phân bố thời gian điền đầy sản phẩm 49 Hình 4.41 Air traps 49 Hình 4.42 Kết cấu lịng khn 50 Hình 4.43 Biểu đồ áp suất vịi phun 50 Hình 4.44 Áp suất cuối trình điền đầy 51 Hình 4.45 Biểu đồ áp suất cuối trình điền đầy 51 Hình 4.46 Nhiệt độ trình ép phun 52 Hình 4.47 Biểu đồ phân bố nhiệt trình ép phun 52 Hình 4.48 Độ co ngót sản phẩm 53 Hình 4.49 Biểu đồ phần trăm độ co ngót tồn thể tích sản phẩm 53 Hình 4.50 Nhiệt độ sản phẩm sau trình làm nguội 54 Hình 4.51 Biểu đồ nhiệt độ sản phẩm sau trình làm nguội 54 Hình 4.52 Thời gian làm nguội sản phẩm 55 Hình 4.53 Biểu đồ thời gian làm nguội 55 Hình 4.54 Cooling Efficiency 56 Hình 4.55 Biểu đồ đánh giá hiệu hệ thống làm mát 56 Hình 4.56 Warpage Total Displacement 57 Hình 4.57 Biểu đồ độ cong vênh sản phẩm 57 Chương Hình 5.1: Kiểm tra góc khn 58 Hình 5.2: Tạo góc khn 59 Hình 5.3: Hệ thống đẩy sử dụng ty lói 60 Hình 5.4: Chọn chốt xiên theo tiêu chuẩn Misumi [6] 62 Hình 5.5: Chọn lõi trượt theo tiêu chuẩn Misumi [6] 63 Hình 5.6: Chọn khối khóa theo tiêu chuẩn Misumi [6] 64 Hình 5.7: Chọn slide stopper theo tiêu chuẩn Miusmi 64 Hình 5.8: Chọn Angular pin retainers theo tiêu chuẩn Misumi [6] 65 Hình 5.9: Chọn ray trượt theo tiêu chuẩn Misumi [6] 66 Hình 5.10: Tấm chống mòn [6] 66 Chương Hình 6.1: Tạo môi trường tách khuôn 67 Hình 6.2: Đưa sản phẩm vào môi trường tách khuôn 67 Hình 6.3: Điều chỉnh hướng mở khuôn 68 Hình 6.4: Hướng mở khn trước sau điều chỉnh 68 Hình 6.5: Q trình tạo phơi 69 Hình 6.6: Phơi sau tạo 69 Hình 6.7: Tạo mặt phân khn 69 Hình 6.8: Thiết kế kênh dẫn nhựa 70 Hình 6.9: Refpart Cutout 70 Hình 6.10: Hóa rắn tạo khuôn slide 71 Hình 6.11: Mở khn 71 Hình 6.12: Tạo project 72 Hình 6.13: Chọn nhà cung cấp 73 Hình 6.14: Chọn loại khuôn 73 Hình 6.15: Vịng định vị 74 Hình 6.16: Thêm bạc phun 74 Hình 6.17: Thêm ty lói 75 Hình 6.18: Chỉnh sủa kích thước 76 Hình 6.19: Thêm đường làm mát 76 Hình 6.20: Bộ khn sau hồn chỉnh 77 Chương Hình 7.1: Bản vẽ bề mặt gia cơng khn âm 78 Hình 7.2: Tấm khn âm sau gia cơng 81 Hình 7.3: Bản vẽ bề mặt gia công 82 Hình 7.4: Nguyên công 85 Hình 7.5: Nguyên công 85 Hình 7.6: Slide sau gia công 86 Hình 7.7: Bản vẽ lắp cum A01 87 Hình 7.8: Lắp cụm A01 87