Sản phẩm tủ trang trí phòng khách của chúng tôi không chỉ đảm bảo tính thẩm mỹ mà còn có độ bền cao, phù hợp cho việc sử dụng trong phòng khách.. 1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu -
GIỚI THIỆU
Tính cấp thiết của đề tài
Vào đầu năm 2020, đại dịch Covid-19 đã tác động mạnh mẽ đến thị trường nội thất, vừa tạo ra nhu cầu gia tăng về nội thất gia đình do mọi người ở nhà nhiều hơn, vừa khiến một số người tiêu dùng trì hoãn chi tiêu cho các mặt hàng không thiết yếu Sau khi đại dịch qua đi, dân số toàn cầu tiếp tục phát triển và đô thị hóa gia tăng, dẫn đến nhu cầu về không gian sống tiện nghi và hiện đại ngày càng cao, cùng với sự gia tăng của các tòa nhà cao ốc và thương mại.
Nội thất đã trở thành nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống, khi con người không chỉ tìm kiếm cái ăn, cái mặc mà còn hướng đến cái đẹp Nó không chỉ tạo ra không gian sống mà còn phục vụ cho các hoạt động hàng ngày Nội thất ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và tinh thần, do đó, thiết kế nội thất theo công thái học ngày càng được ưa chuộng nhằm ngăn ngừa các vấn đề sức khỏe và giảm rối loạn chức năng tư thế ở cả trẻ em và người lớn Sự phát triển này đã thúc đẩy ngành gỗ mở rộng, mang đến nhiều thiết kế mới đa dạng và thu hút khách hàng hơn.
Phòng khách là không gian trung tâm của ngôi nhà, nơi tạo ấn tượng đầu tiên cho khách đến thăm và là chốn thư giãn, giải trí cho cả gia đình, góp phần vun đắp tình yêu thương giữa các thành viên Thiết kế và trang trí phòng khách không chỉ phản ánh gu thẩm mỹ và phong cách sống của chủ nhà, mà còn thể hiện cá tính riêng Tủ trang trí phòng khách không chỉ lưu trữ những món đồ quý giá mà còn là điểm nhấn thẩm mỹ, giúp không gian thêm gọn gàng và ngăn nắp.
Việc lựa chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo tủ trang trí phòng khách” phản ánh tầm quan trọng của phòng khách trong ngôi nhà và vai trò thiết yếu của tủ trang trí trong việc tạo không gian sống tiện nghi và thẩm mỹ Nghiên cứu này hứa hẹn sẽ đóng góp tích cực cho tương lai ngành thiết kế nội thất, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường và người tiêu dùng.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Thiết kế và chế tạo được tủ trang trí phòng khách, đảm bảo tính thẩm mỹ, kết cấu chắc chắn, chi phí sản xuất tối ưu nhất.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Để tạo ra một sản phẩm tủ trang trí phòng khách tối ưu, cần xây dựng phương án thiết kế hợp lý và lựa chọn vật liệu chất lượng Các loại gỗ được sử dụng phải đạt tiêu chuẩn, không có khuyết điểm, đảm bảo độ bền và tính thẩm mỹ cho sản phẩm.
- Lập được hồ sơ bản vẽ chi tiết, triển khai quy trình sản xuất từng cụm chi tiết.
Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát nguyên liệu, mẫu thiết kế và máy móc gia công tủ trang trí phòng khách
- Lựa chọn mẫu thiết kế, lên ý tưởng thiết kế sản phẩm
- Tính toán nguyên vật liệu và lập quy trình gia công
- Triển khai bản vẽ sản xuất, gia công tủ trang trí phòng khách
Phương pháp nghiên cứu
- Khảo sát các sản phẩm tương tự trên thị trường
- Khảo sát về nguyên vật liệu chế tạo
- Kế thừa các tài liệu có sẵn về lý thuyết nhân trắc học trong thiết kế sản phẩm nội thất
- Kế thừa các tài liệu về thiết kế nội thất, bản vẽ chi tiết của các công ty sản xuất nội thất
1.5.3 Phương pháp phân tích, đánh giá
- Dựa trên tài liệu kế thừa, tiến hành phân tích, đánh giá đúng với thực tế
- Lập mô hình 3D, phân tích độ bền cùng các yếu tố kĩ thuật.
Ý nghĩa khoa học
- Ý nghĩa khoa học: Thiết kế một sản phẩm phù hợp với nhu cầu sử dụng Cải tiến quy trình để đưa vào sản xuất đại trà
Đề tài này có ý nghĩa thực tiễn quan trọng trong việc phát triển sản phẩm mới và áp dụng công nghệ sản xuất hiện đại Nó không chỉ giúp cải tiến quy trình sản xuất mà còn cung cấp mẫu mã mới cho thị trường nội thất Sinh viên tham gia vào nghiên cứu và phát triển sản phẩm, góp phần nâng cao chất lượng và tính cạnh tranh của ngành nội thất.
3 phẩm sẽ có cơ hội thực hành, học hỏi và phát triển kỹ năng thiết kế, chế tạo, và quản lý dự án.
Kết cấu của đồ án Thiết kế, chế tạo tủ trang trí phòng khách
Đồ án tốt ngiệp gồm các chương:
- Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
- Chương 4: THIẾT KẾ TỦ TRANG TRÍ PHÒNG KHÁCH
- Chương 5: LẬP QUY TRÌNH VÀ CHẾ TẠO TỦ TRANG TRÍ PHÒNG KHÁCH
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
Tổng quan về ngành gỗ Việt Nam
Năm 2023, kim ngạch xuất khẩu gỗ và sản phẩm gỗ của Việt Nam đạt 13,18 tỷ USD, giảm 15,9% so với năm 2022 Đây là lần đầu tiên trong 15 năm, ngành gỗ Việt Nam trải qua sự sụt giảm trong hoạt động xuất khẩu.
Hình 2.1: Kim ngạch XK G&SPG hàng năm của Việt Nam giai đoạn 2020 – 2023
Hình 2.2: Kim ngạch XK G&SPG theo tháng của Việt Nam năm 2022 và 2023
Cuối năm 2023, theo số liệu thống kê từ Tổng cục Hải quan, kim ngạch xuất khẩu G&SPG đã có sự phục hồi mạnh mẽ, đạt trên 1,2 tỷ USD/tháng trong những tháng cuối năm Tổng kim ngạch xuất khẩu G&SPG cho thấy dấu hiệu tăng trưởng tích cực.
5 của năm 2023 vẫn bị giảm 15,9% so với năm 2022 – một con số giảm kỉ lục trong 15 năm qua
2.1.2 Thị trường xuất khẩu gỗ năm 2023
Tính đến năm 2023, Việt Nam ta đã xuất khẩu G&SPG sang gần 170 quốc gia và vùng lãnh thổ
Hình 2.3: Thị phần các thị trường xuất khẩu G&SPG chính của Việt Nam trong 2023
Cùng với đó, cũng chính năm 2023 là năm mà 5 thị trường chính quan trọng Nhật Bản, Hàn Quốc, Mỹ, Trung Quốc và EU kim ngạch xuất khẩu G&SPG chiếm 89,1%.
Khảo sát nguyên liệu sản xuất đồ nội thất
Gỗ tự nhiên là nguồn tài nguyên quý giá, được lấy từ cây gỗ trong tự nhiên mà không qua chế biến hóa học Loại gỗ này phổ biến trong sản xuất đồ nội thất, xây dựng và trang trí nhờ vào độ bền cao, khả năng chịu lực và mài mòn tốt Gỗ tự nhiên không chỉ có vân gỗ đẹp và màu sắc tự nhiên, mà còn mang lại cảm giác ấm cúng, sang trọng Ngoài ra, gỗ tự nhiên dễ chế biến, cắt, khắc và tái chế mà không gây hại cho môi trường Một ưu điểm nổi bật khác là khả năng cách nhiệt và cách âm, tạo ra môi trường sống thoải mái.
Gỗ tự nhiên được phân loại dựa trên đặc điểm, xuất xứ và chất lượng, với một số loại phổ biến như gỗ sồi (Oak) có màu sắc từ vàng nhạt đến nâu và vân gỗ rõ nét, gỗ óc chó (Walnut) với màu nâu đậm và vân gỗ sang trọng, cùng gỗ hương (Rosewood) có màu đỏ đặc trưng và mùi thơm dễ chịu, nổi bật với độ bền và vẻ đẹp.
Gỗ lim (Ironwood) nổi bật với độ bền cao và màu sắc từ nâu đến đen, trong khi gỗ thông (Pine) có màu vàng da cam nhạt hoặc nâu nhạt, đặc trưng với tính chất mềm và nhẹ.
Hình 2.4: Một số loại gỗ tự nhiên
Gỗ tự nhiên là vật liệu phổ biến trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong nội thất với các sản phẩm như bàn, ghế, giường, tủ, và kệ Trong xây dựng, gỗ tự nhiên được sử dụng để làm cửa, cầu thang, và sàn gỗ Ngoài ra, gỗ tự nhiên còn được ứng dụng trong trang trí, tạo ra các chi tiết trang trí, ốp tường, và tranh khắc gỗ.
Gỗ tự nhiên mang lại nhiều ưu điểm nổi bật, trước hết là tính thẩm mỹ cao với vân gỗ đẹp và màu sắc tự nhiên, tạo cảm giác ấm cúng và sang trọng cho không gian Mỗi loại gỗ sở hữu hoa văn và màu sắc độc đáo, không trùng lặp, góp phần tạo sự đa dạng trong thiết kế và trang trí Ngoài ra, gỗ tự nhiên có độ bền cao, khả năng chịu lực và mài mòn tốt, đặc biệt là các loại gỗ cứng như gỗ lim và gỗ hương, khi được bảo quản và xử lý đúng cách.
Gỗ tự nhiên không chỉ có tuổi thọ dài lâu mà còn thân thiện với môi trường nhờ khả năng tái chế và giảm thiểu rác thải Quá trình sản xuất gỗ tự nhiên thường ít sử dụng hóa chất độc hại, mang lại an toàn cho sức khỏe Bên cạnh đó, gỗ tự nhiên có khả năng cách nhiệt và cách ẩm tốt, tạo ra không gian sống thoải mái Ngoài ra, gỗ tự nhiên dễ dàng được chế biến và tạo hình theo nhiều kiểu dáng, phù hợp với nhiều thiết kế khác nhau.
Gỗ tự nhiên có một số nhược điểm, trong đó giá thành cao do nguồn cung hạn chế và chi phí sản xuất lớn là yếu tố đáng lưu ý Các loại gỗ quý hiếm như gỗ hương và gỗ óc chó có giá rất cao Nếu không được xử lý và bảo quản đúng cách, gỗ tự nhiên dễ bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và nhiệt độ, dẫn đến cong vênh, nứt nẻ và mối mọt Việc bảo quản gỗ yêu cầu sự cẩn thận, cần bảo vệ khỏi ẩm ướt và nhiệt độ cao Khối lượng nặng của gỗ tự nhiên cũng gây khó khăn trong vận chuyển và lắp đặt, làm tăng chi phí Để duy trì vẻ đẹp và độ bền, đồ dùng từ gỗ tự nhiên cần được bảo dưỡng định kỳ và có thể cần sử dụng các sản phẩm bảo vệ như sơn và dầu bảo vệ.
Ván công nghiệp là vật liệu được chế tạo từ nguyên liệu thừa và tái sinh như ngọn cành của cây gỗ tự nhiên Quy trình sản xuất bao gồm việc băm nhỏ, nghiền thành bột hoặc dăm bào, sau đó trộn với keo và hóa chất, và cuối cùng ép dưới áp suất và nhiệt độ cao để tạo thành tấm ván Có nhiều loại ván công nghiệp khác nhau, được phân loại dựa trên các tiêu chí khác nhau.
Ván dăm là loại ván nhân tạo được sản xuất từ dăm gỗ và mảnh vụn gỗ kết hợp với keo và phụ gia, ép dưới nhiệt độ và áp suất cao Nguyên liệu chính để sản xuất ván dăm là gỗ từ rừng trồng như bạch đàn, keo và cao su Với ưu điểm như giá thành rẻ, dễ gia công và thi công, khả năng chịu lực tốt, ván dăm có đa dạng kích thước, độ dày và mẫu mã Bề mặt ván dăm thường được phủ bằng các vật liệu trang trí như Melamine, Veneer, và Laminate, giúp tăng tính thẩm mỹ và độ bền Ván dăm được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất đồ nội thất cho gia đình, văn phòng, trường học và bệnh viện, cũng như làm vách ngăn, trần nhà và sàn nhà.
Giá thành rẻ: Ván dăm có giá thành rẻ hơn so với các loại gỗ tự nhiên và một số loại ván công nghiệp khác như MDF, HDF
- Dễ gia công, thi công: Ván dăm dễ dàng cắt, cưa, dán, bằng các dụng cụ thông thường
- Khả năng chịu lực tốt: Ván dăm có khả năng chịu lực uốn, nén, kéo tốt, đáp ứng được yêu cầu sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau
Ván dăm đa dạng về kích thước, độ dày và mẫu mã, đáp ứng nhu cầu sử dụng phong phú của khách hàng.
Bề mặt thẩm mỹ của ván dăm được trang trí bằng các vật liệu như Melamine, Veneer và Laminate, mang đến vẻ đẹp sang trọng và hiện đại Mặc dù vậy, ván dăm cũng tồn tại một số nhược điểm cần lưu ý.
Ván dăm thông thường có khả năng chống nước kém, dễ bị cong vênh và mối mọt khi tiếp xúc với nước hoặc môi trường ẩm ướt.
Ván dăm có độ bền thấp hơn so với gỗ tự nhiên và một số loại gỗ nhân tạo khác, dễ bị bong tróc và xước xát sau một thời gian sử dụng.
• Ván MDF (Medium Density Fiberboard)
Ván MDF (Ván sợi mật độ trung bình) là sản phẩm công nghiệp được chế tạo từ sợi gỗ, bao gồm cả gỗ mềm và gỗ cứng, kết hợp với chất kết dính và các thành phần khác như parafin và chất làm cứng Quá trình sản xuất ván MDF diễn ra dưới nhiệt độ và áp suất cao, tạo ra sản phẩm có độ bền và tính ứng dụng cao trong ngành nội thất.
Hình 2.6: Ván MDF Ưu điểm của ván MDF:
- Bề mặt phẳng mịn: Ván MDF có bề mặt phẳng mịn, không có mắt gỗ, dễ dàng sơn phủ và hoàn thiện
- Chịu lực tốt: Ván MDF có khả năng chịu lực uốn, nén, kéo tốt, đáp ứng được yêu cầu sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau
- Dễ gia công, thi công: Ván MDF dễ dàng cắt, cưa, bào, dán, bằng các dụng cụ thông thường
- Khả năng chống ẩm tốt: Ván MDF có khả năng chống ẩm tốt hơn so với ván dăm, phù hợp sử dụng trong môi trường ẩm ướt
Ván MDF có sự đa dạng về kích thước, độ dày và mẫu mã, đáp ứng nhu cầu sử dụng phong phú của khách hàng.
- Bề mặt thẩm mỹ: Bề mặt ván MDF được phủ bằng các vật liệu trang trí như Melamine, Veneer, Laminate, tạo nên vẻ đẹp sang trọng, hiện đại
- Giá thành hợp lý: Ván MDF có giá thành hợp lý hơn so với các loại gỗ tự nhiên và một số loại gỗ nhân tạo khác như HDF
Nhược điểm của ván MDF:
- Khả năng chịu nước không tốt: Ván MDF có khả năng chịu nước tốt hơn ván dăm, nhưng vẫn không bằng so với gỗ tự nhiên
- Độ bền không cao: So với gỗ tự nhiên, ván MDF có độ bền không cao, dễ bị bong tróc, xước xát sau một thời gian sử dụng
Khảo sát máy móc thiết bị ở xưởng
Các chức năng gia công của máy cnc router 4 đầu:
➢ Cắt: cắt các vật liệu phi kim loại khác nhau với độ dày khác nhau
➢ Khoan: bốn trục chính được chuyển đổi khí nén để giải quyết vị trí lỗ cần thiết khi khoan, có thể khoan các lỗ có kích thước khác nhau
➢ Rãnh: có thể tạo rãnh ở cả hai mặt
➢ Phay: có thể phay các hình dạng khác nhau cho các loại tấm khác nhau
➢ Khắc, chạm khắc: có thể thực hiện khắc mặt phẳng ba chiều trên ván gỗ
➢ Cắt rỗng: dao phay có thể được sử dụng để hoàn thành hiệu ứng khoét rỗng đẹp mắt trên nhiều loại vật liệu
➢ Cắt các tấm gỗ lớn
➢ Cắt các góc của tấm gỗ
➢ Xẻ các tấm gỗ mỏng
Máy cưa rong là thiết bị chuyên dụng trong quá trình sơ chế gỗ, giúp cắt dọc theo thớ gỗ một cách chính xác Sử dụng máy cưa rong đảm bảo bề mặt cắt phẳng, đẹp và không bị lồi lõm hay thô ráp.
➢ Máy còn có tác dụng rong hai bên cạnh của tấm gỗ, hai cạnh còn lại mà máy bào hai mặt không thể bào được
Hình 2.20: Máy đánh mộng âm
Chức năng chính của mộng là tạo ra rãnh giúp liên kết các phần của sản phẩm, hạn chế sử dụng ốc vít để tránh tình trạng rỉ sét khi kết hợp sắt với gỗ Mối nối bằng mộng không chỉ đẹp mắt mà còn kín và bền bỉ theo thời gian.
Hình 2.21: Máy đánh mộng dương
Tạo ra nhiều loại đầu mộng khác nhau giúp đa dạng hóa giải pháp liên kết và ghép mộng, từ đó tăng cường độ chắc chắn cho sản phẩm mà không làm xuất hiện lỗ khoan, giữ nguyên tính thẩm mỹ của sản phẩm.
➢ Tự động đưa phôi , lăn keo, dán cạnh, cắt chỉ thừa
➢ Tự động cắt sát 2 đầu đuôi ván
➢ Tự động phay 2 mép cạnh thừa sau khi dán
➢ Cạo chỉ cạnh làm nguội
➢ Trục chổi đánh bóng 2 mép cạnh
➢ Khoan lỗ siêu tốc theo định vị hồng ngoại
➢ Khoan lỗ theo vị trí cài đặt trên màn hình
➢ Có súng scan mã barcode gia công nhanh
Máy khoan CNC hiện đại được áp dụng công nghệ CNC tiên tiến, cho phép thực hiện các công việc phay và khoan một cách tỉ mỉ và chính xác Thiết bị này có khả năng khoan nhiều chi tiết khác nhau mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm cao.
Khảo sát tủ trang trí phòng khách
Nhà là nơi chúng ta thư giãn sau những giờ làm việc căng thẳng, vì vậy nội thất đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra không gian thoải mái và tiện nghi Phòng khách, nơi đầu tiên gia chủ tiếp đón khách, cần được thiết kế gọn gàng và đẹp mắt Tủ trang trí không chỉ giúp không gian trở nên ngăn nắp mà còn tôn lên vẻ đẹp tinh tế, mang lại sự sang trọng và tiện ích cho phòng khách.
2.4.1 Khảo sát sản phẩm cùng loại
Hiện nay, thị trường tủ trang trí rất phong phú với nhiều kiểu dáng, mẫu mã, kích thước, màu sắc và vật liệu khác nhau, tạo ra sự đa dạng cho người tiêu dùng Thiết kế tủ trang trí theo phong cách cổ điển, sang trọng nhưng đơn giản mang lại cảm giác ấm cúng cho không gian phòng khách, là cơ sở để nhóm phát triển ý tưởng cho mẫu thiết kế.
Hình 2.24: Khảo sát sản phẩm 1
- Chất liệu: Khung gỗ sồi, kim loại
Đánh giá sản phẩm cho thấy kiểu dáng đơn giản với màu sắc vân gỗ giả cổ, kết hợp khung gỗ chắc chắn và phụ kiện kim loại Trang sức bề mặt giữ được màu sắc tự nhiên của gỗ, mang đến vẻ mộc mạc nhưng vẫn ấm cúng, làm nổi bật không gian sống.
Hình 2.25: Khảo sát sản phẩm 2
- Chất liệu: Khung gỗ tần bì, kim loại
Kiểu dáng tối giản của sản phẩm tạo cảm giác gần gũi, kết hợp với khung gỗ chắc chắn và màu sắc hài hòa với ánh sáng ấm áp Bề mặt giả cổ cùng với vân thớ tự nhiên của gỗ mang lại sự sang trọng cho không gian sống.
Hình 2.26: Khảo sát sản phẩm 3
- Chất liệu: Khung gỗ tần bì, ván MDF
Đánh giá: Thiết kế mang phong cách tân cổ điển, lý tưởng cho không gian nội thất phương Tây, phù hợp với những căn nhà có phòng khách rộng, được bài trí hài hòa cùng các món đồ nội thất rời khác.
Hình 2.27: Khảo sát sản phẩm 4
- Chất liệu: Khung gỗ tần bì, ván MDF
Tủ được thiết kế với 4 chân gỗ nguyên khối và cột trang trí bắt mắt, kết hợp tay cầm màu cổ điển độc đáo Nó còn được trang bị ổ sạc âm tiện lợi trên mặt tủ, phù hợp để sử dụng trong phòng khách hoặc làm tủ quần áo trong phòng ngủ, giúp tăng cường không gian lưu trữ Đây là giải pháp tuyệt vời để giữ cho căn phòng của bạn luôn ngăn nắp và gọn gàng.
2.4.2 Ý tưởng thiết kế Ý tưởng thiết kế sản phẩm Tủ trang trí dựa vào nhu cầu thị giác và cảm xúc của con người Một chiếc tủ trang trí cũng là yếu tố quan trọng trong việc bố trí nội thất của không gian phòng khách, làm việc, phòng ngủ, Một sản phẩm đẹp, phù hợp với không gian và đáp ứng nhu cầu của người sử dụng sẽ làm tăng năng suất công việc
- Nguyên liệu: Gỗ tần bì
- Tính chất vật lý và cơ học:
➢ Khối lượng thể tích: 673 (kg/m 3 )
➢ Độ bền nén dọc: σn= 51.092 (MPa)
➢ Độ bền uốn tĩnh: σu3 (MPa)
Gỗ tần bì phân bố rộng rãi khắp miền đông Hoa Kỳ và có sẵn dưới dạng phách gỗ cũng như gỗ phủ mặt Gỗ tần bì được phân loại theo vùng trồng, chủ yếu là tần bì miền bắc và tần bì miền nam Ngoài ra, gỗ tần bì cũng có thể được phân loại theo màu sắc, thường được bày bán dưới dạng tần bì trắng và tần bì nâu.
Tần bì là loại gỗ có khả năng chịu lực tốt, với độ kháng va đập tuyệt vời Gỗ dễ dàng uốn cong bằng hơi nước và có khả năng chống cháy Ngoài ra, tần bì còn có độ bám đinh và bám ốc tốt, có thể được sơn hoặc đánh bóng hoàn thiện dễ dàng Gỗ này tương đối dễ khô và có nguy cơ xuống cấp khi sấy thấp Độ ổn định cao giúp tần bì ít bị biến dạng trong quá trình sử dụng.
- Tính chất vật lý và cơ học:
➢ Khối lượng thể tích: 603 (kg/m 3 )
➢ Độ bền nén dọc: σn= 45.02 (MPa)
➢ Độ bền uốn tĩnh: σu (MPa)
Gỗ thông là lựa chọn lý tưởng cho nhiều ứng dụng nhờ vào khả năng dễ dàng xử lý, bao gồm cắt, khoan và chế biến nhanh chóng Với tính chống mối mọt và sâu bệnh tốt, gỗ thông giúp kéo dài tuổi thọ sản phẩm và giảm nguy cơ hỏng hóc Ngoài ra, gỗ thông có khả năng chống nứt nẻ và cong vênh hiệu quả, chịu được biến đổi môi trường tốt hơn so với nhiều loại gỗ khác Độ dẻo dai và khả năng chịu va đập của gỗ thông cũng rất ấn tượng, phù hợp cho các ứng dụng xây dựng và công nghiệp Hơn nữa, tính chất âm thanh tốt của gỗ thông khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các sản phẩm âm thanh và nội thất Cuối cùng, màu sắc tự nhiên từ trắng sáng đến nâu đỏ và vàng của gỗ thông mang đến vẻ đẹp hấp dẫn cho sản phẩm hoàn thiện.
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Nguyên lý thiết kế sản phẩm gỗ
Thiết kế sản phẩm gỗ là một quá trình sáng tạo, nhằm tạo ra sản phẩm đáp ứng nhu cầu về chức năng và thẩm mỹ Quá trình này cần tuân thủ các nguyên tắc nhất định để đảm bảo chất lượng, hiệu quả và giá trị thẩm mỹ cao Dưới đây là một số nguyên tắc cơ bản trong thiết kế sản phẩm gỗ.
3.1.1 Kích thước Để tạo nên một sản phẩm hoàn thiện về mặt kết cấu, thẩm mỹ lẫn hiệu quả kinh tế thì người thiết kế phải lựa chọn kích thước tổng thể, kích thước chi tiết một cách hợp lí và khoa học, đảm bảo được yêu cầu kích thước cơ bản của sản phẩm đồ gỗ nội thất theo TCVN 5373:2020 Các thông số liên quan đến nhu cầu sử dụng, kích thước cơ thể người là cơ sở để xác định các kích thước sơ bộ cho sản phẩm Ngoài ra, ta còn phải xét đến tải trọng tác động lên sản phẩm
Yếu tố kỹ thuật đóng vai trò quan trọng bên cạnh công năng trong việc thiết kế sản phẩm Để đạt được sự hoàn thiện về kết cấu, thẩm mỹ và hiệu quả kinh tế, người thiết kế cần lựa chọn giải pháp liên kết các chi tiết sao cho đảm bảo độ bền, tuổi thọ lâu dài và dễ gia công.
Với đặc tính giòn và dễ nứt của gỗ thông, phương pháp liên kết mộng là lựa chọn tối ưu Kết hợp với keo Titebond, một loại keo truyền thống trong ngành gỗ, giúp tối ưu hóa các mối liên kết mộng, đảm bảo cường độ liên kết giữa các chi tiết một cách hiệu quả.
Khi thiết kế sản phẩm gỗ, việc xác định mục đích sử dụng, đối tượng người dùng và môi trường sử dụng là rất quan trọng Mục đích sử dụng giúp định hình chức năng của sản phẩm, ví dụ như ghế văn phòng được thiết kế để ngồi làm việc hoặc tiếp khách Đối tượng sử dụng thường là nhân viên văn phòng, giám đốc và khách hàng quan trọng, trong khi môi trường sử dụng chủ yếu là văn phòng, khu vực tiếp khách hoặc hội nghị Từ những yếu tố này, sản phẩm sẽ được thiết kế phù hợp với nhu cầu của người sử dụng.
Dựa trên những thông tin đã nêu, chúng tôi thiết kế một chiếc ghế với lưng tựa cao và mặt ghế rộng, được trang bị nệm êm ái, mang lại sự thoải mái tối đa cho người sử dụng ngay cả khi ngồi trong thời gian dài.
- Sản phẩm gỗ phải có hình thức đẹp, hài hòa với không gian sử dụng
- Cần phải chọn kiểu dáng, màu sắc và hoa văn theo sở thích của người dùng
- Sản phẩm phải phản ánh giá trị văn hóa và truyền thống
- Thiết kế phải phù hợp với năng lực gia công, sản xuất của máy móc, thiết bị hiện có
- Chất liệu gỗ phải được lựa chọn đạt yêu cầu kỹ thuật và tính thẩm mỹ của sản phẩm
- Thiết kế phải đảm bảo tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu
- Thiết kế phải đảm bảo tính kinh tế và tiết kiệm chi phí sản xuất
- Chất liệu gỗ phải được lựa chọn với mức giá phù hợp
- Để giảm thiểu chi phí, người thiết kế phải tối ưu hóa quy trình sản xuất
3.1.7 Nguyên tắc nhân trắc học
Thiết kế sản phẩm gỗ cần tương thích với kích thước cơ thể con người để đảm bảo sự thoải mái khi sử dụng Ghế gỗ văn phòng nên có lưng cao hỗ trợ cột sống và mặt ngồi rộng rãi với độ đàn hồi tốt Giường ngủ cần kích thước phù hợp với phòng và chiều cao người dùng, đồng thời nệm phải êm ái để đảm bảo giấc ngủ ngon Tủ bếp cần nhiều ngăn kệ để sắp xếp đồ đạc một cách khoa học, với chiều cao phù hợp để dễ dàng thao tác khi nấu nướng Tuân thủ các nguyên tắc này giúp tạo ra sản phẩm gỗ chất lượng, hiệu quả và thẩm mỹ, đáp ứng nhu cầu thị trường.
Phân loại sản phẩm mộc
Sản phẩm mộc có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, bao gồm sản phẩm gỗ dành cho không gian ngoài trời, sản phẩm gỗ sử dụng trong nhà, cũng như các sản phẩm gỗ phục vụ cho công ty và văn phòng.
Ngoài ra cũng có thể phân loại sản phẩm mộc theo nhiều loại vật liệu đa dạng khác nhau như: Gỗ tự nhiên, Ván công nghiệp (MDF, HDF, Plywood)
Bên cạnh đó, sản phẩm mộc còn phân loại theo mục đích sử dụng như:
Đồ nội thất gia đình bao gồm các món như bàn, ghế, tủ, giường, giá sách, tủ đựng quần áo, tủ bếp và nhiều đồ dùng khác, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên không gian sống tiện nghi và ấm cúng.
- Nội thất văn phòng: bao gồm bàn làm việc, ghế văn phòng, tủ hồ sơ, giá sách và các đồ nội thất không gian làm việc khác
Nội thất thương mại bao gồm các sản phẩm chế biến từ gỗ, được sử dụng rộng rãi trong các không gian như nhà hàng, khách sạn, cửa hàng và quán cà phê Những sản phẩm này không chỉ mang lại tính thẩm mỹ cao mà còn đảm bảo tính bền vững và tiện ích cho các không gian thương mại.
- Đồ gỗ ngoài trời: bao gồm đồ nội thất sân vườn, xích đu, hàng rào, cửa gỗ và các sản phẩm chế biến gỗ để sử dụng ngoài trời
- Đồ trang trí: bao gồm khung tranh, tượng gỗ, đồ trang trí trên tường, hộp đựng trang sức và các vật dụng trang trí khác.
Yêu cầu và tiêu chuẩn đánh giá sản phẩm gỗ
Đánh giá sản phẩm gỗ yêu cầu xem xét nhiều yếu tố quan trọng nhằm đảm bảo chất lượng, độ bền, vẻ đẹp và an toàn Các tiêu chí chính thường được áp dụng bao gồm độ bền vật liệu, tính thẩm mỹ, khả năng chống mối mọt, và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn.
• Chất lượng nguyên liệu gỗ
- Loại gỗ: Xác định loại gỗ sử dụng (gỗ tự nhiên, ván công nghiệp) và các đặc điểm của nó
- Nguồn gốc: Gỗ phải được khai thác hợp pháp, có chứng nhận nguồn gốc rõ ràng và tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường
- Độ ẩm: Độ ẩm của gỗ phải nằm trong khoảng cho phép để tránh co ngót, cong vênh hoặc nứt nẻ
• Quy trình sản xuất và gia công
- Cắt xẻ: Gỗ phải được cắt xẻ chính xác, đảm bảo các cạnh và bề mặt thẳng, mịn
- Lắp ráp: Các mối ghép phải chắc chắn, không có khe hở, không lung lay
- Bề mặt: Bề mặt gỗ phải được xử lý nhẵn, không có vết nứt, trầy xước hoặc có các khuyết điểm
Lớp sơn hoặc lớp phủ cần phải đều màu, không có hiện tượng phồng rộp hay bong tróc, đồng thời không bị cháy màu Khi sử dụng các loại hoàn thiện như dầu hoặc sáp, cần đảm bảo chúng được áp dụng đồng đều để bảo vệ hiệu quả bề mặt gỗ.
- Chi tiết trang trí: Các chi tiết trang trí, chạm khắc phải sắc nét, không có lỗi
• Độ bền và khả năng chịu lực
- Kết cấu: Sản phẩm phải có kết cấu chắc chắn, không bị lung lay khi sử dụng
- Tải trọng: Sản phẩm phải chịu được tải trọng yêu cầu mà không bị biến dạng, phá hủy liên kết, hư hỏng
Màu sắc và vân gỗ cần phải đồng nhất và thu hút, không được có vết đen, nấm mốc hay vết nứt Đồng thời, cần đảm bảo rằng chiều vân gỗ được sắp xếp đúng quy định.
- Thiết kế: Thiết kế của sản phẩm phải hài hòa, phù hợp với mục đích sử dụng và phong cách tổng thể
• An toàn và môi trường
- Chất lượng keo và sơn: Các loại keo và sơn sử dụng phải đảm bảo an toàn cho người sử dụng, không chứa các chất độc hại như formaldehyde
- Bảo vệ môi trường: Quá trình sản xuất phải tuân thủ các quy định về bảo vệ môi trường, không gây ô nhiễm
• Tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế
Sản phẩm gỗ tại Việt Nam cần tuân thủ các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) về chất lượng, kích thước, độ ẩm và quy trình sản xuất theo quy định của nhà nước.
Tiêu chuẩn quốc tế như ISO, EN và ANSI có vai trò quan trọng trong việc đáp ứng yêu cầu của thị trường và khách hàng Các tiêu chuẩn này giúp đảm bảo chất lượng và tính nhất quán trong sản phẩm và dịch vụ Việc áp dụng các tiêu chuẩn này tùy thuộc vào nhu cầu cụ thể của từng thị trường.
• Kiểm tra và thử nghiệm
Trước khi xuất xưởng, sản phẩm cần được kiểm tra một cách kỹ lưỡng để đảm bảo chất lượng, bao gồm việc kiểm tra kích thước, bề mặt, kết cấu và hoàn thiện.
Thử nghiệm cơ lý là quá trình quan trọng nhằm đánh giá độ bền, khả năng chịu lực, chịu nhiệt, chống ẩm và chống mối mọt của sản phẩm, đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật cần thiết.
• Đóng gói và vận chuyển
- Đóng gói: Sản phẩm phải được đóng gói cẩn thận để tránh bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển
- Vận chuyển: Phương tiện vận chuyển phải đảm bảo an toàn, tránh va đập, trầy xước sản phẩm
Việc tuân thủ các tiêu chuẩn và yêu cầu không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn củng cố uy tín của nhà sản xuất, đồng thời đáp ứng tốt hơn nhu cầu và mong đợi của khách hàng.
Những phương pháp liên kết gỗ
Có nhiều phương pháp liên kết gỗ khác nhau, mỗi phương pháp đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với từng mục đích sử dụng cụ thể Dưới đây là một số phương pháp phổ biến kèm theo hình ảnh minh họa để giúp bạn hiểu rõ hơn về chúng.
• Liên kết bằng mộng Ưu điểm
- Khớp nối chắc chắn, chịu lực tốt
- Tạo thẩm mỹ đẹp mắt cho sản phẩm
- Có nhiều kiểu mộng khác nhau, phù hợp với nhiều ứng dụng
- Yêu cầu kỹ thuật cao, đòi hỏi sự tỉ mỉ và chính xác
- Tốn nhiều thời gian thi công
• Liên kết bằng keo dán Ưu điểm
- Đơn giản, dễ thi công
- Nhanh chóng, tiết kiệm thời gian
- Ít tốn kém chi phí
- Khớp nối không chịu lực cao
- Dễ bị bong tróc nếu keo dán không phù hợp hoặc thi công không đúng kỹ thuật
Hình 3.2: Liên kết bằng keo dán
• Liên kết bằng đinh Ưu điểm
- Rất đơn giản và nhanh chóng
- Phù hợp cho các mối nối tạm thời hoặc không yêu cầu thẩm mỹ cao
- Làm giảm tính thẩm mỹ của sản phẩm
- Gỗ dễ bị nứt vỡ nếu đóng đinh không đúng cách
- Dễ bị gỉ sét theo thời gian
• Liên kết bằng vít Ưu điểm
- Chắc chắn, chịu lực tốt
- Dễ dàng tháo lắp khi cần thiết
- Tạo thẩm mỹ đẹp mắt cho sản phẩm
- Giá thành cao hơn so với đinh
- Yêu cầu dụng cụ chuyên dụng để thi công
• Liên kết bằng chốt Ưu điểm
- Dễ gia công lắp đặt
- Không có khả năng chịu lực Ngoài ra, còn có một số phương pháp liên kết gỗ khác như:
- Liên kết bằng bản lề: Sử dụng cho các mối nối cần chuyển động, ví dụ như cửa, nắp tủ
- Liên kết bằng then chốt: Sử dụng cho các mối nối cần đóng mở thường xuyên, ví dụ như cửa sổ
- Liên kết bằng rãnh và lưỡi: Sử dụng để ghép hai tấm gỗ lại với nhau, tạo thành mặt phẳng liền mạch
Các bước gia công sản phẩm gỗ
Các bước gia công đồ gỗ thông thường bao gồm: Chuẩn bị phôi gỗ, sơ chế gỗ, tinh chế gỗ, lắp ráp gỗ, và sơn gỗ
Khi lựa chọn gỗ cho sản phẩm, cần xác định loại gỗ phù hợp với yêu cầu của khách hàng, chẳng hạn như gỗ sồi, gỗ thông, gỗ căm xe hoặc gỗ ép.
Cắt phôi gỗ là quá trình sử dụng các công cụ như cưa, máy cắt ván hoặc máy CNC để chia nhỏ phôi gỗ theo kích thước và hình dáng đã được thiết kế.
Chà nhám và đánh bóng là bước quan trọng trong quy trình xử lý gỗ, giúp làm mịn và sạch bề mặt để chuẩn bị cho các công đoạn gia công tiếp theo Để đạt được bề mặt gỗ mịn màng và đồng đều, cần sử dụng các loại giấy nhám phù hợp và máy chà nhám hiệu quả.
- Đo và cắt chi tiết: Đo và cắt gỗ thành các chi tiết nhỏ hơn, chuẩn bị cho các bước gia công chi tiết và lắp ráp sau này
Gia công chi tiết gỗ là quá trình sử dụng máy móc như máy bào, máy tiện, và máy chạm trổ, cũng như các dụng cụ thủ công, để tạo hình và điêu khắc các chi tiết trên bề mặt và các cạnh của sản phẩm.
- Uốn cong và ghép nối: Sử dụng máy móc hoặc tay nghề để uốn cong và ghép nối các bộ phận gỗ lại với nhau theo thiết kế
Ghép nối và lắp ráp là quá trình kết hợp các chi tiết gỗ đã được tinh chế thành sản phẩm hoàn chỉnh Các phương pháp thường được sử dụng bao gồm ghép nối bằng keo, vít, ốc vít, và các kết nối khác.
Kiểm tra và điều chỉnh các kết nối là bước quan trọng để đảm bảo sản phẩm đạt độ chính xác và bền bỉ Cần thực hiện điều chỉnh kịp thời để tối ưu hóa cả về mặt chính xác lẫn thẩm mỹ của sản phẩm.
- Chuẩn bị bề mặt: Đảm bảo bề mặt gỗ đã được làm sạch và làm mịn để sơn
Sơn phủ là phương pháp quan trọng giúp bảo vệ và nâng cao giá trị thẩm mỹ cho sản phẩm gỗ, với các loại sơn phổ biến như sơn PU, sơn acrylic, sơn dầu và phủ bóng.
- Hoàn thiện: Sau khi sơn khô, kiểm tra lại và làm sạch để đảm bảo sản phẩm sạch sẽ và bóng đẹp
Các bước trong quy trình sản xuất đồ gỗ có thể được thực hiện theo thứ tự khác nhau tùy thuộc vào loại sản phẩm và công nghệ của từng xưởng Dù vậy, mỗi bước đều rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm và sự hài lòng của khách hàng.
THIẾT KẾ, TÍNH TOÁN NGUYÊN VẬT LIỆU
Lựa chọn phương án thiết kế
Nhóm chúng tôi đưa ra 3 phương án thiết kế tủ trang trí phòng khách
Hình 4.1: Tủ trang trí phòng khách mẫu 1
Tủ được thiết kế hài hòa giữa phong cách hiện đại và cổ điển, mang lại vẻ đẹp tinh tế Kết cấu từ gỗ tự nhiên đảm bảo độ bền và chắc chắn, dễ gia công Tuy nhiên, thiết kế của tủ khá phổ biến và thiếu điểm nhấn đặc biệt, có thể khiến nó trở nên nhàm chán so với các mẫu khác.
Hình 4.2: Tủ trang trí phòng khách mẫu 2
Tủ thiết kế với nhiều ngăn kéo và kệ không chỉ tối ưu hóa không gian lưu trữ mà còn phù hợp để chứa đựng nhiều loại đồ dùng khác nhau Chất liệu gỗ tự nhiên với vân gỗ đẹp mắt mang lại vẻ đẹp tự nhiên và ấm cúng cho không gian sống Tuy nhiên, kích thước lớn của tủ có thể không phù hợp cho các phòng khách có diện tích hạn chế.
Hình 4.3: Tủ trang trí phòng khách mẫu 3
Sản phẩm kết hợp hài hòa giữa hai mẫu thiết kế hiện đại và tinh tế Kết cấu tủ được làm từ gỗ tự nhiên, đảm bảo độ bền và chắc chắn Với kích thước vừa phải, tủ không chiếm nhiều diện tích và cung cấp không gian lưu trữ với nhiều ngăn kéo, phù hợp với mọi phòng khách Sau khi xem xét ba phương án thiết kế, nhóm chúng tôi đã quyết định chọn phương án thiết kế thứ ba.
Lựa chọn nguyên liệu
Việc lựa chọn nguyên liệu đóng vai trò quan trọng trong gia công sản phẩm, vì chất lượng nguyên liệu trực tiếp ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng Sử dụng nguyên liệu một cách hợp lý không chỉ nâng cao chất lượng mà còn giúp giảm giá thành sản phẩm, từ đó tăng tính cạnh tranh trên thị trường.
Chúng tôi đã quyết định sử dụng gỗ thông và gỗ tần bì làm nguyên liệu chính cho thiết kế tủ, với gỗ thông màu sáng kết hợp cùng gỗ tần bì màu tối, tạo nên sự tương phản nổi bật Sự kết hợp này không chỉ làm tăng tính thẩm mỹ cho tủ mà còn mang lại ấn tượng mạnh mẽ cho không gian nội thất.
Bản vẽ triển khai
Hình 4.4: Bản vẽ tổng thể
Hình 4.5: Bản vẽ cụm mặt bàn
Hình 4.6: Bản vẽ cụm hông trái
Hình 4.7: Bản vẽ cửa tủ
Hình 4.8: Bản vẽ hộc kéo dọc
Hình 4.9: Bản vẽ hộc kéo ngang
Hình 4.10: Bản vẽ ván ngăn, ván tầng, đố phụ, đố ngăn và diềm
Hình 4.11: Bản vẽ các thanh giằng
Hình 4.12: Bản vẽ ván hậu tổng thể
Hình 4.13: Bản vẽ các chi tiết phụ
Tính toán số lượng nguyên vật liệu
- Tính toán nguyên liệu gỗ cần dùng
BẢNG ĐỊNH MỨC GỖ TÊN SẢN PHẨM: TỦ TRANG TRÍ PHÒNG KHÁCH KÍCH THƯỚC TỔNG THỂ: L1400xH850xD400
QUY CÁCH TINH STT TÊN CHI TIẾT SL DÀY RỘNG DÀI
1 VÁN MẶT 1 20 306 1306 0,00799 Tần bì Ghép ngang
2 VIỀN DÀI 2 36 67 1400 0,00675 Thông Ghép dày
3 VIỀN NGẮN 2 36 67 400 0,00193 Thông Ghép dày
4 VÁN HÔNG 1 12 296 664 0,00236 Tần bì Ghép ngang
5 CHÂN TRƯỚC TRÁI 1 47 47 814 0,00180 Thông Ghép dày
6 CHÂN SAU TRÁI 1 47 47 814 0,00180 Thông Ghép dày
8 VÁN HÔNG 1 12 296 664 0,00236 Tần bì Ghép ngang
9 CHÂN TRƯỚC PHẢI 1 47 47 814 0,00180 Thông Ghép dày
10 CHÂN SAU PHẢI 1 47 47 814 0,00180 Thông Ghép dày
12 VÁN MẶT CÁNH CỬA 2 12 285 332 0,00227 Tần bì Ghép ngang
13 ĐỐ DÀI CÁNH CỬA 4 18 50 416 0,00150 Thông
14 ĐỐ NGẮN CÁNH CỬA 4 18 50 369 0,00133 Thông
15 VÁN MẶT HỘC KÉO DỌC 2 12 153 462 0,00170 Tần bì Ghép ngang
16 ĐỐ DÀI HỘC KÉO DỌC 4 18 35 516 0,00130 Thông
17 ĐỐ NGẮN HỘC KÉO DỌC 4 18 35 207 0,00052 Thông
NGANG 2 12 136 576 0,00188 Tần bì Ghép ngang
20 ĐỐ DÀI HỘC KÉO NGANG 4 18 35 630 0,00159 Thông
23 VÁN NGĂN 2 12 315 486 0,00367 Tần bì Ghép ngang
24 VÁN TẦNG 1 12 324 1316 0,00512 Tần bì Ghép ngang
25 DIỀM TRƯỚC LỚN 1 12 50 1266 0,00076 Tần bì
27 DIỀM TRƯỚC ĐÁY CỬA 1 20 57 1296 0,00148 Thông
28 DIỀM TRÊN CÁNH CỬA 1 20 35 1296 0,00091 Thông
33 THANH BẮT RAY 2 BÊN 2 15 42 286 0,00036 Thông
34 ĐỐ PHỤ BẮT BẢN LỀ 2 27 30 470 0,00076 Thông
37 THANH BẮT CHÂN PHỤ 1 30 30 323 0,00029 Thông
Bảng 4.1: Tính toán quy cách tinh chế
BẢNG ĐỊNH MỨC GỖ TÊN SẢN PHẨM: TỦ TRANG TRÍ PHÒNG KHÁCH KÍCH THƯỚC TỔNG THỂ: L1400xH850xD400
QUY CÁCH THÔ STT TÊN CHI TIẾT SL DÀY RỘNG DÀI THỂ TÍCH (m 3 ) Nguyên liệu
12 VÁN MẶT CÁNH CỬA 2 16 295 352 0.00332 Tần bì
13 ĐỐ DÀI CÁNH CỬA 4 22 60 436 0.00230 Thông
14 ĐỐ NGẮN CÁNH CỬA 4 22 60 389 0.00205 Thông
15 VÁN MẶT HỘC KÉO DỌC 2 16 163 482 0.00251 Tần bì
16 ĐỐ DÀI HỘC KÉO DỌC 4 22 45 536 0.00212 Thông
17 ĐỐ NGẮN HỘC KÉO DỌC 4 22 45 227 0.00090 Thông
18 THANH ĐỠ HỘC KÉO DỌC 2 24 50 278 0.00067 Thông
Bảng 4.2: Tính toán quy cách sơ chế
19 VÁN MẶT HỘC KÉO NGANG 2 16 146 596 0.00278 Tần bì
20 ĐỐ DÀI HỘC KÉO NGANG 4 22 45 650 0.00257 Thông
21 ĐỐ NGẮN HỘC KÉO NGANG 4 22 45 210 0.00083 Thông
22 THANH ĐỠ HỘC KÉO NGANG 2 24 50 290 0.00070 Thông
25 DIỀM TRƯỚC LỚN 1 16 60 1286 0.00123 Tần bì
27 DIỀM TRƯỚC ĐÁY CỬA 1 24 67 1316 0.00212 Thông
28 DIỀM TRÊN CÁNH CỬA 1 24 45 1316 0.00142 Thông
32 THANH BẮT RAY GIỮA 2 HK 1 34 52 323 0.00057 Thông
33 THANH BẮT RAY 2 BÊN 2 19 52 306 0.00060 Thông
34 ĐỐ PHỤ BẮT BẢN LỀ 2 31 40 490 0.00122 Thông
35 ĐỐ TRƯỚC KHUNG DƯỚI 1 24 40 254 0.00024 Thông
36 ĐỐ SAU KHUNG DƯỚI 1 24 40 222 0.00021 Thông
37 THANH BẮT CHÂN PHỤ 1 34 40 343 0.00047 Thông
Bảng 4.3: Bảng tính toán nguyên liệu ván cần dùng
BẢNG ĐỊNH MỨC VÁN TÊN SẢN PHẨM: TỦ TRANG TRÍ PHÒNG KHÁCH KÍCH THƯỚC TỔNG THỂ: L1400xH850xD400
STT TÊN CHI TIẾT VẬT LIỆU SL RỘNG DÀI DIỆN TÍCH
1 VÁN HÔNG HỘC KÉO DỌC PLYWOOD
2 VÁN PHỤ HỘC KÉO DỌC PLYWOOD
3 VÁN ĐÁY HỘC KÉO DỌC PLYWOOD
4 VÁN HẬU HỘC KÉO DỌC PLYWOOD
Tính toán giá thành gia công sản phẩm
CHI PHÍ SẢN PHẨM ĐƠN
13 BẢN LỀ GIẢM CHẤN IVAN 15000 4 (cái) 60000
Bảng 4.4: Bảng chi phí sản phẩm
Tính toán bền
Để kiểm tra độ bền của sản phẩm dưới tác dụng lực trong thời gian dài, cần dựa vào ứng suất cho phép của vật liệu Thông thường, sản phẩm được thiết kế sơ bộ mà không tính đến ứng suất cho phép, sau đó áp dụng các lực thực tế để xác định những khu vực chịu ứng suất lớn nhất Nếu ứng suất cho phép nhỏ hơn ứng suất lớn nhất, cần tăng kích thước chi tiết chịu lực lớn Ngược lại, nếu ứng suất cho phép lớn hơn nhiều so với ứng suất lớn nhất, có thể giảm kích thước để tiết kiệm vật liệu hoặc giữ nguyên kích thước để đảm bảo yếu tố thẩm mỹ Để đảm bảo kết cấu vững chắc và tối ưu vật liệu, nên sử dụng hệ số an toàn từ 3 đến 6 cho các chi tiết chịu ứng suất lớn nhất.
Các thông số ứng suất cho phép của gỗ thông như sau:
- Ứng suất uốn tĩnh: σu = 8,5 MPa đến 9 Mpa ( 85 N/cm 2 đến 90 N/cm 2 )
- Ứng suất nén dọc thớ: σn = 40 MPa đến 50 MPa ( 400 N/cm 2 đến 500 N/cm 2 )
4.6.1 Kiểm tra khả năng chịu uốn của chi tiết
- Các bước kiểm tra khả năng chịu uốn của chi tiết:
Để xác định phản lực tại hai đầu ngàm NA và NB, cần chú ý rằng mặt cắt nguy hiểm nằm ở giữa dầm Do đó, momen uốn tại mặt cắt giữa dầm được tính bằng công thức: MU = NA × L.
+ Tìm momen chống uốn: WU = BxH 2
+ Xác định ứng suất uốn và vẽ biểu đồ ứng suất uốn: 𝜎𝑈 = M U
Kiểm tra khả năng chịu uốn của chi tiết tủ là rất quan trọng, đặc biệt là đoạn thẳng AB, vì đây là phần chịu lực uốn lớn nhất Đoạn thẳng AB cần phải chịu được trọng lượng 100kg, tương đương với lực tác dụng 1000N.
Hình 4.14: Sơ đồ tính lực
Theo phương trình cân bằng tĩnh, ta có:
=> NA = NB = 500 (N) Xét moment uốn tại mặt cắt giữa dầm:
Hình 4.15: Biểu đồ ứng suất uốn tĩnh
1333.33 = 26.25 (N/cm 2 ) Chọn hệ số an toàn: k = 3
=> Do đó tủ dư bền
4.6.2 Kiểm tra khả năng chịu nén của chi tiết
- Các bước kiểm tra khả năng chịu nén của chi tiết:
+ Chọn tải trọng tác dụng lên chi tiết chịu lực P + Xác định phản lực liên kết NZ
+ Tính lực dọc ở các mặt cắt đặc biệt và vẽ biểu đồ lực dọc NZ
+ Xác định ứng suất pháp trên mặt cắt ngang và vẽ biểu đồ ứng suất pháp: σ z = N z
Fz: là diện tích mặt cắt ngang của chi tiết
Nz: là lực dọc tác dụng lên chi tiết + Điều kiện chịu nén: σ z = k x N z
F z [σ z ] Giả sử có một trọng lượng đặt lên tủ m = 100kg, khi đó tải trọng chia đều cho
4 chân, lúc này tủ chịu tác dụng của một lực là P = 1000N
B (rộng) = 47 mm = 4,7 cm Kiểm tra khả năng chịu nén cho chân bàn:
Diện tích mặt cắt ngang của chân bàn tại vị trí chịu nén:
Fz = A x B = 4,7 x 4,7 = 22,9 (cm 2 ) Chọn hệ số an toàn: k = 6 σ z = k x N z
Hình 4.16: Biểu đồ ứng suất nén
CHẾ TẠO SẢN PHẨM
Quá trình chế tạo sản phẩm Thiết kế
Sau khi khảo sát sản phẩm và máy móc thiết bị có tại xưởng, chúng tôi bắt đầu quá trình thiết kế trên phần mềm Inventor
Hình 5.1: Thiết kế sản phẩm
Trong quá trình thiết kế phức tạp, nhóm chúng tôi đã lắp ráp các phụ kiện để lựa chọn kích cỡ phù hợp cho sản phẩm.
Hình 5.2: Lắp ráp ngũ kim
Tủ trang trí phòng khách được cấu thành từ nhiều chi tiết và phụ kiện thiết kế, tạo nên sự phức tạp cho sản phẩm Để giảm thiểu sai số trong quá trình xuất bản vẽ triển khai, việc kiểm tra va chạm giữa các chi tiết là rất cần thiết Va chạm có thể xảy ra giữa các bộ phận trong thiết kế hoặc giữa các vít với nhau.
Hình 5.3: Kiểm tra va chạm
• Xuất bản vẽ gia công
Sau khi kiểm tra va chạm đạt yêu cầu, chúng tôi tiến hành xuất bản vẽ để gia công
Hình 5.4: Xuất bản vẽ gia công
• Xuất file CAD xếp ván
Sản phẩm được tạo ra từ sự kết hợp của nhiều loại vật liệu khác nhau Sau khi hoàn thiện bản vẽ tổng thể cho việc gia công gỗ tự nhiên, chúng tôi tiến hành xuất biên dạng ván sang phần mềm Autocad để thực hiện việc chỉnh sửa biên dạng khép kín.
Tiến hành thiết lập thông số dao và biên dạng để chạy máy CNC
Hình 5.6: Lập trình cắt CNC
Lưu trình công nghệ
Tạo lập quy trình công nghệ là việc thiết kế các bước gia công sản phẩm phù hợp với điều kiện sản xuất Quy trình công nghệ được thiết kế tốt giúp tối ưu năng suất, nâng cao chất lượng sản phẩm và tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu Dựa vào nguyên liệu và yêu cầu sản phẩm, lưu trình công nghệ sẽ được thiết lập một cách hợp lý.
Hình 5.7: Sơ đồ lưu trình công nghệ gia công sản phẩm
Trong quy trình gia công gỗ, việc chuẩn bị nguyên liệu là rất quan trọng Nguyên liệu gỗ cần đảm bảo độ cứng và tính thẩm mỹ phù hợp với thiết kế sản phẩm.
Cụ thể, chúng ta có thể sử dụng gỗ tự nhiên hoặc gỗ nhân tạo với tính thẩm mỹ đa dạng và nhiều ưu điểm riêng biệt
Xử lý thô bắt đầu bằng việc đánh dấu vị trí kích thước gần giống với chi tiết tinh chế trên tấm nguyên liệu Tiếp theo, tấm nguyên liệu sẽ được đưa qua máy bào để làm phẳng bề mặt phôi, đảm bảo chất lượng cho các bước gia công tiếp theo.
Gia công sơ chế là quá trình xử lý bề mặt phôi sau khi đã thực hiện xử lý thô Phôi được gia công theo kích thước yêu cầu trong bản vẽ bằng máy rong cạnh và máy cưa đĩa Đối với các chi tiết cần độ dày lớn hơn tấm nguyên liệu, phôi sẽ được ghép lại Ngoài ra, nếu chi tiết có độ cong, phôi sẽ được lọng để lấy biên dạng chính xác.
Gia công tinh chế là bước quan trọng nhằm tạo ra các chi tiết với kích thước, độ nhẵn và hình dáng chính xác theo yêu cầu bản vẽ Quá trình này bao gồm phay mộng âm và mộng dương để liên kết các chi tiết đố và chân, đồng thời xử lý các khuyết tật phát sinh trong quá trình gia công.
Hình 5.11: Phay CNC lỗ mộng âm
Hình 5.12: Cắt ván bằng máy phay CNC
Sau khi các chi tiết gỗ đạt yêu cầu về kích thước và hình dáng theo thiết kế, việc làm nguội bề mặt gỗ thông qua các bước chà nhám và đánh bóng là rất quan trọng Nếu công đoạn này được thực hiện cẩn thận, sản phẩm sẽ được bảo vệ tốt hơn khỏi tác hại của nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, nấm mốc, mối mọt và nhiều loại côn trùng khác.
Lắp ráp định hình là quá trình tạo hình sản phẩm bằng cách kết hợp các chi tiết thành cụm, sau đó lắp ráp các cụm này thành sản phẩm hoàn chỉnh Trong quá trình này, người ta sử dụng keo, đinh và các loại ngũ kim để gia cố các liên kết mộng và chốt, đồng thời cố định các chi tiết bằng cảo.
Trang sức bề mặt có thể được bảo vệ bằng các chất bảo vệ, giúp tăng cường khả năng chống chịu trước các tác nhân gây hại như ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, côn trùng và nấm mốc Điều này đảm bảo sản phẩm duy trì hiệu suất sử dụng cao và bền bỉ theo thời gian.
Hình 5.15: Sơn hoàn thiện tủ
Kiểm tra chất lượng: Kiểm tra chất lượng bề mặt, kích thước tổng thể, độ ổn định của sản phẩm
Hình 5.16: Kiểm tra kích thước của tủ
Hình 5.17: Hoàn thiện tủ trang trí phòng khách
Trong quá trình thiết kế sản phẩm, chúng tôi đã thực hiện tính toán công nghệ và giá thành, đồng thời thiết kế quy trình công nghệ và sản xuất mẫu sản phẩm Những bước này đã giúp đáp ứng đầy đủ yêu cầu của đề tài, và từ đó, chúng tôi rút ra một số kết luận quan trọng.
Tủ trang trí phòng khách của chúng tôi được làm chủ yếu từ gỗ thông, một loại gỗ phổ biến trong sản xuất đồ nội thất xuất khẩu nhờ vào màu sắc đẹp, giá thành hợp lý và dễ gia công Bên cạnh đó, chúng tôi còn sử dụng gỗ tần bì, với vân thớ đẹp, tạo điểm nhấn ấn tượng cho sản phẩm nội thất.
Sản phẩm được tạo ra từ sự kết hợp hoàn hảo giữa hai loại gỗ, mang lại tính thẩm mỹ cao và kiểu dáng cứng cáp, chắc chắn, giúp người sử dụng cảm thấy an tâm khi sử dụng.
Với kiểu dáng cứng cáp và chắc chắn, tủ mang lại cảm giác an tâm cho người sử dụng
Về độ bền, tủ của chúng tôi đảm bảo các tiêu chuẩn kỹ thuật và độ bền kết cấu, đáp ứng nhu cầu sử dụng lâu dài
Sản phẩm mẫu cần thời gian phát triển hoàn thiện trước khi sản xuất quy mô lớn, với nguyên liệu phù hợp giúp giảm chi phí và nâng cao khả năng cạnh tranh Cần áp dụng phương pháp sơn mới để tăng giá trị thẩm mỹ và độ bền cho sản phẩm, thu hút khách hàng hơn Thay thế ke góc sắt bằng bọ tam giác gỗ không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn tạo vẻ đẹp tự nhiên, gần gũi với môi trường Sự sáng tạo trong thiết kế và nghiên cứu kỹ lưỡng về sản phẩm trang trí phòng khách sẽ tạo ra sự khác biệt và độc đáo Lập quy trình thiết kế tối ưu sẽ tiết kiệm thời gian gia công, đảm bảo sản phẩm được sản xuất nhanh chóng, hiệu quả và chất lượng cao, nâng cao năng suất và tiến độ giao hàng Kết hợp các yếu tố này sẽ tạo ra sản phẩm nội thất đẹp, bền và giá thành hợp lý, từ đó nâng cao sự hài lòng của khách hàng và vị thế doanh nghiệp trên thị trường.