THIẾT kế máy đùn THỔI CHAI NHỰA

Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi LỜI NÓI ĐẦU Như biết, nhựa (Polyme) loại vật liệu đặc biệt ngày trở nên phổ biến lĩnh vực đời sống, mang nhiều yếu tố thuận lợi : nhẹ, dễ di chuyển, đa đặc biệt dễ sản xuất với chi phí thấp, công nghệ không phức tạp Chúng ta dễ dàng tìm thấy nhựa khắp nơi sống từ vật dụng ngày, loại đồ chứa thiết bị y tế … Có thể nói nhựa ngày phát triển chiếm ưu hẳn loại vật liệu khác Có nhiều phương pháp công nghệ sản xuất sản phẩm nhựa, nhiên, với sản phẩm chai lọ công nghiệp, phương pháp đùn thổi tỏ công nghệ trội số yếu tố thuận lợi phương pháp thời gian gia công ngắn, dây chuyền công nghệ đơn giản , dễ xử lý, suất cao … Nội dung luận văn chủ yếu tập trung vào phần thiết kế khí cho phận máy thổi chai nhựa với suất 120kg/h Với trình độ sinh viên tốt nghiệp, kiến thức thời gian làm đề tài có hạn, em trình bày khía cạnh đề tài có thiếu sót đề tài Vì em kính mong quý thầy cô dạy thêm để em có hội bổ sung thêm kiến thức Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thạnh tận tình hướng dẫn em trình từ thực tập tốt nghiệp hoàn thành xong luận văn tốt nghiệp Với em học, bảo, nhắc nhở suốt trình học tập với thầy, em tin có khả làm việc học hỏi tốt môi trường trường Em chân thành cảm ơn đến quý thầy cô dạy dỗ, bảo em suốt trình học Cuối cùng, em kính chúc quý thầy cô dồi sức khoẻ Sinh viên Nguyễn Tấn Bảo Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Sản phẩm nhựa tình hình sản xuất 1.2 Vật liệu nhựa 1.3 Tổng quan loại máy thổi CHƯƠNG : CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 16 2.1 Nhiệm vụ thiết kế 16 2.2 Các phương án thiết kế 17 2.2.1 Phương án 1: Nhựa sau nóng chảy, pittong đẩy nhựa 17 2.2.2 Phương án 2: Đùn trạm 18 2.2.3 Phương án 3: Bộ đùn sử dụng đầu đùn tích trữ 19 2.3 Lựa chọn phương án 20 CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY 21 3.1 Tính toán thiết kế đùn 21 3.1.1 Tính toán trục vít 21 3.1.2 Tính toán chọn xylanh cho đùn : 23 3.1.3 Tính toán chọn động 23 3.2 Tính toán truyền đai chọn hộp giảm tốc 25 3.2.1 Hộp giảm tốc : 25 3.2.2 Bộ truyền đai : 26 3.2.3 Thiết kế , chọn chi tiết đỡ xylanh trục vít 30 3.2.4 Thiết kế hệ thống ổ lăn giữ truyền động cho trục vít 31 3.3 Tính toán nhiệt lượng truyền nhiệt cho đùn 33 3.4 Tính toán thiết kế hệ thống thủy lực 34 3.4.1 Sơ đồ mạch thủy lực 34 a) Mạch điều khiển đóng mở kềm 36 b) Mạch điều khiển đầu thổi 36 c) Mạch chạy kềm vào 37 d) Mạch bơm thủy lực 37 3.4.2 Tính toán kềm 38 Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi 3.4.3 Tính toán chọn xylanh chạy kềm 41 3.4.4 Chọn bơm động điện 42 3.4.5 Tính toán hệ thống làm nguội 43 3.4.6 Thiết kế đầu đùn : 46 3.5 Hệ thống khí nén 47 CHƯƠNG : VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ 50 4.1 Vận hành máy 50 4.1.1 Mở gia nhiệt 50 4.1.2 Khi máy nung nóng, mở động 50 4.1.3 Chuyển sang chế độ tự động 50 4.1.4 Mở đùn 50 4.1.5 Chạy máy trình hoạt động 50 4.1.6 Dừng máy 51 4.2 Bảo trì 51 4.2.1 Lau máy 51 4.2.2 Bôi trơn 51 4.2.3 Thủy lực 51 4.2.4 Bộ đùn 51 Phụ lục 53 Tài liệu tham khảo 57 Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Sản phẩm nhựa tình hình sản xuất Trong trình tìm kiếm vật liệu cho xã hội có nhu cầu ngày đa dạng phong phú, nhựa đời phương pháp hữu hiệu, an toàn tiết kiệm Với thành phần nhựa tổng hợp PE, PS, PVC, ABS… sản phẩm nhựa khẳng định vị thị trường sống Các sản phẩm làm từ nhựa phong phú đa dạng , đáp ứng hầu hết lĩnh vực ăn uống, dụng cụ lao động , cá nhân, bảo hộ, xây dựng, dân dụng… Riêng với lĩnh vực chai lọ công nghiệp, sản phẩm nhựa với lợi nhẹ nhàng, dễ di chuyển, mức độ kín khít cao an toàn, chúng thay hầu hết cho sản phẩm kim loại nhôm, inox… Theo đánh giá Hiệp hội Nhựa Việt Nam (VPA), sản phẩm nhựa Việt Nam có hội lớn việc mở rộng thị phần xuất Nguyên nhân thời gian gần đây, giá sản phẩm nhựa Trung Quốc không rẻ mà ngang với giá sản phẩm nhựa Việt Nam Theo VPA, tính chung ba tháng đầu năm, kim ngạch xuất sản phẩm nhựa Việt Nam đạt 360 triệu USD, tăng mạnh so với kỳ (tăng 26,5%) Với kim ngạch xuất sản phẩm nhựa tháng 4/2012 đạt 160 triệu USD, VPA cho đạt 400 triệu USD kim ngạch xuất quý II/2012 số hoàn toàn khả quan ngành nhựa Việt Nam Hiện nay, Nhật Bản thị trường đứng đầu danh sách thị trường nhập sản phẩm nhựa Việt Nam; túi nhựa, sản phẩm nhựa dùng vận chuyển đóng gói, sản phẩm nhựa công nghiệp ba sản phẩm xuất sang thị trường Cùng đó, Mỹ thị trường đứng thứ sau Nhật Bản nhập sản phẩm nhựa Việt Nam với kim ngạch đạt 15,58 triệu USD, chiếm 10,8% tỷ trọng xuất tăng tới 81,1% so với kỳ Ngoài ra, thị trường Ấn Độ đánh giá thị trường tiềm đầy triển vọng xuất sản phẩm nhựa Việt Nam tương lai Phạm vi sử dụng sản phẩm nhựa ngành công nghiệp Ấn Độ mở rộng, nhu cầu đóng gói tăng mạnh, bùng nổ sở hạ tầng, đại hóa nông nghiệp, thu nhập khả dụng tăng tập trung dân cư thành thị… đẩy nhu cầu sản phẩm nhựa công nghiệp, hàng tiêu dùng có sử dụng nhựa tăng mạnh Bộ Công Thương vừa phê duyệt Quy hoạch phát triển ngành nhựa Việt Nam đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2025 Theo đó, năm 2015, phấn đấu giá trị sản xuất công nghiệp ngành nhựa đạt 78.500 tỷ đồng, năm 2020 đạt 181.577 tỷ đồng tới năm 2025 390.000 tỷ đồng Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Mục tiêu tổng quát Quy hoạch phát triển ngành nhựa Việt Nam thành ngành công nghiệp tiên tiến, sản xuất sản phẩm chất lượng cao, đa dạng hóa chủng loại, mẫu mã, có tính cạnh tranh cao, thân thiện với môi trường, đáp ứng phần lớn nhu cầu thị trường nước, có khả xuất sản phẩm có giá trị gia tăng cao với sản lượng ngày cao Quy hoạch ngành nhựa nhằm chuyển dịch cấu nhóm sản phẩm nhựa theo hướng giảm tỷ trọng nhóm sản phẩm nhựa bao bì nhựa gia dụng, tăng dần tỷ trọng nhóm nhựa vật liệu xây dựng nhựa kỹ thuật Một định hướng phát triển ngành Nhựa Việt Nam khuyến khích đầu tư sản xuất khuôn mẫu, phụ tùng, thiết bị cho ngành, khuyến khích phát triển mạnh công nghiệp xử lý phế liệu, phế thải ngành nhựa Hình 1.1 : Tiêu thụ sản phẩm nhựa bình quân theo đầu người Việt Nam (đơn vị: kg/người) Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Hình 1.2 : Kim ngạch xuất nhựa Việt Nam từ năm 2004 đến năm 2009 (đơn vị: triệu USD) Hiện nay, Việt Nam phải nhập từ 70-80% nhựa nguyên liệu cần thiết cho hoạt động sản xuất Theo Hiệp hội nhựa Việt Nam, có 300 nghìn nguyên liệu nhựa, chủ yếu polyvinyl clorua (PVC) Polyethylene Telephthalete (PET) sản xuất nước, toàn ngành cần phải nhập lên đến 1,6-1,7 nguyên liệu nhựa năm cộng với hàng trăm phụ gia để phục vụ nhu cầu sản xuất Kim ngạch nhập nhựa nguyên liệu Việt Nam tăng 16%/năm từ năm 2000 Trong năm 2008, công ty nhựa Việt Nam nhập 1,7 nhựa nguyên liệu trị giá khoảng tỷ USD; đó, Polypropylene (PP), nhựa polyetylen (PE) Polystyrene (PS) chiếm tương ứng khoảng 39%, 27% 8% Ngoài việc nhập 70% - 80% nguyên liệu nhựa đầu vào năm, Việt Nam nhập tất thiết bị máy móc cần thiết để sản xuất sản phẩm nhựa Phần lớn thiết bị loại máy sản xuất nhựa nhập từ số nước châu Á bao gồm Đài Loan, Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản Ngoài ra, Việt Nam nhập số lượng thiết bị sản xuất nhựa máy móc từ Đức Ý Năm 2008, nhập thiết bị sản xuất nhựa máy móc từ Hoa Kỳ ước tính đạt 2,5% tổng kim ngạch nhập Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Thị trường nhập 2005 2006 2007 2008 Đài Loan 44,1 44,2 68,8 72,24 Trung Quốc 25,8 38 66,9 70,25 Hàn Quốc 12,7 14,3 61,8 64,89 Nhật Bản 32,9 34,2 44,8 47,04 Đức 10,5 12,8 13,44 Ý 6,5 4,8 11,5 12,08 Hoa Kỳ 3,64 4,34 7,92 8,32 Các quốc gia khác 12,96 23,26 42,35 49,53 Tổng 145,6 173,6 316,8 363,76 Hình 1.3 : Nhập thiết bị máy móc sản xuất nhựa Việt Nam (đơn vị: triệu USD) 1.2 Vật liệu nhựa Từ xa xưa người biết đến chất dẻo tự nhiên cao su, cellulaze… với tính đàn hồi tốt, bền, dai… Tuy nhiên chất dẻo tự nhiên nên ưu điểm chúng chưa rõ rệt trội Mặt khác sản phẩm tự nhiên chủ động sản xuất nguồn nguyên liệu phụ thuộc vào mùa vụ thu hoạch Ngày với phát triển khoa học công nghệ, người ta tạo loại nhựa chất dẻo nhân tạo có ưu điểm trội sử dụng rộng rãi lĩnh vực đời sống phục vụ người Một số loại Polymer thường gặp ứng dụng chúng: Chất dẻo kĩ thuật thường phân loại theo phương pháp công nghệ gồm có nhựa nhiệt dẻo nhựa nhiệt rắn Nhựa nhiệt dẻo: Là loại chất dẻo có khả lặp lại nhiều lần trình chảy mềm tác dụng nhiệt độ trở nên cứng rắn làm nguội Trong trình tác động thay đổi tính chất vật lý phản ứng hóa học xảy Các loại nhựa nhiệt dẻo: - Polyvinyl: Thường gọi Vinyl ứng dụng làm bao bì, Vinyl house, vỏ bọc dây điện Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi - Polyetylen: Có ưu điểm chống va đập, chịu nhiệt độ thấp, tính giữ nhiệt Được dùng thay cho ống dẫn nước kim loại màng lọc - Polypropylen: Có tỷ trọng nhỏ, khả chịu nhiệt cao - Polystyrene: Tính chảy loãng tốt thích hợp cho sản xuất tạo hình theo cách phun, ứng dụng làm vỏ tivi, radio, máy tính… Nhựa polystyrene có nhược điểm chịu va đập - Nhựa AS: Trong suốt, có tính chất bền xăng, ứng dụng làm acqui, vỏ bật lửa - Nhựa ABS: Tốt cho làm chi tiết máy, độ cứng bề mặt cao khó bị xước, nhuộm màu tốt có tính ánh quang bề mặt dễ tạo hình phun - Nhựa Acrylic: Độ suốt cao, tính chịu thời tiết cao, nhuộm màu tốt, tỷ trọng nhỏ, độ bền học cao, khó bị xước bề mặt, ứng dụng thay thủy tinh, làm số chi tiết ô tô - Polyamit: Thường gọi Nylon, loại nhựa quan trọng nhựa kĩ thuật dùng công nghiệp (Engineering Plastic) - Polycacbonat: Trong suốt, bền va đập, bền kéo, tính chịu nhiệt cao, đại biểu cho Plastic dùng công nghiệp, ứng dụng làm bulong, đai ốc, bánh đồng hộ,mũ bảo hiểm, nút bấm tivi - Polyacetat: Đại diện cho Plastic có ma sát chịu mài mòn tốt dùng công nghiệp, ứng dụng làm bánh rang máy, trục… Nhựa nhiệt rắn: Là loại chất dẻo có tác dụng nhiệt hay hóa học trở nên đóng rắn khả chảy dẻo Nhựa nhiệt rắn khả tái sinh sản phẩm sử dụng Các loại nhựa nhiệt rắn: - Nhựa Phenol, Ure: Không màu, suốt có thểnhuộm màu đẹp, dùng làm dụng cụ đồ ăn - Nhựa Melamine: Vì không màu , độ cứng cao, tính chịu nước cao, độ bền cao, đẹp nên dùng làm đồ trang trí, dụng cụ gia đình làm sơn - Polyeste: Thường gọi Plastics bền hóa dùng làm kính Tỷ trọng khoảng 1.8, độ bền kéo 48 ÷ 245 N/m, nhẹ bền sử dụng chế tạo vỏ ô tô, thuyền, thùng, ống mũ bảo hiểm - Nhựa Epoxy: Có thể tạo hình nhiệt độ thường áp lực thường, đặc tính bám dính tốt kim loại bê tông, tính chịu nhiệt,chịu dung môi, chịu nước cách điện tốt Là plastic quan trọng công nghiệp Nhựa Epoxy dùng làm vật liệu tang bền sợi thủy tinh sợi cacbon, làm vật liệu cách điện mạch tích điện máy in Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi - Nhựa Silicon: Có tính cách điện chịu nhiệt độ cao, có tính phát nước, ứng dụng làm dấu, li khuôn, phát nước, cách điện chịu dầu chịu nhiệt Mỗi loại chất dẻo có phương pháp gia công nhiệt đô riêng, trình chế tạo phải ý để tránh tạo phế phẩm sai kích thước gia công 1.3 Tổng quan loại máy thổi Đùn thổi trình gia công nhựa, nhựa nhiệt dẻo gia nhiệt đến nhiệt độ định hình (forming temperature), điểm nóng chảy, nhựa tạo hình sơ Sau nhựa đưa vào khuôn làm lạnh Hai nửa khuôn đóng chặt lại, không khí thổi vào khối nhựa tạo hình sơ Hai nửa khuôn đóng kín nên nhựa tạo hình theo hình dạng bên khuôn kín Làm lạnh tháo khí Sản phẩm lấy hai nửa khuôn tách Đầu năm 30, sản phẩm cellulose acetate, PS nghiên cứu sản xuất Plax Corp Owens-Illinois, thiết bị tự động hoá dựa nguyên tắc thổi thuỷ tinh Những năm 40, sản phẩm LDPE (low density polyethylene) sản xuất, tính chất bóp nén làm cho sản phẩm vượt trôi sản phẩm thuỷ tinh Những năm 50, nghiên cứu thành công loại nhựa HDPE Cho đến ngày nay, sử dụng đùn thổi sản phẩm HDPE nhiều (loại nhựa chiếm sản lượng lớn giới, tỷ pound) Những năm gần đây, đùn thổi chủ yếu tạo sản phẩm rỗng (hollow object) Hai hình máy thổi phun Mỹ Đức Hình 1.4 : Máy ép phun trạm với trục vít đứng sản xuất công ty Jomar, Pleasantville, N.J., U.S.A Page Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Hình 1.5 : Máy ép phun trạm với trục vít ngang sản xuất Bekum, Berlin, Germany Quá trình thổi Tóm tắt trình thổi - Nóng chảy vật liệu Tạo phôi từ nhựa nóng chảy ( parison) Đặt parison vào khuôn Thổi parison khuôn Làm nguội sản phẩm Lấy sản phẩm khỏi khuôn Lấy bavia Khả công nghệ Là công nghệ có khả tạo nên sản phẩm có quai Tạo sản phẩm rỗng Các sản phẩm khối lập phương dạng trụ Các chai lọ, thùng chứa, bồn chứa, ống dẫn, đồ chơi Các thông số quan trọng trình đùn thổi Sự kéo căng phôi Nhiệt độ phôi nhiệt độ không gian làm việc Đặc tính chảy nhựa nóng chảy Tốc độ hình thành phôi Bản chất tinh thể polymer Khả nguội khuôn Dạng nhựa Dạng thổi Áp suất thổi Page 10 Luận Văn Tốt Nghiệp ]P = Thiết Kế Máy Đùn Thổi -wW| 310 50 } = q = 36448,1 ~ 16,7 16,7 Lưu lượng bơm : ]L = ]P = 21,6 Công suất bơm : DL = K • = 21,6 € ! / € ! / /L ]L 100.21,6 = = 3,53 hi 612 612 Công suất động điện dẫn động bơm : D3S = Trong : DL H3 HL • DL : công suất bơm • H3 : hiệu suất truyền động từ động qua bơm, chọn H3 = 0,985 ( theo giáo trình “Chi Tiết Máy” , tập thầy Nguyễn Trọng Hiệp) • HL : hiệu suất bơm ( 0,6 – 0,9 ) , ta chọn HL = 0,87 D3S = 3.53 = 4,12 hi! 0,985.0,87 3.4.5 Tính toán hệ thống làm nguội Để tính toán hệ thống làm nguội, trước hết ta cần tính nhiệt lượng trao đổi , sau dựa vào kết cấu khuôn sơ , dựa vào thời gian chu kỳ khuôn tính thời gian làm nguội, từ tính toán lưu lượng cần thiết a) Tính lượng nước làm nguội: Theo định luật bảo toàn lượngthì nhiệt lượng cần lấy khỏi khuôn để làm nguội sản phẩm phải với nhiệt lượng nhận lưu chất qua hệ thống làm mát Lượng nhiệt cần lấy : Page 43 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Qnh= mnh Cnh (T1 – T2) = 0,0955 3,6 (210– 50) = 55 KJ Trong đó: • mnh = 0,0955 kg : Khối lượng chai • Cnh = 3,6 kJ/kg.0C : nhiệt dung riêng nhựa • T1 = 2100C : nhiệt độ chế biến nhựa • T2 = 500C : nhiệt độ khuôn Nhiệt lượng nước hấp thụ : Qn= mn Cn (T3– T4) = mn 4,17 (50 –20) = 125,1mn KJ Trong : • mn khối lượng nước cần tìm • Cn : nhiệt dung riêng nước • T3 : nhiệt độ khuôn • T4 : nhiệt độ nước vào khuôn Phương trình cân nhiệt : Qnh = Qn mn x 125,1 = 55 mn = 0,44 kg => t = wg •g = ),CC BB ,9 = 0,000442 K = 0,442 l b) Thời gian làm nguội khuôn : Thời gian làm nguội hiểu thời gian từ lúc bắt đầu giữ áp cho khuôn lúc khuôn mở Thời gian làm nguội tính phụ thuộc vào thông số sau : • Loại nguyên liệu • Chiều dày sản phẩm • Nhiệt độ khuôn tk • Nhiệt độ chế biến nhựa tnh Page 44 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Trong yếu tố yếu tố ảnh hưởng nhiều đến thời gian làm nguội chiều dày thành sản phẩm nhiệt độ khuôn Còn nhiệt độ chế biến ảnh hưởng phần nhỏ đến thời gian làm nguội Thời gian làm nguội tính công thức sau : #= #x^ − #N ‚ 0,1 0,955.0,85 55 − 50 € } − € = € − € = 3,9 q #AU − #N 3,14 12,4 10ƒC 210 − 50 ! Trong đó: • = _ : độ khếch tán nhiệt •.\„ • Q = 12,4 10ƒC cal/s.cm.0C : độ dẫn nhiệt nhựa • u = 955,4 • †^ = 0,85 _a w… : khối lượng riêng nhựa HDPE SWJ a.Sw… : nhiệt dung riêng nhựa • ‚ = 0,1 cm : bề dày thành sản phẩm • tsp = 550 C : nhiệt độ sản phẩm • tkh = 500C : nhiệt độ khuôn • tnh = 2100C : nhiệt độ chế biến nhựa • A = : số thay đổi theo hình dáng sản phẩm => # = 0,1 0,955.0,85 55 − 50 € − € = 3,9 3,14 12,4 10ƒC 210 − 50 ! c) Lưu lượng nước giải nhiệt : ‡= t 0,442 € 60 = 60 = 6,8 # 3,9 /ℎ Trong : V : thể tích nước cần để giải nhiệt t: thời gian làm nguội => ‡ = t 0,442 € 60 = 60 = 6,8 # 3,9 /ℎ Page 45 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi 3.4.6 Thiết kế đầu đùn : Sau nung nóng từ đùn, nhựa qua phận đầu đùn để tạo ống keo nhựa Bộ phận định hình dạng kích thước ống keo, hay kích thước sản phẩm, chất lượng sản phẩm phụ thuộc lớn vào phận Nhựa nóng đẩy vào bên đầu đùn nhờ xoay trục vít Sau nhựa bị thay đổi hướng từ ngang sang dọc Bên đầu đùn, nhựa chảy qua xung quanh lõi, nơi tạo hình thành ống keo Chất lượng hỏa tiễn đầu đùn nhìn chung đóng vai trò quan trọng việc xác định chất lượng sản phẩm Hình 3.14 : Cấu tạo đầu đùn Tâm lõi đầu đùn điều chỉnh độ đồng tâm so với chén nhờ vít điều chỉnh Sơ đồ điều chỉnh sau Page 46 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Hình 3.15 : Cấu tạo điều chỉnh chén béc đầu đùn 3.5 Hệ thống khí nén Hệ thống khí nén phận quan trọng máy thổi Hệ thống khí nén tác động chủ yếu trục tiếp đến sản phẩm, từ giai đoạn tạo ống keo, tạo hình Điều khiển khí nén hợp lý tác động đến hiệu suất, chất lượng sản phẩm Các trình sử dụng khí nén máy mô tả sau : - Thổi ống keo trình đùn xuống để bảo đảm cho ống keo dạng ống , không bị dính vào bảo đảm trình kẹp thổi, miệng ống keo không bị dính vào sau cắt - Điều khiển dòng khí thổi tạo hình với giai đoạn: thổi sơ : thổi với áp suất khí thấp để đảm bảo áp suất phân bố toàn khoang tạo hình mà bảo đảm dòng khí không làm cho chỗ sản phẩm bị lỗi ; thổi tạo hình: dòng khí thổi với áp suất cao nhằm bảo đảm hình dạng sản phẩm xác với khoang tạo hình - Điều khiển chuyển động dao cắt : dao cắt ống keo cần lực lại phải nhanh nên ta chọn điều khiển khí nén Page 47 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi - Hình 3.16: Sơ đồ mạch khí nén Trong trình trên, ta tính toán trình cần khí nén nhiều để chọn nén khí trình thổi tạo hình điều khiển dao cắt Theo tài liệu (1), trang 98, ta có áp suất khí cần để tạo hình cho vật liệu HDPE 5,6kg/cm2 tức 5,6 bar Trong : • • • • • 1: Máy nén khí 2: Van điều khiển hướng điện 3: Van xả nhanh 4: Tiêu âm 5,10: Van 3/2 : điều khiển khí nén , cuộn dây solenoid Điều khiển dòng khí thổi • 6,9,11: Van tiết lưu chiều điều chỉnh được: tác dụng điều khiển vận tốc lưu lượng khí • 7,8 : Van cài đặt áp suất có xả áp • 12: Xylanh khí nén Hoạt động : • Thổi ống keo : dòng khí từ máy nén khí qua cụm van 7,8 sau vào van tiết lưu thổi vào ống keo Áp suất lưu lượng khí thổi điều chỉnh qua van số Page 48 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi • Thổi sơ : sau ống keo kẹp lại khuôn, đầu thổi xuống thổi vào ống keo chia làm giai đoạn : thổi sơ thổi tạo hình Khi van số có tín hiệu, dòng khí vào van số điều chỉnh áp suất phù hợp Áp suất thổi sơ thường vào khoảng – bar • Thổi tạo hình : với vật liệu HDPE, áp suất tạo hình từ – bar Khi van số có tín hiệu, khí vào van xả nhanh 3, thổi tạo hình cho sản phẩm • Điều khiển dao cắt : xylanh khí nén điều khiển hoạt động nhờ van điều khiển 10 Cụm van 7,8 cài đặt áp suất lưu lượng cho xylanh Việc điều chỉnh cho xylanh thực qua van số 11 Page 49 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi CHƯƠNG : VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ 4.1 Vận hành máy Trước khởi động máy điều khiển công tắc máy, phải bảo đảm: • • • • • Máy lắp đặt xác Máy phải an toàn điều kiện thích hợp Máy thiết lập tất thứ cài đặt cách Điều kiện làm việc máy phải đáp ứng tiêu chuẩn Tất thiết bị an toàn phải có sẵn tình trạng sẵn sàng 4.1.1 Mở gia nhiệt a) Để khởi động máy, đùn đầu đùn phải gia nhiệt trước Nếu không đạt nhiệt độ yêu cầu , làm hỏng máy nhựa chưa tan chảy dính vào xylanh làm kẹt trục vít b) Mở gia nhiệt Cài đặt nhiệt độ vùng theo yêu cầu, điều chỉnh nhiệt độ vùng tay c) Đợi báo nhiệt hiển thị nhiệt độ yêu cầu, sau đợi 1h để phận máy đạt nhiệt độ đồng 4.1.2 Khi máy nung nóng, mở động 4.1.3 Chuyển sang chế độ tự động Máy phải hoạt động bình thường, đợi sau chu kỳ để bảo đảm tất hoạt động xác Chú ý: đùn chưa mở lên nên parision, máy chạy tình trạng lâu dễ làm hỏng khuôn Vì thời gian kiểm tra nên ngắn tốt 4.1.4 Mở đùn Kiểm tra xem phễu có nhựa chưa Khởi động trục vít Khởi động trục vít chậm, sau tăng nhanh lên dần Trong trình khởi động máy, nên quay trục vít chậm để nhựa tan chảy hết 4.1.5 Chạy máy trình hoạt động a) Về bản, có cách chạy máy - Chạy tới có tín hiệu dừng - Cài đặt đếm để xác định thời điểm tắt máy Page 50 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi b) Chạy máy người vận hành dừng máy lại Lúc cần nhấn nút Stop c) Để cài đặt đếm cho trình tự động, ta điều chỉnh với giá trị mong muốn, máy tự động dừng sau đếm đủ 4.1.6 Dừng máy a) Đầu tiên, dừng chuyển động kềm b) Khi máy ngừng chuyển động, đóng phễu để nhựa không vào trục vít Khi hết nhựa trục vít đầu đùn, dừng trục vít lại c) Tắt gia nhiệt d) Tắt động máy 4.2 Bảo trì 4.2.1 Lau máy Để lau máy, nên sử dụng xà phòng với vải ẩm để lau tất bề mặt máy Nếu dầu bôi trơn bị rò rỉ tràn số điểm, phải thực số biện pháp thích hợp để làm dầu Nhựa tràn lau nước trộn với chất tẩy rửa dung môi Trong trường hợp, sử dụng dung môi dầu, rượu tricloruaethylene Phải bảo đảm máy vùng an toàn điều kiện 4.2.2 Bôi trơn Máy phải bôi trơn cách phù hợp thường xuyên 4.2.3 Thủy lực Khi bảo trì phận hệ thống thủy lực, cần tập trung ý không cho dầu tràn nhiều Nếu dầu bị tràn, phải thay cách xác Sau hoàn thành công việc bảo trì hệ thống thủy lực, phải làm máy lại, tất kết nối phải xác chặt chẽ Bình tích áp: quan trọng để máy hoạt động trơn tru Do áp suất bình tích áp phải xác suốt thời gian máy hoạt động phải kiểm tra khoảng (60-80% áp suất chính) 4.2.4 Bộ đùn Trước bảo trì phần máy, phải ngắt nguồn Cách tốt để làm phận máy máy đủ nóng (hoặc trực tiếp sau đùn chạy) dễ dàng để làm nhựa sót lại Page 51 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Lau trục vít nòng trục vít: • Nên đeo găng tay để tránh tiếp xúc trực tiếp với vùng nhiệt độ nóng nòng trục vít , trục vít nhựa nóng • Chỉ sử dụng kim loại mềm (như: đồng, nhôm, đồng thau…) dao trộn Không sử dụng công cụ thép vật liệu mài • Làm mỡ máy dầu dung môi khác • Sử dụng chổi cọ tẩm diesel dung môi khác , gắn lên để làm bên nòng trục vít • Khi gắn trục vít vào lại, phải bảo đảm không nhựa hay vật nòng trục vít Do hoạt động khí máy , rung động tạo máy liên tục Việc dễ làm hỏng trục vít bulông Phải kiểm tra lại tất mối lắp ghép máy Nhất chỗ làm sạch, tất bulông vít phải xiết chặt Page 52 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Phụ lục Bảng 1: Bảng tra động Bảng 2: Bảng tra momen hộp giảm tốc Page 53 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Bảng : Bảng tra công suất hộp giảm tốc Page 54 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Bảng : Bảng tra thông số kích thước hộp giảm tốc ZQ-500 Page 55 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Bảng : Bảng tra xylanh thủy lực Bảng 6: Bảng tra loại xylanh thủy lực Page 56 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Tài liệu tham khảo Kỹ thuật chế biến gia công chất dẻo – Nguyễn Văn Huyền Các máy gia công vật liệu rắn dẻo, tập – Hồ Lê Viên Công nghệ thiết bị gia công vật liệu Polymer – Nhữ Hoàng Giang, Đinh Bá Trụ, Lê Thụy Anh Thiết kế hệ thống dẫn động – Trần Văn Địch Blow molding – Encyclopedia of Polymer Science and Technology Copyright John Wiley & Sons, Inc Allright sreserved LVTN thiết kế khuôn thổi – Nguyễn Cảnh Quang, Nguyễn Tấn Đệ Tính toán thiết kế thống dẫn động khí tập , Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Tính toán thiết kế thống dẫn động khí tập , Trịnh Chất, Lê Văn Uyển Page 57 [...]... parison và kéo, thổi hoạt động tách biệt nhau Parison làm lạnh ở nhiệt độ phòng sau đó gia nhiệt đến nhiệt độ kéo dãn Page 15 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi CHƯƠNG 2 : CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế máy thổi chai nhựa công nghiệp từ các hạt nhựa có sẵn trên thị trường như PE, PS, PP, HDPE, LDPE … Sản phẩm là loại chai nhớt có hình dạng như sau: Hình 2.1 : Chai nhớt Vật... vít chuyển động lên phía trước đẩy nhựa nóng chảy qua đầu đùn, tạo parison mới Các máy bây giờ, có thể tạo đồng thời 12 parison Các hình dưới đây mô tả quá trình đúc thổi, đúc đùn: Page 13 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Hình 1.10 : Quy trình đùn thổi Đúc thổi kéo Phương pháp này sử dụng chủ yếu với các loại nhựa PET, PVC, PP Dựa vào tính chất kết tinh của nhựa, parison được lưu ở một nhiệt... lại nhựa trong bộ đùn, phải dùng chất phụ trợ để làm sạch bộ đùn • Năng suất thấp do chỉ có 1 trạm thổi • Sản phẩm lớn nên thời gian làm nguội lâu hơn 2.3 Lựa chọn phương án Dựa theo yêu cầu thiết kế : đảm bảo quá trình sản xuất, phù hợp với tình hình sản xuất và chất lượng và năng suất sản phẩm, ta chọn phương án 1 làm phương án thiết kế cho máy thổi chai nhựa Page 20 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy. .. đưa đầu thổi xuống , sau đó giữ đầu thổi đè mạnh vào khuôn giữ phôi để bảo đảm quá trình thổi không bị rò rỉ khí, làm giảm chất lượng sản phẩm Page 34 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Với các yêu cầu như trên, ta thiết kế mạch thủy lực điều khiển các chuyển động trên như sau: Hình 3.8 : Sơ đồ mạch thủy lực máy Page 35 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi a) Mạch điều khiển đóng mở kềm... keo Sau khi ống keo nhựa được đùn ra ngoài, khuôn kẹp lại rồi đầu thổi di chuyển lên để thổi tạo hình Sau khi thổi và làm nguội, khuôn tách ra, tay đẩy sản phẩm đưa vào giữ sản phẩm, đầu thổi rút xuống, tay đẩy đưa sản phẩm ra ngoài Máy tiếp tục chu trình sản xuất kế tiếp Page 19 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Hình 2.4: Phương án 3 Ưu điểm • Điều khiển bằng thủy lực nên bộ đùn dễ thay đổi tốc... 1.6 : 1 loại máy thổi phun với 3 trạm Page 11 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Ép phun cần có hai khuôn: một để tạo hình sơ bộ (preform hay parison),và một để đúc chai Khuôn tạo hình sơ bộ có: khoang tạo hình sơ bộ, đầu phun, phần đưa cổ chai vào, đưa trục lõi Khuôn thổi gồm khoang tạo hình chai, vòng cổ chai (neck-ring), chốt đáy (bottom-plug insert) Hình 1.7 : 1 chày đúc chai thổi và các... • Đùn thổi Nhựa nhiệt dẻo được đùn ra có dạng hình ống (gọi là parison) Tiếp tục đưa vào khuôn hai nửa dạng lỗ Khi khuôn đóng kín lại, khí thổi vào qua đầu kim sẽ đẩy nhựa nở ra Hình dạng ở khuôn được đúc, làm lạnh, thoát khí ra, sản phẩm được tháo ra ngoài Khác với đúc thổi phun, quá trình này tạo ra nhựa thừa, cần phải cắt bỏ Hình 1.8 : quá trình đùn thổi Page 12 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn. .. tạo chai nhựa là nhựa HDPE với các tính chất đã nói ở trên Thông số cần thiết của chai là : • Thể tích : 1dm3 = 1 lít • Diện tích bề mặt : 751 cm2 • Tỷ trọng : 0,955 g/cm3 • Khối lượng : 95.5 g Page 16 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi • Bề dày sản phẩm : 0,1cm • Đây là loại chai có tay cầm, ta không thể sử dụng các phương pháp thông thường khác để gia công, đây là 1 lợi thế cửa phương pháp đùn. .. Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi 3.1.2 Tính toán chọn xylanh cho bộ đùn : Hình 3.2 : Xylanh Xylanh có đường kính trong là 82,9 mm Ta có kích thước xylanh như sau : Hình 3.3 : Cấu tạo xylanh 3.1.3 Tính toán chọn động cơ Để đảm bảo công suất làm việc của bộ đùn và số vòng quay của trục vít, ta sử dụng 1 bộ truyền từ động cơ sang trục vít Page 23 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Ta sử dụng... Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Khi hoạt động liên tục, công đoạn đùn và tạo hình sơ bộ là liên tục Đùn liên tục sẽ tạo nên nhựa tạo hình sơ bộ đồng nhất, thời gian lưu ngắn nhất Các hình dưới đây mô tả thiết bị và quá trình đúc thổi đùn liên tục Hình 1.9 : Quá trình đùn thổi gián đoạn Khi làm việc gián đoạn, parison hình thành ngay sau khi sản phẩm đùn thổi được lấy ra khỏi khuôn thổi Hình tạo sơ bộ được ... Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi CHƯƠNG : CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 2.1 Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế máy thổi chai nhựa công nghiệp từ hạt nhựa có sẵn thị trường PE, PS, PP, HDPE, LDPE … Sản phẩm loại chai. .. chọn phương án làm phương án thiết kế cho máy thổi chai nhựa Page 20 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi CHƯƠNG : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY 3.1 Tính toán thiết kế đùn 3.1.1 Tính toán trục vít... Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi Với yêu cầu trên, ta thiết kế mạch thủy lực điều khiển chuyển động sau: Hình 3.8 : Sơ đồ mạch thủy lực máy Page 35 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Đùn Thổi a) Mạch