Thiết kế khuôn ép co ống nước và lập trình để gia công trên máy CNC

LUẬN ÁN TĨT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYEN NGANH CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG - ROBOT Đề tài: TK KHUÔN ÉP CO ỐNG NƯỚC VÀ LAP TRINH DE GIA CONG TREN MAY CNC PHUNG CHAN THANH MSSV: 103106003 NGUYEN HONG DAU 99KC086 NGUYEN DUC THUAN — ae (TRƯỜNG BHDL-KTCN ¡THỰ VIỆN | \ #q Šũ 40108324 TP.HCM, Tháng 07/2008 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC _— Độc lập —- Tự - Hạnh phúc KỸ THUẬT CƠNG NGHỆ TP HCM KHOA CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG-ROBOT TP Hà Chí Minh, ngay3 thing¢ndm 2004 - NHIEM VU BO AN TOT NGHIỆP (Chủ ý: Sinh viên phải dán tờ vào trang thứ thuyết mình) Pine 8TEN pee ~ HO VA t6 NGÀNH : pel Mss Ai 1- Đầu đề Đồ án : Thuy, Dhuctt Ae Maar Tike ¬— IMA LÊ P19 103106003 one cuc 9, K22 MSSV : Prd ¬ I ‘ iy Wi —_ 04 L0 % # khe ? ghi By Fyn Taal CP BE AEC DORM a tence eee Third hapa.) eae etree tennis Phần hướng dẫn "`." seseseesersenaetsosaneesenaees tena naguageseseueeecesseree ST Ngày Ab tháng ỔY năm 20Đÿ CHU NHIEM KHOA (Ky ghi rõ họ tên) NGUOI HUONG DAN CHINH (Ky ghi rõ họ tên) (re AN ths Godin Dink Hay My grins 69 GOOD n LMGMad ttn Llabin GHưhhhrgrrrrrrdrdrrrrHft ri 5- Họ tên người hướng dẫn : 1a ¬ Ab Ads dynial eb wi | 2- Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung sô liệu ban đầu) : | sescceee Ae Prine tien Case Maiti LIM LOR Bee Gs CRS CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc lập — Tự - Hạnh phúc THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM OA CƠ KHÍ TỰ ĐỘNG-ROBOT TP Hé Chi Minh, ngéy"Ahang) nam 200/ —————— PHIEU NHAN XET DO AN TOT NGHIEP (Dành cho Cán hướng dẫn) i gig Họ Tên SV: Nz c+ Ngành: RU: _ Je MSSV: 40216.69.2 ae244 Lớp ¬ pel pb tais Tne Ache! Alda ApAA L0 3x ve se se pe Pale ieee Téng quat vé ban thuyét minh: SỐ trang ABD SỐ bảng sô liệu Số tài liệu tham khảo Hiện vật (sản phâm) Tổng quát vẽ : Tông sô vẽ: Bản A0: ,Ÿ Ban Als Bản A3 : Bản A4: Số vẽ vẽ tay : Nội dung ưu điểm chính: bh Án» tằm, DPA deo HES " A 2S af Id KAO SE _ Backpack Be nnnnssvnnnontonren steed Sôchương SGhinh VE — ss - Phần mềm tính tốn Thuyết Minh băng máy tính Bản A2 : Khổ khác: Số vẽ máy tính : " le ff ~, Sef dg llc Đề nghị: Được bảo vệ Bổ sung thêm để bảo vệ c - Không bảo vệ —— Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Pig Thay ec AF aD? LOI CAM ON Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy Phùng Chân Thành, giáo viện trực tiếp hướng dẫn chúng em suốt trình thực luận án tốt nghiệp Sự tận tình hướng dẫn, giúp đỡ động viên Thầy giúp chúng em nhiều để hoàn thành luận án Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thây cô dạy dỗ chúng em suốt thời gian qua Cuối lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân tồn thể bạn bè, người ln động viên tinh thần giúp chúng em hoàn thành nhiệm vụ giao TP.Hồ Chí Minh, Ngày 10 Tháng 07 Năm 2008 Sinh viên thực : Nguyễn Hồng Đầu Nguyễn Đức Thuận MỤC LỤC Giới thiệu loại khuôn ép CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN THIET KE KHN 2.1 CÁC U CÂU ĐẺ THIẾT KẾ KHUÔN 2.2 VAT LIEU LAM KHUON 2.2.1 Đối với hệ thống định vị 2.2.2 Đối với hệ thống 2.2.3 Thân khn 2.2.4 Các tắm lịng khn lõi khn 2.3 XÁC ĐỊNH SĨ LỊNG KHN 2.3.1 Các yếu tố định số lịng khn 2.3.2 Tính tốn số lịng khn 2.3.3 Cách bố trí lịng khn 2.4 THIET KE HE THONG DAN NHỰA 2.4.1 Thiét ké cuéng phun 2.4.2 Thiết kế hệ thông kênh dẫn nhựa 17 17 17 17 20 20 21 21 22 23 23 24 24 26 Thiết kế miệng phun 28 2.4.3.1 Chức năng, ảnh hưởng miệng phun 2.4.3.2 Yêu cầu phương pháp thiết kế MP 24.3.3 Cơ sở xác lập phương pháp thiết kế MP 3.4.3.4 Nội dung phương pháp thiết kế MP 2.5 THIET KE HE THONG DAY SAN PHAM NHUA 2.5.1 2.5.2 2.5.3 16 2.4.2.1 Các loại kênh dẫn nhựa 2.4.2.2 Tính tốn kích thước kênh dẫn nhựa đảm bảo cân dòng 2.4.3 — Tìm hiểu nhựa PVC (nhựa Co-45) ~~) Chuong 1: TONG QUAN Chức hệ thống Một sô yêu cầu hệ thống Hệ thống 2.5.3.1 Các chốt tròn 2.5.3.2 Lưỡi 2.5.3.3 2.5.3.4 Cac ống day Thanh day 28 28 28 29 36 36 36 38 38 40 40 40 2.5.3.1 38 Các chốt tròn 40 2.5.3.2 Lưỡi đẩy _ 2.5.3.3 Các ông day 2.5.3.5 2.5.3.6 Tam thao _ Cac van day 2.5.4.1 2.5.4.2 Sự cuống phun Sự kênh nhựa miệng phun 40 40 2.5.3.4 Thanh day 2.5.4 41 42 43 Sự đẩy cuống phun - kênh nhựa - miệng phun 43 45 46 2.6 THIET KE HE THONG GIAI NHIET 2.6.1 2.6.2 46 46 47 Tính tốn sơ thông số hệ thống giải nhệt 2.6.1.1 Xác định thời gian làm nguội tối thiểu 2.6.1.2 Xác định đường kính kênh làm nguội 2.6.1.3 Xác định vận tốc chất lỏng làm nguội 48 2.6.2.1 2.6.2.2 Vật liệu làm khn Khơng gian bơ trí kênh giải nhiệt 50 50 48 49 2.6.1.4 Xác định tượng nhiệt khn Xác định khơng gian bố trí va đạng kênh giải nhiệt 51 2.6.2.3 Kết cầu khuôn 51 2.6.2.4 Dac diém san pham 52 2.7 THIET KE HE THONG RUT LOI 2.7.1 2.7.2 2.7.3 2.7.4 Tác động chốt xiên Tac déng thủy lực Tác động nhờ ăn khớp - bánhrăng Tác động nhờ đường cam 55 55 56 56 2.8 CAC T.TOAN CAN THIET L.QUAN DEN V HANH KHUON = 57 CHUONG 3: UNG DUNG PRO/ENGINEER 2001 DE TK SAN PHAM CO-45 59 CHUONG 4: UNG DUNG PHAN MEM MOLDFLOW TRONG MO PHONG QUÁ TRÌNH ÉP PHƯN NHỰA 4.1 GIGI THIEU VE PHAN MEM MOLDFLOW 63 63 4.2 PHAN TÍCH XÁC ĐỊNH VÙNG THÍCH HỢP ĐẶT MIỆNG PHUN 64 (MP) 4.3 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG KÍNH KÊNH DẪN NHỰA CHO KHN 72 4.4 XÁC ĐỊNH SỰ PHÂN BỐ HỢP LY CHO HE THONG GIAI NHIET (HTGN) 82 4.4.1 Bố tri HTGN 4.4.2 Phân tích trình giải nhiệt CHUGNG 5: GIA CONG TAM KHUON DUGI BANG PHAN MEM MASTERCAM V9.1 82 82 91 NGUYÊN CÔNG 1: KHOAN, DOA 24 Lỗ (4 LO DAN HUONG, 5.1 LO DAN HUGNG TAM DAY, LO LO XO, LO LONG KHUON, 91 LO GIAI NHIET) NGUYEN CONG 3: GIA CONG MAT TREN CUA TÁM KHUÔN 52 106 DUGI 112 NGUYÊN CÔNG 4: PHAY MẶT NGIÊNG NGỒI 5.3 54 THEN NGUN CƠNG 5: GIA CONG LO BEN VA PHAY RANH 5.5NGUYEN CONG 6: GIA CONG LO LONG KHUON XIEN 45° 114 GVHD: Th.s PHUNG CHAN THANH LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP “-—————ễễễễễễễễễễễễ- CHƯƠNG TÔNG QUAN Trên giới, cách mạng máy tính điện tử có tác động lớn vào sản xuất công nghiệp Đặc biệt, ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu đại, công nghệ thông tin (CNTT) ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi q trình sản xuất theo kiểu truyền thơng sang sản xuất cơng nghệ cao (CNC); nhờ giai đoạn thiết kế chế tạo khôn mẫu bước tự động hố (CAD/CAM - đó: CAD thiết kế với trợ giúp máy tính điện tử; CAM sản xuất với trợ giúp máy tính điện tử, cịn gọi gia cơng điều khiến số) Các nước có cơng nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan hình thành mơ hình liên kết tơ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho lĩnh vực công nghệ khác nhau: - Chuyên thiết kế chế tạo khn nhựa, khn dập nguội, khn dập nóng, khn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động - Chuyên thiết kế chế tạo cụm tiết tiêu chuẩn, phục vụ chế tạo khuôn mẫu như: đế khuôn tiêu chuẩn, khối khuôn tiêu chuẩn, trụ dẫn hướng, lò so, cao su ép nhăn, loại cấu cấp phôi tự động - Chuyên thực dịch vụ nhiệt luyện cho công fy chế tạo khuôn; - Chuyên cung cấp loại dụng cụ cắt got dé gia công khuôn mẫu; - Chuyên cung cấp phần mềm chuyên dụng CAD/CAM/CAE - Chuyên thực dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khn Những mơ hình mơ hình liên kết mở, giúp doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hướng tự động hố q trình sản xuất, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm phát huy tối đa lực thiết bị Điển hình mơ hình cơng nghiệp sản xuất khuôn mẫu (CNSXKM) Đài Loan Năm 2002, Đài Loan xuất khuôn mẫu nước: Trang Quốc, Mỹ, Indonesia, Thái Lan, Việt Nam với tổng trị giá 18.311.271.000 đài tệ, tương đương 48.726 khuôn mẫu Khuôn mẫu Đài Loan đánh giá đạt tiêu chuẩn quốc tế giá thành 50% giá nhập ngoại, ứng dụng cập nhật CN (CN vật liệu mới, CN tự động hố, CNTT) vào q trình sản xuất Tại Việt Nam, hạn chế lực thiết kế chế tạo, doanh nghiệp đáp ứng phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo sản phẩm khí tiêu dùng phần cho công ty liên doanh nước ngồi Với sản phẩm có u cầu kỹ thuật cao (tủ lạnh, điều hồ, tơ, xe máy ) hầu hết phải nhập bán thành phẩm nhập khuôn từ nước vào sản xuất Một nguyên nhân cần đề cập đến doanh nghiệp SXKM nước đa phân hoạt động tình trạng tự khép kín, chưa có phối hợp, liên kết với để vào thiết kế sản xuất chuyên sâu vào mặt hàng chủng loại; trang thiết bị hầu hết sở thuộc trình độ cơng nghệ ——=e— =———— _=——— SVTH: NGUYÊN HÔNG ĐẦU NGUYEN DUC THUAN | LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHUNG CHAN THANH ST thấp; có nơi đầu tư trang thiết bị cơng nghệ cao, đầu tư lại trùng lặp chưa có hợp tác doanh nghiệp sản xuất Bên cạnh đó, nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo chuyên giao công nghệ bị phân tán Cũng sản xuất nhỏ lẻ nên việc nhập thép hợp kim làm khuôn mẫu phải nhập với giá thành cao Những điều giải thích chí phí SXKM doanh nghiệp Việt Nam lớn, dẫn đến hiệu sản xuất bị hạn chế Quy hoạch phát triển ngành kim khí Hà Nội giai đoạn 2006-2010 xác định: Tập trung phát triển nhóm sản phẩm: Thiết bị đồng bộ; sản phẩm máy công nghiệp; sản phẩm thiết bị kỹ thuật điện; công nghiệp ô tô - xe máy; sản phẩm kim khí tiêu dùng Trong số đó, nhóm sản phẩm có liên quan đến sử dụng khuôn mẫu là: sản phẩm máy công nghiệp, sản phẩm ô tô - xe máy số ngành sản xuất khác như: sản xuất sản phẩm từ cao su, plastic phục vụ công nghiệp gia dụng Kết khảo sát thực tế nhu cầu khuôn mẫu đến 2010, đơn cử riêng khuôn dập, số Cfy sau: Cty Cơ khí Thăng Long: K.dập 1.500 bộ; Cty Điện Thống Nhat: K dap 1a 75 bộ; Cty chế tạo máy điện VN -HGR: K dập 150 bộ; Cty Xích líp Đơng Anh: K đập 500 bộ; Cùng với nhu cầu lớn loại khuôn nhựa, khuôn đúc áp lực Như vậy, sân nhà, cầu thị trường loại khuôn mẫu cao Vấn đề đặt cho quản lý Nhà nước là: cần phải tiến hành công tác quy hoạch để định hướng triển CN SXKM; thực công tác tổ chức, điều phối, hợp tác, liên kết sản sở sao, nhằm đầu tư phát triển CNSXKM đạt hiệu tối đa nhu quan phát xuất Kinh nghiệm Đài Loan - quốc gia có ngành CNSXKM phát triển cho thấy, họ ln cập nhật ứng dụng CN vật liệu CN tự động hố vào q trình sản xuất Một điểm quan trọng là: liên kết chặt chẽ sản xuất đoanh nghiệp thuộc ngành CNKM Hiệp hội Khuôn mẫu Đài Loan (TMDIA) tập hợp, liên kết 600 Cty; hình thành trung tâm thiết kế, tổ hợp chế tạo khuôn mẫu cho lĩnh vực cơng nghiệp, nói Đây phân cơng hợp tác lao động mức độ cao; giúp doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hướng tự động hố q trình sản xuất Nhờ đó, họ có điều kiện phát huy tối đa lực thiết bị mình, nâng cao suất chất lượng sản phẩm; tập trung đầu tư đôi thiết bị công nghệ Cũng nhờ tập hợp, liên kết mà doanh nghiệp tránh tình trạng đầu tư trùng lặp giảm tối đa phí khấu hao thiết bị giá thành sản phẩm khuôn mẫu Điều thé rõ chất lượng giá thành sản phẩm Đài Loan thị trường khuôn mẫu Tại Hà Nội, Cty Kim khí Thăng Long đơn vị đầu việc xây dựng Trung tâm khuôn đập; thiết kế, chế tạo 3.000 khuôn dập định hình, có độ phức tạp cao xe máy như: đuôi xe, xe, tay lái Cty đào tạo đội ngũ cán có bề đày kinh nghiệm; có khả thiết kế nhanh khn mẫu địi hỏi độ phức tạp xác cao Trên thực tế, sản phẩm khn mẫu Kim khí Thăng Long Cty Honda IKEBA chấp nhận coi đối tác lớn —————ễễỄễễễỄễễễễễễ SVTH: NGUYEN HONG DAU NGUYEN DUC THUAN LUAN AN TOT NGHIEP ava GVHD: Th.s PHUNG CHAN THANH _ Vay nén, xu hội nhập hợp tác kinh tế quốc tế, muốn tổn phat triển bên vững, ngành CNSXKM Việt Nam cần phải có giải pháp đúng, phù hop Néu ctr dé SXKM tinh trang hoat dong khép kín, đơn vị khó có thé đảm bảo có sản phẩm khuôn mẫu chất lượng cao, giá thành hạ Thời gian tới, cần phải thành lập Hiệp hội ngành SXKM Đây nơi doanh nghiệp gặp gỡ, trao đổi thơng tin ngồi nước, quảng bá hình ảnh doanh nghiệp tìm kiếm đổi tác liên kết làm ăn Hiệp hội nơi có quan hệ chặt chẽ với Chính phủ, Bộ ngành; với viện trường đại học; với quan quản lý Nhà nước, từ cung cập thơng tin chủ trương, sách, chế quản lý, công nghệ thiết bị tiên tiễn, xây dựng thống tiêu chuẩn cơng nghiệp tiêu chuẩn an tồn cho ngành khn mẫu giúp doanh nghiệp nhanh chóng nắm bắt vấn đẻ liên quan đến tồn phát triển Theo kiến nghị Đề tài “Khảo sát thực trạng công nghệ biến đôi lực chế tạo máy vùng kinh tế trọng điểm để xây dựng luận khoa học đề xuất giải pháp liên kết sản xuất sản phẩm khí chủ lực”, mơ hình liên kết đưa sau: (Mơ hình) Có tổ chức Hiệp hội vậy, ngành SXKM nước khắc phục yếu tồn tại, vững vàng làm chủ thị trường nước vươn chiếm lĩnh thị trường ngồi nước giai đoạn tới (Tóm lược theo Đề tài khoa học, mã số: 01C-01/03-2006-2) Công nghiệp khuôn mẫu Việt Nam tạo đà để phát triển Đa số sản phẩm khuôn mẫu để sản xuất linh kiện thiết bị máy giặt, tủ lạnh, xe máy, tơ địi hỏi cao cơng nghệ kỹ thuật Hầu doanh nghiệp VN đo bị hạn chế lực thiết kế chế tạo nên khơng đáp ứng Đây bat lợi lớn đôi với ngành công nghiệp VN Đo đó, theo quy hoạch ngành nhựa VN từ đến năm 2020, ngành khí chế tạo thiết bị, máy móc, khn mẫu dự kiến đầu tư nhiều nhà máy chế tạo thiết bị máy móc chuyên ngành theo công nghệ đại nhằm đáp ứng nhu cầu cho doanh nghiệp Giám đốc Trung tâm Tư vấn ứng dụng kinh tế (Viện Kinh tế TP.HCM) cho biết, lực sản xuất loại khuôn mẫu đáp ứng phần nhỏ nhu cầu nước, đặc biệt cơng ty nước ngồi Ngồi ra, chất lượng khn mẫu điều đáng quan tâm Có nhiều khuôn mẫu không đạt chuẩn, đặc biệt xay khuôn mẫu dùng ‹ chế tạo thiết bi co SVTH: NG UYEN HONG DAU NGUYEN DUC THUAN ... trước để nối khuôn vào phân trước máy gia công nhựa ,và tắm trung gian để tháo miệng phun trục kéo cuống phun "Phần chuyên động có chức phần chuyên động khuôn tâm , loại trừ hệ thống trục gắn để. .. LO GIAI NHIET) NGUYEN CONG 3: GIA CONG MAT TREN CUA TÁM KHUÔN 52 106 DUGI 112 NGUYÊN CÔNG 4: PHAY MẶT NGIÊNG NGỒI 5.3 54 THEN NGUN CƠNG 5: GIA CONG LO BEN VA PHAY RANH 5.5NGUYEN CONG 6: GIA CONG... tạo đà để phát triển Đa số sản phẩm khuôn mẫu để sản xuất linh kiện thiết bị máy giặt, tủ lạnh, xe máy, tơ địi hỏi cao công nghệ kỹ thuật Hầu doanh nghiệp VN đo bị hạn chế lực thiết kế chế tạo