Xây dựng quy trình công nghệ ép phun chế tạo mặt ga lăng xe buýt Thaco City B60

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN NGỌC HỊA XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ÉP PHUN CHẾ TẠO MẶT GA LĂNG XE BUÝT THACO CITY B60 Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Mã số: 85.20.11.6 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VIỆT HẢI Phản biện 1: TS Trần Văn Luận Phản biện 2: TS Nguyễn Xuân Thiện Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày 18 tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước ta phát triển nhanh chóng, kèm với thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa sự phát triển nghành chế tạo máy, nghành kỹ thuật điện tử phát triển kỹ thuật điều khiển tự động hóa nhu cầu vật liệu Trong đó, phương pháp phun ép nhựa được ứng dụng nhằm nâng cao hiệu suất làm nguội trình đúc phun, rút ngắn thời gian gia công sản phẩm Nhằm xây dựng sở khoa học áp dụng thực tiễn cho việc nghiên cứu sản xuất linh kiện nhựa, góp phần thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp ô tô ngành công nghiệp phụ trợ, định thực nghiên cứu “Xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo mặt Ga lăng xe Buýt thaco City B60” Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu - Mục đích: Phân tích đặc tính sản phẩm linh kiện nhựa dùng cho ô tô, nghiên cứu nguyên liệu, thiết bị, trình gia cơng Tổng hợp xây dựng quy trình sản xuất qua công đoạn cách tối ưu để tạo sản phẩm nhựa ép phun đạt chất lượng ứng dụng vào sản xuất lắp ráp ô tô - Nhiệm vụ: Hồn thiện quy trình sản xuất sản phẩm ép phun, ứng dụng chế tạo sản phẩm điển hình xe buýt Thaco CITY B60 lắp ráp lên xe hoàn thiện Đối tượng phạm vi nghiêm cứu - Đối tượng: Đề tài chọn đối tượng nghiên cứu máy ép phun 850T để nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất - Phạm vi: Do cơng nghệ mới, thời gian tiếp cận ngắn nên đề tài giới hạn tập trung nghiên cứu đưa vào sản xuất thử nghiệm sản phẩm mặt ga lăng xe buýt CITY B60 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu cách thức vận hành máy ép phun, ý nghĩa thông số kỹ thuật cài đặt máy, đặc tính loại nhựa, kết cấu sản phẩm, khn ép phun - Nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm pha trộn nguyên liệu, vận hành, hiệu chỉnh thông số cài đặt máy, tổng hợp số liệu thực tế Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu chuỗi trình từ khâu thiết kế sản phẩm nhựa đến thiết kế chế tạo khuôn gia công ép phun tạo sản phẩm thực tế sử dụng lắp ráp cho ô tô - Ý nghĩa thực tiễn: Tổng hợp tài liệu quy trình ứng dụng vào thực tế sản xuất sản phẩm ép phun nhựa góp phần làm tăng tỷ lệ nội địa hóa, giảm giá thành tơ sản xuất nước CẤU TRÚC NỘI DUNG CỦA LUẬN VĂN Bố cục luận văn phần mở đầu, kết luận hướng phát triển đề tài, nội dung trình bày chương với cấu trúc sau: Chương 1: Tổng quan nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương 3: Xây dựng mơ hình tính tốn khung xe buýt phần mềm HyperWorks Chương 4: Phát triển áp dụng thực tế sản xuất sản phẩm mặt Ga lăng xe Buýt Thaco City B60 CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU Yêu cầu hội nhập AFTA vào năm 2018, đòi hỏi doanh nghiệp phải gia tăng tỷ lệ nội địa hóa, nâng cao chất lượng, hạ giá thành sản phẩm chủ động nâng cao sản xuất yêu cầu cấp bách mà ngành sản xuất ô tô phải đối mặt Trong năm gần đây, q trình phát triển cơng nghiệp phụ trợ nói chung cơng nghiệp phụ trợ cho ngành tơ nói riêng phát triển nhanh chóng Linh kiện nhựa, linh kiện nhựa sản xuất công nghệ ép phun còn gọi linh kiện nhựa ép phun đóng vai trò quan trọng cấu thành giá trị ô tô với nhiều ưu điểm vượt trội (màu sắc đa dạng, thẩm mỹ, độ xác, lắp lẫn cao, trọng lượng nhẹ, dễ dàng chế tạo sản phẩm với biên dạng phức tạp, thời gian gia cơng ngắn, nhiều linh kiện nhựa thay kim loại với tính độ bền ) Trong cơng nghệ cơng nghệ ép phun nhựa công nghệ số chiếm ưu suất gia công (trong thời gian chưa tới phút, cho từ đến 32 sản phẩm) Qua trình thực nghiên cứu “Xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo mặt Ga lăng xe Buýt thaco City B60”, đề tài cung cấp nội dung, yêu cầu kỹ thuật, quy trình sản xuất kiểm tra chất lượng chi tiết việc chế tạo mặt Ga lăng xe buýt B60, kết hợp đầy đủ nguyên tắc lý thuyết thực nghiệm sản xuất nhà máy sản xuất linh kiện nhựa Thaco CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Giới thiệu công nghệ ép phun 1.1 Tóm tắt khái niệm - Cơng nghệ ép phun nhựa q trình phun nhựa nóng chảy điền đầy lòng khuôn Hỗn hợp nhựa làm nguội đông cứng lại lòng khuôn, sau thời gian cài đặt trước khuôn mở sản phẩm đẩy khỏi khn nhờ hệ thống đẩy - Kích thước hình dáng sản phẩm định hình theo lòng khuôn - Tùy thuộc vào yêu cầu loại sản phẩm trộn thêm vào hạt nhựa phụ gia chất tăng dai, chất tăng cứng, sợi thủy tinh … 1.2 Khả công nghệ - Sản phẩm cơng nghệ ép phun có màu sắc phong phú có độ nhẵn bóng cao - Tạo sản phẩm có biên dạng phức tạp - Khả tự động hóa tính lặp lại cao - Sản phẩm có độ xác cao, tính lắp lẫn cao - Khối lượng sản phẩm nhẹ - Trên sản phẩm hình dáng mặt mặt ngồi khác - Năng suất cao, chu kỳ sản xuất ngắn, tiết kiệm nguyên liệu - Phù hợp cho sản xuất đơn hàng khối với số lượng lớn Nguyên liệu cho ép phun 2.1 Nguyên liệu hạt nhựa [8] Hạt nhựa hợp chất cao phân tử, dùng làm vật liệu để sản xuất nhiều loại vật dụng đời sống ngày là: áo mưa, ống dẫn điện Chất dẻo thường chất tổng hợp có nguồn gốc từ sản phẩm hóa dầu Mỗi loại nhựa khác mang đặc tính đặc thù riêng biệt, nhờ đặc tính mà ta lựa chọn loại nhựa phù hợp để thiết kế sản xuất chi tiết ép phun 2.2 Nguyên liệu hạt màu Thông thường hạt nhựa ban đầu mang màu sắc đặc thù riêng (khơng màu, màu đen, màu trắng) Có nhiều trường hợp để tạo sản phẩm có màu sắc phù hợp với yêu cầu sản xuất Thông thường ta mua hạt nhựa màu pha sẵn để sản xuất sản phẩm lỗi dễ dàng sản xuất Tiêu chuẩn kỹ thuật sản phẩm nhựa dùng cho ô tô Ô tô phương tiên di chuyển nhiều, chịu tác động nhiều yếu tố từ môi trường đến vật liệu, độ mài mòn, độ bền Vì sản phẩm nhựa thiết kế xe ô tô cần đạt yêu cầu Thông thường chi tiết nằm bên ngồi xe, chịu tác động mơi trường nắng, gió … cần sử dụng vật liệu có độ bền cao, chống lão hóa tốt PA66, POM… Đối với chi tiết nằm xe nơi chịu nhiệt độ cao nhiệt độ làm biến dạng sản phẩm cao (từ 250°C - 310°C) nhựa PA6, PA6 30% GF… Khuôn ép phun 4.1 Cấu tạo chức chung khuôn ép phun a Một số phận cấu tạo khn ép nhựa (16 phận chính): Tấm kẹp trước Gối đỡ Tấm cố định (tấm khuôn 10 Tấm kẹp pin cái) 11 Tấm đẩy pin Bạc phun 12 Tấm kẹp sau Vòng định vị 13 Pin đẩy Vít lục giác 14 Lò xo Đường nước 15 Chốt hồi Tấm di động (tấm khuôn 16 Bạc dẩn hướng đực) 17 Chốt dẫn hướng Tấm lót b Cấu tạo Máy ép nhựa chia thành phần phần kẹp khuôn phần phun nhựa Phần kẹp khuôn bao gồm phần kẹp khuôn cố định phần kẹp khuôn di động Phần kẹp khuôn cố định dùng để kẹp giữ cố định phần khuôn cố định khn định vị xác nhờ vòng định vị khuôn lỗ định vị máy Phần phun nhựa phần chuyển hóa nguyên liệu nhựa từ thể rắn sang thể lỏng nhiệt độ đẩy nhựa nóng chảy vào khn nhờ áp lực đẩy thơng qua hệ thống vít xoắn vòi phun Ngồi phần máy ép nhựa còn bổ sung thêm phần hệ thống làm nguội, robot hệ thống hỗ trợ khác 4.2 Chức thành phần máy ép phun a Hệ thống phun Hệ thống phun bao gồm phận phễu cấp liệu, xi lanh nhiệt, trục vít, đầu trục vít đầu phun Phễu cấp liệu: Nhựa nhiệt dẻo cấp vào dạng viên nhỏ Phễu cấp liệu có tác dụng chứa hạt vật liệu Những hạt vật liệu nhỏ từ cửa phễu cấp liệu vào xi lanh nhiệt Xi lanh nhiệt: Xi lanh nhiệt gia nhiệt cho vật liệu làm cho vật liệu chảy lỏng Nó nung nóng may xo nhiệt Trục vít: Trục vít bao gồm đoạn Đoạn nhập liệu: Ở gần phễu nhập liệu dùng để chuyển nguyên vật liệu phía trước, cuối vùng này, nguyên liệu mềm bắt đầu chảy (50%L) Vùng nén ép: Ở vít, dùng để nén ép nguyên liệu lỏng (25%L) Vùng định lượng:Trộn tạo đồng vật liệu trước phun vào khuôn Đầu phun: Là phận gắn đầu xi lanh cuống phun khuôn Đầu phun phải có hình dạng thích hợp với chảy ngun liệu gắn chặt với cuống phun trình ép phun Lỗ đầu phun nên nhỏ lỗ cuống phun khn Đầu phun thay đổi có vòng nhiệt riêng b Hệ thống hỗ trợ ép phun Thân máy liên kết hệ thống máy lại với Hệ thống thủy lực : cung cấp lực để đóng mở khn, tạo tứ lực kẹp, làm cho trục vít quay chuyển động tới lui, tạo lực cho chốt đẩy trượt lõi mặt bên Hệ thống bao gồm bơm, van, motor, hệ thống ống, thùng chứa dầu v„.v.„ Hệ thống điện : cấp nguồn cho môtơ điện (electric motor) hệ thống điều khiển nhiệt cho khoang chứa vật liệu nhờ băng nhiệt (heater band) đảm bảo an toàn điện cho người vận hành máy công tắc Hệ thống làm nguội: cung cấp nước hay dung dịch ethyleneglycol v…v để làm nguội khuôn, dầu thủy lực ngăn không cho nhựa thô cuống phễu (feed throat) bị nóng chảy Vì nhựa cuống phễu bị nóng chảỵ phần nhựa thơ phía khó chạy vào khoang chứa liệu c Hệ thống điều khiển Hệ thống điều khiển giúp người vận hành máy theo dối điều chỉnh thông số gia công : nhiệt độ, áp suất, tốc độ phun, vận tốc vị trí trục vít, vị trí phận hệ thống thủy lực Q trình điều khiển có ảnh hưỏng trực tiếp đến chất lượng sau sản phẩm hiệu kinh tế trình - Màn hình máy tính : cho phép nhập thơng số gia cơng, trình bày liệu q trình ép phun, tín hiệu báo động thông điệp - Bảng điều khiển : gồm cồng tắc nứt nhấn dùng để vận hành máy Một điều khiển điển hình gồm cố : nứt nhấn điều khiển bơm thủy lực, nút nhấn tắt nguồn điện hay dừng khẩn cấp công tẩc điều khiển tay 4.3 Các thơng số kỹ thuật máy ép phun Thông số máy số kèm với loại máy ép nhựa cụ thể mà nhà sản xuất đưa dựa liệu kích thước, áp lực, khả tính loại máy nhằm giúp người sử dụng thuận tiện việc vận hành, sửa chửa lắp đặt Một số thông số máy quan trọng: Lực ép khn lớn (Max Clamping Force): Đây lực ép khn, lực áp lực mà phần kẹp khuôn di động tác động lên phần kẹp khn cố định giai đoạn đóng khn Khoảng mở khuôn lớn (Daylight Opening): Đây khoảng cách tối đa khả dụng tính từ mặt kẹp khn phần cố định sang mặt kẹp khuôn phần di động khn khn trạng thái mở hồn tồn Độ dày khuôn nhỏ ( Min Mold Thickness): Chiều dày tối thiểu tính từ mặt kẹp khn phía cố định đến mặt kẹp khn phía di động Kích thước khn nhỏ ( Mold size Min ): Kích thước chiều rộng (X) Chiều cao tối thiểu cho phép khn Kích thước khn lớn ( Mold Size Max.): Kích thước chiều rộng (X) Chiều cao tối đa cho phép khuôn Áp lực phun ( Ejection Pressure): MPa Vận tốc trục vít (Screw Speed): rpm Khoảng lói pin tối đa: Khoảng nhơ lớn trục lói so với bề mặt mâp kẹp Đường kính lỗ định vị khuôn: Lỗ định vị để lắp với vòng định vị khn nhằm định vị xác đầu vòi phun với bạc cuống phun 10 Vị trí lỗ để gắn đồ gá kẹp khuôn… CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ Quy trình sản xuất sản phẩm ép phun nhựa Hình 3.2 Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất sản phẩm ép phun nhựa Quy trình kiểm tra, đánh giá chất lượng sản phẩm sau sản xuất 2.2 Các bước thực quy trình - Bước 1: Tiếp nhận kế hoạch Bộ phận quản lý chất lượng tiếp nhận kế hoạch từ Bộ phận Kế hoạch kinh doanh - Bước 2: Triển khai kế hoạch Trưởng Bộ phận quản lý chất lượng triển khai kế hoạch sản xuất đến nhân viên quản lý chất lượng chịu trách nhiệm vị trí phân cơng - Bước 3: Ép phun nhựa Cơng nhân xưởng thực q trình sản xuất theo Quy trình ép phun nhựa Trong đơn hàng sản xuất, nhân viên quản lý chất lượng tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm đầu lô theo phiếu đánh giá sản phẩm đầu lô Công nhân vận hành máy kiểm tra 100 % chất lượng sản phẩm trình sản xuất, kết kiểm tra ghi vào bảng tổng hợp lỗi hàng ngày Nhân viên quản lý chất lượng kiểm tra xác suất (5 lần/ ngày) chất lượng sản phẩm trình sản xuất theo phiếu kiểm tra xác Nhân viên quản lý chất lượng kiểm tra thông số điều kiện ép sản phẩm hàng ngày máy theo biểu mẫu Các sản phẩm lỗi trình kiểm tra phải cách ly để vào khu vực đựng sản phẩm lỗi để xử lý - Bước 4: Trạm kiểm tra chất lượng sản phẩm Nhân viên quản lý chất lượng kiểm tra chất lượng sản phẩm theo hướng dẫn công việc tiêu chuẩn kiểm tra chất lượng sản phẩm Khi kiểm tra phát lỗi sản phẩm, nhân viên quản lý chất lượng tiến hành cách ly sản phẩm lỗi để xử lý (xay lại tái sử dụng) Khi kiểm tra đạt chất lượng nhân viên quản lý chất lượng thực dán tem QC Pass đóng dấu lên sản phẩm, bao bì - Bước 5: Hủy bỏ Đối với sản phẩm sửa chữa lại khơng đạt chất lượng loại bỏ thực việc xay nhựa tái sử dụng - Bước 6: Nhập kho Bộ phận vận chuyển nội vào tem QC Pass đóng dấu phận quản lý chất lượng tiến hành nhập kho sản phẩm Máy móc thiết bị 3.1 Danh mục máy móc thiết bị công cụ dụng cụ Đối với chi tiết nhựa ép phun máy ép phun cơng cụ thứ yếu cần để sản xuất Dưới danh mục máy móc thiết bị, cơng cụ dụng cụ 10 - Tiếp tục dựng điểm tạo đường curve theo chiều cao biên đạng sản phẩm - Tạo đường curve cao đế lắp logo sản phẩm - Tạo đường curve đế lắp ốp trang trí 11 - Trên sở đường curve, dựng mặt sở - Tiếp tục dựng mặt sở - Sử dụng phương pháp giao mặt, kéo dài mặt, ta dựng điểm sở để tạo tiếp dường cure dựng tiếp mặt khác 12 - Cắt mặt - Dựng đường tạo lưới cho sản phẩm - Kéo dài mặt tạo hốc lưới cho sản phẩm 13 - Tiếp tục phương pháp dựng mặt, offset mặt, cắt mặt ta tạo hốc, gân viền tạo hình tổng quan cho sản phẩm - Tiến hành xóa điểm, đường curve dựng, nối tất mặt lại chuyển qua dạng solid ta mơ hình 3D tổng qt sản phẩm Thiết kế kết cấu sản phẩm 3.1 Thiết kế góc khn Đối với sản phẩm ép phun, góc khn tồn sản phẩm ép phun theo hướng rút khn Góc rút tốt nằm khoảng 2⁰ ≤α ≤ 5⁰các trường hợp đặc biệt dùng góc rút nhỏ khơng khuyến khích [7] Đối với sản phẩm ga lăng xe Buýt Thaco City B60, chiều cao sản phẩm 30mm, thấp so với sản phẩm trung bình là: 70~100mm, ta chọn góc khn α = 3o phù hợp với điều kiện để ngoại quan sản phẩm có hốc đẹp [1] 14 3.2 Thiết kế bán kính góc bo Bán kính bo (bán kính trong) nên nằm phạm vi từ 25% đến 60% bề dày sản phẩm tốt nên 50%, Bán kính ngồi nên bán kính cộng thêm bề dày sản phẩm [9] Một điều khơng thỏa mãn sản phẩm dễ bị cong vênh nguội không phần nhựa bên bề mặt sản phẩm khiến co rút khơng Thêm vào đó, ứng suất tập trung tăng lên [1] Đối với sản phẩm ga lăng xe Buýt Thaco City B60, bề dày sản phẩm 2.5, bán kính bo bên 0.5, bên ngồi ta chọn theo công thức R= r + t= 0.5+2.5= mm 3.3 Thiết kế gân tăng cứng - Chiều cao: không vượt 2.5 - lần bề dày thành chi tiết - Chiều dày: khoảng 0.5 - 0.7 chiều dày thành chi tiết - Góc bo nhỏ gân: 0.24 – 0.4 lần chiều dày chi tiết - Góc rút gân tăng cứng: 1-1.5o (0.5o trường hợp đặc biệt) - Khoảng cách gân song song: nhỏ gấp lần bề dày chi tiết [1] Đối với sản phẩm ga lăng xe Buýt Thaco City B60: Bề dày sản phẩm 2.5 mm, ta chọn bề dày gân: A=0.5T= 0.5x2.5= 1.25 mm 3.4 Thiết kế vấu lồi sản phẩm: - Đường kính đáy nhỏ nhất: 0.25 – 0.5 chiều dày chi tiết - Chiều cao vấu so với đường kính ngồi: khơng vượt q lần đường kính ngồi - Bán kính nhỏ đỉnh vấu: - Bề dày vấu: 0.6 lần bề dày chi tiết (0.6T) - Bán kính đáy lỗ vấu: 0.25 -0.5 bề dày chi tiết - Góc nghiêng ngồi vấu: bên lớn 0.25o, bên lớn 0.5o - Khoảng cách vấu: nhỏ lần bề dày chi tiết (2T) [10] Đối với sản phẩm cho ga lăng xe Buýt Thaco City B60: Khi lắp ráp lên xe sử dụng vít 3x16 mm, ta chọn đường kính lỗ 2.5 mm, để ráp vít, vít xoắn phá nhựa 0.5mm tạo ren giữ cố định sản phẩm Từ đường kính lỗ D=2.5 mm, ta thiết kế đường kính ngồi ngồi trụ vấu 3xD= 3x2.5= 7.5 mm 15 * Bề dày sản phẩm T=2.5mm, chiều cao trụ vấu, H ≤ 5T ≤ 5x2.5 ≤ 12.5 Ta chọn thiết kế chiều cao trụ vấu 11 mm thoả mãn điều kiện phù hợp với chiều dài vít ráp 16 mm còn đoạn mm phần vít liên kết với chi tiết 3.5 Thiết kế lỗ: Lỗ: Lỗ chi tiết có loại, lỗ xuyên qua lỗ bịt - Khoảng cách lỗ: nhỏ với đường kính lỗ - Vị trí lỗ: nên gấp lần đường kính tính từ mép chi tiết (giảm ứng suất) - Nên thiết kế lỗ vị trí dễ rút khuôn theo chiều - Đối với lỗ bịt: + Nếu đường kính d ≤ 4.8mm: Tối đa gấp lần đường kính + Nếu đường kính d ≥ 4.8 mm: tối đa gấp lần đường kính - Đối với lỗ bịt có chiều sâu lớn: Nên thiết kế lỗ kiểu bậc tam cấp [1] Đối với chi tiết ga lăng xe Buýt Thaco City B60: có lỗ xun qua - Kích thước lỗ Ø4, khoản cách nhỏ lỗ: 12mm > đường kính lỗ => đáp ứng điều kiện thiết kế - Vị trí lỗ cách mép nhỏ chi tiết: 31 > lần đường kính lỗ (3xØ4) => đáp ứng điều kiện thiết kế Chọn nguyên liệu: Xét chức lắp ráp xe sản phẩm để chọn vật liệu - Sản phẩm sử dụng để lắp ráp vị trí mặt trước xe, phía bên ngồi: Cần chống tia UV, bề mặt bóng, cứng cáp, khơng cần khả chịu mài mòn Dựa vào sở lý thuyết tính chất loại nhựa thơng dụng chương 2, mục 2.3, ta chọn nhựa ABS có tính chất phù hợp với chức sản phẩm: ABS cứng, rắn không giòn, cân tốt độ bền kéo, va đập, độ cứng bề mặt, độ rắn, độ chịu nhiệt tính chất nhiệt độ thấp đặc tính điện giá tương đối rẻ Tính tốn bố trí số lòng khn chọn máy gia cơng - Số lòng khn: Ta cân nhắc để chọn số lòng khuôn phù hợp nhờ thông tin sau: 16 + Kích cỡ máy ép phun (năng suất phun lớn lực kẹp lớn nhất) + Thời gian giao hàng + Yêu cầu chất lượng sản phẩm + Kết cấu kích thước khn + Giá thành khuôn Số lòng khuôn thông thường thiết kế theo dãy số: 1, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 96, 128 lòng khn dễ dàng xếp theo hình chữ nhật hình tròn Thơng thường, ta tính số lòng khn cần thiết khuôn cách dựa vào: số lượng sản phẩm, suất phun * Số lòng khn tính theo số lượng sản phẩm đơn đặt hàng [4] n= L x K x tc / (24 x 3600 x tm) Trong đó: n: Số lòng khn tối thiểu khuôn L: Số sản phẩm lô sản xuất K: Hệ số phế phẩm, K = 1/(1-k) Với k tỉ lệ phế phẩm Tc: Thời gian chu kỳ ép phun (s)/ Tm: Thời gian hồn tất lơ sản phẩm (ngày) * Đối với sản phẩm này: - Số sản phẩm lô sản xuất L=500 - Hệ số phế phẩm K = 1/(1-0.02)=1.02 - Thời gian chu kỳ ép Tc=75s Áp vào cơng thức ta có n = 500*1.02x75/(24x3600) = 0,44 => Vì ta chọn số lòng khn tối thiểu từ trở lên * Số lòng khn tính theo suất phun máy ép phun [4]: N=0.8xS/W Trong đó: N: Số lòng khn tối thiểu khn S: suất phun máy (gam/một lần phun) W: trọng lượng sản phẩm (g) Sau thiết kế sản phẩm, lựa chọn vật liệu nhựa để sản xuất, dựa vào phần mềm catia ta tiến hành tính khối lượng sản phẩm Với khối lượng sản phẩm 1047 gram ta cần lực chọn máy ép phun có Khối lượng nhựa tối đa/ lần ép sản phẩm lớn 1047 gram Ở ta chọn máy 17 - Máy ép phun 400T: Khối lượng nhựa ép tối đa/ lần ép : 1300 gram - Máy ép phun 650T: Khối lượng nhựa ép tối đa/ lần ép : 3950 gram - Máy ép phun 850T: Khối lượng nhựa ép tối đa/ lần ép : 5547 gram - Máy ép phun 3200T: Khối lượng nhựa ép tối đa/ lần ép : 13000 gram => Số lòng khuôn theo suất phun Máy 400 Tấn: N=0.8x1300/1047= 0,99 Máy 650 Tấn: N=0.8x3950/1047= 3,01 Máy 850 Tấn: N=0.8x5547/1047= 4,2 Máy 3200 Tấn: N=0.8x13000/1047= 9,93 Chọn máy ép phun Máy ép khn nhựa hay gọi máy thành hình loại cơng cụ để đẩy nhựa nóng chảy vào lòng khn Máy ép khn nhựa thường chia làm loại máy tấn, 10 tấn, 15 tấn….200 tấn, 300 đến hàng ngàn Tên gọi không liên quan đến khối lượng máy mà thể lực ép máy tác động lên khn Cơng thức tính lực ép khn tối thiểu [4] F (ton)= (Pd (Kg/cm2) x S(cm2)x1.2)/1000 - Pd: Áp lực dòng chảy bên lõi (kgf/cm2) Ta có số loại nhựa: Nhựa PP, Nhựa PE, Nhựa PS: 250-350 Nhựa ABS 350-400 Nhựa PA6: 302 Nhựa PA66: 322 Nhựa HDPE: 351 Nhựa PU - PE - PC: 571 Nhựa PA66 + 30GF: 453 Nhựa PC: 450-500 - S: diện tích bề mặt theo hình chiếu đứng (từ xuống, theo hướng mặt phân khuôn) (đơn vị cm2) Dựa vào phần mềm catia, ta tiến hành đo kích thước tính diện tích bề mặt hình chiếu đứng chi tiết Ta có S= (1111,53*187,705)- /100= 2086,397 (cm2) - 1.2 hệ số an toàn 18 Từ ta tính chọn máy ép phun sau: F (ton) = 375*2086.397*1.2/1000=938,88 Việc lựa chọn máy ép phun số lòng khn cần phải điều chỉnh tùy thuộc vào kích thước, tính chất, sản lượng, vòng đời sản phẩm để bố trí số lòng khn cho phù hợp với máy ép lý sau : - Lực ép cần để tính máy ép phun lớn : ≥938,88 - Sản lượng trung bình tháng sản phẩm : 120 sản phẩm/ tháng - Thời gian trung bình ép sản phẩm: 75s => Thời gian cần để đảm bảo sản lượng vào tháng: T= (120*75)/60= 150 (phút) Vì việc bố trí số lòng khn q nhiều gây ảnh hưởng tới gia thành sản phẩm (khn lớn giá cao lực ép lớn) Vì ta sử dụng máy ép phun 850T với số lòng khuôn Thiết kế & gia công khuôn Đối với việc thiết kế gia công khuôn cho sản phẩm ép phun nhựa Các yêu cầu kỹ thuật chung khn: Đảm bảo độ xác kích thước, hình dáng biên dạng sản phẩm Đảm bảo độ bóng cần thiết cho lòng khn lõi để đảm bảo độ bóng sản phẩm Đảm bảo vị trí xác tương quan nửa khuôn Đảm bảo lấy sản phẩm khỏi khuôn cách dễ dàng Vật liệu chế tạo khn phải có tính chống mòn cao dễ gia công Khuôn phải đảm bảo độ cứng làm việc tất phận khuôn không biến dạng lệch khỏi vị trí cần thiết chịu lực ép lớn (vài trăm tấn) Khuôn phải có hệ thống làm lạnh bao quanh lòng khn cho lòng khn phải có nhiệt độ ổn định để vật liệu dễ điền đầy vào lòng khuôn định hình nhanh chóng lòng khn từ rút ngắn chu kì ép tăng suất Khn phải có kết cấu hợp lý khơng q phức tạp cho phù hợp với khả cơng nghệ có Quy trình sản xuất sản phẩm ép phun nhựa a Chuẩn bị vật tư: 19 - Công nhân nhận hạt nhựa từ kho vật tư theo kế hoạch sản xuất tiến hành cân định lượng hạt nhựa cần cho sản xuất, lưu ý định lượng cần tính thêm lượng nhựa xả để đảm bảo việc sản xuất không bị gián đoạn (thiếu nhựa) b Trộn nhựa & sấy nhựa: - Sau chuẩn bị hạt nhựa, nhân viên tiến hành vận chuyển nhựa đến bồn sấy - Nhân viên thao tác vệ sinh bồn sấy nhựa sẽ, mục đích bồn khơng dính màu - Cài đặt nhiệt độ sấy nhựa tủ điều khiển, cho nhựa vào bồn sấy theo bảng tiêu chuẩn cài đặt nhiệt độ thời gian sấy - Thời gian sấy nhựa (1~2) theo bảng tiêu chuẩn cài đặt nhiệt độ thời gian sấy, sau đủ thời gian sấy nhựa xong, nhân viên thao tác thực công đoạn c Chuẩn bị khuôn: - Nhân viên thao tác kiểm tra khuôn với sản phẩm cần sản xuất dùng cẩu trục 40/20 vận chuyển khuôn từ kệ để khuôn đến bàn máy ép phun 850 - Nhân viên thao tác tiến hành gá kẹp khuôn vào bàn máy cho cứng vững, ngàm kẹp, bulong phải siết chặt nhằm để khuôn cứng vững bàn máy không rung lắc sản xuất - Trước sản xuất nhân viên thao tác phải kiểm tra khuôn phải đảm bảo yếu tố sau: + Bề mặt khn khơng rỉ sắt, khơng có bavia, vật lạ khuôn + Lỗ phun keo khn phải tuyệt đối khơng dính bavia - Nếu bề mặt khuôn không đảm bảo yêu cầu cần phải xử lý trước tiến hành sản xuất - Kiểm tra hệ thống lói khn, đảm bảo hệ thống lói hoạt động bình thường d Ép phun tạo sản phẩm: - Nhân viên thao tác trước sản xuất phải kiểm tra hệ thống làm mát tháp giải nhiệt, nhiệt độ 250C để sử dụng làm mát cho thiết bị máy khuôn - Kế tiếp khởi động nguồn, cài đặt thông số gia nhiệt thông số áp suất phun, tốc độ phun …trên hình điều khiển máy ép 850 theo thông số cài ép thử sản phẩm - Nhân viên thao tác điều khiển đóng khn, đưa đài tiến sát vào khuôn 20 - Chọn chế độ tự động bán tự động, đóng cửa để ép phun nhựa vào khn theo chương trình cài đặt, kết thúc chu trình ép nhựa vào khuôn e Mở khuôn, lấy sản phẩm: - Sau q trình ép phun nhựa vào khn hồn tất hệ thống làm nguội sản phẩm thực khoảng thời gian 3s khn mở, hệ thống lói đẩy đẩy sản phẩm khỏi khuôn theo - Nhân viên thao tác mở cửa lấy sản phẩm, kiểm tra sản phẩm: + Yêu cầu sản phẩm không lồi lõm, không bị thiếu nhựa + Màu sản phẩm phải theo mẫu yêu cầu Nếu sản phẩm không đạt yêu cầu nhân viên quản lý chất lượng, nhân viên thao tác điều chỉnh lại thông số gia công máy ép phun sản phẩm đạt yêu cầu bắt đầu sản xuất hàng loạt - Những sản phẩm lỗi nhân viên thao tác chuyển đến kệ để sản phẩm lỗi đưa đến khu vực xay nhựa phế phẩm để phân loại tái chế lại, nhựa sau xay xong cơng nhân đóng bao dán nhãn mác chuyển vào nhập kho f Cắt bavia, hồn thiện: - Nhân viên thao tác dùng kìm để cắt đuôi keo sản phẩm tránh làm trầy xước, cắt phạm vào sản phẩm - Những sản phẩm đạt yêu cầu nhân viên thao tác xếp vào kệ thành phẩm g Kiểm tra thành phẩm: - Nhân viên quản lý chất lượng kiểm tra bề mặt sản phẩm, kích thước cần đạt độ xác Cài đặt thông số máy vận hành dây chuyền sản xuất thử [5] - Thơng số nhiệt độ vòng gia nhiệt trục vít Cài đặt nhiệt độ phun (ºC) 220 220 220 215 215 210 - Thông số nạp liệu Tốc độ(%) Áp lực(bar) Vị trí(mm) #1 #2 #3 #4 15 30 20 15 60 20 15 90 20 15 150 20 - Thơng số điều khn Tốc độ đóng khn (%): Áp suất đóng khn(bar): 20 30 21 Tốc độ mở khuôn (%): Áp lực mở khuôn (bar): 30 - Thơng số lói đẩy Đế m Cách lói Tiến Tiến Tiến Tốc độ(%) Áp lực(bar) Vị trí(mm) Thời gian trễ (s) Số lần lói 15 35 30 15 30 40 Tiến Tiến Tốc độ(%) Áp lực(bar) Vị trí(mm) 15 30 60 10 30 Thời gian trễ (s) 0.3 25 30 50 15 35 20 0.2 - Thông số kẹp khuôn 1st Tốc độ(%) Áp lực(bar) Vị trí(mm) 2nd 30 50 350 25 50 250 5th Tốc độ(%) Áp lực(bar) Vị trí(mm) 4th 20 40 450 25 50 350 3rd 4th 20 50 80 12 50 3rd 2nd 25 50 250 5th 30 200 1st 25 50 100 20 95 10 - Thơng số phun Cài phun 4th Vị trí(mm) Áp lực(bar) Tốc độ(%) Áp lực 3rd 25 175 32 45 175 45 2nd Tốc độ(%) Áp lực(bar) Vị trí(mm) 175 2nd 1st 30 175 55 15 175 95 1st 150 Tiến 22 Thời gian(s) 10 3.2 10 Quy trình kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm sau sản xuất - Trước lô sản xuất, thay khuôn cài đặt lại thông số nhân viên BP QLCL kiểm tra thơng số điều kiện ép phun theo Bảng theo dõi điều kiện ép sản phẩm - Đối với sản phẩm lô sản xuất: Đánh giá chất lượng sản phẩm ghi thông tin vào Phiếu đánh giá sản phẩm ép phun đầu lô (Lần đầu ép sản phẩm với thông số lưu máy chưa đảm bảo sản phẩm đạt yêu cầu 100%, ta tiến hành kiểm tra sản phẩm, so sánh với sản phẩm mẫu để đánh giá - Trong trình sản xuất, kiểm tra xác suất chất lượng sản phẩm lần/ buổi (đầu buổi buổi, cách khoảng 2h) theo Phiếu kiểm tra xác suất chất lượng sản phẩm 11 Đánh giá Sau ép thử sản phẩm, ta tiến hành kiểm tra chất lượng sản phẩm, chất lượng khuôn Các yêu cầu sản phẩm cần đạt được: Sản phẩm không bị: Khuyết liệu, khác màu, biến dạng, nứt bể, lồi lõm, tách lớp, cháy keo, bong keo, lỗ khí, trầy xước, loang màu, bavia Sản phẩm sau lấy khỏi khuôn không bị trầy xước, dễ dàng lấy sản phẩm 12 Hiệu chỉnh Đối với lỗi xuất sản phẩm ta tiến hành phân tích, kiểm tra xem nguyên nhân lỗi Nguyên nhân lỗi đến từ yếu tố: + Lỗi từ khuôn + Lỗi từ người điều chỉnh máy ép + Lỗi từ người thiết kế sản phẩm + Lỗi từ nguyên vật liệu Tuy nhiên để giảm thời gian + chi phí ta bắt đầu phân tích lỗi sản phẩm tiến hành sửa chữa lỗi theo bước sau: 1: Điều chỉnh máy ép phun: Việc điều chỉnh máy không gây thời gian đỡ tốn kém, nhiên áp dụng với lỗi khuyết liệu, biến dạng, lồi lõm, tách lớp… 2: Sửa khuôn: Việc sửa khuôn thường để tiến hành làm bóng bề mặt, giảm việc thiếu liệu sản phẩm, ngồi còn việc thiết kế khn chưa (sản phẩm xuất đường chảy nhựa) 23 3: Thay đổi thiết kế sản phẩm: Đây bước cuối việc sửa sản phẩm Vì thiết kế sản phẩm bố trí gân, bề dày sản phẩm chưa nên dẫn đến bề mặt sản phẩm xuất lỗ co rút bề mặt 13 Bảng tổng hợp lỗi, khuyết tật sản phẩm ép phun cách khắc phục khuyết tật Bảng 5.1 Bảng tổng hợp lỗi, khuyết tật sản phẩm ép phun cách khắc phục Lỗi thường gặp Hướng dẫn khắc phục - Tăng áp suất ép phun - Tăng nhiệt độ xylanh - Tăng kích cở béc phun Sản phẩm không - Kiểm tra phần khí khn máy điền đầy khn - Tăng kích thước đường nhựa chảy phụ - Tăng nhiệt độ khn Sản phẩm có - Tăng áp suất ép phun đường bọng khí - Giảm tốc độ ép phun đường chảy - Kiểm tra vị trí cổng nhựa có phù hợp nhựa nối lại - Kiểm tra độ đồng bề dày sản phẩm bẫy khí, vết - Tăng kích thước đường chảy nhựa cháy - Giảm áp suất ép phun Sản phẩm bi - Tăng áp suất kẹp khuôn bavia - Giảm áp suất nén - Kiểm tra việc chuyển đổi áp suất - Giảm lượng keo nhập liệu - Giảm áp suất ép phun - Tăng nhiệt độ xylanh - Giảm nhiệt độ xylanh dính cuống phun Sản phẩm bị - Xem xét kích thước đường kính lỗ bán kính dính vào cuống cong béc phun lỗ bơm keo khuôn phun hay cốc phù hợp phun - Kiểm tra bề mặt cuống phun, đánh bóng - Giảm nhiệt độ khuôn - Kiểm tra bề mặt cốc phun hệ thống đường chảy nhựa 24 Lỗi thường gặp Hướng dẫn khắc phục - Kiểm tra độ nhựa - Giảm nhiệt độ xylanh Sản phẩm có vết - Kiểm tra xylanh, trục vít, béc phun làm vệ sinh chảy đen - Kiểm tra béc phun - Kiểm tra dầu mỡ bôi trơn khuôn hay chi tiết khuôn 14 Đánh giá lại Sau hồn chỉnh việc thử khn kiểm tra sản phẩm Ta tiến hành gửi mẫu cho khách hàng kiểm tra lắp ráp xe để đánh giá tiêu chuẩn chí sản phẩm Khách hàng kí vào biên đánh giá sản phẩm mẫu sản phẩm Từ sản phẩm ta tiến hành sản xuất theo giống mẫu khách hàng ký kết 15 Hoàn thiện tổng hợp hồ sơ đưa vào sản xuất hàng loạt Để sản phẩm áp dụng sản xuất hàng loạt, ta cần tài liệu liên quan đến sản phẩm - Biên đánh giá sản phẩm khách hàng - Định mức vật tư sản xuất sản phẩm: Để phận xưởng kho kiểm tra đáp ứng yêu cầu sản xuất - Bản vẽ chi tiết, sản phẩm ký xác nhận khách hàng: Thông tin chuyển đến phận quản lý chất lượng để kiểm tra chất lượng sản phẩm sau ép hàng loạt KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận - Thiết kế hoàn chỉnh mặt Ga lăng xe Buýt Thaco City B60, nêu kết cấu đặc tính sản phẩm - Xây dựng quy trình cơng nghệ ép phun chế tạo mặt ga lăng xe Buýt Thaco City B60 chế tạo thành công sản phẩm đáp ứng yêu cầu kỹ thuật thẩm mỹ - Đánh giá phân tích chất lượng sản phẩm, tổng hợp lỗi, khuyết tật sản phẩm ép phun cách khắc phục khuyết tật Hướng phát triển đề tài - Tổng hợp xây dựng quy trình phát triển sản phẩm mới, thực mở rộng quy mô, đa dạng hóa sản phẩm sản xuất ... ép hàng loạt KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận - Thiết kế hoàn chỉnh mặt Ga lăng xe Buýt Thaco City B60, nêu kết cấu đặc tính sản phẩm - Xây dựng quy trình cơng nghệ ép phun chế tạo mặt ga. .. XUẤT SẢN PHẨM MẶT GA LĂNG XE BUÝT THACO CITY B60 Điều kiện làm việc yêu cầu kỹ thuật mặt ga lăng Mặt ga lăng hay gọi lưới tản nhiệt phận nằm phía trước xe Cho nên thiết kế mặt ga lăng cần phải... phần thúc đẩy phát triển ngành công nghiệp ô tô ngành công nghiệp phụ trợ, định thực nghiên cứu Xây dựng quy trình cơng nghệ chế tạo mặt Ga lăng xe Buýt thaco City B60 Mục đích nhiệm vụ nghiên