Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ, kết cấu của khuôn đến chất lượng sản phẩm chai nhựa pe 950 cc

B GIO DC V O TO Trờng đại HC bách khoa hà nội - XAIXANA BOUAPHA Đề tài: NGHIấN CU NH HNG CA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ, KẾT CẤU CỦA KHUÔN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CHAI NHỰA PE 950 CC Chuyên Ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học : TS NGUYỄN HUY NINH Hà Nội - 2008 M ỤC L ỤC Danh mục ký hiệ , bảng , hình vẽ ,đồ thị Danh mục từ viết tắt Mở đâu MỞ ĐẦU 1 Xuất sứ đề tài Phạm vi mục đích nghiên cứu Những mục tiêu nghiên cứu Những vấn đề nghiên cứu Chương : Chất dẻo .4 1.1 Cơ chất dẻo 1.1.1 Các Polime 1.1.2 Các thuộc tính 1.2 Các loại chất dẻo polime .5 1.2.1 Chất dẻo nhiệt rắn 1.2.2 Chất dẻo nhiệt dẻo Chương 2: Sự đúc thổi 22 2.1 Các trình 22 2.1.1 Những nguyên lý đúc thổi 22 2.1.2 Sự đúc phun đùn 24 2.1.3 Thắt 27 2.1.4 Phun 29 2.1.5 Sự làm mát 31 2.2 Tầm quan trọng làm mát nhanh 33 2.3 Sự truyền nhiệt gia nhiệt máy nén trục vít 35 2.4 Vật liệu khuôn .40 Chương 3: Các thiết bị máy để thổi chai 950 cc .42 3.1 Máy phun……………………… …………………….… ……… 42 3.1.1 Thiết bị máy 42 3.1.2 Thao tác máy gia công đúc thổi 45 3.2 Máy nén khí 46 3.3 Hệ thống làm mát nước 47 Chương 4: Nghiên cứu ảnh hưởng sản xuất máy 49 đến chất lượng chai 4.1 Những tham số trình thực trình .49 4.2 Ảnh hưởng Máy 51 4.2.1 Dòng chảy Nhựa 51 4.2.2 Độ võng xuống phình lên ống phun 53 4.2.3 Độ co vênh 55 4.2.4 Thời gian chu kỳ khuôn 56 4.2.5 Nhiệt độ chảy thuận lợi .57 4.2.6 Nhiệt độ khuôn thuận lợi .59 4.3 Ảnh hưởng sản xuất 62 4.3.1 Công nhân 62 4.3.2 Vùng phân xưởng sản xuất 62 Chương : Thiết kế khuôn đúc thổi 64 5.1 Lời giới thiệu Master CAM X…………………….………….… ….………64 5.1.1 MASTERCAM Thiết Kế ………………………… .….….……64 5.1.2MASTERCAM Máy Phay 89 5.2 Việc vẽ khuôn mơ hình chai 950 cc………… … … ….… … 101 5.3 Trang trí mặt ngồi Mơ CNC Master CAM X… … 103 5.3.1 Trang trí mặt ngồi vẽ mô phần chai số 103 5.3.2 Trang trí mặt ngồi vẽ mơ phần chai số 110 5.3.3 Trang trí mặt ngồi vẽ mơ phần chai số 116 5.4 Khuôn nhôm làm trung tâm gia công máy CNC 120 5.5 G code cho máy CNC…….……… .… …… …………… …122 Kết luật chung Sự càm ơn Tài liệu thâm khảo DANH MỤC CÁC BẢNG : TT CHƯƠNG TÊN BẢNG Trục vít thiết kế cho loại nhựa Chỉ dẫn chung việc ứng dụng trục vít vào đùn loại nhựa TRANG Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 3.1 Vật liệu khuôn Số liệu kỹ thuật Máy hổi Bảng 3.2 Lựa chọn làm lạnh cho máy bạn 48 Bảng 3.3 Đường kính đường ống 48 Bảng 4.1 Thuộc tính PE Bảng 4.2 Bảng 4.3 4 Bảng 4.4 Nấu chảy nhiệt độ Ảnh hưởng nhiệt độ khuôn Ảnh hưởng áp suất thổi không khí 38 39 41 44 - 45 51 - 52 58 59 60 DANH MỤC CAC HÌH VẼ ĐỒ THỊ : TT Hình 1.1 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 2.8 Hình2.9 Hình2.11 Hình2.12 Hình2.13 Hình 2.14 Hình 2.15 Hình2.16 TÊN HÌH VẼ ĐỒ THỊ Nguyên liệu nhựa cho xe tơ Bong bóng Q trình Các giai đoạn đúc thổi Ống đúc thổi Khuôn chia đôi Đùn ống đúc thổi Nút thắt bậc Phần dư ống đúc thổi Vị tri thắt Tối ưu hóa gờ cho hộp Q trình thổi Những khn quay Làm mát Bếp lị Trục vít máy nén Hình2.17 Hình 4.1 Hình 4.2 Hình 4.3 Hình 4.4 Hình 4.5 Hình 4.6 Hình 4.7 Hình 5.1 Hình 5.2 Hình 5.3 Hình 5.4 Hình 5.5 Hình 5.6 Hình 5.7 Hình 5.8 Hình 5.9 Hình 5.10 Cấu tạo máy nén trục vít Ống đúc thổi chảy xuống Ống đúc thổi làm phình lên Thời gian chu trình đúc Ảnh hưởng nhiệt độ nấu chảy Kiểm tra chất lường chai máy nén khí Vùng an tồn Vùng dụng cụ cho c ơng nhân Thiết kế khuôn thổi chai Bộ phận thứ khuôn thổi chai Bộ phận thứ hai khuôn thổi chai Bộ phận thứ ba khuôn thổi chai Khuôn thổi chai Phần chai Bản vẽ mẫu phần khuôn thổi số Cơng cụi để tạo bề mặt trịn xoay Lựa chọn biên dạng đường cong Lựa chọn trục quay TRANG 10 22 23 24 25 25 26 28 28 28 28 29 31 33 35 36 37 54 55 56 58 61 63 63 101 102 102 102 103 103 104 104 105 105 Hình 5.11 Hình 5.12 Hình 5.13 Hình 5.14 Hình 5.15 Hình 5.16 Hình 5.17 Hình 5.18 Hình 5.19 Hình 5.20 Hình 5.21 Hình 5.22 Hình 5.23 Hình 5.24 Hình 5.25 Hình 5.26 Hình 5.27 Hình 5.28 Hình 5.29 Hình 5.30 Hình 5.31 Hình 5.32 Hình 5.33 Hình 5.34 Hình 5.35 Hình 5.36 Hình 5.37 Hình 5.38 Hình 5.39 Bề mặt 180o Lựa chọn máy(Phay ba trục HMC ) Bề mặt Thô (Xù lên động mạch quay tool path) Lựa chọn hốc Lựa chọn bề mặt điều khiển Đường dẫn tương ứng với bề mặt lựa chọn Lựa chọn dụng cụ hiệu chỉnh tham Dao cắt bề mặt Mô gia công CNC bề mặt cuối chi tiết chai số 01 Mơ hình phác chi tiết thổi đúc số Lựa chọn Profile đường cong Lựa chọn trục quay Bề mặt hiệu chỉnh 180o Đường dẫn dụng cụ contour Lựa chọn bề mặt điều khiển Đường dẫn dụng cụ tương ứng/bề mặt lựa chọn Lựa chọn dụng cụ tham số hiệu chỉnh Cắt bề mặt Bề mặt hồn thiện mơ gia công CNC Chi tiết chai số Vẽ phác mẫu đúc thổi số Lựa chọn biên dạng đường cong Hiệu chỉnh bề mặt 180o Bề mặt hoàn chỉnh (Dòng đường dẫn cuối) Lựa chọn bề mặt Bề mặt gia cơng Bề mặt hồn chỉnh mơ CNC Chi tiết chai số.3 PET khuôn thồi uống nước 18 litre PE khuôn thồi PET khuôn thổi 105 106 106 107 107 108 108 109 109 110 110 110 111 113 113 114 114 115 115 116 117 117 118 119 119 120 120 121 121 Danh mục từ viết tắt Ký Hiệu TgΦ Tg∞ Mi fi Ý Nghĩa Đơn Vị Nhiệt độ mà bẳt đầ hóa mềm Nhiệt độ mà nhựa bằt phản ứng hóa rắn Có nghĩa trọng lượng phân tử patrọng lượng phân tử phạm vi chọn Phần nhỏ trọng lượng vật liệuđang có trọng lượng ,một chọn phân tử weight phạm vi Phần nhỏ trọng lượng vật liệuđang có Xi trọng lượng chọn molecular phạm vi trọng lượng Phần nhỏ trọng lượng củavật liệuđang có X tơi trọng lượng chọn phạm vi trọng lượng phân tử n m Phân tử gam Trung bình Số Trọng lượng Trung bình Khối lượng khố Phân tử Cânt Polydispersivity số,nó biện pháp PDI biến đổi phân tử Chiều sâu rãnh vít phần chuyển tiếp Hệ số nén (C.R.) L / D hệ số nguyên liệu / Chiều sâu rãnh vít phần đo nhiệt Chiều dài trục vít / Đường kính trục vít RC Độ cứng Rockwell C BR Độ cứng Brinell MỞ ĐẦU Xuất sứ đề tài: Hiện nay, người dân cần chai chất lượng tốt hơn, chất dẻo làm chai nước uống sản xuất tăng lên với xã hội kinh tế đất nước Ở Lào, phần chủ yếu sản xuất chai PET Viêng Chăn, có bốn nhà máy Viêng Chăn, có cơng ty Loungpabang miền bắc Lào, công ty tỉnh Savanakhet miền nam Lào Việc thực vật liệu thơ cho chai PET có công ty LingLong Viêng Chăn Việc sản xuất chai PE tăng lên với công ty nước giải khát nhà máy nước giải khát nhỏ, có 85 nhà máy hai công ty nước giải khát lớn Lao Brewery công ty Pepsis Bảy nhà máy Viêng Chăn hai nhà máy tỉnh Savannaket Sản xuất chai cung cấp tới công ty nước giải khát nhỏ Lào, không đủ Công ty nhựa chịu ảnh hưởng nhiều đến việc tăng giá vật liệu dẻo hao hụt sản xuất Em chuẩn bị vài thiết kế làm để thổi chai nước giải khát, tìm kiếm ảnh hưởng đến chất lượng chai tơi có vài thơng tin quy trình cơng nghệ chai thổi Luận văn em muốn giúp cơng ty nhựa hạ chi phí sản xuất, sinh viên mà muốn học xử lý chất dẻo biết thổi chai Phạm vi mục đích nghiên cứu: Phạm vi luận văn tập trung vào thiết kế sản xuất để thổi chai 950 cc , ảnh hưởng máy tới chất lượng chai.Với giúp đỡ Trường Đại Học Back Khoa Hà Nội Trường Đại Học Quốc Gia Lào ~ 1 ~ Thiết kế sản xuất chai nhựa thổi gồm: Nghiên cứu liệu Lào công ty nhựa Xaixana công ty nhựa khác Thông tin từ đào tạo, giảng Nghiên cứu thông tin từ Internet Chỉ chuyên gia công ty nhựa biết để thổi chai, bảo trì điều chỉnh máy, mà khó để giải thích tới sinh viên để nghiên cứu phương pháp Nhà kỹ thuật chuẩn bị nhiều thông tin để dạy người khác hiểu q trình Khơng có sách đúc thổi chất dẻo địa phương , nhập từ nước ngồi khó mua từ Lào Việc nghiên cứu giúp đỡ mơn cơng nghệ chế tạo máy Phịng TN CAD /CAM -CNC Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Những mục tiêu nghiên cứu: Những mục tiêu nghiên cứu : 1.Khảo sát tình hình thiết kế sản xuất chai thổi 2.Khảo sát tất ảnh hưởng thông số công nghệ tới chất lượng chai 3.Thông tin chất dẻo sử dụng để sản xuất chai thổi sản xuất khác 4.Thiết kế đúc thổi phát triển chất lượng tốt 5.MasterCamX sử dụng để mô cho đúc thổi tạo mã G code cho máy CNC ~ 2 ~ Hình 5.23 Bề mặt hiệu chỉnh 180o 3.Lựa chon máy dụng cụ - Lựa chọn máy (Máy phay ba trục HMC ) - Lớp bề mặt hoàn chỉnh ( Finish Flowline tool path) - Lựa chọn bề mặt - Lựa chọn bề mặt điều khiển - Đưa vào đường dẫn dụng cụ tương ứng / bề mặt lựa chọn - Lựa chọn dụng cụ tham số hiệu chỉnh - Bề mặt gia công - Mô gia cơng CNC bề mặt cuối CNC ~ 113 ~  Hình 5.24 Đường dẫn dụng cụ contour Bề mặt hoàn thiện ( Luồng đường dẫn cuối) Hình 5.25 Lựa chọn bề mặt điều khiển ~ 114 ~  Hình 5.26 Đường dẫn dụng cụ tương ứng/bề mặt lựa chọn Hình 5.27 Lựa chọn dụng cụ tham số hiệu chỉnh ~ 115 ~  Hình 5.28 Cắt bề mặt Hình 5.29 Bề mặt hồn thiện mơ gia công CNC Chi tiết chai số ~ 116 ~  5.3.3 Vẽ bề mặt mô chi tiết chai số Vẽ phác mơ hình chi tiết thổi đúc số Chúng ta sử dụngMastercam X để thiết ké vẽ theo hình 6.38 sử dụng cơng cụ vẽ (toolbar) Hình 5.30 Vẽ phác mẫu đúc thổi Bề mặt - Tạo bề mặt tròn xoay - Lựa chọn biên dạng đường cong - Lựa chọn trục quay - Hiẹu chỉnh bề mặt 180o ~ 117 ~  Hình 5.31 Lựa chọn biên dạng đường cong Hình 5.32 Hiệu chỉnh bề mặt 180o ~ 118 ~  3.Lựa chọn máy dụng cụ - Lựa chọn máy(Máy phay ba trục HMC ) - Bề mặt hồn thiện ( Dịng đường dụng cụ cuối) - Lựa chọn bề mặt - Lựa chọn bề mặt điều khiển - Đưa đường dẫn dụng cụ tương ứng / bề mặt lựa chọn - Lựa chọn dụng cụ tham số hiệu chỉnh - Bề mặt gia công - Bề mặt cuối mơ CNC Hình 5.33 Bề mặt hồn chỉnh (Dịng đường dẫn cuối) ~ 119 ~  Hình 5.34 Lựa chọn bề mặt Hình 5.35 Bề mặt gia cơng ~ 120 ~  Hình 5.36 Bề mặt hồn chỉnh mơ CNC Chi tiết chai số.3 5.4 Khuôn Nhôm làm trung tâm gia cơng Máy CNC Hình 5.37 PET khn thồi uống nước 18 litre ~ 121 ~  Hình 5.38 PE khn thồi Hình 5.39 PET khuôn thổi ~ 122 ~  5 G code cho mỏy CNC Để xuất chơng trình ta kích vào biểu tợng chữ G1 công cụ cửa sỉ Toolpath ®Ĩ nã xt hiƯn nh− sau: Chän OK th× MasterCam xt hiƯn cưa sỉ Save as cho ta ghi tên File NC Sau Save MasterCam xuất cho ta cửa sổ toàn chơng trình NC trình gia công nh hình mục phÇn khoan ~ 123 ~  ~ 124 ~  Kết luật chung Với đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng thông sô công nghệ , kết cấu khuôn đến chất lựơng sản phẩm chai nhựa PE 950 cc ’’ Mục đích : - Phân tích , tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chai thổi đề xuất biện pháp khắc phục khuyết tật đúc thổi - Kai thác sử dụng phần mềm MasterCam để thiết kế gia công khuôn đúc thổi chai nhựa PE 950 - Nghiên cứu để góp phần tìm hiểu thiết kế ảnh hưởng đến chất lượng chai rà biện pháp khắc phục Phầm mềm Mastercam liệu thông tin dươí : + Thơng tin chất dẻo + Quá trình thổi chai + Quá trình làm khuôn chai cụ thể + Phầm mềm Mastercam X Do thời gian làm đề t cịn hạn chế Tác gỉa đưa phương pháp lý thuyết mơí làm thực nghiện để đưa nhận định có tác dụng định hướng cho thực tiễn sản xuất mà chưa làm quy hoạch thực nghiệm để tìm quan hệ giưã thơng số cơng nghệ vơí chất lượng chai thổi Do trình độ tiếng việt chun mơn cịn hạn chế nên luận văn khơng tráng khỏi nhử sai sót , mong hội đồng góp ý bảo thêm hướng phát triển cuả đề taì Tiếp tục trình nâng cao “Nghiên cứu ảnh hưởng thông số công nghệ , kết cấu khuôn đến chất lựơng sản phẩm chai nhựa PE 950 cc ” ~ 125 ~  Lơì cảm ơn Traỉ qua năm rưỡi khoá học em học nhiều ích hồn thành luận văn khaó học dơứi hợp tác Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Trường Đại Học Quốc Gia Lào Những thành cơng có nhờ giúp đỡ tận tình thầy giaó Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội bạn đồng nghiệp Đặc biệt thầy hướng dẫn khaó học TS NGUYỄN HUY NINH Sự biết ơn đặc biệt tới Ơng Kidsana Vongsay, giám đốc cơng ty Bia Lào Ơng Sounthala Keomesy, giám đốc phịng kỹ thuật em, giúp đỡ tận tình cho phép em học khoa học Em xin biết ơn tới TS Sulyphan Kannitha giảm đốc trung tâm nghiên cứu sau đại học đại học kỹ thuật , Đại Học Quốc Gia Lào Xin cảm ơn bạn bè quan Đặc biệt ,xin biết lòng cảm ơn , bố, mẹ , vợ , anh chị gia đình em giúp đỡ em suốt thời gian nghiên cứu em ~ 126 ~  Tài liệu thâm khảo Trường ĐH Bách Khoa Hà nội TS Nguyễn Huy Ninh Phịng Thí nghiệm CAD/CAM-CNC E-mail: cam@mail.hut.edu.vn NHẬP MÔN THIẾT KẾ KHUÔN ( Vietnamese ) Norman C Lee Understanding Blow Molding Weitere Informationen oder Bestellungen unter http://www.hanser.de/978-3-446-41265-1 sowie im Buchhandel ( German) Trung tâm công nghệ CAD / CAM Trường Đại học giao thông vận PGS.TS Trần Vĩnh Hưng TH.S Trần Ngọc Hiến MASTERCAM Phần mềm thiết kế công nghệ CAD / CAM Điều khiền máy CNC ( Vietnamese ) 4.Mr KLAUS SCHULZ Plastic injection mould design and Manufacturing ISBN 974 – 7991 – 04-7 ( Thai ) ~ 127 ~  ... tiêu nghiên cứu: Những mục tiêu nghiên cứu : 1.Khảo sát tình hình thiết kế sản xuất chai thổi 2.Khảo sát tất ảnh hưởng thông số công nghệ tới chất lượng chai 3 .Thông tin chất dẻo sử dụng để sản. .. nhân Thiết kế khuôn thổi chai Bộ phận thứ khuôn thổi chai Bộ phận thứ hai khuôn thổi chai Bộ phận thứ ba khuôn thổi chai Khuôn thổi chai Phần chai Bản vẽ mẫu phần khuôn thổi số Công cụi để tạo... phí sản xuất, sinh viên mà muốn học xử lý chất dẻo biết thổi chai Phạm vi mục đích nghiên cứu: Phạm vi luận văn tập trung vào thiết kế sản xuất để thổi chai 950 cc , ảnh hưởng máy tới chất lượng