Thiết kế và gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo

LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo LỜI CAM ĐOAN Chúng xin cam đoan đồ án tốt nghiệp riêng Các số liệu, kết nêu đồ án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Chúng xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn thơng tin trích dẫn đồ án rõ nguồn gốc Sinh viên thực Võ Xuân Phước -1311030166 i LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo LỜI CẢM ƠN Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô khoa Cơ - Điện - Điện tử đặc biệt K.S Phan Bảo Trung hướng dẫn truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian qua Do kiến thức chúng em hạn chế nhiều bỡ ngỡ nên khó tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp quý báu quý Thầy Cô bạn học lớp để kiến thức chúng em lĩnh vực hồn thiện Sau cùng, chúng em xin kính chúc quý Thầy Cô khoa Cơ - Điện Điện tử thật dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau Trân trọng ii LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo LỜI MỞ ĐẦU Nước ta đang đà cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước để tiến đến đưa Việt Nam trở thành nước văn minh đại Quá trình cơng nghiệp hóa – đại hóa ngày cao địi hỏi phải có đội ngũ kỹ thuật phải đào tạo tương đối rộng, đồng thời biết vận dụng kỹ thuật vào để giải vấn đề sản xuất Ngày với ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE giải nhiều vấn đề mà công nghệ khuôn mẫu truyền thống chưa giải được, làm cho nghành nhựa trở nên phát triển, nhiều sản phẩm trước làm thép gỗ thay sản phẩm nhựa, suất cao giá thành sản phẩm giảm xuống, chất lượng đảm bảo yêu cầu đề ra,đa dạng mẫu mã Với lợi ích trội việc nghiên cứu cơng nghệ CAD/CAM/CAE vơ cần thiết q trình sản xuất Với mong muốn có kiến thức ngành công nghiệp quan trọng trường trực tiếp tham gia sản xuất, em tiến hành tìm hiểu thực đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế, kiểm nghiệm chế tạo khuôn mẫu cho chi tiết móc áo“ Đây lần đầu thực tồn cơng việc với vai trị người kỹ sư thiết kế nên tránh khỏi sai sót, em mong bảo, góp ý thầy bạn để hoàn thiện kiến thức tạo tiền đề cho cơng việc sau em Để có kết ngày hôm nay, em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, bảo nhiệt tình thầy cô khoa Cơ-Điện Tử Đặc biệt hướng dẫn tận tâm giảng viên hướng dẫn: KS Phan Bảo Trung Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Sinh viên thực Võ Xuân Phước -1311030166 iii LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii LỜI MỞ ĐẦU iii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Tình hình phát triển cơng nghệ khn mẫu Việt Nam giới 1.3 Ứng dụng công nghệ CAD/CAM-CNC gia công khuôn mẫu 1.3.1 Định nghĩa CAD/CAM-CNC: 1.3.2 Ưu điểm quy trình có CAD/CAM: 1.3.3 Máy công cụ CNC: 1.4 Ứng dụng phần mềm PTC Creo Parametric 2.0 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Các thành phần khuôn ép nhựa 2.2 Một số loại khuôn 2.2 Vật liệu làm khuôn 11 2.3 Vật liệu chất dẻo (nhựa) 12 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KHUÔN CHI TIẾC MÓC ÁO 14 3.1 Giới thiệu phần mềm PTC Creo Parametric 2.0 14 3.2 Thiết kế mẫu chi tiết 15 3.2.1 Bản vẽ chi tiết: 15 3.2.2 Bản vẽ 3D chi tiết: 17 3.3 Tách khuôn 18 3.3.1 Khn móc áo 18 3.4 Thiết kế kết cấu khuôn 26 3.4.1 Bộ khuôn móc áo 26 3.4.1 Bộ khuôn móc treo 34 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG KHN 41 4.1 Khn dương 42 4.2 Khuôn âm 48 CHƯƠNG 5: QUÁ TRÌNH ÉP SẢN PHẨM 55 5.1 Quá trình ép 55 5.2 Đánh giá – Kiểm tra sản phẩm 56 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57 LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo 6.1 Kết đạt 57 6.2 Hướng phát triển đề tài 57 6.3 Kết luận 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết đề tài Với phát triển vượt bậc nghành công nghiệp nhựa Các loại chai nhựa đa dạng mẫu mã chất lượng sủ dụng rộng rãi nghành giải khát, thực phẩm, y tế…và theo phát triển nghành khn mẫu (khuôn thổi) Ngành nhựa Việt Nam ngành công nghiệp non trẻ, nhiên có tốc độ tăng trưởng ấn tượng, đạt mức 16-18%/năm giai đoạn 2010-2015 Nhu cầu tiêu thụ nhựa gia tăng, số tiêu thụ chất dẻo bình quân đầu người Việt Nam năm 2015 vượt mức trung bình giới Theo số liệu từ Hiệp hội Nhựa Việt Nam (VPA) ước tính FPTS, giá trị ngành Nhựa Việt Nam năm 2015 đạt tỷ USD Các sản phẩm nhựa Việt Nam chia làm nhóm chính: nhựa bao bì, nhựa gia dụng, nhựa vật liệu xây dựng nhựa kỹ thuật Nhựa công nghệ cao 0.8 tỷ USD Khác 0.5 tỷ USD Nhựa gia dụng 2.9 tỷ USD Nhựa xây dựng 1.3 tỷ USD Nhựa bao bì 3.5 tỷ USD Hình 1.1: Cơ cấu ngành Nhựa Việt Nam theo doanh thu 2015 Nguồn: VPA, FPTS Research LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo Ngành bao bì nhựa phân loại thành:  Bao bì mềm, phục vụ chủ yếu cho ngành thực phẩm,  Chai lọ nhựa đóng hộp phục vụ chủ yếu cho lĩnh vực nước giải khát,  Bao bì cứng Từ số liệu thống kê thực tế hàng ngày cho ta thấy, chai nhựa ngày phổ biến trở thành phần thiếu sống ngày người Với phát triển khoa học-kỹ thuật cơng nghệ sản xuất chai nhựa khuôn thổi sử dụng phổ biến Chính mà ngành thiết kế, gia công khuôn thổi ngành mang lại nhiều lợi ích có triển vọng tương lai Nắm bắt lợi trên, nhóm chúng em định chọn đề tài “Thiết kế chế tạo khuôn thổi chai HD 390ml ” làm hướng cho đồ án tốt nghiệp 1.2 Tình hình phát triển công nghệ khuôn mẫu Việt Nam giới Việt Nam có 383 cơng ty hoạt động sản xuất khuôn mẫu, hầu hết công ty nhỏ vừa với 90% cơng ty có 50 lao động Các công ty khuôn mẫu Việt Nam chủ yếu tập trung Hà nội, TP Hồ Chí Minh (bao gồm Đồng Nai, Bình Dương) Đây hai trung tâm kinh tế lớn, tập trung nhiều doanh nghiệp khách hàng ngành khuôn mẫu nhựa, bao bì, khí Riêng TP HCM tập trung 40% số doanh nghiệp khuôn mẫu nước Tuy thị trường khuôn mẫu Việt Nam sôi động phát triển xét nhân lực thiết kế máy móc sản xuất cịn có nhiều hạn chế Hầu hết cơng ty vừa nhỏ đầu tư sở máy móc sản xuất hàng nhập qua sử dụng từ Nhật Bản, Trung Quốc, Đài loan, Hàn Quốc Nhưng khơng mà ngăn phát triển công nghệ khuôn mẫu Việt Nam Các doanh nghiệp khuôn mẫu lớn, tự trang bị nhiều vật tư, thiết bị máy móc mới, đại, nhập từ nước ngồi Có đủ khả nhân vật lực để đáp ứng cho thị trường khn mẫu cao cấp ngồi nước LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Bắc Việt HTM P FC Hịa Lạc Duy Khanh Kim khí Thăng Long Duy Tân Lập Phúc Cát Thái Minh Đạt Phú Vinh Hình 1.2: Một số doanh nghiệp hàng đầu ngành sản xuất khuôn mẫu Việt Nam Trong số doanh nghiệp Việt Nam, có tới 50% doanh nghiệp tập trung đáp ứng nhu cầu thị trường nước với yêu cầu công nghệ sản phẩm đầu thấp LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo Bảng 1.1: Giá trị nhập máy móc, thiết bị sản phẩm khuôn mẫu giai đoạn 2011- 2015 Năm 2011 2012 2013 2014 Tổng nhập máy móc, thiết bị 13.6 13.8 15.3 17.576 2015 (ước tính) 26,282 Nhập khuôn mẫu Tỷ lệ 0.15 1.08% 0.19 1.38% 0.32 2.12% 0.63 3.58% 0.75 2.85% Trong đó, doanh nghiệp cịn lại liên tục nâng cấp, đầu tư cơng nghệ tiên tiến máy gia công hệ mới, phần mềm thiết kế, mô nhằm rút ngắn thời gian nâng cao chất lượng sản phẩm, với mục tiêu tham gia vào chuỗi giá trị ngành khác nhau, thiết bị điện tử, ô tô,… trở thành đối tác tập đoàn quốc tế Việt Nam Samsung, Huyndai, Toyota, Canon, v.v… Quốc gia/ Vùng Philippines Indonesia Malaysia Singapore Thailand Vietnam Taiwan China Japan Korea ASEAN Số lượng doanh nghiệp 170 280 410 1,200 1,110 744 3,500 30,000 6,700 1,338 3,914 Thị trường (triệu USD) 50 333 900 1,450 1,930 1,100 3,310 31,400 8,600 5,120 5,763 Hình 1.3: Quy mơ thị trường khn mẫu Việt nam so với nước (Nguồn: Cục Ứng dụng phát triển công nghệ tổng hợp, 2015) So sánh với thị trường khuôn mẫu số quốc gia khu vực châu Á, thấy thị trường khuôn mẫu Việt Nam tương đối lớn khu LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 4.4: Phay thơ cạnh Hình 4.5: Phay tinh cạnh  Nguyên công 3: phay phá tinh rảnh phân khuôn -Phay phá: +Chọn dao phay ngón hợp kim có D2, số lưỡi cắt +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút +Lượng ăn: t=0,05 mm +Tốc độ trục chính: S= 3000 vịng/phút +Lượng dư: mm -Phay tinh: + Chọn dao phay cầu hợp kim có C2 +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút +Lượng ăn: t=0,05 mm 44 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo +Tốc độ trục chính: S= 3000 vịng/phút Hình 4.6: Phay phá rãnh Hình 4.7: Phay tinh rãnh  Nguyên công 4: phay bán tinh tinh bề mặt phân khuôn -Phay bán tinh: +Chọn dao phay ngón hợp kim có D6, số lưỡi cắt +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút +Lượng ăn: t=0,1 mm +Tốc độ trục chính: S= 2500 vịng/phút +Lượng dư: 0,05 mm -Phay tinh: + Chọn dao phay ngón hợp kim có D3, số lưỡi cắt +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút +Lượng ăn: t=0,05 mm 45 LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo +Tốc độ trục chính:4000vịng/phút Hình 4.8: Phay bán tinh bề mặt phân khn Hình 4.9: Phay tinh bề mặt phân khn  Nguyên công 5: khoan tâm lỗ ty +Chọn mũi khoan D2 +Tốc độ cắt: F=30 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 500 vịng/phút +Chiều sâu khoan: 1,5 mm 46 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 4.10: Khoan tâm lỗ ty  Nguyên công 6: khoan lỗ ty 4mm +Chọn mũi khoan D4 +Tốc độ cắt: F=30 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 600 vịng/phút +Chiều sâu khoan: 65 mm Hình 4.11: Khoan lỗ ty mm  Nguyên công 7: khoan lỗ ty hồi +Chọn mũi khoan D6 +Tốc độ cắt: F=40 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 500 vịng/phút 47 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo +Chiều sâu khoan: 65 mm Hình 4.12: Khoan lỗ ty mm  Nguyên công : khoan đường nước -Khoan tâm: +Chọn mũi khoan D4 +Tốc độ cắt: F=30 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 600 vòng/phút +Chiều sâu khoan: mm -Khoan xuyên: Chọn mũi khoan D8 +Tốc độ cắt: F=45 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 600 vịng/phút +Chiều sâu khoan: 250 mm 4.2 Khuôn âm  Nguyên công 1: phay thô phay tinh mặt đầu -Phay thô: +Chọn dao phay mặt đầu có D63R6, số lưỡi cắt Z=6 +Tốc độ cắt: F=800 mm/phút +Lượng ăn: t=0,5 mm +Tốc độ trục chính: S=1200 vịng/phút +Lượng dư: 0,1 mm -Phay tinh: +Chọn dao phay mặt đầu có D63R6, số lưỡi cắt Z=6 +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút 48 LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo +Lượng ăn: t=0,1 mm +Tốc độ trục chính:1500 vịng/phút Hình 4.13: Phay thô tinh mặt  Nguyên công 2: phay thô phay tinh cạnh -Phay thô: +Chọn dao phay ngón thép gió có D20, số lưỡi cắt +Tốc độ cắt: F=30 mm/phút +Lượng ăn: t=30 mm +Tốc độ trục chính: S=400 vịng/phút +Lượng dư: 0,1 mm -Phay tinh: + Chọn dao phay ngón hợp kim có D12, số lưỡi cắt +Tốc độ cắt: F=60 mm/phút +Lượng ăn: t=30 mm +Tốc độ trục chính:600 vịng/phút 49 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 4.14: Phay thơ tinh cạnh  Nguyên công 3: phay phá tinh rãnh phân khn -Phay phá: +Chọn dao phay ngón hợp kim có D2, số lưỡi cắt +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút +Lượng ăn: t=0,05 mm +Tốc độ trục chính: S= 3000 vòng/phút +Lượng dư: mm -Phay tinh: + Chọn dao phay cầu hợp kim có C2 +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút +Lượng ăn: t=0,05 mm +Tốc độ trục chính: S= 3000 vịng/phút Hình 4.15: Phay phá rãnh 50 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 4.16: Phay tinh rãnh  Ngun công 4: phay bán tinh tinh bề mặt phân khn -Phay bán tinh: +Chọn dao phay ngón hợp kim có D6, số lưỡi cắt +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút +Lượng ăn: t=0,1 mm +Tốc độ trục chính: S= 2500 vòng/phút +Lượng dư: 0,05 mm -Phay tinh: + Chọn dao phay ngón hợp kim có D3, số lưỡi cắt +Tốc độ cắt: F=1000 mm/phút +Lượng ăn: t=0,05 mm +Tốc độ trục chính:4000vịng/phút Hình 4.17: Phay bán tinh bề mặt phân khuôn 51 LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 4.14: Phay tinh bề mặt phân khn(1) Hình 4.15: Phay tinh bề mặt phân khuôn(2)  Nguyên công 5: Khoan đường keo -Khoan tâm: +Chọn mũi khoan D4 +Tốc độ cắt: F=30 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 600 vịng/phút +Chiều sâu khoan: mm -Khoan xuyên: Chọn mũi khoan D6 52 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo +Tốc độ cắt: F=35 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 600 vịng/phút +Chiều sâu khoan: 65 mm Hình 4.16: Khoan tâm Hình 4.17: Khoan đường keo  Nguyên công : khoan đường nước -Khoan tâm: +Chọn mũi khoan D4 +Tốc độ cắt: F=30 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 600 vịng/phút 53 LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo +Chiều sâu khoan: mm -Khoan xuyên: Chọn mũi khoan D8 +Tốc độ cắt: F=45 mm/phút +Tốc độ trục chính: S= 600 vịng/phút +Chiều sâu khoan: 250 mm 54 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo CHƯƠNG 5: Q TRÌNH ÉP SẢN PHẨM 5.1 Quá trình ép Hình 5.1: Máy ép nhựa cơng ty Hình 5.2: Khn gá hồn chỉnh máy 55 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 5.3: Sản phẩm vừa rời khuôn 5.2 Đánh giá – Kiểm tra sản phẩm - Sản phầm ép hồn chỉnh, khơng bị vết nứt hay bọt khí - Sản phẩm khơng bị ba vớ hay cong vênh - Bề mặt sản phầm đẹp, không bị trầy xướt 56 LVTN: Thiết kế gia công khn ép nhựa chi tiết móc áo CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết đạt - Sau thời gian tìm hiểu làm việc với hướng dẫn nhiệt tình từ Thầy hướng dẫn Phan Bảo Trung phía Cơng ty TNHH Sản Xuất Thương Mại Cơ Khí Khn Mẫu PHÚ GIA HÂN Em học nhiều kinh nghiệm từ sách kinh nghiệm thực tế làm việc từ người giàu kinh nghiệm nghành khuôn mẫu - Nắm bắt quy trình tạo khn mẫu từ khâu thiết kế sản phẩm, tối ưu hóa sản phẩm, tạo khn sau lập trình gia cơng sản phẩm thực tế - Học hỏi rút thêm nhiều kiến thức làm việc thực tế máy CNC - Tạo khả xử lí khó khăn công việc xếp công việc phù hợp để bắt kịp tiến độ đề tài - Mục tiêu đề tài ứng dụng lý thuyết thiết kế gia công khuôn ép-thổi nhựa vào trình sản xuất Trong trình thực đề tài số vấn đề giải sau: • Thiết kế bóc tách khn • Tìm hiểu q trình tối ưu hối từ khâu thiết kế sản phẩm tốt • Lập trình gia cơng khn • Trực tiếp gá đặt, vân hành máy CNC 6.2 Hướng phát triển đề tài - Một số ý tưởng để hoàn thiện phát triển đề tài: • Ứng dụng phương pháp hot runner, giup tăn sản lượng • Tìm kiếm vật liệu phù hợp sản lượng sản phẩm lớn • Lựa chọn vật liệu ngồi PP thơng dụng • Thay đổi hoa văn mẫu mã khác tạo độc đáo 6.3 Kết luận - Hoàn thiện khuôn ép nhựa, tự thực từ khâu: thiết kế, gia cơng, lắp ráp - Sản phẩm có hình dạng kích thước giống với thiết kế, khơng bị khuyết tật - Điều chỉnh hợp lí vật liệu để vừa đảm bảo tính cơng nghệ vừa đảm bảo tính kinh tế 57 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hoàng Khương, Sử dụng PRO/ENGINEER hiệu - Nhà Xuất Bản Giao Thông Vận Tải [2] TS Phạm Sơn Minh - ThS Trần Minh Thế Uyên - Giáo trình Mơ quy trình phun ép nhựa Nhà Xuất Bản Đại Học quốc gia TP Hồ Chí Minh [3] Tài liệu theo nguồn web “nhựa kỹ thuật.com” [4] Sách Lập Trình CNC nguồn Hutech 58 ... LVTN: Thiết kế gia cơng khn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 3.3: Bản vẽ chi tiết móc gài Hình 3.4: Bản vẽ chi tiết nút gài 16 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo 3.2.2 Bản vẽ 3D chi. .. 22 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 3.19 Tách khn hồn chỉnh 3.3.2 Khn móc treo Hình 3.20: Lắp chi tiết 23 LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 3.21:... LVTN: Thiết kế gia công khuôn ép nhựa chi tiết móc áo Hình 3.1: Cấu trúc giao diện PTC Creo Parametric 2.0 3.2 Thiết kế mẫu chi tiết 3.2.1 Bản vẽ chi tiết: Hình 3.2: Bản vẽ chi tiết móc áo 15