Thiết kế, chế tạo khuôn ép phun nhựa chi tiết mặt ga lăng xe tải.PDF

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -* PHẠM ĐÌNH LÀNH C C R L T THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP PHUN NHỰA CHI TIẾT MẶT GA LĂNG XE TẢI DU Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Mã số: 85.20.103 TĨM TẮC LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2020 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Cung C C Phản biện 1: TS Tào Quang Bảng R L T Phản biện 2: TS Bùi Hệ Thống DU Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ kỹ thuật họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 08 tháng 07 năm 2020 Có thể tìm hiểu luận văn tại:  Trung tâm Học liệu truyền thông - Trường ĐH Bách khoa Đại học Đà Nẵng  Thư viện Khoa Cơ khí, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN MỞ ĐẦU I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI - Nền công nghiệp nước ta thời gian qua có phát triển mạnh mẽ, đóng góp nhiều cho phát triển đất nước Tuy nhiên thị trường sản phẩm nói chung đặc biệt sản phẩm khí, nhựa ngành tơ nước ta ngày đòi hỏi yêu cầu cao chất lượng, độ xác gia cơng, mức độ tự động hóa sản xuất, yêu cầu mẫu mã sản phẩm phải thay đổi thường xuyên, C C linh hoạt - Nhu cầu thiết kế phát triển sản phẩm mới, chép mẫu thiết kế lại R L T từ sản phẩm có nhu cầu sản xuất, chế tạo khn có độ xác độ phức tạp cao lớn Để đáp ứng DU yêu cầu trên, ta phải nghiên cứu phát triển, áp dụng công nghệ vào sản xuất bật số cơng nghệ CAD/CAM/CNC công nghệ thiết kế ngược - Hiện dòng xe tải Kia New Fronter THACO sản xuất với hầu hết linh kiện nhập từ Hàn Quốc với giá thành cao không chủ động sản xuất Vì để giảm giá thành, chủ động sản xuất, THACO hướng đến mục tiêu tăng tỉ lệ nội địa hóa nâng cao khả cạnh tranh với thị trường ô tô nước Nhờ phát triển công nghệ vấn đề cấp thiết em chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo khuôn ép phun nhựa chi tiết mặt ga lăng xe tải” II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Ứng dụng công nghệ thiết kế ngược để tái tạo chi tiết mặt ga-lăng xe tải - Thiết kế khuôn ép phun nhựa cho chi tết mặt ga-lăng xe tải (K200/K250); mơ q trình ép phun nhựa sử dụng phần mềm Moldflow - Gia công khuôn ép phun, thử nghiệm ép phun chi tiết mặt ga-lăng xe tải (K200/K250); xác định thông số công nghệ ép phun tối ưu nhằm tránh khuyết tật cho sản phẩm III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu: C C - Chi tiết mặt ga-lăng xe tải (K200/K250) - Công nghệ thiết kế ngược R L T - Phương pháp thiết kế khuôn - Phần mềm Moldflow DU Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu khuôn ép phun nhựa mặt ga lăng cho xe tải K200/K250 IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, mô - Phương pháp, kỹ thuật thiết kế ngược - Công nghệ CAD/ CAM/ CNC - Phương pháp thực nghiệm: Theo dõi q trình gia cơng lắp ráp thực tế - Từ kết theo dõi q trình sản xuất khn thực tế, ta so sánh với kết lý thuyết, mơ phỏng, từ đưa thơng số tối ưu trình sản xuất sau V Ý NGHĨA THỰC TIỄN - Ứng dụng công nghệ thiết kế ngược giúp Công ty chủ động việc thiết kế sản phẩm ngành ô tô tăng tỉ lệ nội địa hóa linh kiện tơ - Ứng dụng cơng nghệ CAE phân tích kỹ thuật khn ép phun nhựa để giúp Công ty chủ động việc thiết kế khuôn, đồng thời tối ưu thông số ép phun nhằm giảm thiểu khuyết tật nâng cao chất lượng sản phẩm VI DỰ KIẾN KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC C C - Ứng dụng công nghệ thiết kế ngược tái tạo xây dựng vẽ chế tạo cho sản phẩm chi tiết mặt ga lăng xe tải R L T - Ứng dụng phần mềm Moldflow để mơ q trình ép phun nhựa, xác định thơng số kỹ thuật hợp lý q trình phun ép nhựa DU - Thiết kế, chế tạo khn nhựa hồn thiện cho chi tiết mặt ga-lăng xe tải (K200/K250) - Thực nghiệm ép phun nhựa để tạo sản phẩm chi tiết mặt ga-lăng xe tải (K200/K250) VII DÀN Ý NỘI DUNG CHÍNH: Chương 1: TỔNG QUAN Chương 2: THIẾT KẾ CHI TIẾT BẰNG CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC Chương 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHN Chương 4: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM KHUÔN KẾT LUẬN VÀ TRIỂN VỌNG CỦA ĐỀ TÀI CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Các sản phẩm nhựa điển hình ngành cơng nghiệp ô tô 1.1.1 Mặt ga lăng: Mặt ga lăng chế tạo gồm hệ thống lưới cho phép không khí vào Mặt khác, hệ thống lưới cịn chức bảo vệ tản nhiệt động 1.1.2 Bảng điều khiển cửa (Door Panel) Là chi tiết nội thất xe, bảng điều khiển C C tích hợp nhiều thiết bị cơng nghệ giúp người điều khiển hành khách thuận tiện trình vận hành xe tính đóng, R L T mở, khóa cửa; hệ thống lạnh sưởi… 1.1.3 Bảng tín hiệu (Instrument Panel) DU Nằm phía trước người lái xe, nơi lắp đặt thiết bị điều khiển, hiển thị thơng số q trình vận hành xe 1.1.4 Nội thất xe (Car Interior Parts) Các yếu tố ảnh hưởng đến nội thất xe độ thoải mái, sang trọng, thẩm mỹ, độ bền, cách bố trí phù hợp, mức độ tiếng ổn có ảnh hưởng định đến lựa chọn người tiêu dùng Các phận nội thất nhựa đáp ứng tất khía cạnh này, ngồi cịn thể số tính ưu việt hiệu 1.1.5 Cản trước sau (Front and Rear Bumper) Cản xe cấu trúc gắn kết hợp với phần trước sau xe với mục đích hấp thụ va chạm nhỏ, điều giúp bảo vệ hành khách xe, đồng thời giảm thiểu chi phí sửa chữa xe gặp cố khơng mong muốn 1.2 Tổng quan công nghệ thiết kế ngược 1.2.1 Định nghĩa thiết kế ngược Thiết kế ngược q trình thiết kế lại mẫu - mơ hình vật lý cho trước thơng qua số hóa bề mặt thiết bị đo tọa độ, xây dựng mơ hình thiết kế từ liệu số hóa 1.2.2 Ưu điểm thiết kế ngược sản xuất Cho phép thiết kế nhanh xác mẫu thiết kế có độ phức tạp hình học cao vật mẫu dạng bề mặt tự do, biên tự C C Phương pháp có ưu điểm mẫu thiết kế dạng bề mặt có quy luật tạo hình không xác định thông số thiết kế R L T 1.2.3 Quy trình thiết kế ngược DU Hình 1.1: So sánh quy trình thiết kế thuận thiết kế ngược 1.2.4 Ứng dụng Ứng dụng nhiều lĩnh vực như: xây dựng, thời trang, giáo dục đào tạo, y học, sản xuất sản phẩm công nghệ cao,… 1.3 Tổng quan khuôn ép phun nhựa 1.3.1 Khái niệm khuôn Khuôn ép phun nhựa hệ thống đồng cấu thành từ nhiều linh kiện nhằm mục đích tạo hình cho nhựa nóng chảy thành sản phẩm mong muốn sau đông cứng C C 1.3.2 Phân loại khuôn ép phun nhựa Khuôn ép phun nhựa phân loại sau: theo số tầng R L T lịng khn, theo loại kênh dẫn, theo cách bố trí kênh dẫn, theo số màu nhựa tạo sản phẩm DU 1.3.3 Kết cấu chung khn Ngồi khn di động khn cố định khn cịn có nhiều phận khác Các phận lắp ghép với tạo thành hệ thống khuôn, bao gồm: hệ thống dẫn hướng định vị, hệ thống dẫn nhựa vào lịng khn, hệ thống đẩy sản phẩm, hệ thống lõi mặt bên, hệ thống khí, hệ thống làm nguội 1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.4.1 Tình hình nghiên cứu Trên giới nói chung, cơng nghệ chế tạo khn mẫu nghiên cứu thiết kế gần hoàn chỉnh Trong công nghiệp ô tô ứng dụng loại khuôn để chế tạo chi tiết nội ngoại thất ô tô Đặc biệt, ngành công nghiệp chế tạo khuôn mẫu đại, công nghệ CAD/CAM/CNC ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang sản xuất công nghệ 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 cơng ty liên doanh nước ngồi Với sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh, điều hồ, tơ, xe máy, …) hầu C C hết phải nhập bán thành phẩm nhập khuôn từ nước vào sản xuất R L T Mặt khác, điều kiện để phát triển công nghiệp sản xuất khuôn mẫu sản lượng sản phẩm phải đủ lớn Hiện DU nay, đa số doanh nghiệp sản xuất lắp ráp tơ Việt Nam có sản lượng thấp, đặc biệt xe tải Với mục tiêu đến năm 2017, Thaco sản xuất vượt mốc 100.000 xe/năm, có 50% xe tải, vấn đề sản xuất khuôn mẫu để nội địa hóa dịng xe tải Thaco khả thi so với doanh nghiệp sản xuất lắp ráp ô tơ khác Việt Nam Chính vậy, nhiệm vụ cấp thiết cần phải thực nghiên cứu thiết kế, chế tạo chi tiết mặt ga lăng xe tải, nhằm đáp ứng yêu cầu sau: - Chủ động sản xuất - Nâng cao tỷ lệ nội địa hóa, giảm nhập giá thành sản phẩm - Mở rộng thị trường tiêu thụ nước, thúc đẩy công nghiệp hỗ trợ ô tô phát triển Nâng cao lực, làm chủ công nghệ thiết kế, chế tạo khuôn ép phun nhựa 1.4.2 Các cơng trình nghiên cứu liên quan - Hiện có nhiều cơng trình nghiên cứu chất lượng sản phẩm nhựa như: Dương thị Vân Anh [1], YANG Junkai, XU Yun-jie [9], D.E Dimla, M Camilotto, F Miani [10] Tuy nhiên, nghiên cứu nước vấn đề cịn ỏi Xuất phát từ thực tế trên, nên chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo khuôn ép phun nhựa chi tiết mặt ga lăng xe tải” Với mục tiêu ứng dụng công nghệ thiết kế ngược để tái tạo chi tiết, sau thiết kế khuôn ép phun nhựa cho chi tiết mơ q trình ép phun nhựa sử dụng phần mềm moldflow, gia công khuôn ép phun, thử nghiệm ép phun để xác định thông số công nghệ ép phun tối ưu nhằm tránh khuyết tật cho sản phẩm CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHI TIẾT BẰNG CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ NGƯỢC 2.1 Phân tích xây dựng quy trình thiết kế sản phẩm 2.1.1 Đặc điểm, thông số kỹ thuật mặt ga lăng xe tải Kia (K200/K250) 2.1.1.1 Đặc điểm chi tiết C C R L T DU Chi tiết có kích thước lớn, hình dạng phức tạp, có khả chịu va đập, chịu nhiệt mài mịn độ bóng bề mặt cao 2.1.1.2 Thơng số kỹ thuật 10 2.1.3 Quy trình thiết kế sản phẩm Thiết kế chi tiết mặt ga lăng xe tải Kia New Frontier cơng nghệ thiết kế ngược theo quy trình sau: C C R L T Hình 2.1: Quy trình thiết kế chi tiết mặt ga lăng xe tải DU Tái tạo chi tiết công nghệ thiết kế ngược 2.2 2.2.1 Chuẩn bị sản phẩm thiết bị đo - Sản phẩm đề tài chi tiết mặt ga lăng xe tải (K200/K250) - Tại Thaco sử dụng máy Máy Pro CMM 3500 tích hợp đầu ScanTRAK để lấy mẫu sản phẩm với độ xác lên đến 20µm 2.2.2 Giai đoạn lấy mẫu số hóa bề mặt - Bước 1: chuẩn bị hệ thống quét - Bước 2: phủ nhẹ lên bề mặt chi tiết lớp sơn màu trắng, dán lên bề mặt tạo tiết điểm tham chiếu, đặt chi tiết lên bàn quét 2.2.3 - Bước 3: Quét mẫu Giai đoạn xử lý liệu số hóa Bước 1: Xử lý liệu Bước 2: Phân mãng vùng liệu 11 - Bước 3: Xây dựng mô hình CAD 2.3 Thiết lập vẽ chi tiết Sau thiết kế hoàn thiện 3D cho sản phẩm, từ sản phẩm 3D ta xuất vẽ chi tiết để có kích thước kiểm tra sau chế tạo khuôn 2.3.1 Mặt ga lăng xe tải chi tiết Bản vẽ 2D chi tiết 2.3.2 Mặt ga lăng xe tải chi tiết Bản vẽ 2D chi tiết  Kết luận: chương hoàn thành số cơng việc sau: - Phân tích đặc điểm kỹ thuật chi tiết mặt ga lăng xe tải - Phân tích lựa chọn phương pháp tái tạo lại chi tiết mặt ga lăng xe tải - Xây dựng quy trình thiết kế chi tiết cơng nghệ thiết kế ngược - Hoàn thành việc thiết kế lại mơ hình CAD cho chi tiết mặt ga lăng xe tải từ sản phẩm có sẵn - Thiết lập vẽ 2D cho hai chi tiết mặt ga lăng xe tải  Ý nghĩa: từ quy trình thiết kế chi tiết công nghệ thiết kế ngược, công ty chủ động việc thiết kế lại sản phẩm có sẵn với độ xác cao, giảm chi phí chuyển giao vẽ từ nhà cung cấp bên ngồi tăng tỉ lệ nội địa hóa cho dòng xe C C DU R L T 12 CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHN 3.1 Tính tốn thiết kế khuôn mặt ga lăng xe tải (K200/K250) Chi tiết mặt ga lăng xe tải có kích thước lớn, hình dạng phức tạp, độ bền, độ bóng bề mặt cao độ cong vênh thấp Để chế tạo sản phẩm công nghệ ép phun đạt chất lượng tốt, việc chế tạo khn ép phun cho sản phẩm cần đạt yêu cầu kỹ thuật sau: Đảm bảo độ xác kích thước, hình dáng, biên dạng sản phẩm Đảm bảo độ bóng cần thiết cho bề mặt lịng khn lõi để đảm bảo độ bóng sản phẩm Đảm bảo độ xác vị trí tương quan hai khuôn Đảm bảo lấy sản phẩm khỏi khuôn cách dễ dàng Vật liệu chế tạo khn phải có tính chống mịn cao dễ gia công Khuôn phải đảm bảo độ cứng vững làm việc, tất phận khn khơng biến dạng hay lệch khỏi vị trí cần thiết chịu lực ép lớn Khn phải có hệ thống làm lạnh bao quanh lịng khn cho lịng khn phải có nhiệt độ ổn định để vật liệu dễ điền đầy vào lịng khn định hình nhanh chóng lịng khn từ rút ngắn chu kỳ ép tăng suất Khn phải có kết cấu hợp lý không phức tạp cho phù hợp với khả cơng nghệ có 3.1.1 Tính tốn thiết kế khn dựa số liệu ban đầu 3.1.1.1 Tính tốn khối lượng sản phẩm Khối lượng sản phẩm: C C DU R L T 13 - Chi tiết 1: M1 = V1 Tỷ trọng = 403 0,95 = 382,85 (g) - Chi tiết 2: M2 = V2 Tỷ trọng = 410 0,95 = 389,5 (g) Tổng khối lượng chi tiết bố trí khn: M = M1 + M2 = 772,35 (g) 3.1.1.2 Tính tốn hệ thống làm mát Để tính tốn hệ thống làm mát ta phải giải toán trao đổi nhiệt độ sản phẩm truyền qua khuôn nhiệt làm lạnh từ nước 3.1.1.3 Tính tốn lực kẹp khn Cơ sở ban đầu đề chọn máy ép phun cho phù hợp với khn ta phải tính tốn lực kẹp khn: Pd A 250 2012 F = 1000 1,2 = 1000 1,2 = 603,6 (tấn) Trong đó: F(tấn): Là lực kẹp khuôn Pd = 250 (kg/cm2): Áp suất vật liệu PP [3, Tr255] A = 2012 (cm2): Diện tích mặt sản phẩm Với lực kẹp 603,6 ta chọn máy ép phun 850 3.1.2 Thiết kế kết cấu khuôn Do sản phẩm phức tạp, gồm nhiều vị trí có vấu chặn, lỗ nhiều thành vách đòi hỏi phải thiết kế kết cấu hợp lý để dễ dàng gia cơng lắp ráp khuôn Các bước thiết kế khuôn theo trình tự sau: 3.1.2.1 Bố trí lịng khn 3.1.2.2 Nhập hệ số co rút cho sản phẩm 3.1.2.3 Thiết kế mặt phân khuôn 3.1.2.4 Xây dựng kết cấu khuôn (moldbase) 3.1.2.5 Thiết kế hệ thống vấu chặn (Slide) 3.1.2.6 Xác định kích thước khn 3.1.2.7 Thiết kế hệ thống đẩy sản phẩm C C DU R L T 14 3.1.2.8 Thiết kế hệ thống kênh dẫn 3.1.2.9 Thiết kế hệ thống làm mát Cấu trúc khn có thành phần sau: - Khn có lịng khn - Có hệ thống kênh dẫn nóng (hot runner) - 24 slide để tạo vấu lắp ghép xung quanh sản phẩm - slide để undercut bên sản phẩm - Kích thước khuôn: (1400 x 1000 x 779) mm C C R L T DU Hình 3.1: Mơ hình 3D khn 3.1.3 Kiểm nghiệm sức bền khn 3.1.3.1 Bài tốn kiểm tra sức bền khn Hình 3.2: Sơ đồ chịu lực toán 3.1.3.2 Thiết lập toán phần tử hữu hạn Các thơng số tính tốn: - Áp lực phun: 5500 (N/cm2) = 55.106 (N/m2) - Lực kẹp khuôn Fk: 650 (tấn) = 650.104 (N) - Vật liệu: Thép tiêu chuẩn P20 với thông số: + Mô đun đàn hồi dọc (Young Modulus): 2.1011 (N/m2) 15 + + + + + Hệ số biến dạng ngang (Poisson Ratio): 0,3 Tỷ khối (Density): 7860 (kg/m3) Sức bền uốn (Yield Strength): 2,5.108 (N/m2) Độ giãn nở nhiệt (Thermal Expansion): 1,17.10-5 (Kdeg) Giới hạn bền kéo với thép P20 cải thiện: B = 75 (kg/mm2) = 7,5.108 (N/m2) + Giới hạn bền uốn cho phép 2900 (kg/cm2) = 2,9.108 (N/m2) - Giá trị độ võng cho phép: [] = 0,25/2 = 0,125 (mm) 3.1.3.3 Sơ đồ tính tốn sức bền khn C C R L T DU Hình 3.3: Sơ đồ tính tốn sức bền khn 3.1.3.4 Giải tốn xử lý kết Hình 3.4: Biểu đồ trường biến dạng Kết luận: Với kết thu sau phân tích, ta thấy với chiều dày khn di động T =237 (mm), độ võng đỡ 16 0,12 (mm) < 0,125 (mm) cho phép Như vậy, chọn chiều dày khuôn di động T = 237 (mm) Các ứng suất tương đương ứng suất Von Mises Stress nhỏ giới hạn bền kéo 7,5.108 N/m2 uốn 2,9.108 N/m2 nên nói: Tấm khuôn di động đủ bền để đạt yêu cầu kỹ thuật đặt lúc đầu người thiết kế 3.2 Mơ q trình ép phun sản phẩm phần mềm moldflow 3.2.1 Giới thiệu chung phần mềm Moldflow 3.2.2 Một số chức Moldflow 3.2.3 Mơ q trình ép phun sản phẩm phần mềm Moldflow 3.2.3.1 Thiết lập điều kiện ban đầu 3.2.3.2 Chia lưới sản phẩm 3.2.3.3 Kết phân tích mơ a Thời gian điền đầy (Filling times) 5.5s C C R L T DU Hình 3.5: Mô thời gian điền đầy sản phẩm b Áp suất phun tối đa (Max Pressure):44.5 MPa 17 Hình 3.6: Lưu đồ áp suất phun C C c Lực kẹp khuôn tối đa (Max Clamp Force): 350 R L T DU Hình 3.7: Lưu đồ lực kẹp khn d Nhiệt độ dòng chảy nhựa (Temperature at flow front): dao động từ 210 0C -225 0C Hình 3.8: Mơ nhiệt độ dịng chảy nhựa 18 - - 3.2.3.4 Phân tích khuyết tật: a Đường hàn (Weld line) b Bẫy khí (Air trap) c Độ lõm bề mặt (Sink marks, inder) 3.3 Xác định thông số kỹ thuật hợp lý cho trình phun ép sản phẩm 3.3.1 Nhận xét, chỉnh sửa hiệu chỉnh khuôn Quá trình điền đầy sản phẩm: 5.5s Áp suất tối đa sản phẩm: 44.5 MPa không vượt 50% áp suất máy (144 MPa) Lực kẹp tối đa: 350 khuôn vượt 80% lực kẹp máy (850 tấn) Nhiệt độ dòng chảy lớp chênh lệch ko 2-5 [0C] Độ lõm bề mặt (Sink index X Thickness = Depth of Sink mark) thông thường chiều sâu lõm bề mặt tối đa 0,05mm, lớn 0.05mm cần xem lại vị trí cổng phun, điều kiện phun thay đổi thiết kế sản phẩm Sink index – maximum = 2,254 % (0,056 mm) Sink index – minimum = -0,0256 % (0mm) Sink mark sản phẩm mô tối đa 0,056 mm kết chấp nhận Weld line (đường hàn), Air trap (rỗ khí): + Weld line: Cịn xuất bề mặt sản phẩm, vấn đề cần điều chỉnh số thông số ép phun (tăng nhiệt độ khuôn, thay đổi tốc độ phun áp suất phun vị trí khác + Air trap: Những vị trí bị bẫy khí mở thêm rãnh khí để loại bỏ điều 3.3.2 Xác định thông số ép phun cho sản phẩm - Thời gian chu trình ép phun: 50.42s C C DU R L T 19 - Áp suất phun: 44.5 MPa - Áp suất giữ: 35.5 MPa - Lực kẹp khuôn: 350 - Nhiệt độ nhựa: 2250C  Kết luận: chương hồn thành số cơng việc sau: Tính tốn thiết kế khuôn ép phun nhựa cho chi tiết mặt ga lăng xe tải Kia (K200/K250) Ứng dụng phần mềm Catia để tính tốn kiểm tra độ bền cho khn từ tối ưu bề dày khn Ứng dụng phần mềm Moldflow để tính tốn, mơ xác định thơng số tối ưu q trình ép phun  Ý nghĩa: nâng cao lực, làm chủ công nghệ thiết kế khuôn ép phun nhựa, ứng dụng phần mềm Moldflow để tính tốn, mơ chi tiết nhựa sản xuất ô tô, giúp tăng tỉ lệ nội địa hóa giảm giá thành sản phẩm C C DU R L T 20 CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM KHN 4.1 Quy trình gia cơng chi tiết khn 4.1.1 Quy trình gia cơng khuôn cố định Chi tiết sử dụng nguyên công: - Nguyên công 1: Tạo phôi chuẩn - Nguyên công 2: Khoan lỗ sâu - Nguyên công 3: Tạo ren bịt đường nước làm mát - Nguyên công 4: Gia công mặt lần - Nguyên công 5: Gia công mặt - Nguyên công 6: Gia công mặt lần - Nguyên công 7: Gia công tia lửa điện 4.1.2 Quy trình gia cơng khn di động Chi tiết gia công nguyên công: - Nguyên công 1: Tạo phôi chuẩn - Nguyên công 2: Khoan lỗ sâu - Nguyên công 3: Tạo ren bịt đường nước làm mát - Nguyên công 4: Gia công mặt lần - Nguyên công 5: Gia công mặt - Nguyên công 6: Gia công mặt lần - Nguyên công 7: Gia công cắt dây - Nguyên công 8: Gia công tia lửa điện 4.2 Quy trình lắp ráp khn 4.2.1 Quy trình lắp ráp khuôn cố định - Bước 1: Lắp bạc dẫn hướng vào khuôn cố định - Bước 2: Lắp khóa slide chốt xiên khn cố định - Bước 3: Lắp đỡ kênh dẫn nóng vào khuôn cố định - Bước 4: Lắp hệ thống kênh dẫn nóng vào khn - Bước 5: Lắp gối đỡ gối đỡ phụ - Bước 6: Lắp kẹp khuôn cố định vào khuôn C C DU R L T 21 - Bước 7: Lắp vòng định vị vào khuôn - Bước 8: Lắp co nước làm mát hồn thiện khn 4.2.2 Quy trình lắp ráp khuôn di động - Bước 1: Lắp cọc dẫn hướng vào khuôn di động - Bước 2: Lắp lị xo vào khn di động - Bước 3: Lắp giữ ty, ty hồi, bạc dẫn hướng ty, cọc dẫn hướng ty, ty sản phẩm, cụm trượt slide - Bước 4: Lắp đẩy ty, stop pin, cần đẩy - Bước 5: Lắp gối đỡ chính, gối đỡ phụ vào khuôn - Bước 6: Lắp kẹp khuôn di động - Bước 7: Lắp rắp hệ thống slide trong, slide chịu lực vào khuôn - Bước 8: Lắp co nước làm mát hồn thiện khn 4.3 Thử nghiệm - đánh giá sản phẩm khuôn 4.3.1 Thử nghiệm sản phẩm - Kết luận: + Qua kết mô thực nghiệm ta thấy thông số ép phun tối ưu độ sai lệch kết mơ với thực nghiệm không đáng kế + Các thông số mơ đưa vào ép thử nghiệm cho sản phẩm có chất lượng tương đương mơ phỏng, điều cho thấy kết mô phần mềm có tính xác cao C C R L T DU Hình 4.1: Sản phẩm sau ép thử 22 4.3.2 Đánh giá sản phẩm: Sản phẩm đánh giá gồm hai phần: đánh giá kích thước theo vẽ thiết kế đánh giá trình lắp ráp: - Đánh giá kích thước theo vẽ thiết kế: sản phẩm đạt kích thước theo yêu cầu vẽ - Đánh giá trình lắp ráp sản phẩm: kết sau lắp ráp đạt yêu cầu kỹ thuật 4.3.3 Đánh giá khuôn: - Các bước kiểm tra khuôn: + Bước 1: Kiểm tra tồn kết cấu kích thước khuôn để phát sai sót q trình lắp ráp như: vị trí Slide, vị trí ty đẩy ty hồi, khe hở mặt phân khuôn Ở bước ta chủ yếu kiểm tra khái q uát để phát sai sót q trình lắp ráp + Bước 2: Ép thử vài sản phẩm để thơng qua để đánh giá chất lượng lắp ráp, hình dáng, kích thước, độ bóng u cầu khác sản phẩm đạt yêu cầu kỹ thuật chất lượng lắp ráp khuôn tốt - Các vấn đề kiểm tra đánh giá khuôn: đánh giá sơ lỗi xảy khn dựa theo tiêu chí sau: + Chất lượng bề mặt sản phẩm xấu có bavia Ngun nhân chính: Do đánh bóng khn chưa đạt + Sản phẩm bị thiếu liệu, bavia không + Sản phẩm bị mắc kẹt, không đẩy rớt Ngun nhân chính: Khn đánh bóng khơng - Kết luận: sau thử khuôn lần khuôn số lỗi sau: Bảng 4.7: Bảng kết sau thử nghiệm khn STT Tình trạng lỗi Nguyên nhân Biện pháp khắc phục C C DU R L T 23 Khn cịn số vị trí ba via Rà mặt phân khn chưa tốt Rà lại mặt phân khn Q trình lấy sản phẩm cịn khó khăn Chưa làm nguội rãnh gân sau bắn điện Làm nguội lại rãnh gân C C R L T Hình 4.2: Khn sau hồn thiện   DU Kết luận: - Xây dựng quy trình gia cơng chi tiết khn mặt ga lăng xe tải - Xây dựng quy trình lắp ráp khn mặt ga lăng xe tải - Ép thử nghiệm khuôn, đánh giá sản phẩm sau thử khuôn - Xác định thông số ép phun tối ưu cho chi tiết mặt ga lăng xe tải để đưa vào sản xuất hàng loạt Ý nghĩa: - Nắm quy trình gia cơng quy trình lắp ráp khn ép phun nhựa, từ áp dụng để gia cơng lắp ráp khn ép phun nhưa có kết cấu phức tạp - Nắm quy trình ép thử khn ép phun nhựa, cách đánh giá sản phẩm điều chỉnh thông số ép phun để sản phẩm có chất lượng tốt KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 24 Kết đạt được: - Xây dựng vẽ chế tạo cho chi tiết mặt ga lăng xe tải (K200/K250) cơng nghệ thiết kế ngược - Tính tốn thiết kế, kiểm tra độ bền khuôn cho chi tiết mặt ga lăng xe tải (K200/K250) - Ứng dụng phần mềm Moldflow mơ q trình ép phun nhựa Xác định thơng số kỹ thuật hợp lý q trình ép phun nhựa: + Áp suất phun: P = 44.5 MPa + Áp suất giữ: Pg = 35.5 MPa + Thời gian phun: tF=5.5s + Thời gian giữ áp: tP=8.5s + Thời gian làm nguội: tC=20s + Nhiệt độ nhựa: tMelt =2300C + Nhiệt độ khuôn: tmold =300C - Chế tạo khn hồn thiện cho chi tiết mặt ga lăng xe tải (K200/K250) - Thực nghiệm ép phun nhựa để tạo sản phẩm chi tiết mặt ga lăng xe tải (K200/K250) - Đánh giá sản phẩm khuôn để đưa vào sản xuất hàng loạt nâng cao tỷ lệ nội địa hóa, giảm giá thành sản phẩm Triển vọng phát triển đề tài: - Tiếp tục mô thông số ép phun ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm: áp suất phun, nhiệt độ vật liệu, thời gian giữ áp - Ứng dụng công nghệ thiết kế ngược để sản xuất tất khuôn ép phun nhựa sau cho loại linh kiện tương tự xe tải, xe khách xe du lịch tương lai C C DU R L T ... ? ?Thiết kế, chế tạo khuôn ép phun nhựa chi tiết mặt ga lăng xe tải” Với mục tiêu ứng dụng công nghệ thiết kế ngược để tái tạo chi tiết, sau thiết kế khn ép phun nhựa cho chi tiết mơ q trình ép. .. - Thiết kế khuôn ép phun nhựa cho chi tết mặt ga- lăng xe tải (K200/K250); mơ q trình ép phun nhựa sử dụng phần mềm Moldflow - Gia công khuôn ép phun, thử nghiệm ép phun chi tiết mặt ga- lăng xe. .. đề cấp thiết em chọn đề tài ? ?Thiết kế, chế tạo khuôn ép phun nhựa chi tiết mặt ga lăng xe tải” II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Ứng dụng công nghệ thiết kế ngược để tái tạo chi tiết mặt ga- lăng xe tải