Tính toán và thiết kế khuôn nắp chai sunlight

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ KHN NẮP CHAI SUNLIGHT GVHD: ThS NGUYỄN VĂN SƠN SVTH: TRẦN THANH PHƯƠNG MSSV: 11144076 SVTH: ĐỖ NGỌC THẢO MSSV: 11144093 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “ TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ KHN NẮP CHAI SUNLIGHT” Giảng viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN VĂN SƠN Sinh viên thực hiện: TRẦN THANH PHƯƠNG 11144076 11144093 Lớp: Khoá: ĐỖ NGỌC THẢO 111442 2011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH  BỘ MÔN CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ KHN NẮP CHAI SUNLIGHT” Giảng viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN VĂN SƠN Sinh viên thực hiện: TRẦN THANH PHƯƠNG 11144076 ĐỖ NGỌC THẢO 11144093 Lớp: 111442 Khố: 2011 - 2015 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Công nghệ Tự động NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Sơn Sinh viên thực hiện: MSSV Email Trần Thanh Phương 11144076 Phuongtran04041993@gmail.com Đỗ Ngọc Thảo 11144093 Thanhhai.hcm1010@gmail.com Lớp: 111442 Niên khóa: 2011 – 2015 Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Cơ khí Hệ: Đại học Chính quy Tên đề tài: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ KHUÔN PHUN ÉP NẮP CHAI SUNLIGHT Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Thông số kỹ thuật máy ép nhựa - Thông số loại nhựa - Các cơng thức tính tốn thiết kế Nội dung đồ án: - Tìm hiểu vật liệu công nghệ ép phun - Giới thiệu tổng quan phần mềm Unigraphic NX - Thiết kế sản phẩm “Nắp chai Sunlight” phần mềm NX 10.0 - Phân tích CAE thơng số kỹ thuật sản phẩm - Tính tốn thiết kế khn ba phần mềm NX 10.0 Nội dung thuyết trình tính tốn  Thuyết trình: - Các bước thiết kế sản phẩm khuôn ép i - Lập quy trình cơng nghệ, ứng dụng phần mềm NX 10 thiết kế khn hồn chỉnh - Bản vẽ lắp ráp, vẽ phân rã nguyên lý làm việc khn  Tính tốn: - Ứng dụng phần mềm để phân tích tối ưu hóa thơng số q trình ép phun: số điểm phun, vị trí điểm phun, nhiệt độ áp suất phun, thời gian chu kỳ ép… - Tính tốn thiết kế hệ thống kênh dẫn, đường làm nguội, độ bền khn, kết cấu khn hồn chỉnh Ngày giao đồ án: Ngày nộp đồ án: TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Sơn ii LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ KHN NẮP CHAI SUNLIGHT - GVHD: ThS NGUYỄN VĂN SƠN - Họ tên sinh viên MSSV Email Trần Thanh Phương 11144076 Phuongtran04041993@gmail.com Đỗ Ngọc Thảo Thanhhai.hcm1010@gmail.com 11144093 - Lớp: 111442 - Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): - Lời cam kết: “Chúng tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) sản phẩm chúng tơi nghiên cứu thực Chúng không chép từ viết đã được công bố mà khơng trích dẫn ng̀n gốc Nếu có vi phạm nào, chúng tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” TP.Hờ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2015 Ký tên iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự – Hạnh phúc Bộ môn Công nghệ Tự động PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên MSSV Email Trần Thanh Phương 11144076 Phuongtran04041993@gmail.com Đỗ Ngọc Thảo 11144093 Thanhhai.hcm1010@gmail.com Tên đề tài: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KHN ÉP PHUN NẮP CHAI SUNLIGHT Ngành đào tạo: Cơng nghệ Kỹ thuật Cơ khí Họ tên GV hướng dẫn: ThS Nguyễn Văn Sơn Ý KIẾN NHẬN XÉT Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên: ………………………………………………………………………………………… Nhận xét kết thực ĐATN: 2.1 Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: ……………………………………………………………………………………… 2.2 Nội dung đồ án: ………………………………………………………………………………………… 2.3.Kết đạt được: iv 2.4 Những tồn (nếu có): Đánh giá: Điểm tối đa Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Điểm đạt được 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không được phép bảo vệ TP.HCM, ngày 15 tháng 07 năm 2015 Giảng viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) v TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Bộ môn Công nghệ Tự động PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên MSSV Email Trần Thanh Phương 11144076 Phuongtran04041993@gmail.com Đỗ Ngọc Thảo 11144093 Thanhhai.hcm1010@gmail.com Tên đề tài: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ KHN PHUN ÉP NẮP CHAI SUNLIGHT Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật Cơ khí Họ tên GV phản biện: ThS Trần Chí Thiên Ý KIẾN NHẬN XÉT Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN: Nội dung đồ án: Kết đạt được: Những thiếu sót tồn ĐATN: vi Câu hỏi: Đánh giá: Điểm tối đa Mục đánh giá TT Hình thức kết cấu ĐATN Điểm đạt được 30 Đúng format với đầy đủ hình thức nội dung mục 10 Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài 10 Tính cấp thiết đề tài 10 Nội dung ĐATN 50 Khả ứng dụng kiến thức toán học, khoa học kỹ thuật, khoa học xã hội… Khả thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10 Khả thiết kế, chế tạo hệ thống, thành phần, quy trình đáp ứng yêu cầu đưa với ràng buộc thực tế 15 Khả cải tiến phát triển 15 Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành… Đánh giá khả ứng dụng đề tài 10 Sản phẩm cụ thể ĐATN 10 Tổng điểm 100 Kết luận:  Được phép bảo vệ  Không được phép bảo vệ TP.HCM, ngày 15 tháng 07 năm 2015 Giảng viên phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) vii Nhận xét: - Tại thời điểm bắt đầu trình ép, áp suất phun tăng đến 40 MPa (44.92 MPa), giá trị áp suất lớn trình điền đầy - Sau trình phun, nhựa điền đầy vào lịng khn, áp suất giảm xuống 35.94 MPa, lượng áp suất dư lịng khn, có tác dụng giúp cho q trình điền đầy được tốt tránh được khuyết tật lõm co, cong vênh… c) Lực kẹp chặt (Clamp force) Hình 6.5 Biểu đồ thể hiện lực kẹp trình ép phun Nhận xét: Lực kẹp lớn khoảng 23 - Vào giai đoạn đầu trình điền đầy, lực kẹp tăng nhanh đến khoảng 0.6s - Từ 0.6s đến 0.62s lực kẹp giảm nhanh xuống khoảng 17.5 - Từ khoảng 0.62s đến cuối trình lực kẹp tăng nhanh đạt giá trị khoảng 23 80 d) Lỗi rỗ khí (airtraps) đường hàn (weld lines) sản phẩm sau trình ép  Rỗ khí (airtraps) Hình 6.6 Các vị trí xuất hiện rỗ khí chi tiết Cách khắc phục: - Giảm tốc độ phun, phun với tốc độ cao bọt khí khơng được - Tuy nhiên, trước hết phải tối ưu hệ thống thoát khí, sau tính đến việc giảm tốc độ phun - Giảm áp suất trục vít giảm lực ép cách giảm tốc độ (đặc biệt bọt khí được hình thành gần cổng phun) - Nếu có bọt khí cần phải đưa chúng vào vùng dễ khí thêm lói vào để khí  Đường hàn (weld lines) Hình 6.7 Các vị trí x́t hiện đường hàn chi tiết 81 Cách khắc phục: - Dùng vật liệu có độ nhớt thấp - Tăng nhiệt độ chảy nhiệt độ khuôn với tốc độ phun - Tăng thể tích phun (thể tích phun q nhỏ, khơng có vùng đệm) - Cài đặt phù hợp áp suất phun thể tích phun, tăng áp suất phun Nhận xét: - Sản phẩm xuất đường hàn rỗ khí - Đường hàn rỗ khí chủ yếu tập trung góc cạnh chi tiết mặt phân khuôn e) Nhiệt độ chưa điền đầy hồn tồn lịng khn (Temperature at flow front) Hình 6.8 Nhiệt độ biến thiên chưa điền đầy hoàn toàn lịng khn Nhận xét: Nhiệt độ cao q trình 240.6oC, suốt trình điền đầy, nhiệt độ nhựa chảy dẻo dao động khoảng 208.4oC – 240.6oC 82 CHƯƠNG XUẤT BẢN VẼ 7.1 Xuất hình chiếu phần mềm NX 10.0 7.1.1 Tạo vẽ Để tạo vẽ mới, lựa chọn New cơng cụ tổ hợp phím Ctrl+N Hình 7.1 Thanh công cụ Khi bảng New xuất hiện, lựa chọn Drawing Tại đây, vẽ mẫu đã được tiêu chuẩn hóa Để tạo vẽ theo tiêu chuẩn khác, lựa chọn kiểu vẽ Blank Hình 7.2 Lựa chọn vẽ tiêu chuẩn 83  Phân loại vẽ: - Phân loại theo dạng đơn vị: Unit  Inches: Các kích thước vẽ được sử dụng theo tiêu chuẩn Inches  Millimeter: Các kích thước vẽ được sử dụng theo tiêu chuẩn Millimeter - Phân loại theo Relationship:  Reference Existing: Bản vẽ yêu cầu có file fart trước  Standa-alone: Bản vẽ khơng u cầu có file fart trước Thiết lập thơng số cho vẽ: Kích thước vẽ, tỷ lệ, tên vẽ, định dạng đơn vị vẽ, tiêu chuẩn hình chiếu Hình 7.3 Thiết lập thông số cho vẽ 84 - Lựa chọn chi tiết muốn đưa môi trường xuất vẽ Chi tiết được lựa chọn mặc định chi tiết đã mở trước chi tiết được lựa chọn mục Part To Creat To A Drawing Of… Hình 7.4 Lựa chọn chi tiết đưa vào môi trường xuất vẽ - Lựa chọn kiểu nhìn chi tiết đưa vào mơi trường xuất hình chiếu: Tỷ lệ, dạng thể đường nét khuất, cách thức thể hình chiếu (thể đường nét khuất, khơng thể đường nét khuất, thể bóng mờ) Hình 7.5 Định dạng kiểu hình chiếu ban đầu 85 - Lựa chọn hướng nhìn cho hình chiếu ban đầu Sau lựa chọn hướng nhìn ban đầu, điều chỉnh lại hướng nhìn cho phù hợp với lựa chọn Customized View Hình 7.6 Lựa chọn hướng nhìn ban đầu - Xác định hình chiếu xuất vẽ vị trí đặt hình chiếu vẽ Mặc định phần mềm NX 10 hình chiếu đứng vị trí mặc định trung tâm khung vẽ Khi lựa chọn thêm hình chiếu, phần mềm tự động xếp vị trí hình chiếu vẽ cân đối khung giấy Hình 7.7 Chọn hình chiếu vị trí đặt hình chiếu 86 7.1.2 Xuất vẽ từ file part Trên công cụ Applucation lựa chọn Drafting tổ hợp phím Ctrl+Shift+D để chuyển sang môi trường xuất vẽ Tại vẽ được tạo cách tự động Hình 7.8 Lựa chon Drafting Application Hình 7.9 Môi trường xuất vẽ tự động Để tạo vẽ mới, lựa chọn New Sheet công cụ, điều chỉnh thông số vẽ theo yêu cầu Hình 7.10 Giao diện môi trường Drafting sau tạo vẽ 87 Trên công cụ, mục Home cho phép thực hiên thao tác: - Tạo chỉnh sửa tổng thể vẽ với New Sheet Edit Sheet - Đưa hình chiếu vào môi trường xuất vẽ với View Creation Wizard Base View - Tạo hình chiếu từ hình chiếu ban đầu, hình chiếu mặt cắt, hình trích với Projecter View, Section View, Detail View - Cập nhật lại thông số chi tiết được sửa chữa sau hình chiếu được tạo với Update View - Thể thơng số kích thước hình chiếu cụ thể với Dimension - Tạo thích, ghi đặc biệt với Annotation - Thao tác vẽ môi trường xuất vẽ với Sketch - Tạo bảng, danh sách với Table Hình 7.11 Thanh công cụ Home Mục Drafting công cụ cho phép thực thao tác với khung vẽ - Thêm chỉnh sửa khung vẽ có sẵn thư viện phần mềm với phần Custom Symbol - Tạo khung vẽ mẫu với Drawing Format Hình 7.12 Thanh công vụ Drafting Tools 88 Tương tự mục Home, công cụ 2D Layout cho phép thực thao tác tạo chỉnh sửa vẽ, đưa tạo hình chiếu sơ cấp thức cấp, lên khích thước chi tiết hình chiếu ghi ý, ghi Hình 7.13 Thanh công cụ 2D Layout 7.2 Tạo khung vẽ tiêu chuẩn Việc tạo khung vẽ chuẩn quan trọng cho việc sử dụng lâu dài Sau tạo vẽ mới, chưa đưa hình chiếu vào mơi trường xuất vẽ, cần phải tạo chỉnh sửa đường lề cho khung vẽ Hình 7.14 Tạo đường lề cho khung vẽ 89 Tuy nhiên, phần mềm NX 10, đường biên được mặc định cách khổ giấy nên cần phải chỉnh sửa lại vị trí đường biên theo TCVN Hình 7.15 Chỉnh sửa vị trí đường biên khung vẽ Tùy theo công ty, tiêu chuẩn mà bảng tên vẽ được thiết kế khác Bảng được thiết lập với lựa chọn Tabular Note công cụ Home Hình 7.16 Tạo bảng tên cho vẽ tiêu chuẩn Khung tên vẽ cần được chỉnh sửa cho phù hợp với tiêu chuẩn cụ thể từng công ty, đơn vị Hình 7.17 Chỉnh sửa khung tên vẽ 90 Với lựa chọn Mark as Template sau thiết kế khung vẽ tiêu chuẩn phù hợp, phần mềm NX 10 cho phép tạo vẽ tiêu chuẩn Hình 7.18 Lựa chọn Mark as Template Hình 7.19 Khung vẽ tiêu chuẩn tạo với tên A3_TCVN 91 CHƯƠNG : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 8.1 Kết luận Sau thời gian nghiên cứu tài liệu với hướng dẫn tận tình GVHD tiến hành đề tài, bên cạnh kết đạt được cịn nhiều vấn đề cần được tìm hiểu thêm - Kết đạt được :  Nắm bắt quy trình thiết kế khn phun ép  Tra sử dụng chi tiết tiêu chuẩn khuôn ép nhựa  Sử dụng phần mềm Unigraphic NX 10 thiết kế sản phẩm khuôn phun ép  Sản phẩm có tính ứng dụng thực tiễn cao - Kết chưa đạt được :  Khơng đối chiếu tính sản phẩm thực tế với lý thuyết đã trình bày  Không thể rút khác biệt lý thuyết thực tế công nghệ chế tạo khn 8.2 Hướng phát triển Để cho đề tài có tính ứng dụng thực tế vào sống, sau số đề suất nghiên cứu phát triển để đề tài được hoàn thiện  Tiến hành chế tạo khuôn tiến hành ép sản pẩm thực tế  Thay đổi thông số ép loại nhựa nhắm cải thiện chất lượng sản phẩm  Cải thiện hệ thống làm nguội nhằm giảm chu kỳ phun ép, tăng sản lượng mà không ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm  Sử dụng khuôn Hot Runner nhằm giảm phế phẩm, tiết kiệm chi phí vật liệu 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1], [2] TS Phạm Sơn Minh -ThS Trần Minh Thế Uyên, Giáo trình thiết kế chế tạo khn ép nhựa, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh [5], [6] PGS.TS Lê Ngọc Hồng, PGS.TS Lê Ngọc Thạch, Giáo trình Sức Bền Vật Liệu, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2011 [7], [8] PGS Hà Văn Vui, TS Nguyễn Chỉ Sáng, ThS Phan Đăng Phong, Sổ Tay Thiết Kế Cơ Khí Tập 1, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2006 Tiếng Anh [3], [4] Peter Jone, Mould Design Guide Misumi cataloge, Standars Components for Plastic Mould, 2012 Nguồn khác Mould – Technology.Blogspot.com 93 S K L 0 ... chúng ? Đề tài Đờ án nhóm ? ?Tính tốn thiết kế khuôn nắp chai Sunlight? ?? trình bày phương pháp thiết kế khuôn ba Hi vọng đề tài có tính thực tiễn cao được áp dụng vào sống Các vấn đề mà nhóm... Thảo ix TĨM TẮT ĐỀ ÁN TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ KHUÔN NẮP CHAI SUNLIGHT Các sản phẩm nhựa ngày có ứng dụng rộng rãi cộc sống hàng ngày Đặc biệt, sản phẩm chai, thau, xô, nắp chai? ??phương pháp tạo chúng... Tên đề tài: TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ BỘ KHUÔN PHUN ÉP NẮP CHAI SUNLIGHT Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Thông số kỹ thuật máy ép nhựa - Thông số loại nhựa - Các cơng thức tính tốn thiết kế Nội dung