Ứng dụng phần mềm Inventor trong thiết kế kết cấu và mô phỏng khả năng chịu lực sản phẩm mộc tại Công ty Gỗ Tuấn Kiệt Bình Dương

Trên thế giới

Trong các lĩnh vực thực tế có yêu cầu cao về các chi tiết, đòi hỏi mức độ chuẩn xác và sai số nhỏ như: máy xây dựng, công nghiệp chế tạo máy, thiết bị hàng không, y tế… để đáp ứng các yêu cầu trên, trong ngành kỹ thuật hiện nay các phần mềm thường xuyên được sử dụng để mô phỏng tính toán kết cấu phổ biến như SOLIDWORKS, INVENTOR, AQUS, ANSYS…. Tuy nhiên hầu hết các tài liệu, công trình thực hiện việc mô phỏng, phân tích ứng suất, mô phỏng trực quan quá trình tháo lắp chi tiết mà trong thời gian tác giả tìm hiểu được chỉ dừng lại việc tìm hiểu thông qua các video hướng dẫn trên internet.

Tại Việt Nam

Từ đó khẳng định các bước giải bài toán tính dao động ngang hệ trục tàu thủy có thể được hoàn chỉnh, ứng dụng máy tính tối ưu để làm tài liệu giảng dạy cho sinh viên. Hướng phát triển của đề tài: Tiếp tục mở rộng sang bài toán tính dao động xoắn hệ trục tàu thủy, cũng như các bài toán phân tích ứng suất, biến dạng của hệ trục và các thiết bị hệ trục tàu thủy.

Mục tiêu nghiên cứu 1. Mục tiêu tổng quát

Cao Đức Thiệp: Đề tài đã trình bày các bước cơ bản phân tích dao động của một kết cấu nói chung bằng phần mềm Autodesk Inventor. Tuy nhiên đối với ngành công nghiệp chế biến gỗ, các đề về mô phỏng tính toán khả năng chịu lực của các chi tiết sản phẩm mộc còn khá mới mẻ.

Nội dung nghiên cứu

- Phạm vi về nội dung: Đề tài luận văn tập trung làm rừ việc ứng dụng phần mềm Inventor trong thiết kế kết cấu sản phẩm mộc thay cho các phần mềm thiết kế hiện tại, phân tích ưu nhược điểm của phẩn mềm Inventor; thực hiện các bước mô phỏng khả năng chịu lực các chi tiết từ đó đưa ra đánh giá chất lượng sản phẩm mộc. - Tìm hiểu các thông số kỹ thuật của nguyên liệu để phục vụ quá trình nhập liệu lên phần mềm.

Phương pháp nghiên cứu 1. Phương pháp lý thuyết

(1) Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Inventor - Tìm hiểu phần mềm, các công cụ thiết kế. Consumer Product Safety Committee (CPSC) là cơ quan bảo vệ quyền lợi người tiêu dùng đã bỏ phiếu để thông qua ASTM F2057-23, Tiêu chuẩn về các thông số an toàn cho tủ đựng quần áo, như là tiêu chuẩn an toàn bắt buộc của CPSC đối với các vấn đề lật đổ của tủ đựng quần áo.

Ý nghĩa của đề tài

• Kiểm tra mô phỏng trọng lượng của trẻ em lên đến 60 pounds cho tủ đựng quần áo.

Khái quát sản phẩm nội thất và thiết kế sản phẩm nội thất 1. Khái niệm sản phẩm nội thất

Khi thiết kế lựa chọn sản phẩm nội thất, ngoài việc quan tâm đến yếu tố thẩm mỹ còn cần lưu ý xem xét đến yếu tố về nhân trắc học như kích thước ngoại quan phải phù hợp với các bộ phận của cơ thể, phù hợp với nhu cầu tâm lý con người và phải được điều hoà tương đối với môi trường cũng như kích thước không gian bên trong phòng.

Nguyên tắc thiết kế sản phẩm nội thất 1. Tính thực dụng

Bên cạnh đó, hình dáng kích thước của đồ gia dụng cũng cần phải phù hợp với đặc trưng hình dạng con người, thích hợp với những điều kiện về sinh lý của con người, thoả mãn được những nhu cầu sử dụng khác nhau của con người, đem những tính năng của nó để hạn chế đến mức tối đa sự mệt mỏi, tạo điều kiện thuận lợi thoải mái cho người trong sinh hoạt cũng như công việc. Khi thiết kế cần nhấn mạnh tính thương phẩm và tính kinh tế đối với sản phẩm, tăng cường nắm bắt thông tin thị trường, mở rộng điều tra nghiên cứu cũng như dự đoán thị trường nhằm hiểu về tình hình thị trường trong nước cũng như thế giới (về nguyên vật liệu, kết cấu, gia công,…) để tạo ra sản phẩm có giá thành thấp nhưng vẫn đảm bảo về chất lượng, mẫu mã,… cũng như yêu cầu về môi trường. Vì vậy khi thiết kế cần nghiên cứu và ứng dụng những nguyên tắc cơ bản về mối tương quan khoa học như: sinh lý học, tâm lý học, kỹ thuật học, mỹ thuật học, khoa học môi trường hay thiết kế công nghệ, … Bên cạnh việc căn cứ vào quy luật phát triển của khoa học kỹ thuật và ứng dụng các biện pháp gia công, công nghệ, thiết bị tiên tiến, hiện đại còn phải xem xét đến nguyên tắc lợi dụng một cách liên tục với nguồn nguyên liệu để chuyển hoá thành sản phẩm có được trình độ khoa học cao và hiệu ích sử dụng thường xuyên.

- Tiêu chuẩn hoá: lấy một số lượng nhất định các chi tiết hoặc sản phẩm đã được tiêu chuẩn hoá để cấu thành một hệ thống tiêu chuẩn sản phẩm cho công ty, thông qua việc tổ hợp để làm thoả mãn các yêu cầu để hạn chế tới mức thấp nhất những sản phẩm không nằm trong tiêu chuẩn, đồng thời nó cũng giải phóng được sức lao động trùng lặp đối với người thiết kế.

Ứng dụng phần mềm Inventor trong thiết kế sản phẩm

Phần mềm Inventor cũng cung cấp đầy đủ các công cụ cho phép tạo ra các bản vẽ thiết kế, cũng như chế tạo chính xác một cách trực tiếp từ mô hình 3D, và giúp cho những người dùng AutoCAD cảm nhận được những lợi ích của công nghệ mô hình số hoá bằng cách tận dụng đầy đủ các tiện ích của dữ liệu thiết kế dưới dạng DWG, cũng như sản phẩm khác của AutoCAD. Tính năng này cũng cho phép tạo ra nhiều bảng kê chi tiết trên 1 bản vẽ, nhiều bản vẽ lắp, tự động nhận biết các chi tiết tiêu chuẩn, ngoài ra nó còn cung cấp những tùy chọn linh hoạt, cho phép người dùng tùy ý chỉnh sửa theo nhu cầu thực tế sản xuất của công ty mình. Ngay khi thay đổi bản vẽ thiết kế, tất cả các bản vẽ kỹ thuật liên quan sẽ thay đổi theo, sao cho tất cả đều theo đúng kế hoạch, giúp làm giảm chi phi dùng sản xuất khi gặp phải chi tiết bị lỗi kỹ thuật (thông thường phải phát hiện, đếm, yêu cầu chính sửa..).

Trong phần tài nguyên trình diễn (presentation) của phần mềm Inventor, những nhà thiết kế có thể dễ dàng sử dụng những hiệu ứng rất sống động, hấp dẫn để tạo ra các đoạn video phục vụ đào tạo, hướng dẫn lắp ráp, và trình diễn demo trong kinh doanh, giúp cho người thiết kế có thể tiếp cận trực quan với ý đồ thiết kế của mình.

Phân tích ứng suất và mô phỏng

Quy trình hoạt động đơn hàng tại công ty Theo thông tin sản phẩm khách hàng gửi yêu cầu (hình 3.1). - Kết cấu: Đối với bộ sản phẩm này khách hàng lựa chọn kết cấu FA (Full Assembly – ráp chết) phần tủ, Chân sản phẩm đi rời (KD). - Vật liệu: Chân, khung tủ, diềm chân, thanh gia cố và thanh liên kết sử dụng gỗ Thông (Pine); ván nóc, ván hông, mặt hộc kéo sử dụng MDF + veneer.

Phân tích bộ sản phẩm

Không được lật, ngã khi thực hiện mở hoàn toàn hết tất cả các hộc kéo/cánh cửa, nếu sản phẩm k có chức năng giữ hộc kéo, mở với độ mở 2/3 khả năng có thể kéo ra của hộc với chân sau kê lên 0.43 in chiều cao. The caster shall be oriented in a running direction throughout the test with maximum horizontal force is applied to move the sample (with load placed on the product) on smooth vinyl surface for a maximum of 10 seconds. Bánh xe sẽ di chuyển bình thường trên mặt phẳng bằng nhựa như tính năng của nó với việc đặt tải trọng và lực tối đa như bên dưới trong vòng 10 giây và trong 5 giây đầu tiên thì bánh xe không được di chuyển.

Quá trình này đòi hỏi người thiết kế phải am hiểu nguyên vật liệu (kích thước phôi thô, quy cách ván thông dụng, …), ngoài ra cũn phải nắm rừ trỡnh độ nhõn cụng và mỏy múc hiện tại của nhà mỏy cú đỏp ứng được quá trình gia công sản phẩm hay không.

Kết quả mô phỏng phân tích lực

Nhận thấy cả ba độ dài ván nóc tủ đề nhỏ hơn 72 inch và tủ Chest có khoảng cách giữa hai gối lực là lớn nhất nên chỉ cần tiến hành mô phỏng tủ Chest lấy kết quả đó làm tiền đề cho việc thiết kế kết cấu bộ sản phẩm theo yêu cầu. Từ kết quả đạt của quá trình mô phỏng khả năng chịu lực tiến hành gửi khách hàng xác nhận bản vẽ sơ bộ và thực hiện quá trình làm mẫu. (1) Thiết kế được kế cấu bộ sản phẩm tủ bedroom theo đơn đặt hàng, sản phẩm đã được thông qua các yêu cầu test và tiến hàng sản xuất và xuất khẩu.

Tuy nhiên đối với những người mới sử dụng thì thời gian làm hồ sơ bản vẽ trên phần mềm Inventor sẽ lâu hơn so với sử dụng phần mềm Auto Cad.

Kiến nghị

(2) Mô phỏng và so sánh với thí nghiệm thực tế khả năng chịu lực của sản phẩm. - Phần mềm Inventer có đầy đủ chức năng và công cụ dùng trong việc thiết kết kết cấu sản phẩm trong ngành công nghiệp gỗ. - Sử dụng tính năng mô phỏng khả năng chịu lực trên Inventor có độ tin cậy và chính xác cao.