4.1 Khảo sát sản phẩm cùng loại
> Sản phẩm bàn làm việc Vintage CD01
- Kích thước (D x R x C): 1200 x 600 x 760 mm.
- Chất liệu: Gỗ cao su kết hợp gỗ keo.
- Giá thành: 2.500.000 VNĐ.
- Ưu điểm: thiết kế đẹp mắt, tiện lợi nhiều công năng sử dụng, màu sắc đa dạng. Sản phẩm làm từ gỗ tự nhiên nên bền chắc theo thời gian, có khả năng chống lại mối mọt, thời tiết khác nghiệt.
- Nhược điểm: bàn được thiết kế theo phong cách cô điển nên hạn chế khi phối với các đồ nội thất khác. Chất liệu gỗ cao su đặc trưng rất đễ bị ảnh hưởng bởi thời tiết, khí hậu nếu không được xử lý tốt, làm cho sản phẩm có tuôi thọ không
cao.
> Sản phẩm bàn làm việc BGA021
- Kích thước (D x R x C): 1200 x 600 x 720 mm.
- Chất liệu: Gỗ MDF bề mặt phủ Melamine.
- Giá thành: 1.454.000 VNĐ.
- Ưu điểm: thiết kế theo phong cách hiện đại, màu sắc đẹp mắt, tiết kiệm diện tích, bàn làm từ gỗ MDF nên giá thành rẻ.
- Nhược điểm: sản pham làm từ gỗ MDF phủ melamine nên sử dụng lâu dài không bên, chịu lực kém, sản pham khá đơn giản.
> Sản phẩm bàn làm việc Arlington
- Kích thước (D x R x C): 1320 x 600 x 780 mm.
- Chất liệu: Gỗ Sôi.
- Giá thành: 14.290.000 VNĐ.
- Ưu điểm: Bàn làm việc Arlington được làm từ gỗ Sồi phủ màu tự nhiên, thích hợp với mọi không gian. Hai ngăn tủ rộng rãi đáp ứng khả năng lưu trữ. Thiết kế chân bàn thon gọn. kiểu dang tinh té thanh lich, đường nét trang nha, vat cạnh tỉ
mi làm tăng thêm sự sang trọng. Toàn bộ bề mặt bàn được sơn PU cao cấp, vừa giúp bảo vệ lớp gỗ bên trong mà vẫn giữ nguyên được vẻ đẹp tự nhiên của gỗ.
- Nhược điểm: giá thành cao, trọng lượng nặng, khó khăn trong việc di
chuyên.
4.2 Lựa chọn nguyên liệu
Lựa chọn nguyên liệu thiết kế là khâu cực kỳ quan trọng, nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng cũng như giá thành của sản phẩm. Việc lựa chọn vật liệu hợp lý,
tương thích với phong cách được chọn, phù hợp với môi trường và chức năng sử
dụng không chỉ tạo nên một sản phẩm có độ thẩm mỹ cao, tăng độ bền của sản phẩm mà còn có thé góp phan làm giảm giá thành, đảm bảo yêu cầu về kinh tế và
thỏa mãn nhu câu của người sử dụng.
Khi lựa chọn nguyên liệu thiết kê, can quan tâm đên yêu câu về chức năng sử dụng cua sản phâm, đông thời nguôn cung cap nguyên liệu phải dap ứng được việc sản xuât liên tục. Có như vậy việc sản xuât hàng loạt mới đem lại hiệu quả kinh tê cao cho doanh nghiệp.
Sản phẩm bàn làm việc là dòng sản phẩm nội thất dung trong khách san hay được sử dụng với mục đích cá nhân, thường dành cho một người ngồi nên không đòi hỏi quá khắt khe về tính chất cơ lý của nguyên liệu, nhưng lại yêu cầu cao về tính thâm mỹ và tính tiện nghi tiện dụng. Qua khảo sát một số loại nguyên liệu phố biến được người tiêu dùng ưa chuộng, nguyên liệu được chọn thiết kế sản pham là gỗ Sôi trang (White Oak) và ván gỗ công nghiệp MDF phủ melamine. Đây là nguồn nguyên liệu được nhiều khách hàng ưa chuộng.
Ngoài ra trong sản phẩm thiết kế có các chỉ tiết miếng đệm, bọ liên kết, ke góc tam giác,... sử dụng nguồn nguyên liệu ván ghép thanh cao su.
* Đặc điểm gỗ Sồi trắng (White oak)
- _ Tên tiếng Anh: White Oak.
- _ Tên khoa học: Quercus Alba.
Bang 4.1: Tinh chat cơ lý của gỗ Sồi trang
Tính chất Trị số Đơn vị Khôi lượng thé tích 775 Kg/mŠ Ứng suất uốn tĩnh 10230 N/cm?
Ứng suất nén 5080 N/cm?
Độ cứng 6049 N
Gỗ có màu nâu trăng, dác gỗ màu nhạt, tâm gỗ từ nâu nhạt đên nâu sậm. Đa số Sồi trăng có vân gỗ thang, mặt gỗ từ trung bình đến thô với các tia gỗ dài hơn Sôi đỏ. Vì vậy, Sồi trắng có nhiều đốm hình hon.
- Đặc tính vật lý: Gỗ cứng và nặng, độ chịu lực uốn xoắn và lực nén trung bình, độ chắc thấp nhưng rat dé uốn cong bang hơi nước. Sôi trắng miền Nam lớn
nhanh hon và các vòng tuổi gỗ rộng, có khuynh hướng cứng và nặng hon.
- Đặc tính ứng dụng: Gỗ có độ bám đỉnh /ốc vít tốt dù phải khoan gỗ trước khi đóng đinh và ốc. Vì gỗ phản ứng với sắt nên người thao tác nên dùng đinh mạ
kẽm.
- Độ bám dính của gỗ thay đổi nhưng gỗ có thé được son màu và đánh bóng dé trở thành thành phẩm tốt. Gỗ khô chậm nên người thao tác phải can thận dé tránh nguy cơ rạn nứt gỗ. Vì độ co rút lớn nên gỗ dễ bị biến dạng khi khô.
- Độ bền: Tâm gỗ có khả năng kháng sâu, không bị các loại mọt gỗ thông thường và bọ sừng tan công, gỗ tuyệt đối không thấm chat bao quản, dac gỗ tương đối không thấm chất này.
“+ Ván MDF phủ melamine
- Van MDF phủ melamine là loại gỗ công nghiệp được cau tạo bởi cốt gỗ MDF và bề mặt phủ melamine. Tùy vào nhu cầu sử dụng mà có thé lựa chọn phủ 1 bề mặt hay cả 2 bề mặt.
- Cấu tạo: 3 lớp
+ Cốt gỗ: Phần cốt gỗ được làm bằng gỗ MDF công nghiệp. Tùy thuộc vào
nhu câu người ta có thê chọn ván thường hoặc ván chong âm HRM.
+ Lớp phủ bề mặt melamine: có 2 loại melamine màu đơn sắc hoặc vân gỗ.
+ Lớp keo: Là loại keo chuyên dụng với công dụng kết dính bề mặt của tam ván và lớp bề mặt.
- Van MDF (Medium density fiberboard) là một sản phẩm ván gỗ công nghiệp có thành phần chính là sợi gỗ (hay bột gỗ) được chế biến từ các loại gỗ mềm và gỗ cứng, chất kết dính và một số thành phần khác (Parafin, chất làm cứng...)
được ép dưới nhiệt độ và áp suât cao.
Bảng 4.2: Tiêu chuẩn về ván gỗ MDF phủ melamine Tiêu chí Thông số
Bê mặt Melamine (Đơn sắc hoặc vân gỗ) Lõi gỗ Gỗ MDF
Khổ tắm tiêu chuẩn 1220 x 2440 (mm) hoặc 1000 x 2000 (mm)
Độ dày 3mm, 5mm, 6mm, 8mm, 9mm, 12mm, 15mm, 18mm, 21mm, 25mm
Cường độ uôn tĩnh > 350KG/cmˆ Độ âm 8 — 10%
Tỉ trọng 680 — 750 kg/m?
Loai keo su dung UF, MR, E0, E1, E
“+ Ván ghép thanh gỗ cao su
Ván ghép thanh gỗ cao su được sử dung trong sản phẩm tủ dé làm các chỉ tiết như bọ gỗ, ke góc, thanh giang.,...
Một số thông số của ván ghép thanh cao su:
- Ứng suất nén doc thé: ond = 479.84 kg/cm?.
- Ứng suất uốn tĩnh: out = 963.61 kg/cm?.
- Ứng suất kéo doc: okd = 548.8 kg/cm?.
- Ứng suất kéo ngang: okn = 42.41 kg/cm?.
4.3 Thiết kế mô hình sản phẩm
Từ việc tham khảo, kết hợp với quá trình khảo sát các mẫu sản phẩm trên thị trường hiện nay và những điều kiện ở nha máy của công ty Cô phan Trần Đức, mô
hình sản phâm bàn làm việc LG được đê xuât như sau.
Bảng vẽ sản phẩm và bảng kê tên chỉ tiết, số lượng và kích thước của chi tiết được thể hiện ở phụ lục 1 và 2.
4.4 Lựa chọn giải pháp liên kết, lựa chọn kích thước và kiểm tra bền 4.4.1 Lựa chọn các giải pháp liên kết cho sản phẩm
Các chỉ tiết của sản phẩm được liên kết lại với nhau bằng các giải pháp liên kết để tạo thành các cụm và từ đó tạo thành một sản phẩm hoàn chỉnh và thống nhất.
Các dạng liên kết được lựa chọn sử dụng trong sản phẩm bàn làm việc bao gồm:
- Liên kết bằng vít
Đây là liên kết được sử dụng rất nhiều trong sản phẩm. Vit được sử dụng kết hợp với bọ gỗ, ke góc, dùng để liên kết giữa các chỉ tiết cô định lại với nhau như:
liên kết ván hông — ván đáy, vách ngăn — ván đáy,... liên kết các mặt cụm trên lại
với nhau.
Hình 4.5: Vít dùng để liên kết các chỉ tiết sản phẩm
- Liên kết bằng chốt gỗ gia cố keo
Sử dụng chốt gỗ gia cô keo dé liên kết các chỉ tiết ván mặt - ván hông - vách
ngăn - ván hậu, ván đáy giữa — vách ngăn, van mặt 1 — ván mặt 3....
Liên kết bằng chốt
Hình 4.6: Liên kết chốt gỗ - Liên kết bằng mộng:
Sử dụng liên kết giữa chi tiết 2 chân bàn sau — điềm dai, chân bàn trước/sau - diềm ngắn.
Liên kết bằng mộng
Mộng âm Mộng dương
Hình 4.7: Liên kết bằng mộng
4.4.2 Lựa chọn kích thước
Khâu lựa chọn kích thước là một khâu quan trọng trong công việc thiết kế.
Các kích thước phải có tỷ lệ hợp lý vừa tạo cho hình dáng có sự hài hòa, cân đối vừa phải sử dụng nguyên liệu một cách hợp lý dé tiết kiệm nguyên liệu, giảm giá thành sản phẩm, dé gia công, đảm bảo độ bên, nâng cao tuổi thọ sản phẩm. Đồng thời các mối liên kết của các chỉ tiết phải đảm bảo khả năng liên kết của toàn sản phẩm. Các số liệu, kích thước của người sử dụng cũng là cơ sở dé xác định các kích thước cơ bản của sản phẩm.
Từ đó, đưa ra kích thước tổng thể của sản phâm bàn làm việc là: (Dài x Rộng
x Cao) 1372 x 600 x 956 (mm).
4.4.3 Kiém tra bén
Có hai phương pháp kiểm tra tính toán bền cho các chi tiết, bộ phận chịu lực.
Đó là dựa vào các ứng suất cho phép của vật liệu dé tính ra tiết điện chịu lực, hoặc chọn lựa kích thước tiết điện theo thâm mỹ và chức năng sau đó kiểm tra bền.
Và để đơn giản hóa trong quá trình tính toán thì tôi chọn phương pháp lựa chọn kích thước trước, sau đó mới kiểm tra bền cho các chỉ tiết và các bộ phận của sản phẩm. Trong trường hợp quá du bền thì giảm kích thước chi tiết, ngược lại, nếu chi tiết không dam bảo bền thì tăng kích thước lên.
Đầu tiên ta có hệ số an toàn của kết cau gỗ là từ 3 + 6. Hệ số này sẽ thay đôi, được lựa chọn tùy vào khả năng chịu lực của gỗ và độ nguy hiểm của chi tiết. Chi tiết càng ở vị trí nguy hiểm, hệ số càng cao.
Đề đảm bảo cho sản phẩm có được kết cấu vững chắc, chịu lực tốt thì ta cần tính toán và kiểm tra bền cho các chỉ tiết chịu lực lớn nhất trong điều kiện nguy hiểm nhất. Nếu chỉ tiết đó đủ bền thì các chỉ tiết còn lại đã đảm bảo khả năng chịu lực tốt.
Các thông số ứng suất cho phép của gỗ Sôi trắng:
Ứng suất uốn tĩnh: ou = 1421(KG/cm?) = 14210 (N/cm?)
Ứng suất nén dọc thé: on = 689 (KG/cm?) = 6890 (N/cm?) 4.4.3.1 Kiểm tra bền cho chi tiết chịu uốn
s* Chỉ tiết mặt bàn
Mặt bàn cấu tạo sử dụng là ván MFD phủ melamine. Giả sử có một vật nặng đặt lên mặt bàn với tải trọng là 100kg. Vậy mặt bàn sẽ chịu một lực tong hop phan bố tác dụng là 1000N.
Kích thước của panel ván nóc:
H= 25mm = 2.5 cm B = 600 mm = 60.0 cm
L = 1372 mm = 137.2 cm
Tìm phan lực ở hai đầu ngàm NA, NB.
Phương trình cân bằng tĩnh:
= NB = P/2 = 1000/2= 500N
3 Mạ = NgxL—Pxz=0
Phương trình cân bằng tĩnh: L
Do lực P tác dụng ở giữa mặt bàn nên:
NA =NB = 500N
Mặt cắt nguy hiểm là mặt cắt ở giữa mặt bàn:
B x H= 150 (cm?)
Xét momen uốn tại mặt cat giữa mặt bàn:
My = Ng x L/2 = 500 x 137.2 /2 = 34.300 (N.cm)
Tiét diện của mặt là tiết diện hình chữ nhật, nên mômen chông uôn như sau:
Wy = (B x H?) /6 = (60.0 x 2.52) /6 = 62.5 (cm?)
Chọn hệ số an toàn: K = 3. Vậy ứng suất uốn của mặt tủ tại mat cat là:
ứƯ = Kx co = 3x (>) = 16.464(N/cem?) <[oU] = 5.488(N/
cm’).
Do ứng suất tính nhỏ hơn ứng suất cho phép nên chi tiết dư bền.
P
Am BRA in
P oa,
“UP” * : a
Hình 4.8: Biéu đồ ứng suất uốn tĩnh 4.4.3.2 Kiểm tra bền cho chỉ tiết chịu nén
“ Chi tiết chân ban
Yêu cau chi tiết phải chịu được trọng lượng m = 100 kg tương
đương với lực tác dụng P = 1000 N.
Kích thước chân là:
H= 50mm = Š cm B= 50mm = 5 cm L= 727 mm = 72.7 cm.
- Luc dọc tac dụng lên chân đuợc tinh như sau: Nz — P = 0 và Nz=P=1000N.
he bgt wpe N
Ung suat tai mặt cat doc:o, = = (N/cm?).
Zz
Trong đó:
F, là diện tích mặt cắt ngang của chi tiết
- Diện tích mặt cắt ngang của chân tại vị trí chịu nén:
Fy=LxB=72.7x 5 = 363.5 (cm?)
Điều kiện chịu nén: o, = mm < [o] (N/cm?)
Z
Chọn hệ sô san toàn: K= 4
- Vậy ứng suât nén của chân tại mặt cắt là:
ứz= K x |N¿|/ F, =4x 1000/363.5 = 11.004 (N/cm?) < [a] = 6890 (N/cm?).
Do ứng suất tính nhỏ hơn ứng suất cho phép nên chi tiết dư bền.
@®
In
Hình 4.9: Biéu đồ ứng suất nén cho chỉ tiết
4.4.4 Cơ sở tính toán chỉ tiêu kỹ thuật
- Tính chất của nguyên liệu: Nguyên liệu tốt, ít khuyết tật như cong vênh, mỗi mot, mắt sống, mắt chết thì tạo thuận lợi trong quá trình sản xuất, dé gia công, dễ trang sức bề mặt, tỷ lệ lợi dụng gỗ cao, nâng cao hiệu quả trong sản xuất.
Nguyên liệu nhiều khuyết tật thì tạo ra phế phẩm tăng cao, tốn nhiều thời gian sản xuất vì phải xử lý các khuyết tật, khó trang sức bề mặt, tiêu hao nhiều vật liệu phụ.
hiệu quả sản xuất giảm.
- Tình trạng máy móc: Trang thiết bị máy móc trong nhà máy tốt, gia công chính xác thì sai số gia công ít, chất lượng bề mặt đảm bảo yêu cầu lắp ráp và trang sức, sẽ hạn chế tình trạng hao hụt nguyên liệu trong sản xuất, nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ, hạ giá thành san phẩm. Máy gia công không chính xác thì khi gia công, sai số gia công sẽ tăng, lượng dư gia công, dung sai lắp ghép tăng, có thể ảnh hưởng đến quá trình lắp ráp, khó đáp ứng yêu cầu của khác hàng, vì vậy sẽ ảnh hưởng đến
uy tín của công ty và làm giảm hiệu quả trong sản xuât.
- Vêu cầu sản phẩm: Tính thẩm mỹ, chất lượng, kết cấu sản phẩm đòi hỏi độ chính xác cao, chất lượng tốt, kết cấu phải bền vững, đảm bảo thì cũng gây khó khăn cho quá trình sản xuất vì đòi hỏi sản xuất phải khắt khe, độ chính xác gia công cao, sai số thấp, lắp ráp phải thật chính xác. Do đó đòi hỏi công ty phải có độ ngũ
công nhân viên có tay nghê, trình độ và kinh nghiệm trong sản xuât.
- Trình độ tay nghề công nhân: Trình độ tay nghề công nhân là yếu tố không kém phần quan trọng, làm ảnh hưởng tới năng suất làm việc, hiệu quả sản suất của công ty, quyết định tới độ chính xác gia công và tỷ lệ lợi dụng gỗ. Do đó yêu cầu phải có đội ngũ chuyên nghiệp, có trình độ tay nghề chuyên môn cao.
- Dụng cụ đo lường và chất lượng đo: Độ chính xác gia công cũng như độ chính xác của các chỉ tiết trong quá trình sản xuất nó cũng phụ thuộc rất lớn tới dụng cụ đo, dụng cụ đo mà có sai số nhỏ thì độ chính xác trong khi đo lường càng cao, lượng dư gia công ít, tỷ lệ lợi dụng gỗ cao và ngược lại.
4.4.5 Độ chính xác gia công
Độ chính xác gia công nói lên mức độ phù hợp về hình dạng kích thước, độ nhẫn bề mặt sau khi gia công so với yêu cầu danh nghĩa trên bản vẽ. Ngược lại với
độ chính xác gia công là độ sai lệch gia công, nói lên mức độ không phù hợp của
các đại lượng nói trên. Độ sai lệch gia công là các đại lượng phản ánh sự sai lệch
giữa các giá trị thực tế đạt được sau khi gia công so với các giá trị danh nghĩa trên
bản vẽ. Các đại lượng đạt được trong gia công phản ánh độ chính xác gia công.
s* Có hai loại sai lệch:
Sai lệch hệ thống: Sai lệch được lặp đi lặp lại một cách có hệ thống hay biến đổi có quy luật. Sai lệch này thường do dụng cụ đo, máy móc,...sai lệch này có thể
dự đoán trước.
Sai lệch ngau nhiên: Sai lệch có dâu và tri sô bat thường có tinh ngâu nhiên,
thường xuất hiện đo tay nghề công nhân.
4.4.6 Sai số gia công
Sai số gia công là hiệu số chênh lệch giữa hình dáng, kích thước, độ nhẫn bề mặt của chi tiết sau khi gia công so với yêu cầu trong bản vẽ thiết kế. Nếu sai số gia công càng nhỏ thì độ chính xác gia công càng cao và ngược lại. Sai số gia công được ký hiệu A. Người ta phải căn cứ vào sai số này trong một phạm vi cho phép dé các chi tiết này có thé lắp, lẫn khi ghép. Ban làm việc là sản phẩm mộc dân dụng được làm từ ván công nghiệp MDE, như ta đã biết ván công nghiệp được sản xuất theo những quy cách tiêu chuẩn với các loại bề dày khác nhau, thông dụng là: 6 mm, 9mm, 12mm, 18mm, 25mm...Qua công tác đo thực nghiệm xác định sai số gia công theo bề dày là không đáng ké do đó ta sẽ bỏ qua sai số gia công bề dày và chi
tính sai sô gia công theo quy cách dài và rộng của chi tiệt.
Bang 4.3: Sai số gia công của từng chi tiết
STT Tên chỉ tiết Quy cách (mm) Số Sai số gia công Day | Rộng | Dài | lượng | +Aa | +Ab | +Ac
1 Ván nóc 25 | 600 | 1372 1 0 +0.1 +0.1 2 Ván hông 25 | 127 | 600 2 0 +0.1 +0.1 3 Ván giả mặt kéo | 18 | 109 | 415 2 0 +0.1 +0.1 4 Vach ngan 18 | 127 | 600 2 0 +0.1 +0.1