Thiết Kế Và Lập Quy Trình Chế Tạo Khuôn Ép Nhựa Vỏ Quạt Đứng

ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠ ĐIỆN VÀ CÔNG TRÌNH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ LẬP QUY TRÌNH CHẾ TẠO KHUÔN ÉP

NHỰA VỎ QUẠT ĐỨNG

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ

MÃ NGÀNH: 7510205

Giảng viên hướng dẫn : Đặng Thị Hà

Sinh viên thực hiện : Trần Minh Hiếu

Lớp : K61_KOTO

Khoá học : 2016 – 2020

Hà Nội, 2020

i

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập tại trường Đại Học Lâm Nghiệp Việt Nam

em đã được thầy cô giáo giảng dạy tật tình, truyền dạy những kiến thức bổ ích

để em có được những kiến thức quan trọng cho chuyên ngành của em sau này.

Em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô của trường và đặc biệt là thầy cô

trong khoa Cơ Điện và Công Trình đã giúp đỡ và tạo điều kiện để em hoàn

thành bài khóa luận tốt nghiệp này.

Và em cũng chân thành cảm ơn Cô Ths.Đặng Thị Hà đã trực tiếp hướng

dẫn em trong việc chọn đề tài và những chỉ dẫn khoa học quý giá trong suốt quá

trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.

Đến nay bài khóa luận tốt nghiệp của em đã hoàn thành, nhưng do kinh

nghiệm và kiến thức hạn hẹp nên không thể tránh khỏi những sai sót nên em rất

mong nhận được những ý kiến đóng góp từ phía thầy, cô để em học thêm được

nhiều kinh nghiệm và sẽ hoàn thành bài khóa luận tốt hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!.

Hà Nội, ngày tháng năm

Sinh viên thực hiện

Trần Minh Hiếu

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................i

MỤC LỤC.............................................................................................................ii

DANH MỤC HÌNH .............................................................................................iv

DANH MỤC BẢNG............................................................................................ vi

ĐẶT VẤN ĐỀ....................................................................................................... 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU................................. 3

1.1. Tổng quan về khuôn ép nhựa ..........................................................................3

1.1.1. Khái niệm về khuôn ép nhựa .......................................................................3

1.1.2. Phân loại khuôn............................................................................................3

1.1.3. Các yêu cầu kĩ thuật đối với khuôn..............................................................6

1.2. Công nghệ ép phun..........................................................................................7

1.2.1. Khái niệm về công nghệ ép phun.................................................................7

1.2.2. Hệ thống hỗ trợ ép phun..............................................................................7

1.2.3. Hệ thống phun .............................................................................................9

1.2.4. Hệ thống kẹp ..............................................................................................12

1.2.5. Các bộ phận hệ thống khuôn......................................................................14

1.3. Công nghệ mới trong chế tạo khuôn mẫu .....................................................15

1.4. Sự khác biệt giữa công nghệ chế tạo khuôn mẫu ngành nhựa với truyền

thống.....................................................................................................................17

1.5. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................18

1.6. Mục tiêu, nội dung, phương pháp và phạm vi nghiên cứu ...........................19

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CHI TIẾT VÀ KHUÔN............................................ 20

2.1. Phân tích ý tưởng ..........................................................................................20

2.2. Phân tích tính kết cấu của chi tiết ép phun....................................................20

2.3. Thiết kế chi tiết trên phần mềm CATIA .......................................................22

2.4. Lựa chọn vật liệu làm khuôn, xác định mặt phân khuôn và vị trí, kết cấu

cổng phun .............................................................................................................27

2.4.1. Lựa chọn vật liệu làm khuôn......................................................................28

2.4.2. Lựa chọn mặt phân khuôn..........................................................................29

2.4.3. Chọn vị trí cổng phun, loại cổng phun.......................................................30

2.5. Thiết kế khuôn ép chi tiết vỏ quạt đứng trên phần mềm CATIA .................32

iii

2.5.1. Tạo bộ khuôn..............................................................................................32

2.5.2. Tạo khuôn trên và khuôn dưới ...................................................................35

2.5.3. Đặt bạc dẫn hướng .....................................................................................38

2.5.4. Lắp cuống phun..........................................................................................38

2.5.5. Lắp bạc cuống phun ...................................................................................39

2.5.6. Lắp ráp các bulong và các chi tiết phụ cho các tấm khuôn........................39

CHƯƠNG III: LẬP QUY TRÌNH GIA CÔNG KHUÔN.................................. 44

3.1. Xác định các dạng sản xuất...........................................................................44

3.2. Xác định phương pháp chế tạo phôi..............................................................45

3.3. Lập thứ tự các nguyên công chế tạo khuôn ép chi tiết vỏ quạt đứng ...........45

3.4. Tính toán chế độ cắt gọt cho các nguyên công .............................................47

3.4.1 Nguyên công 1: Phay thô - tinh mặt phẳng lớn 1. .....................................47

3.4.2 Nguyên công 2: phay thô + phay tinh các mặt bên....................................50

3.4.3 Nguyên công 3: Mài các mặt phăng lớn .....................................................54

3.4.4 Nguyên công 4: Khoan kênh làm mát và khoan lỗ chốt xiên. ....................55

3.4.5 Nguyên công 5: Khoan, khoét, doa và taro các lỗ chốt dẫn hướng và chốt

đẩy. .......................................................................................................................59

3.4.6 Nguyên công 6: Gia công lòng khuôn. .......................................................63

3.4.7 Nguyên công 7: Nguyên công xung điện cực.............................................66

3.4.8 Nguyên công 8: Mạ điện crom...................................................................66

3.4.9 Nguyên công 9: Đánh bóng lòng khuôn .....................................................66

3.4.10 Nguyên công 10. Tổng kiểm tra................................................................66

3.5. Lập trình gia công khuôn trên phần mềm catia.............................................66

3.5.1 Gia công lòng khuôn ...................................................................................67

3.5.2 Gia công lõi khuôn ......................................................................................68

3.5.3 Xuất chương trình CNC..............................................................................70

KẾT LUẬN......................................................................................................... 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

iv

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cấu tạo khuôn hai tấm .......................................................................... 4

Hình 1.2: Khuôn 3 tấm.......................................................................................... 4

Hình 1.3: Khuôn không rãnh dẫn.......................................................................... 5

Hình 1.4: Hệ thống hỗ trợ ép phun........................................................................ 8

Hình 1.5: Hệ thống thủy lực................................................................................. 8

Hình 1.6: Hệ thống phun....................................................................................... 9

Hình 1.7: Băng gia nhiệt ..................................................................................... 10

Hình 1.8: Cấu tạo trục vít.................................................................................... 10

Hình 1.9: Bộ hồi tự hở......................................................................................... 11

Hình 1.10: Các loại bộ hồi tự hở......................................................................... 11

Hình 1.11: Vòi phun............................................................................................ 12

Hình 1.12: Hệ thống kẹp ..................................................................................... 12

Hình 1.14: Cụm kìm dùng trong cơ cấu khuỷu.................................................. 13

Hình 1.15: Tấm di động và vị trí của nó trên máy ép phun ................................ 13

Hình 1.16: Tấm cố định và vị trí của nó trên máy ép phun ................................ 14

Hình 1.17: Các thanh nối..................................................................................... 14

Hình 1.18: Cấu tạo một bộ khuôn 2 tấm............................................................ 15

Hình 1.19: Phần mềm công nghệ CAD/CAM ứng dụng số 1 ............................ 16

cho chế tạo khuôn nhựa....................................................................................... 16

Hình 1.20: Hệ thống máy móc CNC tối tân nhất trang bị cho chế tạo khuôn nhựa

............................................................................................................................. 17

Hình 2.1: Hình chiếu đứng của sản phẩn ............................................................ 21

Hình 2.2: Hình 3D mặt trước, mặt sau của sản phẩm......................................... 22

Hình 2.3: Sản phẩm hoàn chỉnh .......................................................................... 27

Hình 2.4: Mặt phân khuôn ép chi tiết vỏ quạt..................................................... 30

Hình 2.5: Tính toán kích thước cuống phun. ...................................................... 31

Hình 2.6: Một số loại bạc cuốn phun. ................................................................. 31

Hình 2.7: Kích thước cuống phun....................................................................... 32

Hình 2.8: Khuôn sơ bộ ........................................................................................ 35

v

Hình 2.9: Bộ khuôn ép chi tiết vở quạt đứng hoàn chỉnh. .................................. 43

Hình 3.1: Bản vẽ chi tiết...................................................................................... 45

Hình 3.2: Bản vẽ khối khuôn sản phẩm.............................................................. 46

Hình 3.3: Sơ đồ gá đặt nguyên công 1 ................................................................ 47

Hình 3.4: Sơ đồ gá đặt nguyên công 2 ............................................................... 50

Hình 3.5: Gá đạt nguyên công mài...................................................................... 54

Hình 3.6: Sơ đồ gá nguyên công khoan .............................................................. 56

Hình 3.7: Sơ đồ gá đặt gia công trên máy CNC.................................................. 63

Hình 3.8: Dao FLAT........................................................................................... 64

Hình3.9: Dao BALL-2. ....................................................................................... 65

Hình 3.10: Dao FLAT-2...................................................................................... 65

Hình 3.11: Dao FLAT-1...................................................................................... 65

Hình 3.12. Sơ đồ kiểm tra. .................................................................................. 66

Hình 3.13: Gia thô công lòng khuôn................................................................... 67

Hình 3.14: Gia công tinh lòng khuôn.................................................................. 68

Hình 3.15: Gia công thô lõi khuôn...................................................................... 69

Hình 3.16: Gia công tinh lõi khuôn..................................................................... 70

vi

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1: Các thống số nhựa (pp)....................................................................... 20

Bảng 2.2. Bảng chọn thép để làm khuôn ép nhựa và các phụ tùng khuôn ......... 28

Bảng 3.1: Chế độ cắt nguyên công 1................................................................... 50

Bảng 3.2: Chế độ cắt của nguyên công 2............................................................ 54

Bảng 3.3: chế độ cắt nguyên công 3 ................................................................... 55

Bảng 3.4:Chế độ cắt nguyên công 4.................................................................... 59

Bảng 3.5: Thông số cắt........................................................................................ 65

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trên thế giới sản phẩm nhựa đó chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền

kinh tế, vật liệu nhựa ngày càng có những tính chất ưu việt như về chất lượng và

độ bền... Trong khi đó các vật liệu tự nhiên hay vật liệu kim loại tổng hợp không

thể đáp ứng được một số yêu cầu với những tính năng đặc biệt, vượt trội về độ

bền, nhẹ, dẻo dai và giá thành. Vì vậy, ngành công nghiệp nhựa đó phát triển rất

nhanh chúng trong thời gian qua, kéo theo đó là các lĩnh vực tạo hình sản xuất

và chế tạo các sản phẩm từ nhựa cũng phát triển, đặc biệt trong đó phải kể đến

ngành công nghiệp chế tạo khuôn ép phun cho sản phẩm nhựa ra đời và cho ra

vô số sản phẩm với đủ kiểu dáng, chủng loại phục vụ cho đời sống của con

người

Hiện nay nhờ sự phát triển của các kỹ thuật thiết kế có sự trợ giúp của

máy tính (CAD), chế tạo có sự trợ giúp của máy tính (CAM) và các máy gia

công CNC, tia lửa điện EDM … thì việc thiết kế và chế tạo lòng khuôn đó đơn

giản hơn nhiều, rút ngắn được thời gian sản xuất, đảm bảo độ chính xác gia công

về hình dáng, kích thước, độ chính xác tương quan. Ứng dụng công nghệ

CAD/CAM/CAE đã giải quyết được nhiều các vấn đề mà công nghệ khuôn mẫu

truyền thống chưa giải quyết được, đã làm cho nghành nhựa trở nên rất phát

triển, nhiều sản phẩm trước kia chỉ làm bằng thép và gỗ thì giờ đã được thay thế

bằng sản phẩm nhựa, năng suất cao và giá thành sản phẩm giảm xuống, chất

lượng đảm bảo yêu cầu đề ra,đa dạng mẫu mã. Với những lợi ích nổi trội như

vậy việc nghiên cứu công nghệ CAD/CAM/CAE là vô cùng cần thiết trong quá

trình sản xuất.

Ở Việt Nam đang trên đà công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước để tiến

đến đưa Việt Nam trở thành một nước văn minh và hiện đại. Quá trình công

nghiệp hóa - hiện đại hóa ngày càng cao đòi hỏi chúng ta phải có những đội ngũ

kỹ thuật phải được đào tạo cơ bản tương đối rộng, đồng thời biết vận dụng các

kỹ thuật đó vào để giải quyết các vấn đề trong sản xuất. Ở nước ta việc sản xuất

các sản phẩm từ nhựa phục vụ cho đời sống cũng như trong kỹ thuật đang được