Thuyết trình bảo vệ đồ án mũ bảo hiểm xe máy

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máyLý do nghiên cứu đề tài: -Ngày nay sản phẩm nhựa đã chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, vật liệu nhựa ngày càng có những

Tên đề tài:

Thiết kế, phân tích, tính toán và gia công khuôn

ép nhựa cho sản phẩm mũ bảo hiểm dựa trên phần mềm ứng dụng CAD/CAM/CAE.

Sinh viên thực hiện :

Lớp :

Giáo viên h ớng dẫn : Th.S đỗ anh tuấn

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

Lý do nghiên cứu đề tài:

-Ngày nay sản phẩm nhựa đã chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, vật liệu nhựa ngày càng có những tính chất u việt về chất l ợng, độ bền … trong khi đó vật liệu trong khi đó vật liệu

khác nh các vật liệu tự nhiên hay vật liệu kim loại tổng hợp

càng ngày càng không đáp ứng đ ợc nhu cầu sử dụng rất cao

của con ng ời do vậy mà ngành công nghiệp nhựa đã phát

triển rất nhanh trong thời gian qua, kéo theo đó là các lĩnh

vực tạo hình sản xuất và chế tạo các sản phẩm từ nhựa phát

triển theo 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 các sản phẩm với đủ kiểu dáng chủng loại phục vụ cho đời sống của con ng ời.

- Trong ngành chế tạo máy hiện nay sử dung rất nhiều các

sản phẩm đ ợc làm từ vật liệu nhựa Điển hình là ngành công nghiệp chế tạo máy văn phòng và công nghệ số Các chi tiết nhựa trong các ngành này đòi hỏi độ chính xác rất cao về

kích th ớc và hình dáng.

-Việc chế tạo ra các chi tiết có biên dạng phức tạp, độ chính xác cao kéo theo biên dạng của lòng khuôn và lõi khuôn cũng phức tạp dẫn đến việc gia công chúng theo các ph ơng pháp

truyền thống gặp rất nhiều khó khăn Ngoài ra việc chế tạo

lòng khuôn, lõi khuôn còn phụ thuộc nhiều vào trình độ ng ời thợ, thời gian chế tạo khuôn dài và độ chính xác lòng khuôn

th ờng không cao.

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

Lý do nghiên cứu đề tài:

- Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học và kỹ thuật, các công nghệ gia công mới cũng phát triển rất mạnh mẽ kéo theo các ứng dụng phần mềm vào trong tự động hoá sản xuất và tự động hoá lắp giáp

nh ứng dụng các phần mềm Master Cam, Cimatron, Catia Việc ứng dụng các phần mềm này vào sản xuất, đặc biệt là trong lĩnh vực gia công khuôn

mẫu, và lắp ráp khuôn tự động, nó đã giải quyết đ ợc các khó khăn tr ớc đây và đem lại hiệu quả kinh tế rất cao.

Mục tiêu nghiên cứu

-Nắm đ ợc cấu tạo nguyên lí hoạt động của các loại khuôn cơ bản.

-Nắm đ ợc các hệ thống trong khuôn và quy trình thiết kế 1 bộ

khuôn ép nhựa.

-Khai thác sử dụng phầm mềm CATIA trong thiết kế khuôn -ứng dụng phần mềm Moldflow trong phân tích dòng chảy -ứng dụng MastercamX3 trong mô phỏng gia công khuôn.

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

• Đối t ợng và phạm vi nghiên cứu.

• Đối t ợng:

- Nghiên cứu các loại khuôn ép nhựa phổ biến theo công nghệ phun ép vật liệu.

- Nghiên cứu các loại vật liệu chế tạo khuôn th ờng dùng.

- Nghiên cứu các lỗi sảy ra trong khuôn ép nhựa.

- Nghiên cứu các module thiết kế khuôn trong phầm mềm ứng dụng CATIA.

• Phạm vi nghiên cứu:

Do thời gian có hạn và đây là một lĩnh vực mới nên em chỉ dừng lại ở nghiên cứu cấu tạo các hệ thống trong khuôn và nghiên cứu module thiết kế khuôn trên phần mềm CATIA,ứng dụng phần mềm Moldflow trong phân tích sản phẩm.

nội dung của đồ án

-Với mục tiêu, đối t ợng và phạm vi nghiên cứu đồ án của em gồm

Phần II : Thiết kế,gia công,tính giá thành khuôn.

Ch ơng 1: Cơ sở dữ liệu thiết kế khuôn cho chi tiết.

Ch ơng 2: Thiết kế khuôn.

Ch ơng 3: Thiết kế quy trình công nghệ gia công tấm khuôn

trên,tấm khuôn d ới.

Ch ơng 4: Sửa chữa,lắp đặt,bảo d ỡng khuôn.

Ch ơng 5: Tính toán ớc l ợng giá thành khuôn.

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

khuôn,đ ợc nghiền vụn và lặp lại quá trình đó một số lần.Tất

nhiên là vật liệu dẻo sẽ bị mất đi phẩm chất (độ bền,cơ tính,

)khi quá trình đó lập đi lập lại nhiều lần và nó sẽ mất đi các tính chất mong đợi Vậy chất dẻo là loại vật liệu bao gồm:

- Chất cao phân tử : là các hợp chất hữu cơ mà tính

chất cơ lý của nó chỉ thay đổi chút ít trong khi đại phân tử của

nó tiếp tục tăng

- Chất độn gia c ờng (dạng bột ,dạng sợi, ) nhằm tăng c ờng cơ tính cho vật liệu.

- Chất phụ gia tăng c ờng phù hợp cho mục đích sử dụng

( chất ổn định,chất bôi trơn,chất hoá dẻo, )

- Chất tạo màu sắc cho sản phẩm để đáp ứng nhu cầu ng ời

sử dụng về mặt cảm quang

* Theo tính chất hoá học :

- Nhựa là một hợp chất cao phân tử có trọng l ợng phân tử khối trung bình là M và độ trùng hợp trung bình là P

Ví dụ nhựa PVC có M = 25.000 ~ 100.000 ; P = 400 ~1600

- Độ trùng hợp có một khoảng dao động lớn

- Độ trùng hợp tăng ,nhiệt độ mềm và độ nhớt nóng chảy tăng,đồng thời một số tính chất động học đ ợc cải thiện nh độ bền kéo và độ bền

va đập

-Ph©n lo¹i chÊt dÎo

-C¸c ph ¬ng ph¸p gia c«ng chÊt dÎo

Ch ơng 2 : Tổng quan về công nghệ ép phun,máy đúc áp lực.

1.Công nghệ ép phun :

-Khái niệm : Công nghệ ép phun là quá trình phun nhựa nóng

chảy điền đầy lòng khuôn.Một khi nhựa đ ợc làm nguội và đông cứng lòng khuôn thì khuôn đ ợc mở ra và sản phẩm đ ợc đẩy ra khỏi lòng khuôn nhờ hệ thống đẩy.

-Khả năng công nghệ :

+ Tạo ra các sản phẩm có hình dáng phức tạp.

+ Trên cùng một sản phẩm hình dáng giữa mặt trong và mặt

ngoài có thể khác nhau.

+ Khả năng tự động hoá các chi tiết có tính lặp lại cao.

+ Sản phẩm sau khi ép phun có màu sắc phong phú và độ nhẵn bóng bề mặt cao nên không cần gia công lại.

+Phù hợp cho sản xuất hàng khối và đơn chiếc.

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

Máy ép phun.

1.Các hệ thống chính của máy ép phun.

2.Chu kỳ ép phun.

Ch ¬ng 3 : Tæng quan vÒ khu«n

I / Tæng quan vÒ khu«n Ðp nhùa.

-Kh¸i niÖm c¸c lo¹i khu«n : Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, ở đó nhựa được phun vào, làm nguội rồi lấy sản phẩm ra Sản phẩm được tạo hình giữa 2 phần của khuôn

và nó mang hình dạng của lòng khuôn

-Ph©n lo¹i khu«n: khu«n Ðp nhùa gåm cã c¸c lo¹i.

+ Khu«n 2 tÊm.

+ Khu«n 3 tÊm.

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

Khuôn ép nhựa

Khuôn 2 tấm Khuôn 3 tấm

KÕt cÊu cña khu«n 2 tÊm

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

Kết cấu của khuôn 3 tấm

C¸c hÖ thèng chÝnh trong khu«n

-HÖ thèng dÉn nhùa : Bao gåm c¸c c¸c bé phËn sau :

+ Cuèng phun : lµm nhiÖm vô dÉn nhùa tõ m¸y Ðp nhùa vµo trong khu«n

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

+ Kªnh dÉn : Cã nhiÖm vô ® a vËt liÖu nhùa nãng ch¶y tõ b¹c cuèng phun vµo lßng khu«n.

TiÕt diÖn ngang cña kªnh dÉn nhùa

• MiÖng phun : lµ cöa ngâ vµo lßng khu«n cña dßng nhùa

nãng ch¶y

Cã c¸c lo¹i miÖng phun sau :

MiÖng phun trùc tiÕp MiÖng phun kiÓu b¨ng

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

• Miệng phun cạnh Miệng phun kiểu quạt

• Miệng phun đĩa Miệng phun điểm

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

Hệ thống dẫn h ớng

Bạc dẫn h ớng Chốt dẫn h ớng

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

Hệ thống tháo lõi mặt bên

Tháo lõi nhờ h ớng mở khuôn Tháo lõi nhờ xylanh-pitong

Cam chốt chốt có cam chân Kiểu có kiểu không có Xiên mặt cam chó nêm khóa nêm khóa

• Cam chèt xiªn

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

• Chèt cã mÆt cam

• Cam ch©n chã

tháo lõi bằng xylanh-piston

Kiểu có nêm khoá kiểu không có nêm khoá

đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

- KiÓu dïng chèt ®Èy

- Kiểu dùng l ỡi đẩy : đ ợc đặt vào vị trí thành mỏng và phức tạp

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

• - Kiểu dùng ống đẩy : loại này th ờng đ ợc đặt ở các vấu tròn xoay,các tấm mỏng hoặc các vấy nhô ra khỏi bề mặt chi tiết

- KiĨu dïng khÝ nÐn : Đối với những sản phẩm như xô,

chậu …v…v…có lòng khuôn sâu, khi sản phẩm nguội thì độ chân không trong lòng khuôn và lõi khuôn là rất lớn nên sản phẩm khó có thể thoát khuôn

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

PhÇn II : ThiÕt kÕ,gia c«ng,tÝnh gi¸ thµnh khu«n

Ch ¬ng 1 : C¬ së d÷ liÖu thiÕt kÕ khu«n cho chi tiÕt

• I Tr×nh tù thiÕt kÕ,chÕ t¹o khu«n.

• II CÊu tróc phÇn mÒm Catia.

Machining NC (Chøa c¸c Module t¹o chu tr×nh gia c«ng trªn c¸c m¸y

CNC)

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

III : ThiÕt kÕ vµ ph©n tÝch s¶n phÈm

- S¶n phÈm hoµn chØnh

- Phân tích sản phẩm ứng dụng phần mềm Moldflow.

- CHIA LƯớI PHầN Tử - Chọn vị trí đặt cổng phun

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

- Ph©n tÝch thêi gian ®iÒn ®Çy

- Ph©n tÝch rç khÝ - Ph©n tÝch ® êng hµn

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo máy

- Chọn loại miệng phun cho chi tiết

Miệng phun kiểu trực tiếp

+ u điểm : Tốt cho các loại sản phẩm có kích th ớc lớn:xô ,chậu,khoang sau tivi

+ nhực điểm : Trên bề mặt sản phẩm để lại vết,chi phí thêm để tách miệng phun sau khi phun khuôn.

Ch ¬ng 2 : ThiÕt kÕ khu«n

1.Core and cavity design

NhËp chi tiÕt vµ t¸ch mÆt lßng vµ mÆt lâi

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

2 : T¸ch lßng vµ lâi khu«n

T¸ch hai nöa khu«n

3 : Thiết kế các đảo,hốc khóa khuôn

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

ThiÕt kÕ HoµN THIÖN LßNG KHU¤N,LâI KHU¤N

Lßng khu«n Lâi khu«n.

c¸c tÊm khu«n c¬ b¶n

TÊm khu«n d íi TÊm khu«n trªn

Ch ¬ng 3 : ThiÕt kÕ quy tr×nh c«ng nghÖ gia c«ng lßng

khu«n,lâi khu«n.

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

Ch ơng 4 : Sửa chữa,lắp đặt,bảo d ỡng khuôn.

Lắp ráp hoàn chỉnh CụM KHUÔN DƯớI

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

L¾p r¸p hoµn chØnh côm khu«n trªn

Khu«n ® îc l¾p r¸p hoµn chØnh

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

Khu«n vµ s¶n phÈm sau khi Ðp phun

Ch ¬ng 5 : TÝnh to¸n, íc l îng gi¸ thµnh khu«n.

1.Chi phÝ mua ph«i thÐp.

2.Chi phÝ mua c¸c chi tiÕt tiªu chuÈn.

3.Chi phÝ cho gia c«ng.

4.Chi phÝ cho ng êi thiÕt kÕ.

5.Tæng gi¸ thµnh bé khu«n hoµn chØnh khi giao hµng.

Đồ án tốt nghiệp chuyên ngành chế tạo

máy

Kết luận

- Sau hơn 3 tháng tìm hiểu và nghiên cứu, đ ợc sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo

T hs.Đỗ Anh Tuấn và các thầy cô trong bộ môn em đã hoàn thành đồ án.

- Trong đồ án đã thu đ ợc 1 số kết quả nh sau:

+ Đ a ra đ ợc lí thuyết về kết cấu của các loại khuôn thông dụng

+ Đ a ra đ ợc cơ sở tính toán cơ bản cho 1 số hệ thống trong khuôn

+ Biết ứng dụng phần mềm Catia, Moldflow , MastercamX3 trong thiết kế,tính toán và gia công khuôn.

+ Đ a ra đ ợc quy trình gia công khuôn trên thực tiễn sản xuất.

+ Tính toán ớc l ợng giá thành bộ khuôn hoàn chỉnh.

+ Mô phỏng thời gian điền đầy nhựa trong khuôn.

+ Mô phỏng lắp ráp các cụm khuôn.

+ Mô phỏng gia công khuôn.

H ớng phát triển của đồ án :

-Các kết quả nghiên cứu ở trên chỉ mang tính chất khái niệm cơ bản gợi mở các h ớng nghiên cứu tiếp theo

- Nghiên cứu về điều kiện tối u cho máy ép nhựa

- Lí thuyết về điều chỉnh máy phun ép trong việc đúc các sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao

-Sử dụng phần mềm hỗ trợ trong thiết kế,tính toán khuôn

§å ¸n tèt nghiÖp chuyªn ngµnh chÕ t¹o m¸y

em xin ch©n thµnh c¶m ¬n!