Thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa (sản phẩm bộ cờ vua)

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA SẢN PHẨM: BỘ CỜ VUA Trong sự phát triển lớn mạnh không ngừng của xã hội đòi hỏi ngành công nghiệp phải tạo ra được sản phẩm nhanh, có tính hàng loạt

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

( SẢN PHẨM: BỘ CỜ VUA)

GVHD: Th.S DƯƠNG THỊ VÂN ANH SVTH: NGUYỄN QUỐC TRỊ

MSSV: 11144102 SVTH: HOÀNG MINH HOÀNG MSSV: 11144037

SVTH: TRẦN CÔNG CHÍNH MSSV: 11144011

SVTH: LÊ VIẾT QUANG MSSV: 11144078

S K L 0 0 3 8 7 0

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH

Giảng viên hướng dẫn: THS DƯƠNG THỊ VÂN ANH

NGUYỄN QUỐC TRỊ 11144102 HOÀNG MINH HOÀNG 11144037 TRẦN CÔNG CHÍNH 11144011

Thành phố Hồ Chí Minh, 07/2015

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Bộ môn Công Nghệ Tự Động

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: THS DƯƠNG THỊ VÂN ANH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC TRỊ MSSV: 11144102

1 Tên đề tài:

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA ( SẢN PHẨM: BỘ CỜ VUA)

2 Các số liệu ban đầu:

- Thông số kỹ thuật của máy ép nhựa SW-120B

- Thông số các loại vật liệu nhựa

- Các công thức tính toán và thiết kế khuôn

3 Nội dung chính của đồ án:

- Tìm hiểu vật liệu và công nghệ ép phun

- Lịch sử hình thành phát triển của môn cờ vua

- Thiết kế sản phẩm trên phần mềm Creo Parametric 2.0

- Mô phỏng dòng chảy nhựa cho khuôn ép nhựa với phần mền Moldflow Insight 2013

- Thiết kế và gia công khuôn ép nhựa cho sản phẩm bộ cờ vua

4 Các sản phẩm dự kiến: bộ sản phẩm đầy đủ các quân cờ trên bàn cờ vua

5 Ngày giao đồ án:

6 Ngày nộp đồ án:

 Được phép bảo vệ ………

(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

- Tên đề tài: Thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa ( sản phẩm: Bộ cờ vua)

- GVHD: Th.s Dương Thị Vân Anh

- Họ tên sinh viên: Nguyễn Quốc Trị

- Địa chỉ sinh viên: 142 Phan Văn Hớn, phường Tân Thới Nhất, quận 12

- Số điện thoại liên lạc: 01207207349

- Email: Quoctri193@gmail.com

- Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN):

- Lời cam kết: “Chúng tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình

do chính chúng tôi nghiên cứu và thực hiện Chúng tôi không sao chép từ bất kỳ bài viết nào

đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ sự vi phạm nào, chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”

TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng năm

Ký tên

Qua quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp, nhóm đã học được rất nhiều kiến thức chuyên môn bổ ích, nhìn nhận ra những thiếu sót và kinh nghiệm thực tế mà chúng em chưa có, góp phần không nhỏ tạo nên sự tự tin trong công việc trong tương lai

Trước tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn đến Nhà trường, khoa Cơ khí – Chế tạo máy,bộ môn Công nghệ Tự động đã tạo điều kiện cho nhóm hoàn thành Đồ án tốt nghiệp trong thời gian vừa qua

Xin kính gửi lời cảm ơn đến Cô ThS Dương Thị Vân Anh – giáo viên trực tiếp hướng dẫn Đồ án đã hướng dẫn tận tình cũng như tạo điều kiện tốt nhất để chúng em có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Xin kính gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy cô trong khoa và bộ môn đã giúp đỡ chúng

em trong quá trình hoàn thiện đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng, chúng em xin gửi lời tri ân đến quý thầy cô trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo chúng em, để chúng em có được ngày hôm nay

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày … tháng … năm 2015 Nhóm sinh viên thực hiện

Nguyễn Quốc Trị Hoàng Minh Hoàng Trần Công Chính

Lê Viết Quang

THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA

( SẢN PHẨM: BỘ CỜ VUA)

Trong sự phát triển lớn mạnh không ngừng của xã hội đòi hỏi ngành công nghiệp phải tạo

ra được sản phẩm nhanh, có tính hàng loạt cao Nên ngành công nghệ khuôn mẫu bắt đầu được ra đời và ngày càng phát triển

Với mục tiêu vận dụng các môn đã học vào thực tế và tạo loại sản phẩm thiết thực cho cuộc sống, vừa có tính giải trí, vừa rèn luyện mở mang trí não Nên nhóm quyết định chọn đề

tài: “thiết kế, chế tạo khuôn ép nhựa ( sản phẩm: bộ cờ vua)”

Những nội dung chính của đồ án tốt nghiệp:

- Tìm hiểu vật liệu và công nghệ ép phun

- Lịch sử hình thành phát triển của môn cờ vua

- Thiết kế sản phẩm trên phần mềm Creo Parametric 2.0

- Mô phỏng dòng chảy trong khuôn ép nhựa với phần mền Moldflow Insight 2013

- Thiết kế bộ khuôn hoàn chỉnh với phần mềm Expert Moldbase Extension 8.0

- Thiết kế và gia công khuôn ép nhựa cho sản phẩm bộ cờ vua

- Tiến hành lắp ráp khuôn

- Ép thử

Kết luận: sau khi thực hiện đề nhóm chúng em đã tích lũy được một số kinh nghiệm trong

thiết kế, trong gia công, cũng như trong quá trình phun ép nhựa Điều này sẽ giúp cho nhóm thêm tự tin khi bước vào trong sản xuất thực tế

Tuy nhiên do sản phẩm đòi hỏi tính thẩm mỹ cao nên không thể dùng các ty đẩy trên sản phẩm dẫn đến sản phẩm khó ra khỏi lòng khuôn

Giải pháp và hướng phát triển: cần thiết kế và chế tạo thêm hệ thống gắp lấy sản phẩm tự động bằng cánh tay robot

Nhóm Sinh viên thực hiện

Hoàng Minh Hoàng

Lê Viết Quang Nguyễn Quốc Trị

Trần Công Chính

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i

LỜI CAM KẾT ii

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT ĐỒ ÁN iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC BẢNG BIỂU viii

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ix

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xiv

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 Tính cấp thiết của để tài 1

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1

1.3 Mục tiêu đề tài 1

1.4 Phương pháp nghiên cứu 1

1.5 Kết cấu của ĐATN 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU CHẤT DẺO POLYMER CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHUÔN ÉP NHỰA 3

2.1 Tổng quan về vật liệu chất dẻo Polymer [2],[3] 3

2.1.1 Khái niệm 3

2.1.2 Phân loại 3

2.1.3 Tính chất cơ bản của Polymer 3

2.1.4 Một số loại Polymer thường gặp và các ứng dụng của chúng 6

2.2 Các phương pháp gia công chất dẻo 9

2.2.1 Công nghệ cán 10

2.2.2 Công nghệ phủ chất dẻo 10

2.2.3 Công nghệ đùn 11

2.2.4 Gia công vật thể rỗng 11

2.2.5 Công nghệ hàn chất dẻo 12

2.2.6 Công nghệ dán chất dẻo 12

2.2.7 Công nghệ ép và ép phun 13

2.2.8 Công nghệ dập chất dẻo 13

2.3 Cơ sở lý thuyết về khuôn ép nhựa [1] 13

2.3.1 Máy ép phun 13

2.3.2 Thân máy 14

2.3.3 Hệ thống thuỷ lưc 14

2.3.4 Hệ thống điện 14

2.3.5 Hệ thống làm nguội 15

2.3.8 Hệ thống điều khiển 18

2.4 Tổng quan về khuôn ép phun sản phẩm nhựa [1] 19

2.4.1 Khái niệm 19

2.4.2 Các loại khuôn ép sản phẩm nhựa 19

2.4.3 Các yếu tố cơ bản của khuôn 22

CHƯƠNG 3: SƠ LƯỢC VỀ MÔN CỜ VUA 23

3.1 Giới thiệu về cờ vua 23

3.1.1 Lịch Sử cờ vua 23

3.1.2 Tác dụng của cờ vua trong cuộc sống 24

3.2 Các danh thủ nổi tiếng 24

3.2.1 Thế giới 24

3.2.2 Việt Nam 26

CHƯƠNG 4: PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC 2.0 – QUY TRÌNH THẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ HỆ THỐNG KÊNH DẪN NHỰA 27

4.1 Phần mềm Creo Parametric 2.0 27

4.2 Sản phẩm “BỘ CỜ VUA” 29

4.2.1 Thiết kế sản phẩm bằng phần mềm Creo Parametric 2.0 29

4.2.2 Các quân cờ trong bộ cờ vua 30

4.3 Vật liệu, khối lượng và thể tích sản phẩm 36

4.3.1 Vật liệu 36

4.3.2 Khối lượng và thể tích sản phẩm 37

4.4 Bố trí lòng khuôn và hệ thống kênh dẫn nhựa 38

4.4.1 Số lòng khuôn 38

4.4.2 Hệ thống kênh dẫn 38

CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH CAE CHO SẢN PHẨM [5],[6] 41

5.1 Tổng quan 41

5.1.1 Ưu điểm CAE 41

5.1.2 Ứng dụng CAE 42

5.1.3 Kết luận 43

5.2 Phân tích quá trình ép phun với phần mềm MoldFlow Insight 2013 43

5.2.1 Tìm vị trí cổng phun tốt nhất 43

5.2.2 Tiến hành phân tích trong MoldFlow Insight 2013 44

5.2.3 Kết quả phân tích kênh dẫn thiết kế theo lý thuyết .45

5.2.4 Thiết kế lại hệ thống kênh dẫn 46

5.2.5 Kết quả phân tích quá trình điền đầy với hệ thống kênh dẫn mới 47

5.2.6 Kết quả phân tích quá trình làm nguội với hệ thống kênh dẫn mới 51

CHƯƠNG 6: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC TRONG THIẾT KẾ KHUÔN .54

6.2 Kết cấu chung của khuôn ép nhựa 54

6.3 Sản phẩm thiết kế 54

6.4 Chọn loại khuôn cho thiết kế 54

6.5 Tính toán thiết kế khuôn 54

Cuống phun 54

6.5.1 Chốt dẫn hướng 55

6.5.2 Bạc dẫn hướng 56

6.5.3 Hệ thống làm nguội 56

6.5.4 Hệ thống đẩy 57

6.5.5 Tách khuôn 58

6.5.6 Tạo bộ khuôn với phần mền Creo Expert Moldbase Extension 8.0 61

CHƯƠNG 7: GIA CÔNG CÁC TẤM KHUÔN VÀ LẮP RÁP [5] 73

7.1 Các bước chuẩn bị trước khi gia công: 73

7.2 Gia công các tấm khuôn 76

7.2.1 Gia công tấm kẹp trên: 76

7.2.2 Gia công tấm kẹp dưới: 77

7.2.3 Gia công tấm đẩy: 79

7.2.4 Gia công tấm giữ: 80

7.2.5 Gia công gối đỡ: 82

7.2.6 Gia công khuôn trên: 83

7.2.7 Gia công khuôn dưới: 84

7.2.8 Gia công vòng định vị: 86

7.3 Lắp ráp khuôn [7] 88

7.3.1 Chuẩn bị trước khi lắp ráp khuôn 88

7.3.2 Lắp ráp khuôn 89

CHƯƠNG 8: ÉP THỬ 91

8.1 Chuẩn bị trước khi ép 91

8.2 Quy trình ép thử 91

CHƯƠNG 9: KẾT LUẬN 93

9.1 Kết Luận 93

9.2 Hướng phát triển đề tài 93

PHỤ LỤC 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

Bảng 2.1: Tỷ trọng một sống nguyên liệu nhựa thông dụng 5

Bảng 2.2: Độ co rút của một số loại nhựa 6

Bảng 2.3: Nhiệt độ phá hủy của một số loại nhựa 6

Bảng 4.1: Khối lượng và thể tích các quân 37

Bảng 6.1: Hệ số co rút của các loại nhựa 60

Bảng 7.1: Trình tự gia công tấm kẹp trên 77

Bảng 7.2: Trình tự gia công tấm kẹp dưới 78

Bảng 7.3: Trình tự gia công tấm đẩy 80

Bảng 7.4: Trình tự gia công tấm giữ 81

Bảng 7.5: Trình tự gia công gối đỡ 82

Bảng 7.6: Trình tự gia công tấm khuôn trên 84

Bảng 7.7: Trình tự gia công tấm khuôn dưới 86

Bảng 7.8: Trình tự gia công vòng định vị 87

Sơ đồ 5.1: Quy trình thiết kế không có CAE 41

Sơ đồ 5.2: Quy trình thiết kế có CAE 42

Sơ đồ 8.1: Quy trình ép thử 91

Hình 2.1: Công nghệ chế tạo chất dẻo 9

Hình 2.2: Các loại thiết bị cán chữ I, L, F, Z 10

Hình 2.3: Máy ép phun 13

Hình 2.4: Hệ thống thủy lực 14

Hình 2.5: Hệ thống điện 14

Hình 2.6: Hệ thống làm mát 15

Hình 2.7: Hệ thống phun 15

Hình 2.8: Trục vít 16

Hình 2.9: Van hồi tự mở 16

Hình 2.10: Vị trí vòi phun 17

Hình 2.11: Hệ thống kẹp 17

Hình 2.12: Tấm di động 18

Hình 2.13: Tấm cố định 18

Hình 2.14: Kết cấu khuôn hai tấm 20

Hình 2.15: Khuôn dùng kênh dẫn nóng 20

Hình 2.16: Khuôn ba tấm 21

Hình 2.17: Kết cấu bộ khuôn 22

Hình 3.1: Các quân cờ trong bộ cờ vua 23

Hình 3.2: Lịch sử cờ vua 23

Hình 3.3: Giải cờ vua thiếu nhi 24

Hình 4.1: Giới thiệu creo parametric 2.0 27

Hình 4.2: Lệnh FreeStyle 28

Hình 4.3: Modul gia công 28

Hình 4.4: Modul lắp ráp 29

Hình 4.5: Hình modul bản vẽ 29

Hình 4.6: Lệnh New để bắt đầu làm việc 29

Hình 4.7: Chọn modul Part thiết kế sản phẩm 30

Hình 4.8: Chọn hệ đơn vị trong thiết kế 30

Hình 4.10: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh Extrude 31

Hình 4.11: Bo tròn các cạnh 31

Hình 4.12: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh revolve 31

Hình 4.13: Kích thước các tiết diện cắt ngang sau lệnh Sweep Blend 32

Hình 4.14: Thân mã 32

Hình 4.15: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh Extrude 33

Hình 4.16: Bo tròn các cạnh 33

Hình 4.17: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh Sweep 33

Hình 4.18: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh Revolve 33

Hình 4.19: Tạo mắt quân mã 34

Hình 4.20: Tạo mũi quân mã 34

Hình 4.21: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh revolve 34

Hình 4.22: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh Extrude 34

Hình 4.23: Bo tròn các cạnh 35

Hình 4.24: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh revolve 35

Hình 4.25: Biên dạng và kích thước của lệnh Extrude 35

Hình 4.26: Bo tròn các cạnh 35

Hình 4.27: Biên dạng và kích thước khi dùng lệnh revolve 36

Hình 4.28: Ký hiệu nhựa PP 37

Hình 4.29: Hình kiểm tra khối lượng và thể tích sản phẩm 37

Hình 4.30: Bàn cờ vua 38

Hình 4.31: Bố trí lòng khuôn và hệ thống kênh dẫn nhựa 40

Hình 5.1: Phân tích dòng chảy nhựa 43

Hình 5.2: Mô phỏng tìm cổng vào nhựa tốt nhất cho các quân cờ 43

Hình 5.3: Nhập mô hình thiết kế vào phần mềm mô phỏng MoldFlow 44

Hình 5.4: Chia lưới 3D cho sản phẩm 44

Hình 5.5: Tiến hành phân tích 45

Hình 5.6: Kết quả mô phỏng thời gian điền đầy sản phẩm 45

Hình 5.7: Kết quả mô phỏng áp suất điền đầy 46

Hình 5.8: Mô hình phân tích bằng phần mềm thiết kế creo parametric 2.0 47

Hình 5.9: Kết quả mô phỏng thời gian điền đầy chi tiết 47

Hình 5.10: Kết quả mô phỏng lực kẹp khuôn 48

Hình 5.11: Kết quả mô phỏng áp suất lòng khuôn 48

Hình 5.12: Kết quả mô phỏng nhiệt độ trong quá trình điền đầy 49

Hình 5.13: Kết quả mô phỏng áp suất điền đầy 49

Hình 5.15: Kết quả mô phỏng rỗ khí 50

Hình 5.16: Kết quả mô phỏng đường hàn 51

Hình 5.17: Kết quả mô phỏng nhiệt độ của dung dịch làm nguội 51

Hình 5.18: Kết quả mô phỏng hiệu năng làm nguội 52

Hình 5.19: Kết quả mô phỏng phần trăm đông đặc 52

Hình 5.20: Kết quả mô phỏng nhiệt độ khuôn 53

Hình 6.1: Kích thước cuống phun cho thiết kế 55

Hình 6.2: Bạc cuống phun 55

Hình 6.3: Kích thước chốt dẫn hướng 56

Hình 6 4: Kích thước bạc dẫn hướng 56

Hình 6.5: Hệ thống làm nguội khuôn trên 57

Hình 6.6: Hệ thống làm nguội khuôn duới 57

Hình 6.7: Chốt hồi Ø12mm 57

Hình 6.8: Ti đẩy Ø4mm 58

Hình 6.9: Ti đẩy Ø2mm 58

Hình 6.10: Sản phẩm thiết kế 58

Hình 6.11: Hệ thống kênh dẫn nhựa 58

Hình 6.12: Modul tách khuôn 59

Hình 6.13: Hệ số co rút của nhựa nhựa PP 60

Hình 6.14: Phôi tách khuôn 60

Hình 6.15: Hai nửa khuôn sau khi tách 61

Hình 6.16: Khuôn trên 61

Hình 6.17:Khuôn dưới 61

Hình 6.18: Tạo môi trường làm việc 62

Hình 6.19: Chọn kích thước bộ khuôn theo tiêu chuẩn 63

Hình 6.20: Điều chỉnh bề dày các tấm khuôn 63

Hình 6.21: Hình lắp lòng khuôn vào bộ vỏ khuôn 63

Hình 6.22: Chọn vòng định vị theo tiêu chuẩn 64

Hình 6.23: Kích thước vòng định vị phù hợp 64

Hình 6 24: Chọn bạc cuống phun theo tiêu chuẩn 64

Hình 6.25: Kích thước bạc cuống phun phù hợp 65

Hình 6.26: Chọn bạc dẫn hướng theo tiêu chuẩn 65

Hình 6.27: Kích thước bạc dẫn hướng phù hợp 65

Hình 6.28: Chọn chốt dẫn hướng theo tiêu chuẩn 66

Hình 6.29: Kích thước chốt dẫn hướng phù hợp 66

Hình 6.31: Kích thước chốt hồi phù hợp 67

Hình 6.32: Chọn lò xo theo tiêu chuẩn 67

Hình 6.33: Kích thước lò xo phù hợp 67

Hình 6.34: Chọn vít tấm kẹp trên theo tiêu chuẩn 68

Hình 6.35: Kích thước vít tấm kẹp trên phù hợp 68

Hình 6.36: Chọn vít tấm kẹp dưới theo tiêu chuẩn 68

Hình 6.37: Kích thước vít tấm kẹp dưới phù hợp 69

Hình 6.38: Chọn vít tấm đẩy theo tiêu chuẩn 69

Hình 6.39: Kích thước vít tấm đẩy phù hợp 69

Hình 6 40: Chọn ty đẩy theo tiêu chuẩn 70

Hình 6.41: Bố trí các ty đẩy lên khuôn 70

Hình 6.42: Đường nước khuôn trên 70

Hình 6.43: Đường nước khuôn dưới 71

Hình 6.44: Kích thước vít giữ vòng định vị 71

Hình 6.45: Lỗ vít trên vòng định vị 71

Hình 6.46: Lỗ vít trên tấm kẹp trên 71

Hình 6.47: Moldbase Opening Simulation 72

Hình 6.48: Mô phỏng mở khuôn 72

Hình 7.1: Phôi thép CT3 ban đầu 73

Hình 7.2: Đồ gá: Êtô 73

Hình 7.3: Các loại dao phay, khoan, doa 74

Hình 7.4: Đầu dò lệch tâm dùng xét chuẩn 74

Hình 7.5: Máy phay CNC MVC-955 74

Hình 7.6: Máy mài 75

Hình 7.7: Máy phay vạn năng 75

Hình 7.8: Máy tiện 75

Hình 7.9: Chuẩn phôi khi gia công 76

Hình 7.10: Tấm kẹp trên 76

Hình 7.11: Tấm kẹp trên sau gia công 77

Hình 7.12: Tấm kẹp dưới 78

Hình 7.13: Tấm kẹp dưới sau gia công 79

Hình 7.14: Tấm đẩy 79

Hình 7.15: Tấm đẩy sau gia công 80

Hình 7.16: Tấm giữ 80

Hình 7.17: Tấm giữ sau gia công 81

Hình 7.19: Gối đỡ sau gia công 82

Hình 7.20: Tấm khuôn trên 83

Hình 7.21: Tấm khuôn trên sau gia công 84

Hình 7.22: Tấm khuôn dưới 85

Hình 7.23: Tấm khuôn dưới sau gia công 86

Hình 7.24: Vòng định vị 87

Hình 7.25: Vòng định vị sau gia công 88

Hình 7.26: Các chi tiết trong bộ khuôn 89

Hình 7.27: Lắp ráp phần khuôn cố định 89

Hình 7.28: Lắp ráp phần khuôn di động 90

Hình 7.29: Lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn 90

Hình 8.1: Máy ép nhựa SW-120B 91

Hình 8.2: Nhựa dùng để ép phun 91

Hình 8.3: Xương keo 92

Hình 8.4: Sản phẩm sau khi ép 92

CAD Computer Aided Design

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Tính cấp thiết của để tài

Thế giới

Trong cuộc sống thường nhật hiện nay có thể nhận thấy các sản phẩm xung quanh mình được làm từ nhựa rất nhiều Từ những sản phẩm đơn giản như cái thau, cái rổ, cái lược… đến các sản phẩm tinh xảo như vỏ điện thoại di động, vỏ xe máy, linh kiện máy tính…

Với sự phát triển không ngừng của ngành nhựa thì sự ra đời của ngành công nghiệp khuôn mẫu để hỗ trợ cho nó là tất yếu Một khi nền công nghiệp khuôn mẫu phát triển thì sẽ làm đa dạng hóa sản phẩm nhựa trên thị trường, hạ giá thành sản phẩm làm tăng tính cạnh tranh của doanh nghiệp, đồng thời giúp người tiêu dùng có nhiều phương án lựa chọn khi mua một sản phẩm

Trong nước

Hòa nhập cùng xu hướng phát triển trên thế giới, ở nước ta ngành sản xuất và gia công vật liệu chất dẻo đang bắt đầu được chú trọng và phát triển thành tựu đầu tiên mà được đánh giá là sự ra đời hàng loạt các sản phẩm đa dạng phong phú, chất lượng và độ phức tạp của sản phẩm ngày càng được nậng cao và hoàn thiện hệ thống máy móc, thiết bị ngày càng được cải tiến hiện nay và trong tương lai, ngành công nghiệp vật liệu chất dẻo có xu hướng ngày một phát triển, đây là một chiến lược lâu dài và nhiều triển vọng

Chính vì những lí do trên nên nhóm đã quyết định chọn đề tài “THIẾT KẾ, CHẾ TẠO

KHUÔN ÉP NHỰA ( SẢN PHẨM: BỘ CỜ VUA)”

Thông qua đề tài này nhóm sinh viên mong muốn áp dụng những kiến thức đã học vào thực tế chế tạo, góp một phần nhỏ vào việc phát triển nền công nghiệp khuôn mẫu nhựa

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học: vận dụng các kiến thức về khuôn ép nhựa, đi sâu vào nghiên cứu để thiết kế bộ khuôn một cách hiệu quả

- Ý nghĩa thực tiễn: đề tài góp phần tạo ra sản phẩm có giá thành thấp, kiểu mẫu mới đồng thời giúp người tiêu dùng có nhiều phương án lựa chọn khi mua một sản phẩm, tăng tính cạnh tranh của doanh nghiệp

1.3 Mục tiêu đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và phân tích dòng chảy trong khuôn ép nhựa

- Thiết kế sản phẩm và bộ khuôn ép nhựa với các phần mềm hỗ trợ

- Chế tạo khuôn ép nhựa cho sản phẩm thiết kế

1.4 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài này nhóm sinh viên đã tiến hành bằng các phương pháp:

- Khảo sát các mẫu sản phẩm nhựa trên thị trường và nhu cầu sử dụng, hình thành ý tưởng thiết kế hình dáng sản phẩm cho phù hợp với mục đích sử dụng

- Tham khảo tài liệu về khuôn mẫu Kiến thức theo thời gian đã được tích lũy Tài liệu

- Sử dụng phần mềm Creo 2.0 để thiết kế sản phẩm, từ đó tiến hành các bước tiếp theo như tách khuôn, phân tích…

- Lựa chọn vật liệu cho sản phẩm và vật liệu làm khuôn cho phù hợp

- Sử dụng phần mềm Moldflow Insight 2013 để phân tích quá trình ép phun

- Tự nghiên cứu từ nguồn tài liệu tin cậy thu thập được, chắt lọc những thông tin có giá trị, đồng thời suy nghĩ tìm ra cách giải quyết vấn đề

- Lập trình gia công chi tiết ở xưởng khoa cơ khí

1.5 Kết cấu của ĐATN

- Tìm hiểu vật liệu và công nghệ ép phun

- Tìm hiểu các dạng khay bằng nhựa: yêu cầu chung sản phẩm, yêu cầu kết cấu, hình dạng, thẩm mỹ…

- Tìm hiểu về cờ vua và lịch sử cờ vua

- Thiết kế sản phẩm trên phần mềm Creo Parametric 2.0

- Mô phỏng dòng chảy nhựa cho khuôn ép nhựa với phần mền Moldflow Insight 2013

- Thiết kế khuôn ép nhựa cho sản phẩm bộ cờ vua

- Gia công khuôn ép nhựa cho sản phẩm bộ cờ vua

- Lắp ráp và ép thử

- Kết luận

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU CHẤT DẺO POLYMER

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ KHUÔN ÉP NHỰA

2.1 Tổng quan về vật liệu chất dẻo Polymer [2],[3]

2.1.1 Khái niệm

Chất dẻo hay còn gọi là nhựa (Plastic) hay Polymer, là các hợp chất cao phân tử được hình thành do sự lặp lại nhiều lần của một hay nhiều loại nguyên tử hay nhóm nguyên tử (Monome, đơn vị cấu tạo của Polymer) liên kết với nhau với số lượng khá lớn để tạo nên một loạt các tính chất mà chúng không thay đổi đáng kể khi lấy đi hay thêm vào một vài đơn vị cấu tạo

Nó có thể được phun vào khuôn, được nghiền vụn lại và lập lại quá trình đó một số lần Tuy nhiên vật liệu dẻo sẽ bị mất phẩm chất (độ bền, cơ tính,…) khi quá trình đó lặp đi lặp lại nhiều lần

2.1.2 Phân loại

Có nhiều cách phân loại Polymer dưới đây ta chỉ ra các cách thường dùng

- Theo nguồn gốc:

+ Polymer tự nhiên: Cao su, xenlulo, protein

+ Polymer nhân tạo: PE, PP, PS…

+ Polymer thông dụng: Dùng để sản xuất các chi tiết khối kỹ thuật đòi hỏi tính chất

cơ lý hóa cao hơn Ví dụ như: PP, PE, PMMA…

+ Polymer kỹ thuật: Dùng để sản xuất các chi tiết kỹ thuật đòi hỏi tính chất cơ lý hóa cao hơn Ví dụ như: PA, PC, PF(teflo)…

- Theo tính chất chịu nhiệt:

+ Polymer nhiệt dẻo: Polymer mạch thẳng dưới tác dụng của nhiệt độ nó bị chảy dẻo

ra, khi làm nguội nó rắn lại, quá trình này được lặp đi lặp lại Loại Polymer này có ưu điểm tái sinh được, nên người ta dùng làm đồ gia dụng

+ Polymer nhiệt rắn: Hay còn gọi là Polymer đặc nhiệt là loại Polymer mạng không gian, dưới tác dụng của nhiệt độ hay chất đóng rắn, nó trở nên cứng, quá trình này không lặp lại Ưu điểm của loại này là có cơ tính tốt, nên được dùng nhiều trong kỹ thuật

2.1.3 Tính chất cơ bản của Polymer

Một số tính chất cơ học quan trọng của vật liệu nhựa: độ bền kéo, độ dãn dài, độ cứng,

độ dai va đập, chống mài mòn, module đàn hồi…

 Độ bền cơ học

Độ bền của một sản phẩm làm bằng vật liệu Polymer phụ thuộc nhiều yếu tố như:

- Chế độ trùng hợp, loại xúc tác, phụ gia…

- Phương pháp gia công

- Kết cấu hình dạng sản phẩm…

 Thông số cơ bản phản ánh độ bền Polymer

Giới hạn bền (𝜎b) là giá trị ứng suất mà mẫu bị phá hoại trong những điều kiện đã cho Giới hạn bền có thể được xác định theo một số loại biến dạng khác nhau như biến dạng kéo đứt, biến dạng nén, biến dạng uốn,… tương ứng là độ bền kéo đứt, độ bền nén, và độ bền uốn…

Độ bền kéo đứt là khả năng chịu lực của vật liệu khi bị kéo dãn bằng một lực xác định ở tốc độ kéo dãn xác định cho đến lúc đứt

Độ bền uốn là khả năng chịu lực của vật liệu khi chịu uốn

Độ bền nén là khả năng chịu lực của vật liệu khi bị nén

Giới hạn bền của Polymer phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường thử nghiệm và thời gian tác dụng của lực nên khi so sánh độ bền các Polymer với nhau phải so sánh ở cùng điều kiện thử nghiệm

Độ biến dạng tương đối (e) là giá trị biến dạng tăng đến cực đại tại thời điểm đứt

Độ biến dạng cực đại tương đối cũng phụ thuộc loại biến dạng, tốc độ biến dạng và nhiệt

độ Nói phép suy luận vật liệu đang ở trạng thái nào khi đứt Ví dụ: khi vật thể dòn bị đứt, độ biến dạng cực đại tương đối không vượt quá vài %, còn trạng thái mềm cao từ hàng trăm phần trăm đến phần ngàn

Trong trường hợp kéo đơn trục, độ biến dạng tương đối cực đại có thể là độ dãn dài khi đứt

Tỷ trọng thể hiện một phần tính chất của nguyên liệu nhựa, đơn vị: (g/cm3)

Vật liệu nhựa tương đối nhẹ, tỷ trọng dao động từ 0.9 – 2 (g/cm3)

Tỷ trọng tăng: lực kéo đứt, nhiệt độ biến mềm, độ kháng hóa chất tăng, ngược lại lực va đập và độ nhớt giảm Tỷ trọng phụ thuộc vào độ kết tinh: độ kết tinh cao thì tỷ trọng cao

Loại nhựa Tỷ trọng (g/cm3) Loại nhựa Tỷ trọng (g/cm3)

Đơn vị tính: g/10 phút (ở điều kiện áp suất và nhiệt độ nhất định theo tiêu chuẩn đo) Tiêu chuẩn đo chỉ số nóng chảy là ASTM D1238

Chỉ số chảy cao:

- Trọng lượng phân tử thấp, dễ chảy

- Dùng nhiệt độ, áp suất gia công thấp

- Chu kỳ sản xuất ngắn

- Dễ gia công và sản phẩm đạt chất lượng hơn

Chỉ số chảy thấp:

- Vật liệu khó chảy, sản phẩm dễ bị khuyết tật

- Làm tăng thời gian điền đầy khuôn

- Làm tăng thời gian duy trì áp

- Áp suất cần thiết để điền đầy khuôn phải cao

- Đòi hỏi nhiệt độ gia công cao

 Độ co rút của nhựa

Là tỷ lệ % chênh lệch kích thước của sản phẩm sau khi đã lấy khỏi khuôn được định hình

và ổn định kích thước so với kích thước của khuôn

 Độ bền hóa học

Do đặc điểm cấu tạo vững bền nên Polymer bền với các tác nhân hóa học như kiềm, acid… Để đánh giá độ bền hóa học người ta đánh giá khả năng liên kết yếu nhất của Polymer

bị phá vỡ bởi các mặt trên

2.1.4 Một số loại Polymer thường gặp và các ứng dụng của chúng

Chất dẻo trong kĩ thuật thường được phân loại theo phương pháp công nghệ gồm có nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn

 Nhựa nhiệt dẻo

Là loại chất dẻo có khả năng lặp lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng của nhiệt

độ và trở lên cứng rắn khi được làm nguội Trong quá trình tác động nó chỉ thay đổi tính chất vật lý chứ không có phản ứng hóa học xảy ra

 Nhựa PE (polyethylene)

- Tính chất:

+ Mờ và màu trắng, nhiệt độ mềm thấp và lực kéo thấp

+ Dễ cháy và có mùi parafin

+ Độ kháng nước cao, kháng hóa chất và tính cách nhiệt và điện tốt

+ Độ giãn dài lớn và dòn ở nhiệt độ thấp, hệ số giãn nở cao

+ Độ bền kéo, độ cứng cao hơn PE

+ Kháng nhiệt tốt hơn PE, đặt biệt tính chất cơ học tốt ở nhiệt độ cao

+ Dòn ở nhiệt độ thấp, dễ phà hủy bởi UV

+ Dễ cháy, tính chất cách điện tần số cao tốt

+ Tính ứng suất nứt tốt, tính chất bám dính kém

+ Tính chất gia công ép phun tốt

- Ứng dụng

+ Dùng độ cứng: nắp chai nước ngọt, thân nắp bút mực, hộp nữ trang, két bia

+ Dùng kháng hóa chất: chai lọ thuốc y tế, màng mỏng bao bì, ống dẫn, nắp thùng chứa dung môi

+ Dùng cách điện tần số cao: vật liệu cách điện tần số cao, vật kẹp cách điện

+ Tính chất nhiệt: nhiệt độ biến dạng thấp, tạo khí đen

- Ứng dụng:

+ Sản phẩm rẻ tiền, sản phẩm nhựa tái sinh như ly, hộp

+ Cách điện tần số cao dùng làm vỏ hộp điện, ống, vật liệu cách điện

 Nhựa ABS (Poly acrylonitrile butadiene styrene)

+ Độ bền sử dụng cao, sự chống lão hóa cao

+ Độ bền va đập kém, độc với chất độn, chất monomer còn lại trong PVC

Trong suốt, bền va đập, bền kéo, tính chịu nhiệt cao,là đại biểu cho Plastic dùng trong công nghiệp, ứng dụng làm bulong, đai ốc, bánh răng đồng hồ, mũ bảo hiểm, nút bấm tivi

- Nhựa Phenol, Ure: không màu, trong suốt có thể nhuộm màu rất đẹp, dùng làm dụng

và sợi cacbon, làm vật liệu cách điện của mạch tích điện và của máy in

- Nhựa Silicon: có tính cách điện và chịu nhiệt độ cao, có tính phát nước, ứng dụng làm con dấu, li khuôn, phát nước, cách điện và chịu dầu và chịu nhiệt

- Polyester không no: có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng hoặc ở dạng rắn nếu có điều kiện thích hợp, được sử dụng rộng rãi trong công nghệ composite, nhẹ, khi đóng rắn rất cứng

và có khả năng kháng hóa chất Dùng làm thuyền, thùng, ống và mũ bảo hiểm…

- Vinyester: chống thấm nước rất tốt, dai hơn sau khi đóng rắn Thường được dùng làm ống dẫn và bồn nước hóa chất, dùng làm lớp phủ bên ngoài cho các sản phẩm ngập nước như

vỏ tàu, thuyền…

2.2 Các phương pháp gia công chất dẻo

Qui trình công nghệ chế tạo chất dẻo có thể được mô tả theo sơ đồ

Để tráng phủ lớp vật liệu cốt thì có nhiều phương pháp:

- Phương pháp phết bằng dao phết: nhờ dao phết chất dẻo( bột nhão) được phết lên vật liệu làm cốt đang dịch chuyển phía dưới của dao phết

- Phương pháp tráng phân lớp bằng trục trụ tròn: sử dụng hệ thống nhiều trục trụ tròn làm cho bột chất dẻo dãn ra một độ dài nhất định sau đó mang lớp chất dẻo này phủ lên vật liệu cốt

- Phương pháp tấm nhúng: vật liệu cốt được đi chìm qua lớp bột PVC có độ nhớt nhỏ, lượng dư được các thanh gạt gạt xuống

- Tráng phủ bằng máy đùn: cho chất dẻo nóng chảy từ máy đùn qua đầu đùn có khe rộng

và phủ lên các vật liệu cốt Sau đó chất dẻo cùng vật liệu cốt đi qua khe của các trục cán đang quay, chất dẻo được ép lên vật liệu cốt

- Tráng phủ bằng máy cán: vật liệu cốt dùng với chất dẻo được dẫn vào một khe hở thứ hai hoặc thứ ba của máy cán, khi đó các trục cán sẽ ép chất dẻo lên vật liệu cốt

- Tráng phủ bằng phương pháp tiếp xúc: sử dụng để phân lớp cho chất dẻo PVC hoặc Polyurethan

2.2.3 Công nghệ đùn

Máy đùn thực chất là một thành viên trong dây truyền sản xuất, nó gồm có thiết bị tạo hình, bộ phận chỉnh hình, bộ phận kéo sản phẩm, bộ phận thu sản phẩm hoặc cắt sản phẩm thành từng đoạn nhất định

Về mặt nguyên lý thì tất cả các loại chất dẻo nhiệt đều gia công đùn được Song đối với khối chất dẻo nóng chảy cần phải có độ cứng nhất định, đó là điều cần thiết vì khi chúng ta khởi đầu định hình trong một thời gian ngắn phải giữ được hình dáng tạo ra nó

Gia công đùn được sử dụng để gia công đối với sản lượng lớn thì chủ yếu là các chất dẻo như PVC cứng, PVC mềm, PE và PP

2.2.4 Gia công vật thể rỗng

Vật liệu: nhựa nhiệt dẻo

Công nghệ: gia công liên tục ở nhiệt độ cao

- Thổi tự do: thổi màng

- Thổi trong khuôn: thổi vật rỗng

Sản phẩm: sản phẩm có hình dáng đơn giản (màng mỏng) hoặc sản phẩm rỗng có hình dáng bất kỳ có thành mỏng (< 10mm)

Ứng dụng: sản xuất màng che có kích thước lớn, túi nhựa đựng hàng hóa, chai lọ, dụng

cụ trang trí búp bê…

Phương pháp nói đến ở đây chủ yếu là để sản xuất các vật thể rỗng định hình như chai lọ, búp bê…

Có nhiều cách tạo hình cho việc sản xuất vật thể rỗng: đùn thổi, phun thổi, đúc li tâm, ghép hai nửa vỏ mà ta có thể chế tạo bằng phương pháp đúc khuôn, ép khuôn, tạo hình nóng… Công nghệ tạo hình rỗng được hiểu là người ta tạo ra hình đoạn ống chất dẻo nhiệt dẻo được đùn ra bằng khí nén áp lực cao từ phía trong nó thành sản phẩm cần chế tạo, khuôn thổi sản phẩm được tiến hành trong khuôn rỗng hai nửa sao cho đoạn ống chất dẻo được đùn ra ở trạng thái nóng sẽ tiếp nhận biên dạng của khoảng rỗng trong khoang mẫu sau đó được làm nguội

Với phương pháp này quá trình sản xuất được chia làm hai bước: Đùn ống tạo phôi và bước tạo hình sản phẩm

Vật liệu cho sản phẩm loại này chủ yếu là Polyetylen (85%) tạo ra các mặt hàng để đóng gói thực phẩm

Nguyên lý thổi sản phẩm: quá trình thổi được thực hiện như sau: người ta dẫn khí vào thổi thông qua nút ( miệng cổ đối với các sản phẩm dạng chai lọ, bình, thùng chưa…) hoặc kim được chọc vào ống (đối với sản phẩm kĩ thuật như đồ chơi), không khí tổng khoang rỗng được dẫn ra Nút tạo thành hình cổ vật thể có thể được đưa vào trước khi đóng khuôn (đối với vật thể có kích thước lớn) hoặc sau khi khuôn đóng( đối với vật thể có kích thước nhỏ)

Để tăng cơ tính và độ chính xác cần thiết của kích thước ở một số vị trí nào đó của sản phẩm, người ta tạo ra bán sản phẩm bằng phương pháp đúc áp lực để tạo ra kích thước chính xác tại những vị trí mà sản phẩm yêu cầu, sau đó gia nhiệt lại và dùng công nghệ đùn thổi để tạo thành sản phẩm hoàn thiện

2.2.5 Công nghệ hàn chất dẻo

Quá trình hàn chất dẻo là quá trình trong đó các mối liên kết chất nhiệt dẻo được thực hiện nhờ áp lực với việc sử dụng vật liệu hàn hoặc không sử dụng vật liệu hàn Về mặt lý thuyết hầu hết các chất dẻo đều có thể hàn hoặc không sử dụng vật liệu hàn

Để hàn các chất dẻo, bề mặt hàn cần phải đưa vào trạng thái nóng chảy Khi hàn chất dẻo xác định với nhau theo một cách phù hợp với vật liệu hàn Trong quá trình hàn cần phải giữ gìn sao cho mối hàn thu nhận có ứng suất nhỏ

2.2.6 Công nghệ dán chất dẻo

Quá trình dán là phương pháp nối ghép hiện đại, bằng phương pháp này người ta có thể tạo ra những mối ghép khó có thể tháo ra được Người ta sử dụng phương pháp này cho các chất dẻo mà không thể hàn được như thủy tinh acril Ngày càng tăng nhu cầu liên quan đến việc phối hợp nguyên vật liệu mà chỉ phương pháp dán mới đáp ứng yêu cầu kĩ thuật đây là phương pháp gia công rất kinh tế

Các chất keo dán cần có độ bền riêng lớn, đồng thời các ái lực bám dính của chúng với

bề mặt của vật cần dán phải lớn

Điều kiện quan trọng có liên quan tới quá trình dán là các phần tử dán, các mối dán phải được hình thành sao cho phù hợp với công nghệ dán Trước khi dán các bề mặt cần được ghép nối phải được chuẩn bị sẵn

Khâu chuẩn bị bề mặt phải được hiểu là các phương pháp sau:

- Làm sạch bề mặt, không làm thay đổi thành phần hóa học và cấu trúc bề mặt

- Bằng phương pháp cơ học xử lí bề mặt như tạo nhám bề mặt

- Xử lí sơ bộ bề mặt bằng phương pháp điện hóa và hóa học

Khi quá trình dán kết thúc phải sau một thời gian nhất định mới có thể sử dụng được Với phương pháp dán người ta có thể tạo ra mối ghép có thể chịu tải trọng lớn và nhất là trong những mối ghép không thể giải quyết bằng phương pháp khác

2.2.7 Công nghệ ép và ép phun

Quá trình gia công trong đó vật liệu đã dẻo hóa sơ bộ hoặc đã được nung nóng sơ bộ tạo viên, được định lượng vào khoảng khuôn Sau đó ở nhiệt độ xác định sau khi khuôn đóng, dưới áp lực vật liệu ép được tiến hành tạo lưới thành sản phẩm Công nghệ ép phun khác với công nghệ khác ở chỗ vật liệu ép không có đổ thẳng vào khoang khuôn mà được đổ vào khoang nung riêng, sau đó đến một nhiệt độ nhất định dưới tác dụng của Piston vật liệu được phun vào khoang khuôn kín

Cả hai phương pháp trên đều thích hợp cho việc gia công các sản phẩm có kích thước lớn đặc biệt bề dày thành nhỏ Người ta sử dụng quá trình ép để gia công các vật liệu dẻo như tấm, bảng dày, bán thành phẩm bằng xốp và từ vật liệu có phân tử lượng rất lớn để tạo thành sản phẩm định hình Nguyên công ép chủ yếu để gia công các sản phẩm từ các xốp chất dẻo,

từ Polyolefin có phân tử lượng lớn như PE, PP, các chất dẻo họ Xenluno Khi sản xuất các sản phẩm định hình, phương pháp ép chỉ được sử dụng khi các phương pháp có năng suất khác không thể sử dụng được

2.2.8 Công nghệ dập chất dẻo

Vật liệu ở dạng tấm được nung lên đến trạng thái dẻo sau đó được đưa vào miệng cối, dưới tác dụng của chày, vật liệu được ép vào cối ( lòng khuôn ) Sản phẩm được hình thành định hình trong khuôn nhờ vào chày và cối, sau khi làm nguội, sản phẩm được tháo ra khỏi khuôn Khuôn dập dẻo: về cơ bản, khuôn dập dẻo có kết cấu rất đơn giản, gồm hai nửa chày

và cối Phương pháp này thích hợp cho gia công các sản phẩm có hình dáng đơn giản, thành mỏng, các loại nhựa nhiệt dẻo, cao su…

2.3 Cơ sở lý thuyết về khuôn ép nhựa [1]

2.3.1 Máy ép phun

 Cấu tạo chung

Máy ép phun gồm có các hệ thống cơ bản như trong hình vẽ:

Hình 2.3: Máy ép phun

Hình 2.4: Hệ thống thủy lực

2.3.4 Hệ thống điện

Cấp nguồn cho motor điện và hệ thống điều khiển nhiệt cho khoang chứa vật liệu nhờ các băng nhiệt và đảm bảo sự an toàn điện cho người vận hành máy bằng các công tắc Hệ thống này gồm tủ điện và hệ thống dây dẫn

Hình 2.5: Hệ thống điện

2.3.5 Hệ thống làm nguội

Cung cấp nước hay dung dịch ethyleneglycol… để làm nguội khuôn, dầu thủy lực và ngăn không cho nhựa thô ở cuống phễu bị nóng chảy Vì khi nhựa ở cuống phễu bị nóng chảy thì phần nhựa thô phía trên khó chạy vào khoang chứa liệu Nhiệt trao đổi cho dầu thủy lực vào khoảng 90 ÷ 1200F Bộ điều khiển nhiệt nước cung cấp một lượng nhiệt, áp suất, dòng chảy thích hợp để làm nguội nhựa nóng trong khuôn

- Phễu cấp nhiệt: chứa vật liệu như dạng viên để cấp vào khoang trộn

- Khoang chứa liệu: Chứa nhựa và để vít trộn di chuyển qua lại bên trong nó Khoang

trộn được gia nhiệt nhờ các băng cấp nhiệt Nhiệt đô xung quanh khoang chứa liệu cung cấp

từ 20 đến 30% nhiệt độ cần thiết để làm chảy lòng vật liệu nhựa

- Các băng gia nhiệt: Giúp duy trì nhiệt độ khoang chứa liệu để nhựa bên trong khoang

luôn ở trạng thái chảy dẻo Thông thường, trên một máy ép nhựa có thể có nhiều băng gia nhiệt được cài đặt với các nhiệt độ khác nhau để tạo ra các vùng nhiệt độ thích hợp cho quá trình ép phun

- Trục vít: Có chức năng nén, làm chảy dẻo và tạo áp lực để đẩy nhựa chảy dẻo vào

lòng khuôn.Trục vít có cấu tạo gồm 3 vùng:

Hình 2.8: Trục vít

- Bộ hồi tự hở: Bộ phận này gồm còng chắn hình nêm, đầu trục vít và seat Chức năng

của nó là tạo ra dòng nhựa bắn vào khuôn Khi trục vít lùi về thì vòng chắn hình nêm di chuyển về hướng vòi phun và cho phép nhựa chảy về phía trước đầu trục vít Còn khi trục vít

di chuyển vể phía trước thì vòng chắn hình nêm sẽ di chuyển về hướng phễu đóng kín với seat không cho nhựa chảy ngược về phía sau

Hình 2.9: Van hồi tự mở

- Vòi phun: Có chức năng nối khoang trộn với cuống phun và phải có hình dạng đảm

bảo bịt kín khoang trộn và khuôn Nhiệt độ ở vòi phun nên được cài đặt lớn hơn hoặc bằng nhiệt độ chảy của vật liệu.Trong quá trình phun nhựa lỏng vào khuôn, vòi phun phải thẳng hàng với bạc cuống phun và đầu vòi phun nên được lắp kín với phần lõm của bạc cuống phun thông qua vòng định vị để đảm bảo nhựa không bị phun ra ngoài và tránh mất áp

- Cụm đẩy của máy: gồm xylanh thủy lực, tấm đẩy và cần đẩy Chúng có chức năng

tạo ra lực đẩy tác động vào tấm đẩy trên khuôn để đẩy sản phẩm rời khỏi khuôn

- Cụm kìm: thường có hai loại chính, đó là loại dùng cho cơ cấu khuỷu và loại dùng

các xylanh thủy lực Hệ thống này có chức năng cung cấp lực để đóng mở khuôn và lực giữ khuôn đóng trong suốt quá trình phun

- Tấm di động: là một tấm thép lớn có bề mặt có nhiều lỗ thông với tấm di động của

khuôn Chính nhờ các lỗ thông này mà cần đẩy có thể tác động lực vào tấm đẩy trên khuôn.Ngoài ra, trên tấm di động còn có các lỗ trên ren để kẹp tấm di động của khuôn Tấm này di chuyển tới lui dọc theo 4 thanh nối trong suốt quá trình ép phun

Hình 2.12: Tấm di động

- Tấm cố định: cũng là một tấm thép lớn có nhiều lỗ thông với tấm cố định của khuôn

Ngoài 4 lỗ dẫn hướng và các lỗ có ren để kẹp tấm cố định của khuôn tương tự như tấm di động, tấm cố định còn có thêm lỗ vòng định vị để định vị tấm cố định của khuôn và đảm bảo

sự thăng hàng giữa cần đẩy và cụm phun (vòi phun và bạc cuống phun)

Hình 2.13: Tấm cố định

- Những thanh nối: có khả năng co giãn để chống lại áp suât phun khi kìm tạo lực

Ngoài ra chúng còn có tác dụng dẫn hướng cho tấm di động

2.3.8 Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển giúp người vận hành máy theo dõi và điểu chỉnh các thông số gia công như: nhiệt độ, áp suất, tốc độ phun, vận tốc và vị trí của trục vít, vị trí của các bộ phận trong hệ thống thủy lực Quá trình điều khiển có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sau cùng của sản phẩm và hiệu quả kinh tế của quá trình.Hệ thống điều khiển giao tiếp với người vận hành máy qua bảng nút điều khiển và màn hình máy tính

- Màn hình máy tính: cho phép nhập các thông số gia công, trình bày các giữ liệu của

quá trình ép phun, cũng như các tín hiệu báo động và các thông điệp

- Bảng điều khiển: gồm các công tắc và các nút nhấn dùng để vận hành máy Một bản

điều khiển điển hình gồm có: Nút nhấn điều khiển bơm thủy lực, nút nhân tắt nguồn điện hay dừng khẩn cấp và các công tắc điều khiển bằng tay Bên trong hệ thống điều khiển là bộ vi

xử lý các rơle, công tắc hành trình, các bộ phận điều khiển nhiệt độ, áp suất, thời gian…

2.4 Tổng quan về khuôn ép phun sản phẩm nhựa [1]

- Đối với khuôn hai tấm có một lòng khuôn thì không cần đến kênh dẫn nhựa mà nhựa

sẽ điền đầy trực tiếp vào lòng khuôn thông qua bạc cuốn phun

- Đối với khuôn hai tấm có nhiềulòng khuôn thì ta cần quan tâm đến việc thiết kế kênh dẫn và miệng phun sao cho nhựa có thể điền đầy các lòng khuôn cùng một lúc Trước khi bắt đầu thiết kế khuôn loại này ta nên dùng một mẫu để phân tích thử trên phần mềm để tìm ra vị trí đặt miệng phun thích hợp nhất

Vì vấn đề cân bằng dòng và đòi hỏi các miệng phun phải được bố trí thẳng hàng với các lòng khuôn mà việc thiết kế khuôn hai tấm có nhiều long khuôn gặp nhiều hạn chế đối với

mộ số sản phẩm nhựa nhất định Do đó để khắc phục nhược điểm này người ta dùng đến khuôn ba tấm hoặc khuôn có kênh dẫn nóng

Hình 2.14: Kết cấu khuôn hai tấm

- Ưu điểm:

+ Tiết kiệm vật liệu

+ Không có vết của miệng phun trên sản phẩm

+ Giảm thời gian chu kỳ

+ Điều khiển được sự điền đầy và dòng chảy nhựa

- Nhược điểm:

+ Giá thành cao hơn khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội

+ Khó đổi màu vật liệu

+ Hệ thống điều khiển nhiệt độ dễ bị hỏng

+ Không thích hợp với nhiệt độ chịu nhiệt kém

 Khuôn ba tấm

So với khuôn hai tấm thì hệ thống kênh dẫn của khuôn ba tấm được đặt trên tấm thứ hai song song với mặt phân khuôn chính Chính nhờ tấm thứ hai này kênh dẫn và cuống phun có thể được rời ra khỏi sản phẩm khi khuôn mở

Khuôn ba tấm được dùng khi mà toàn bộ hệ thống kênh dẫn không thể bố trí trên cùng một mặt phẳng như ở khuôn hai tấm Điều này có thể là do:

- Khuôn có nhiều lòng khuôn

- Khuôn có một lòng khuôn nhưng phức tạp nên cần hơn một vị trí phun nhựa

- Khó khăn trong việc chọn ra một vị trí phun thích hợp khác

- Vì phải cân bằng dòng nhựa giữa các kênh dẫn với nhau nên buộc phải thiết kế kênh dẫn không nằm trên mặt phân khuôn

Đặc điểm đặc trưng của khuôn ba tấm là tự cắt đuôi keo

- Ưu điểm:

+ Giá thành thấp hơn so với khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng

+ Ít bị hỏng hóc hơn khuôn có kênh dẫn nóng

+ Có thể phù hợp với những vật liệu chịu nhiệt kém

2.4.3 Các yếu tố cơ bản của khuôn

Hình 2.17: Kết cấu bộ khuôn

1 Vít lục giác: Liên kết các tấm khuôn và tạo tính thẩm mỹ

2 Vòng định vị: định tâm giữa bạc cuống phun và vòi phun

3 Bạc cuống phun: dẫn nhựa từ máy ép phun vào các kênh dẫn nhựa

4 Khuôn cái: tạo hình cho sản phẩm

5 Bạc định vị: đảm bảo vị trí tương quan giữa khuôn đực và khuôn cái

6 Tấm kẹp trước: giữ chặc phần cố định của khuôn vào máy ép nhựa

7&11 Vỏ khuôn cái và khuôn đực: thường làm bằng vật liệu rẽ tiền hơn so với khuôn cái nên giúp giảm giá thành khuôn nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế của khuôn

8 Chốt hồi: hồi hệ thống về vị trí ban đầu khi khuôn đóng

9 Khuôn đực: tạo hình cho sản phẩm

10 Chốt định vị: giúp khuôn đực và khuôn cái liên kết mộ cách chính xác

12 Tấm đỡ: tăng bền cho khuôn trong quá trình ép phun

13 Gối đỡ: tạo khoảng trống để tấm đẩy hoạt động

14 Tấm giữu: giữu các chốt đẩy

15 Tấm đẩy: đẩy các chốt đẩy để lôi sản phẩm khỏi khuôn

16 Tấm kẹp sau: giữ chặt phần di động của khuôn trên máy ép nhựa

17 Gối đỡ phụ: tăng bền cho khuôn trong quá trình phun ép

CHƯƠNG 3: SƠ LƯỢC VỀ MÔN CỜ VUA

3.1 Giới thiệu về cờ vua

“Shāh!” khi tấn công vào Vua đối phương, và “Shāh māt!” khi quân Vua đó bị tấn công và không có cách nào để thoát khỏi Điểm này tồn tại với cờ vua khi nó được mang đến nhiều vùng đất khác nhau trên thế giới

Hình 3.1: Các quân cờ trong bộ cờ vua

Qua nhiều cải cách trên thế giới, cờ vua dần được hoàn thiện và đến với mọi người Luật

cờ vua cũng từ đó mà dần hợp nhất Thế nhưng, các quân cờ vẫn chưa phát huy hết được sức mạnh của nó, cụ thể là Hậu và Tượng vẫn còn rất yếu Điều

đó cũng do nguyên nhân, khi cờ vua du nhập châu Âu người

ta không có Tượng binh và khi đó phụ nữ vẫn chưa được xem

trọng Quân Tượng từ Ấn Độ nay biến thành quân cố vấn

(Councilor) và cố vấn cũng chỉ quanh vẩn vua nên sức mạnh

quân sự của nó không thể cao như kỵ binh (Mã) hay xa binh

(Xe) Nhưng sau đó, người ta dần nhận ra tầm quan trọng của

các quý bà cũng như muốn làm cho cờ vua càng trở nên hoàn

thiện, Hậu và Tượng đã được nâng cao giá trị qua việc biến

chúng trở thành quân tầm xa và đặc biệt là Hậu có thể ngang

dọc khắp bàn cờ Cũng từ đó, việc phong cấp cho chốt càng

giá trị hơn và quân chốt yếu ớt ngày này, nay được người ta

xem trọng hơn rất nhiều

Những câu lạc bộ, tổ chức, trung tâm cờ xuất hiện Đó là nơi nhiều tay cờ nổi tiếng tụ hội

để thi đấu học hỏi lẫn nhau hay cũng chính là nơi để những người mới biết chơi rèn luyện khả

Hình 3.2: Lịch sử cờ vua

phê Régence ở Pháp, nơi hai nhà chơi cờ kiệt xuất là Paul Morphy và Andre Philidor đặt chân đến thi đấu

Các tổ chức cờ hình thành nhằm mục đích xây dựng các hệ thống thi đấu Quốc gia và Quốc tế, thống nhất làng cờ thế giới để tìm ra người giỏi nhất Và hiện này, chúng ta có tổ chức cờ vua thế giới với tên viết tắt là FIDE

3.1.2 Tác dụng của cờ vua trong cuộc sống

Cờ vua là một môn thể thao trí lực, là cuộc đấu trí chủ yếu giữa hai đấu thủ trên phạm vi bàn cờ Trong quá trình thi đấu, hai đấu thủ không chỉ đua tranh với nhau về năng lực thi đấu (sự chuẩn bị thể lực, kỹ, chiến thuật, chiến lược và tâm lý thi đấu), mà còn là sự đấu trí quyết liệt về năng lực tính toán, phán đoán sự đáp trả của đối phương sau mỗi nước cờ

Với đặc thù là một môn thể thao trí tuệ, lượng vận động chủ yếu là lượng vận động tâm

lý tác động trực tiếp vào quá trình tư duy của người tập, cho thấy sự tác động rõ nét của môn

cờ vua đến năng lực Theo nghiên cứu của tiến sỹ Nguyễn Hồng Dương thì cấu trúc năng lực

tư duy trong Cờ vua gồm các nhóm phần sau:

- Nhóm năng lực tư duy logic

- Nhóm năng lực tư duy khái quát

- Nhóm năng lực chuyển đổi tư duy ngôn ngữ

- Nhóm năng lực tư duy sáng tạo

Trong quá trình học, tập luyện cờ vua, khả năng tư duy và trực giác được phát triển, trí nhớ linh hoạt hơn, bền vững hơn và dung lượng ghi nhớ lớn hơn Khả năng tập trung chú ý được phát triển và hoàn thiện Cờ vua giúp đẩy mạnh việc tập trung suy nghĩ, khả năng lựa chọn quyết định, góp phần tạo nên ý chí, tính quyết đoán và độ ổn định về cảm xúc Vì vậy, việc dạy học có định hướng đối với người học chơi cờ sẽ cho phép phát triển các nhóm năng lực tư duy trên một cách có chủ đích, giúp phát triển tư duy người học

Hình 3.3: Giải cờ vua thiếu nhi

3.2 Các danh thủ nổi tiếng

3.2.1 Thế giới

- Garry Kasparov (Liên Xô) 1987

Garry Kasparov là một đại kiện tướng cờ vua người Nga và được ví là kì thủ mạnh nhất trong lịch sử Hệ số elo 2851 của ông vào tháng 7/1999 trong bảng xếp hạng FIDE Được xếp hạng cao nhất trong khoảng 20 năm từ năm 1985 đến năm 2005, Kasparov đã từng là nhà vô địch cờ vua thế giới không thể đánh bại từ 1985 đến 1993