Báo cáo Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số phun ép đến khả năng điền đầy của lòng khuôn (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Nghiên cứu ảnh hưởng của thông số phun ép đến khả năng điền đầy của lòng khuôn (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THÔNG SỐ PHUN ÉP ÐẾN KHẢ S K NĂNGC 0 0 3 9 5 9 ÐIỀN ÐẦY CỦA LÒNG KHUÔN MÃ SỐ: T2014-87 S KC 0 0 5 6 1 0 Tp. Hồ Chí Minh, 2014
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy Tp. HCM, Ngày 30 tháng 11 năm 2014 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THÔNG SỐ PHUN ÉP ĐẾNKHẢ NĂNG ĐIỀN ĐẦY CỦA LÒNG KHUÔN - Mã số: T2014-87 - Chủ nhiệm: ThS. Dƣơng Thị Vân Anh - Cơ quan chủ trì: ĐH Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP. HCM - Thời gian thực hiện:6-2013đến 10 - 2014 2. Mục tiêu: - Gia công và lắp ráp hoàn chỉnh bộ khuôn phục vụ cho quá trình thí nghiệm các thông số nhƣ: nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nhựa, áp suất phun ép, - Nghiên cứu ảnh hƣởng của các thông số nêu trên đến khả năng điền đầy khuôn. 3. Tính mới và sáng tạo: Hiện nay, trong quá trình phun ép sản phẩm nhựa, các thông số phun ép thƣờng đƣợc chọn theo kinh nghiệm. Trong nghiên cứu này, các thông số sẽ đƣợc thay đổi nhằm tìm ra ảnh hƣởng của chúng đến chiều dài dòng chảy của vật liệu nhựa trong khuôn phun ép. 4. Kết quả nghiên cứu Thông số áp suất phun :  Plastics Insight 3.1 mô phỏng không chính xác sự ảnh hƣởng của áp suất phun đến khả năng điền đầy 1
3.  Trong thực tế muốn tăng mức độ điền đầy thì cần tăng áp suất phun ,nhƣng chỉ tăng trong một khoảng ,chứ không tăng liên tục nhƣ trong mô phỏng Thông số nhiệt độ nhựa :  Plastics Insight 3.1 mô phỏng khá chính xác sự ảnh hƣởng của nhiệt độ nhựa đến khả năng điền đầy Thông số nhiệt độ khuôn : Plastics Insight 3.1 mô phỏng khá chính xác sự ảnh hƣởng của nhiệt độ khuôn đến khả năng điền đầy. 5. Sản phẩm: - Hệ thống giải nhiệt cho khuôn. - Thuyết minh đề tài. 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng ở tất cả các xƣởng các công ty gia công cơ khí, đặc biệt là các công ty, xí nghiệp gia công phun ép nhựa. Trƣởng Đơn vị Chủ nhiệm đề tài (ký, họ và tên) (ký, họ và tên) 2
4. INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 1. General information: Project title: Effect of molding parameters on the filling step of injection molding process Code number: T2014-87 Coordinator: Duong Thi Van Anh Implementing institution: University of Technology and Education, Hochiminh city Duration: from June-2013 to November-2014 2. Objective(s): - Build the mold for researchinh. - Study on the effect of molding parameter on the melt flow length. 3. Creativeness and innovativeness: Nowadays, in injection molding process,the parameters are often selected by the worker’s experiment. In this research, the parameters will be varied for observing the effect of melt flow length in the mold cavity. 4. Research results: With the injection pressure:  Plastics Insight 3.1 could predict exactly the effect of injection pressure on the melt flow length.  In real process, the higher injection pressure, the longer melt flow length. However, the injection pressure is limited bt the injection molding machine. With the injection temperature:  Plastics Insight 3.1 could predict exactly the effect of mold temperature on the melt flow length. 5. Products: 3
5. - The mold coolinf system. - Research report 6. Effects, transfer alternatives of research results and applicability: These result could help the worker and technician selects the proper molding parameters . 4
6. MỤC LỤC THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1 1. Thông tin chung: 1 2. Mục tiêu: 1 3. Tính mới và sáng tạo: 1 4. Kết quả nghiên cứu 1 5. Sản phẩm: 2 6. Hiệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng: 2 INFORMATION ON RESEARCH RESULTS 3 MỞ ĐẦU 12 1. TỒNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 12 2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 13 3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 13 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 13 CHƢƠNG I 14 1.1 Tổng quan ngành công nghiệp nhựa: 14 1.2 Tình hình ngành nhựa ở các nước ASEAN trong những năm gần đây: 15 1.3 Tổng quan về ngành nhựa Việt Nam: 15 1.3.1 Ngành nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010: 16 1.3.2 Giai đoạn 2006-2009: 17 1.3.3 Triển vọng ngành nhựa nước ta đến năm 2010: 18 1.3.4 Trong năm 2010: 19 1.4 Sự cần thiết của đề tài: 19 1.4.1 Sự cần thiết của việc ứng dụng phần mềm CAD/CAM trong sản xuất: 19 1.4.2 Vấn đề khuôn mẫu ở Việt Nam: 19 1.5 Phân loại vật liệu trong cơ khí: 20 1.5.1 Kim loại: 20 1.5.2 Ceramic: 20 1.5.3 Polymer (nhựa tổng hợp): 20 1.5.3 Phân loại Polymer: 20 1.5.4 Tổng hợp Polymer: 21 1.5.5 Các tính chất của Polymer: 21 1.5.6 Chỉ số nóng chảy 23 5
7. 1.5.7 Chất dẻo: 23 1.5.8 Thành phần của chất dẻo: 24 1.5.9 Tính chất cung của chất dẻo: 24 1.5.10 Một số loại nhựa thường sử dụng trong khuôn mẫu: 24 1.5.11 Tìm hiểu nhựa PP dùng làm ép phun cho thí nghiệm quá trình điền đầy: 24 CHƯƠNG II 26 2.1 Cấu tạo chung: 26 2.1.1 Hệ thống hỗ trợ ép phun: 26 2.1.2 Hệ thống phun: 27 2.1.3. Hệ thống kẹp: 27 2.1.4 Hệ thống điều khiển: 30 2.2 Các giai đoạn ép phun: 31 2.2.1 Giai đoạn kẹp: 32 2.2.2 Giai đoạn phun: 32 2.2.3 Giai đoạn làm nguội: 33 2.2.4 Giai đoạn đẩy: 33 CHƢƠNG III 34 3.1. Tổng quan về khuôn ép phun: 34 3.2. Giới thiệu cấu trúc của một bộ khuôn cơ bản: 34 3.3. Chọn loại khuôn cho thiết kế: 36 3.3.1 Khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội: 36 3.3.2 Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng: 37 3.3.3 Khuôn ba tấm: 38 CHƢƠNG IV 39 4.1. Thiết kế lòng khuôn: 39 4.1.1. Tính số lòng khuôn: 39 4.1.2. Cách bố trí lòng khuôn: 40 4.2. Thiết kế hệ thống cấp nhựa: 41 4.2.1 Thiết kế cuống phun (spure): 41 4.2.2 Thiết kế kênh dẫn nhựa: 44 4.2.3. Miệng phun: 48 4.3. Hệ thống đẩy sản phẩm: 53 4.3.1. Một số quy định đối với hệ thống đẩy: 53 4.3.2. Một số hệ thống đẩy khác: 55 4.3.3. Hệ thống kéo cuống phun và đẩy kênh nhựa: 57 6
8. 4.3.4. Hệ thống chốt hồi: 57 4.4. Hệ thống làm nguội: 58 4.4.1. Giới thiệu: 58 4.2.2. Các phương pháp làm nguội: 58 4.4.4. Sơ đồ chung khi thiết kế kênh làm nguội: 61 4.4.5. Nguyên tắc thiết kế hệ thống làm nguội: 62 4.4.6. Các thông số cơ bản khi bố trí kênh nguội: 64 4.4.7. Để điều khiển tốt nhiệt độ khuôn cần có những lưu ý sau: 66 4.4.8. Xác lập chế độ làm nguội: 66 4.5. Dẫn hướng trong khuôn: 69 4.5.1. Giới thiệu: 69 4.5.2. Hình dáng một số chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng thông thường: 70 4.5.3. Độ dài và vị trí của chốt bạc dẫn hướng trong sự lắp ghép chúng: 71 CHƢƠNG V 73 5.1. Thiết kế chi tiết: 73 5.2.Tách khuôn sản phẩm: 75 5.3.Thiết kế các đường nước gia nhiệt, các lỗ gắn cảm biến trên hai tấm khuôn: 75 5.3.1. Tấm khuôn cố định: 75 5.3.2. Tấm khuôn di động: 77 5.4.Các chi tiết khác của bộ khuôn: 78 5.4.1. Bộ phận dẫn nhựa: 78 5.4.2.Bộ phận đẩy hồi: 80 5.4.3.Bộ phận dẫn hướng: 82 5.4.4. Các chi tiết khác: 84 5.4.5. Lắp bộ khuôn hoàn chỉnh: 86 5.4.6.Mô hình phân rã: 87 CHƢƠNG VI 87 6.1 Sơ lược sử dụng phần mềm Moldflow: 87 6.2. Khảo sát quá trình điền đầy nhựa: 94 6.2.1. Thí nghiệm và mô phỏng chi tiết có chiều dày 1.5mm 96 CHƢƠNG VII 106 7.1. Gia công khuôn dưới 107 7.1.1.Chuẩn bị: 107 7.1.2.Phiếu công nghệ: 107 7.2. Gia công khuôn trên: 108 7
9. 7.2.1 Chuẩn bị: 108 7.2.2 Phiếu công nghệ: 108 7.3 Các tấm còn lại: 109 7.4. Đánh giá: 110 CHƢƠNG VIII 111 8.1.Kết luận: 111 8.2.Hướng phát triển đề tài: 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 8
10. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 14 Bảng 2 15 Bảng 3 16 Bảng 4 17 Bảng 5 17 Bảng 6 22 Bảng 7 23 9
11. DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2. 1 26 Hình 2. 2 27 Hình 2. 3 28 Hình 2. 4 28 Hình 2. 5 29 Hình 2. 6 29 Hình 2. 7 30 Hình 2. 8 30 Hình 2. 9 31 Hình 2. 10 31 Hình 2. 11 32 Hình 2. 12 32 Hình 2. 13 33 Hình 2. 14 33 Hình 3. 1 35 Hình 3. 2 36 Hình 3. 3 37 Hình 3. 4 38 Hình 4. 1 40 Hình 4. 2 41 Hình 4. 3 41 Hình 4. 4 42 Hình 4. 5 42 Hình 4. 6 43 Hình 4. 7 43 Hình 4. 8 44 Hình 4. 9 44 Hình 4. 10 45 Hình 4. 11 46 Hình 4. 12 47 Hình 4. 13 48 Hình 4. 14 48 Hình 4. 15 49 Hình 4. 16 50 Hình 4. 17 50 Hình 4. 18 51 Hình 4. 19 52 Hình 4. 20 52 Hình 4. 21 53 Hình 4. 22 53 10
12. Hình 4. 23 54 Hình 4. 24 54 Hình 4. 25 55 Hình 4. 26 55 Hình 4. 27 56 Hình 4. 28 56 Hình 4. 29 57 Hình 4. 30 58 Hình 4. 31 59 Hình 4. 32 59 Hình 4. 33 60 Hình 4. 34 61 Hình 4. 35 61 Hình 4. 36 62 Hình 4. 37 63 Hình 4. 38 63 Hình 4. 39 64 Hình 4. 40 64 Hình 4. 41 65 Hình 4. 42 67 Hình 4. 43 68 Hình 4. 44 70 Hình 4. 45 70 Hình 4. 46 70 Hình 4. 47 71 Hình 4. 48 71 Hình 5. 1 73 Hình 5. 2 74 Hình 5. 3 74 Hình 5. 4 75 Hình 5. 5 76 Hình 5. 6 76 Hình 5. 7 77 Hình 5. 8 77 Hình 5. 9 78 Hình 5. 10 78 Hình 5. 11 79 Hình 5. 12 79 Hình 5. 13 80 Hình 5. 14 80 Hình 5. 15 81 Hình 5. 16 81 Hình 5. 17 82 Hình 5. 18 82 11
13. Hình 5. 19 83 Hình 5. 20 83 Hình 5. 21 83 Hình 5. 22 84 Hình 5. 23 85 Hình 5. 24 85 Hình 5. 25 86 Hình 5. 26 86 Hình 5. 27 87 MỞ ĐẦU 1. TỒNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển đất nƣớc, ngành khuôn mẫu cũng phát triển mạnh mẽ ,nhất là công nghệ ép phun và khuôn ép nhựa Ngành Công Nghệ Tự Động của ĐH SPKT TP.HCM chuyên về đào tạo lĩnh vực CAD/CAM/CAE mà điển hình của lĩnh vực này trong nƣớc ta là thiết kế chế tạo khuôn mẫu. Trong những khóa trƣớc, đã có nhiều đề tài về thiết kế chế tạo khuôn ép 12
14. nhựa, tuy nhiên là những đề tài mà sinh viên dựa vào lý thuyết trong sách, dựa vào kết quả mô phỏng CAE của phần mềm để chế tạo bộ khuôn , mà chƣa đặt vấn đề là liệu lý thuyết và phần mềm mô phỏng có hoàn toàn chính xác. Năm nay , phòng ép nhựa đã có thêm các thiết bị gia nhiệt cho khuôn bằng nƣớc, bằng heater ,thiết bị giám sát nhiệt độ khuôn bằng cảm biến , nên nhóm đã đặt ra vấn đề thiết kế chế tạo một bộ khuôn nhằm khảo sát khả năng điền đầy của nhựa dƣới sự ảnh hƣởng của các thông số quan trọng trong quá trình ép 2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Trong thực tế sản xuất, khi nhựa không điền đầy lòng khuôn, khi đó ngƣời công nhân đứng máy sẽ điều chỉnh các thông số của chế độ ép theo kinh nghiệm, chƣa có có cơ sở khoa học để điều chỉnh hợp lý, đề tài góp phần thiết lập cơ sở đó Bộ khuôn là thiết bị thí nghiệm cho môn học CAE, dùng kết quả thực tế để kiểm chứng lý thuyết Trên cơ sơ kết quả cũng nhƣ thiết bị của đề tài, có thể tiếp tục phát triển, nhằm thí nghiệm, khảo sát những vấn đề phức tạp hơn 3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Thiết kế bộ khuôn với 4 tấm khuôn dƣới ép 4 chi tiết có chiều dày 1.5-2- 2.5-3 mm Khảo sát sự ảnh hƣởng của : Áp suất phun , nhiệt độ nhựa , nhiệt độ khuôn đến khả năng điền đầy nhựa vào lòng khuôn Khảo sát thực tế trên chi tiết có bề dày 1.5mm Khảo sát trên nhựa PP 4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đặt vấn đề, mục đích, câu hỏi nghiên cứu Tham khảo tài liệu Thí nghiệm, so sánh thực tế và lý thuyết 5. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU Sự ảnh hƣởng của: Áp suất phun, nhiệt độ nhựa, nhiệt độ khuôn đến khả năng điền đầy lòng khuôn So sánh ,kiểm chứng kết quả của phần mềm mô phỏng và thực tế • Thực hành thiết kế bộ khuôn phun ép nhựa hợp lý 13
15. CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGÀNH NHỰA VÀ VẬT LIỆU POLYMER 1.1 Tổng quan ngành công nghiệp nhựa: Tổng quan ngành nhựa thế giới trong những năm gần đây: Bƣớc qua thiên niên kỷ mới, dựa trên nền tảng sự phát triển nhƣ vũ bão của khoa học kỹ thuật, với mong muốn thỏa mãn ngày càng tốt hơn nhu cầu của con ngƣời về mọi mặt, những công nghệ mới, những vật liệu mớiđã vàđang đƣợc tìm ra vàđƣa vào trong sản xuất. Nổi bật trên hết là loại vật liệu Polymer nhân tạo với nhiều đặc tínhƣu việt nhƣ nhẹ, bền, thíchứng tốt điều kiện môi trƣờng, dễ tái sinh, dễ tạo hình đãđƣợc sử dụng ngày càng phổ biến. Sự cạn kiệt của nguồn tại nguyên nhƣ: gỗ, kim loại cũng là lý do thúc đẩy con ngƣời dần dần chuyển sang dung nhựa thay thế các loại vật liệu khác. Điều này có thể thấy rõ thông qua bảng đối chiếu chỉ số chất dẻo bình quân qua đầu ngƣờiở một số nƣớc sau: Bảng 1 Bảng 1.1: Bảng đối chiếu chỉ số chất dẻo bình quân đầu ngƣờiở một số nƣớc (đơn vị tính là kg/đầu ngƣời) (Nguồn: Liên Đoàn Nhựa các nƣớcASEAN, Hiệp hội Nhựa Mỹ, CIPAD) Ngày nay, vật liệu nhựađã tạo ra đƣợc những sản phẩm đápứng những yêu cầu cao, các chi tiết máy dần dầnđƣợc thay thế bằng nhựa làm cho giá thành sản phẩm chế tạo giảm xuốngđáng kể, tiết kiệm đƣợc công sức chế tạo và vật liệu quý, trong khi khả năng làm việc của các chi tiết vẫnđƣợcđảm bảo nhƣ bánh rang, vỏ máy, vỏ xe Hiện nay, các nƣớcứng dụng cả nhựa thông dụng, chất dẻo kỹ thuật và composite để chế tạo các sản phẩm kỹ thuật phục vụ cho các ngành kinh tế. Nhƣng để tăng các cơ lý tính, ngƣời ta phải gia cƣờng sợi thủy tinh hoặc khoáng chất vô cơ thƣờng mức gia cƣờng từ 15% đến 60% sợi thủy tinh. 14
16. Các sản phẩm nhựa cũng khẳngđịnh đƣợc tínhđa dạng và thông dụng trong cuộc sống nhƣ keo dán, vỏ bọc cách điện, vật liệu cách li, vật liệu làm sàn, ống lắp ráp, các thiết bị phòng tắm, dây cáp, phần lớn các chi tiếtđúc Trong dân dụng vật liệu nhựađãđi sâu vào tận những ngóc ngách nhỏ nhất nhƣ chén đĩa, chậu, xô, bàn ghế 1.2 Tình hình ngành nhựa ở các nước ASEAN trong những năm gần đây: Sau sự kiện khủng bố nƣớc Mỹ ngày 11/9/2001, sự khủng hoảng trầm trọng của nền kinh tế Mỹảnh hƣởng đến nền kinh tế toàn cầu trong cóđó khu vực ASEAN, các tác động đến ngành công nghiệp nhựaở các nƣớcASEAN. Tuy nhiên tiến độ tăng trƣởng của ngành nhựa trong khu vực này vẫn đảm bảo tốc độ tăng trƣởng 6% mỗi năm trong 5 năm(1999-2003), cụ thể là từ 6,55 triệu tấn lên 9,44 triệu tấn giá trị tổng sản lƣợng từ năm 2004 trởđi. Bảng 2 Bảng 1.2: Tốc độ phát triển công nghệ chất dẻoở các nƣớcASEAN từ năm 1999-2003 (triệu tấn/năm)(Nguồn: Liên đoàn nhựa các nƣớcASEAN) Ở Thái Lan công nghiệp nhựa giữ một vị trí quan trọng trong việc phát triển công nghiệp quốc gia. Sản xuất nguyên liệu nhựa trong nƣớc đạt 2 tỉUSD cho quốc gia và gia công sản phẩm nhựađạt 4,6 tỉUSD trong tổng số 15 tỉ giá trị tổng sản phẩm công nghiệp của Thái Lan. Cùng với Thái Lan, Singapore là một trụ cột củaAFPI (Liên Đoàn Nhựa Các NƣớcASEAN). Công nghệ tri thức phát triểnđã thúc đẩy kinh tế nói chung và công nghiệp nhựa Singapore nói riêng luôn giữ vị trí hàng đầu và là trung tâm xuất khẩu nguyên liệu nhựa củaASEAN ra thị trƣờng thế giới. 1.3 Tổng quan về ngành nhựa Việt Nam: 15
17. 1.3.1 Ngành nhựa Việt Nam giai đoạn 2000-2010: Thay đổi cơ cấu sở hữu giai đoạn 2000-2010: quốc doanh chỉ còn chiếm tỉ trọng trong 20% tổng giá trị sản phẩm ngành nhựa nằmở ngành chủ yếu phục vụ cho công nghiệp và xây dựng. Cơ cấu sản phẩm nhựa: 30% bao bì, 30% vật liệu xây dựng, 20% đồ gia dụng, 20% nhựa cho các ngành sản xuất công nghiệp. Tổng sản lƣợng TP.HCM và các vùng phụ cận chiếm 80% tổng sản lƣợng cả nƣớc. Tăng sản lƣợng nhựa công nghiệp kỹ thuật cao phục vụ các ngànhđiện tử, điện dân dụng, giao thông vận tải sao cho loại sản phẩm này chiếm tỉ trọng 2 con số( năm 2001 là 8,56%). Xây dựng hai nhà máy chế tạo khuôn ở Hà Nội và TP.HCM đểđápứng việc cung cấp khuôn kỹ thuật cao cho ngành, hạn chế nhập khẩu khuôn nhƣ hiện nay. Nâng cao chất lƣợng sản phẩm, hỗ trợ các doanh nghiệp xây dựng hệ thống quản lý chất lƣợng theo ISO 9000. Đi đôi, tiến hành khu công nghiệp tập trung cho ngành nhựa, tạođiều kiện cho các doanh nghiệp liên kết, hợp tác sản xuất vàđảm bảo môi trƣờng. Phát triển nguồn nhân lực, nâng cao năng lực cho các cán bộ, chuyên viên đầu ngành, cán bộ kỹ thuật, quản lý và công nhân lành nghề. Hỗ trợ sản xuất và xuất khẩu sản phẩm nhựa công nghiệp. Các chỉ tiêu chủ yếu(Nguồn: Bộ công nghiệp) Tốcđộ tăng trƣởng của ngành nhựa giai đoạn 2001- 2005 đạt 18%/năm; giai đoạn 2006-2010 đath 15%/năm. Cânđối theo vùng lãnh thổ: Bắc – Trung – Nam với tỷ lệ tƣơng ứngđến năm 2005: 26%-5%-69%; năm 2010: 31%-9%-60%. Tiêu thụ bình quân đầu ngƣời năm 2005: 20kg/ngƣời; năm 2010: 40kg/ngƣời . Chỉ tiêu sản lƣợng Về nguyên liệu bán thành phẩm, hóa chất, phụ gia (tấn/năm): Bảng 3 16
18. Bảng 1.3: Chỉ tiêu nguyên liệu bán thành phẩm (2005-2010) Thiết bị khuôn mẫu: Đến 2005: 60.000 bộ khuôn/năm Đến 2010: 132.000 bộ khuôn/năm Các sản phẩm chủ yếu (tấn/năm): Bảng 4 Bảng 1.4: Các sản phẩm chủ yếu của ngành nhựa (tấn/năm): Về xử lý phế thải nhựa: Năm 2005: Xây dựng nhà máy xử lý phế thải nhựa công suất 50.000 tấn/năm Năm 2010: Xây dựng nhà máy xử lý phế thải nhựa công suất 200.000 tấn/năm Chỉ tiêu vốnđầu tƣ: Bảng 5 Bảng 1.5: Nhu cầu vốn ( tỷ đồng) 1.3.2 Giai đoạn 2006-2009: 17
19. Nhựa là một trong những ngành công nghiệp mới và là một trong những ngành có tốc độ tăng trƣởng trong 3 năm trở lạiđây đạt khoảng 30%/năm. Với mức P/E trung bình ngành là 7,6x khá thấp so với P/E thị trƣờng là 12x nên cổ phiếu ngành nhựa rất hấp dẫn cho đầu tƣ dài hạn cũng nhƣ ngắn hạn. Toàn ngành Nhựa hiện có khoảng 2.000 doanh nghiệp (DN), 80% trong sốđó là các DN vừa và nhỏ, trình độ công nghệ lạc hậu, khả năng cạnh tranh yếu. Một thách thức khác là sự thiếu hụt trầm trọng nguồn nhân lực chất lƣợng cao. Khoảng 73% trong tổng số 70.000 lao động ngành này chƣa qua đào tạo chuyên môn và chỉ có 1% lao động có bằngđại học chuyên ngành chất dẻo. 1.3.3 Triển vọng ngành nhựa nước ta đến năm 2010: Trong kế hoạch tổng thể phát triền ngành Nhựa đến năm 2010, Chính phủ chú trọng khuyến khích: Phát triển công nghiệp sản xuất nguyên liệu cho ngành Nhựa; phát triển sản xuất các sản phẩm nhựa kỹ thuật cao và sản phẩm nhựa xuất khẩu; phát triển công nghiệp xử lý phế liệu, phế thải ngành nhƣa. Để có thể hoàn thành nhiệm vụ trên, Chính phủ chủ trƣơng tập trung đầu tƣ các nhà máy sản xuất nguyên liệu, bán thành phẩm, hóa chất, phụ gia, khuôn mẫu, thiết bị cho ngành nhựa, cũng nhƣ các nhà máy sản xuất sản phẩm nhựa có công suất lớn, ứng dụng công nghệ và thiết bị hiện đại, đồng thời đầu tƣ mở rộng năng lực của một số nhà máy hiện có. Hiện chỉ có PVC và một số sản phẩm của nóđƣợc sản xuất trực tiếp tại VN với khối lƣợng khiêm tốn( khoảng 200.000 tấn/năm). Việc chủ động nguồn nguyên liệu nộiđịa ngày càng trở nên bức thiết, vàđây chính là cơ hội lớn cho các nhà đầu tƣ và DN nƣớc ngoài, đặc biệt là các nhà cung ứng thiết bị phục vụ sản xuất PP, PVC, PS và PE - những nguyên liệu cơ bản trong ngành gia công chất dẻo. Theo số liệu của Hiệp hội Nhựa VN, nhu cầu về nguyên liệu cho ngành Nhựa vào năm 2010 vào khoảng 4 triệu tấn, trong đó có 1,2 triệu tấn PP, 1,1 triệu tấn PE. Cùng với sự phát triển của ngành Nhựa, thị trƣờng máy móc thiết bị và khuôn mẫu cũng luôn sôi động và tăng trƣởng mạnh mẽ. Cho đến nay, 85% thiết bị máy móc trong ngành Nhựa phải nhập ngoại, chủ yêu từĐài Loan, Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản. Ngành gia công chất dẻođang từng bƣớc trƣởng thành và dần trở thành một ngành công nghiệp quan trọng của đất nƣớc. Cơ hội phát triển của ngành cũng là động lực thúc đẩy công nghiệp hóa dầu của VN phát triển. Đây cũng là tƣơng lai hứa hẹn cho ngành Nhựa VN. Lĩnh vực ứng dụng quan trọng nhất của sản phẩm nhựa VN là trong ngành bao bì, chiếm 40% giá trị toàn ngành, tiếp theo là các sản phẩm dân dụng (30%), ngành xây dựng (18%) và ngành kỹ thuật cao (12%). Sản xuất chất dẻo trong nƣớc hiện nay chỉđápứng khoảng 10-15% nhu cầu gia công, tỷ lệ này cần phảiđƣợc nâng lên thành 50% vào năm 2010. Việc phụ thuộc quá nhiều vào nguồn nhập khẩu có tác dụng tiêu 18
20. cực lên toàn ngành, khi giá nhựa nguyên liệu trên thế giới biến động mạnh trong đợt đầu năm 2006. 1.3.4 Trong năm 2010: Ngành nhựađang dần tiến đến mục tiêu xuất khẩu 1 tỷ sản phẩm chất dẻo trong năm nay, khi 9 thángđầu năm, giá trị xuất khẩu các sản phẩm chất dẻođã tăng gần 130% so với cùng kỳ năm ngoái. Theo số liệu từ Tổng cục thống kê, trong tháng 9, cả nƣớc xuất khẩu 90 triệuUSD các sản phẩm chất dẻo. Tính chung 9 tháng, mặt hàng này đạt 747 triệuUSD, tăng 128,4% so với cùng kỳ năm ngoái. Đại diện Hiệp hội Nhựa Việt Nam cho FBNC biết, năm nay ngành nhựa dự kiến sẽ tăng trƣởng 30%, cao hơn mức trung bình các năm trƣớc là 15-20%. Từ đầu năm đến nay, kim ngạch xuất khẩu mặt hàng này liên tục duy trì trên 80 triệuUSD/tháng. Hiện mặt hàng nhƣa, chất dẻo của Việt Nam đã có mặt tại 70 thị trƣờng, các thị trƣờng lớn nhất là Mỹ, Nhật Bản, Đức và Campuchia. Trong số các sản phẩm của ngành nhƣ sản phẩm đóng gói, đồ gia dụng, vật liệu xây dựng, thiết bịđiện vàđiện tử, các sản phẩm dùng trong vận chuyển đóng gói vẫn là chủng loại sản phẩmđƣợc xuất khẩu nhiều nhất. Kim ngạch xuất khẩu các sản phẩm bao bì nhựa dự kiến sẽ tăng đến 20% trong năm nay, dù Việt Nam đang gặp cản trở vì thuế chống bán phá giá tại thị trƣờng lớn nhất là Mỹ 1.4 Sự cần thiết của đề tài: 1.4.1 Sự cần thiết của việc ứng dụng phần mềm CAD/CAM trong sản xuất: Sự phát triển của các phần mềm CAD/CAM: Pro/Engineer, AutoCad, Solid Work, Catia, Cimatron, Mechanical Destop, Inventor đã vàđang giúpích rất nhiều cho con ngƣời trong lĩnh vực cơ khí, thƣơng mại, y khoa vàđặc biệt là trong lĩnh vực thiết kế và chế tạo khuôn mẫu. Việcứng dụng các phần mềm CAD/CAM trong các hoạtđộng sản xuất không những góp phần giảm thời gian thiết kế chế tạo sản phẩm mà còn làm tăng độ chính xác cho sản phẩm tạo thành Trong lĩnh vực khuôn mẫu, phần mềm Pro/Engineer nổi bật lên với nhữngƣuđiểm vƣợt trội: thiết kế, gia công, xuất chƣơng trình gia công, đặc biệt việc tích hợp phần mềm hỗ trợ thiết kế khuôn mẫuEMX (Expert MoldBase Extension) rất thuận tiện cho ngƣời sử dụng. Đó cũng chính là lý do khiến em chọn Pro/Engineer là phần mềm hỗ trợđể làm luận văn tốt nghiệp này. 1.4.2 Vấn đề khuôn mẫu ở Việt Nam: 19
21. Với hiện trạng khuôn mẫu Việt Nam thực sự chƣa có tiềm lực vững mạnh, mặc dùđã đẩy lùiđƣợc nhựa Thái Lan, mặc dù trong năm 2000 đã thu hút hơn 2 tỉUSD đầu tƣ nƣớc ngoài, chỉ vì chúng ta chƣađạtđƣợc sự đồng bộ cao trong chất lƣợng ngành nhựa chúng ta còn phải lệ thuộc nƣớc ngoài quá nhiều, từ khuôn mẫu, máy móc, chuyên gia vận hành đến việc bảo trì Mặt khác chúng ta chƣa có một đội ngũ thiết kế mang tính chuyên nghiệp, số lƣợng kỹ sƣ thiết kếđƣợcđào tạo không đủ cung cấp cho các công ty trong tình trạng thiếu nguồn nhân lực này trầm trọng. Các sản phẩm nhựa chúng ta thiết kếđƣợc chỉ tập trung vào các mặt hàng đồ dùng gia dụng còn các sản phẩmđòi hỏi tính kỹ thuật cao thì rấtít. Chúng ta chƣa có sự đầu tƣ thíchđáng cho ngành khuôn mẫu nhựa( nhƣ trong trên), tỷ trọng đầu tƣ cho ngành khuôn mẫu nhựa chỉ chiếm 1%. Nếu cóđƣợc sự đầu tƣđúng mức, ngành khuôn mẫu nhựa cũng sẽ là một ngành mũi nhọnđóng góp một phần không nhỏ cho nền kinh tế quốc gia. Ở Thái Lan, ngành gia công sản phẩm nhựađãđem lại 4,6 tỉUSD trong tổng số 15 tỉUSD giá trị sản phẩm công nghiệp. 1.5 Phân loại vật liệu trong cơ khí: 1.5.1 Kim loại: - Cấu tạo tinh thể. Liên kết chặt chẽ. Độ bền cơ học. Dẫn nhiệt, dẫnđiện tốt. 1.5.2 Ceramic: - Vôđịnh hình hoặc tinh thểđƣợcép thành khối thêu kết liên kết với nhau có thể dẫn điện hoặc không, cóđiện trở lớn, chịu nhiệt tốt, độ cứng khá cao so với kim loại 1.5.3 Polymer (nhựa tổng hợp): - Vôđịnh hình là loại vật liệu cao phân tử hoặc là các vật liệu màđại phân tử của nó gồm nhiều mắc xích cơ bản có tổ chức giống nhau, mỗi mắc xích là mộtđơn phần Monomer. - Khối lƣợng phân tử của polymer lớn tính chất của polymer không nhữngđƣợc xácđịnh do thành phần hóa học của chúng mà còn có sự phân bố tƣơng đối giữa các mắc xích và cấu tạo của chúng trong từng mắc xích. Ngoài ra tính dẻo của nó rất lớn do bề mặt ngang rất dài khoảng vài ngàn A0 - Nếuđại phân tửđƣợc tạo thành từ các phân tử giống nhau thì gọi là (homopolymer) hay khác nhau thì gọi là (Polimer). 1.5.3 Phân loại Polymer: a. Theo trạng thái: 20
22. S K L 0 0 2 1 5 4