Báo cáo Thiết kế hoàn chỉnh bộ khuôn cho sản phẩm miếng đế để ly (Phần 1)

Nội dung text: Báo cáo Thiết kế hoàn chỉnh bộ khuôn cho sản phẩm miếng đế để ly (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ HOÀN CHỈNH BỘ KHUÔN CHO SẢN PHẨM MIẾNG ĐẾ ĐỂ LY S K C 0 0 0 2 8 1 MÃ SỐ: T2011 - 61 S K C 0 0 3 6 3 2 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 2011
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ HOÀN CHỈNH BỘ KHUÔN CHO SẢN PHẨM MIẾNG ĐẾ ĐỂ LY Mã số: T2011-61 Chủ nhiệm đề tài: Ths. Trần Minh Thế Uyên TP. HCM, 11/2011
3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG THIẾT KẾ HOÀN CHỈNH BỘ KHUÔN CHO SẢN PHẨM MIẾNG ĐẾ ĐỂ LY Mã số: T2011-61 Chủ nhiệm đề tài: Ths. Trần Minh Thế Uyên TP. HCM, 11/2011
4. MUÏC LUÏC CHÖÔNG 1. Giôùiù thieäuä 1 CHÖÔNG 2 .Toång quan veà nhöïa - maùy eùp nhöïa - khuoân eùp nhöïa 2.1 Toång quan veà nhöïa vaø caùc saûn phaåm nhöïa 2 2.1.1 Caùc loaïi nhöïa thoâng duïng 2 2.1.2 Ñaëc ñieåm moät soá loaïi nhöïa 2 2.1.3 Caùc phuï gia söû duïng trong chaát deûo 6 2.2 Toång quan veà maùy eùp nhöïa 8 2.2.1 Phaân loaïi 8 2.2.2 Caùc boä phaän cô baûn maùy eùp nhöïa 8 2.2.3 Caùc giai ñoaïn eùp nhöïa 9 2.2.4 Caùc thoâng soá maùy eùp khi eùp nhöïa 11 2.3 Toång quan khuoân eùp nhöïa 11 2.3.1 Sô löôïc veà khuoân 11 2.3.2 Caùc kieåu khuoân phoå bieán 13 2.3.3 Moät soá boä phaän chuû yeáu cuûa khuoân 15 CHÖÔNG 3: Thieát keá saûn phaåm vaø taùch khuoân 3.1 Thieát keá saûn phaåm ñeá loùt ly 22 3.1.1 Duøng leänh Revolve 25 3.1.2 Duøng leänh Draft 26 3.2 Taùch khuoân saûn phaåm 28 CHÖÔNG 4 : Ứng duïng moldflow 2010 phaân tích khuoân ñeá loùt ly 4.1 Tieàn xöû ly ù(Pre-Processor) 31 4.2 Tieán haønh phaân tích (Analysis-Processor) 33 4.3 Haäu xöû lyù (Port-Processor) 35 Chöông 5: Leân keát caáu boä khuoân ñeá loùt ly 5.1 Giôùi thieäu phaàn meàm VISI_Series 38 5.2 ÖÙng duïng phaàn meàm Visi 17.0 thieát keá boä khuoân hai taám 38 Taøi lieäu tham khaûo Bản vẽ
5. CHÖÔNG 1. GIÔÙI THIEÄU 1.1. Ñaët vaán ñeà Ngaøy nay khoa hoïc kyõ thuaät khoâng ngöøng phaùt trieån. Caùc phaùt minh môùi trong lónh vöïc cô khí cuõng theo ñoù laàn löôït ra ñôøi. Ñaëc bieät laø trong lónh vöïc CAD_CAM_CAE, chuùng ta ñaõ chöùng kieán söï phaùt trieån maïnh meõ cuûa phaàn meàm cô khí trong vieäc öùng duïng thieát keá khuoân cho saûn phaåm nhöïa. Moät soá phaàn meàm noåi tieáng nhö ProEngineer, Visi, Catia, Solidworks . Trong caùc phaàn meàm noåi tieáng keå treân, söû duïng 2 phaàn meàm Pro/E 5.0 vaø Visi 17.0 ñeå thieát keá khuoân cho saûn phaåm. 1.2. Taàm quan troïng cuûa ñeà taøi: - Ñeà taøi veà khuoân, neân khi gia coâng xong phaûi ñaûm baûo nhöõng tính chaát cuûa moät boä khuoân hoaøn chænh, nhö : Ñoä chính xaùc, ñoä beàn, ñoä boùng - Thieát keá phaûi ñaûm baûo gia coâng trong phaïm vi dung sai cho pheùp. Sau khi laép gheùp toaøn boä, boä khuoân khoâng bò sai leäch veà hình daùng vaø kích thöôùc. 1.3. Phöông phaùp nghieân cöùu: - Phöông phaùp quan saùt: Nhöõng ñoaïn video, nhöõng boä khuoân thöïc, ñeå ñöa ra boä khuoân cho sản phẩm. - Phöông phaùp tham khaûo taøi lieäu: Caùc taøi lieäu lieân quan, tìm kieám taøi lieäu (thö vieän tröôøng, maïng, baïn beø, ) 1.4. Ñoái töôïng nghieân cöùu: - Thieát keá saûn phaåm ñeá loùt ly treân phaàn meàm ProEngineer 5.0 - Thieát keá boä khuoân treân phaàn meàm Visi 17.0 1.5. Daøn yù nghieân cöùu: 1.5.1. Toång quan veà coâng ngheä eùp phun: Coâng ngheä eùp phun laø quaù trình phun nhöïa noùng chaûy ñieàn ñaày loøng khuoân. Khi nhöïa ñöôïc laøm nguoäi vaø ñoâng cöùng laïi trong loøng khuoân thì khuoân ñöôïc môû ra vaø saûn phaåm ñöôïc laáy ra khoûi khuoân. 1.5.2. Thieát keá saûn phaåm : - Laáy yù töôûng laø ñeá loùt ly. - Thieát keá saûn phaåm 3D treân phaàn meàm ProEngineer 5.0. 1.5.3. Thieát keá boä khuoân: Do saûn phaåm không phức tạp, chæ caàn khuoân 2 taám laø coù theå cheá taïo saûn phaåm maø vaãn giöõ ñöôïc tính thaãm myõ cuûa saûn phaåm, keát caáu khuoân laïi ñôn giaûn trong vieäc cheá taïo. 1
6. CHÖÔNG 2 .TOÅNG QUAN VEÀ NHÖÏA - MAÙY EÙP NHÖÏA - KHUOÂN EÙP NHÖÏA 2.1. Toång quan veà nhöïa vaø caùc saûn phaåm nhöïa 2.1.1. Caùc loaïi nhöïa thoâng duïng - Trong thöïc teá saûn xuaát vaø söû duïng, nhöïa thöôøng ñöôïc phaân loaïi thaønh 2 loaïi: a. Nhöïa kyõ thuaät: - Laø teân chung cuûa nhöõng loaïi nhöïa maø chaát löôïng troäi hôn nhieàu so vôùi nhöïa thoâng duïng veà tính chaát cô lí nhö ñoä beàn keùo, ñoä khaùng nhieät, vaø ñöôïc söû duïng saûn xuaát cho caùc chi tieát maùy vaø chi tieát yeâu caàu tính naêng cao. Nhöïa kyõ thuaät ñöôïc caûi thieän veà ñoä beàn trôn, khaùng hoaù chaát, nhieät, vv - Moät soá loaïi nhöïa kyõ thuaät thoâng duïng: PA, PC, PPO bieán tính, POLYSTER baûo quaûn. Nhöïa FLUORIDE, PI, nhöïa SULFONAMID, PPS, b. Nhöïa thoâng duïng: - Laø loaïi nhöïa ñöôïc söû duïng vôùi moät löôïng lôùn bao goàm nhöõng chuûng loaïi nhöïa: PE, PP, PS, ABS, PVC, PMMA. 2.1.2. Ñaëc ñieåm moät soá loaïi nhöïa a. Nhöïa PE (polyethylene)  Caùc tính chaát ñaëc tröng cuûa nhöïa PE : - Môø vaø maøu traéng. - Nhieät ñoä meàm thaáp hôn vaø löïc keùo thaáp hôn. - Khi ñoát vôùi ngoïn löûa, coù theå chaùy ñöôïc vaø coù muøi parafin. - Ñoä khaùng nöôùc cao, khaùng hoaù chaát vaø tính caùch nhieät vaø ñieän toát. - Ñoä giaõn daøi lôùn vaø doøn ôû nhieät ñoä thaáp. - Deã chaùy. - Heä soá giaõn nôû cao. - Nöùt do öùng suaát. - Ñoä chòu thôøi tieát keùm.  Caùc öùng duïng cuûa nhöïa PE: Nhöõng saûn phaåm caàn coù ñoä beàn keùo cô hoïc. Buùa nhöïa, vaät lieäu caùch ñieän vaø nhieät, boàn taám, oáng daãn nöôùc, chi tieát xe hôi. Saûn phaåm caàn khaùng dung moâi vaø daàu nhôùt. Thuøng chuùa dung moâi, chai loï, maøng moûng bao bì. Saûn phaåm dung cho caùch ñieän. Laøm vaät lieäu ñieän chòu taàn soá cao, baêng keo caùch ñieän, taám. b. Nhöïa PP (polypropylene)  Ñaëc tính : - Gioáng nhö PE nhöng cöùng hôn. - Caùch ñieän taàn soá cao, löïc va ñaäp ôû nhieät ñoä thaáp. - Tính chaát tuyø thuoäc vaøo caáu truùc ñoàng phaân laäp theå.  Tính chaát:  Tính chaát cô hoïc: - Beà ngoaøi: khoâng maøu, baùn trong suoát. - Tyû troïng: chaát deûo coù troïng löôïng nheï (0. 9-0. 92). - Ñoä beàn keùo, ñoä cöùng: cao hôn PE.  Tính chaát nhieät: - Khaùng nhieät toát hôn PE, ñaët bieät tính chaát cô hoïc toát ôû nhieät ñoä cao. - Doøn ôû nhieät ñoä thaáp. 2
7. - Deã phaù huyû bôûi UV. - Deã chaùy. - Tính öùng suaát nöùt toát. - Tính chaát baùm dính keùm. - Tính chaát gia coâng eùp phun toát. - Caùc tính chaát khaùc: khoâng muøi, khoâng vò, khoâng ñoäc, reû.  ÖÙng duïng: - Duøng ñoä cöùng: naép chai nöôùc ngoït, thaân naép buùt möïc, hoäp nöõ trang, keùt bia, hoäp ñöïng thòt, - Duøng khaùng hoaù chaát: chai loï thuoùc y teá, maøng moûng bao bì, oáng daãn, naép thuøng chöùa dung moâi. - Duøng caùch ñieän taàn soá cao: laøm vaät lieäu caùch ñieän taàn soá cao, taám, vaät keïp caùch ñieän. - Duøng trong ngaønh deät, v. v sôïi deät PP, deùp giaû da ñi trong nhaø.  ÖÙng duïng cuûa nhöïa PA: - Duøng ñeå saûn xuaát caùc chi tieát chòu cô hoïc, chi tieát cho phuï tuøng xe hôi, oáng daãn, taám, sôïi Nylon. c. Nhöïa PC (Plycarbonate):  Caáu truùc phaân töû vaø tính chaát: - Phaân cöïc phaân töû: chöùa nhoùm phaân cöïc maïnh. - Coù ñoä keát tinh cao. - Tính chaát cô lyù: ñoä giaõn daøi cao, ñoä beàn uoán, ñoä neùn eùp cao. - Tính chaát nhieät: ñoä beàn nhieät raát toát, chòu laïnh ôû -100°C, veà ñoä chaùy, khoâng chaùy vaø töï taét. - Tính chaát ñieän: vaät lieäu caùch ñieän toát ôû nhieät ñoä cao. - Tính chaát hoaù hoïc: khaùng hoaù chaát tan trong dung moâi thôm, eùp phun ñoä nhôùt cao, chaûy chaäm.  Moät vaøi öùng duïng cuûa nhöïa PC: - Thöôøng laøm naép motor, hoäp ñieän thoaïi, vaät lieäu caùch ñieän cho ñöôøng ray xe löûa, baûng hieäu chæ loái ñi, voû tivi vaø radio. 2.1.3. Caùc phuï gia söû duïng trong chaát deûo a. Chaát boâi trôn: - Chaát boâi trôn beân trong: ñeå giaûm söï ma saùt giöõa caùc maïch hay ñoaïn maïch cao phaân töû cuûa chaát deûo vaø caûi thieän doøng chaûy döôùi taùc duïng nhieät. - Chaát boâi trôn beân ngoaøi: ñeå traùnh söï baùm dính giöõa nhöïa vôùi beà maët trong noøng xylanh, beà maët truïc vít vaø khuoân. - Caùc loaïi chaát boâi trôn thoâng duïng: röïôu beùo, ACID beùo, AMINE cuûa ACID beùo, xaø phoøng kim loaïi, PARAFIN, caùc loaïi POLYETILEN phaân töû thaáp, b. Chaát hoùa deûo: - Chaát hoaù deûo caûi thieän söï deûo hoaù vaø söï deã daøng chaûy ñaày vaøo khuoân vaø ñaëc bieät taïo söï meàm deûo cho saûn phaåm. c. Chaát oån ñònh: - Bao goàm caùc loaïi oån ñònh nhieät, oån ñònh tia töû ngoaïi (coøn goïi laø oån ñònh tia cöïc tím, UV, aùnh saùng) chaát phoøng laõo v. v nhaèm muïc ñích traùnh bò phaù huyû ñaëc bieät do nhieät trong quaù trình gia coâng saûn phaåm chaát deûo vaø phaù huyû trong quaù trình söû duïng saûn phaåm. 3
8.  Chaát oån ñònh nhieät: - Chuû yeáu duøng cho nhöïa PVC cöùng vaø meàm, chaát oån ñònh nhieät nhaèm traùnh taïo thaønh noái ñoâi trong quaù trình gia coâng.  Chaát oån ñònh aùnh saùng: (tia cöïc tím, tia töû ngoaïi, UV, chaát haáp thuï tia töû ngoaïi, v. v ). - Chaát oån ñònh aùnh saùng ñöôïc duøng ñeå baûo veä chaát deûo döôùi aùnh saùng maët trôøi baèng caùch laøm chaäm quaù trình giaûm caáp chaát löôïng khi söû duïng ngoaøi trôøi. - Caùc loaïi chaát oån ñònh aùnh saùng: CARBON ñen, boät maøu, HYDROXYBENZO, PHENONES, ESTER cuûa ACRYLIC, HYDROXYPHENYL ENZTRIAZOLES, v. v  Chaát phoøng laõo hoaù: - Chaát phoøng laõo hoaù nhaèm môû roäng khoaûng nhieät ñoä söû duïng cho chaát deûo, taïo tuoåi thoï chaát deûo trong söû duïng taêng leân, haïn cheá hay laøm chaäm phaûn öùng phaùt trieån do OXYGENE hay PEROXIDE taùc ñoäng vaøo. - Caùc loaïi chaát phoøng laõo hoaù: goàm phoøng laõo PHENONIC, phoøng laõo AMINE, hoãn hôïp chöùa löu huyønh hay PHOSPHO nhö PHOSPHYTES vaø THIOESTERS. d. Chaát choáng tónh ñieän: - Söï tích ñieän treân beà maët vaät lieäu khoâng daãn ñieän coù theå ñöôïc khöû baèng Caùch söû duïng chaát choáng tónh ñieän ñeå taïo neân moät lôùp beà maët haùo nöôùc. Caùc loaïi chaát choáng tónh ñieän bao goàm caùc chaát hoaït ñoäng beà maët, muoái voâ cô, röôïu POLYHYDRIC, v. v e. Chaát laøm chaäm chaùy: - Chaát chaäm chaùy taïo neân söï khaùng chaùy cho chaát deûo. Caùc loaïi chaát laøm chaäm chaùy thöôøng chöùa caùc yeáu toá: ALUMINIUM, AUTIMON, BORON, BROM, FLUOR, MOLYBDEN, SULFUR, NITROGEN vaø PHOSPHOR. Coù hai loaïi chaát chaäm chaùy: loaïi phuï da taùc duïng vaät lyù vaø loaïi phuï gia phaûn öùng hoaù hoïc. f. Chaát taïo xoáp: - Chaát taïo xoáp laø chaát laøm cho chaát deûo saûn phaåm coù nhöõng loã xoáp phía trong, coù hai loaïi chaát taïo xoáp: - Chaát taïo xoáp vaät lyù: caùc loã xoáp taïo thaønh do thay ñoåi traïng thaùy vaät lyù cuûa chaát taïo xoáp nhö do söï giaõn nôû khí neùn, boác hôi chaát long hay do hoaø tan cuûa chaát raén. - Chaát taïo xoáp hoaù hoïc: caùc loã xoáp taïo thaønh do söï phoùng thích khí khi taïo chaát xoáp bò phaân huyû döôùi taùc duïng nhieät. g. Chaát taïo maøu: - Maøu chia laøm hai loaïi: thuoác nhuoäm (DYE), chaát taïo maøu (PIZMENT). - Thuoác nhuoäm (DYE): laø loaïi chaát höõu cô tan trong nhöïa, khoâng chòu nhieät. - Chaát taïo maøu: laø loaïi chaát voâ cô khoâng tan trong nhöïa, khaùng nhieät cao hôn thuoác nhuoäm. Chaát taïo maøu ñöôïc phaân loaïi: Boät maøu (töùc maøu khoâ): duøng cho PVC cöùng, PE, PS, ABS v. v Maøu daïng PATE (nhaûo) duøng cho PVC meàm. Maùu daïng vaãy: ñöôïc taïo maøu töø boät maøu. Maøu nöôùc: duøng cho PVC meàm. Maøu chuû (MASERCH) laø maøu taïo töø chaát deûo laø chaát maøu vôùi noàng ñoä chaát maøu cao (ñaäm ñaëc) coù theå daïng haït, vaûy, taám, mieáng v. v h. Chaát ñoän: 4
9. - Laø chaát trô theâm vaøo trong chaát deûo ñeå caûi thieän noàng ñoä beàn vaø ñoä chòu ñöïng khi söû duïng ñaëc bieät giaûm giaù thaønh. Coù theå troän chaát voâ cô vaø höõu cô CARONATE CALCIUM vaø CAOLIN, boät TALC ñöôïc söû duïng nhieàu. i. Chaát gia cöôøng: - Laø phuï gia daïng sôïi ñöôïc troän vôùi chaát deûo ñeå caûi thieän nhöõng tính chaát cô hoïc vaø chòu nhieät cao. Sau ñaây laø moät soá baûng tính chaát veà nhöïa caàn bieát khi söû duïng moät loaïi nhöïa cho eùp phun. Bảng nhiệt độ phá hủy một số loại nhựa [1] TT Nhựa Nhiệt độ phá hủy 1 ABS 310C 2 PA6,6 320C - 330C 3 PS 250C 4 PP 280C 5 PVC 180C - 220C Bảng nhiệt độ gia công [1] Nhieät ñoä Nhieät ñoä cuoái Piston – TT Nhựa Teân ñaày ñuû ( 0,5 1,38 7 PVC cöùng 0,5 1,38 8 PMMA 0,1- 0,8 1,18 5