Đồ án Chế tạo khuôn ép nhựa sản phẩm đòn treo xe ô-Tô (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Chế tạo khuôn ép nhựa sản phẩm đòn treo xe ô-Tô (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ChẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA SẢN PHẨM ĐÒN TREO XE Ô-TÔ GVHD: PGS.TS ĐỖ THÀNH TRUNG SVTH: BÙI HOÀNG NGUYÊN – 12144072 VÕ HOÀNG NHẬT – 12144160 LÂM TRUNG NGUYÊN – 12144073 S K L 0 0 4 5 1 9 Tp. Hồ Chí Minh, năm 2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA SẢN PHẨM ĐÒN TREO XE Ô-TÔ SVTH: BÙI HOÀNG NGUYÊN – 12144072 VÕ HOÀNG NHẬT – 12144160 LÂM TRUNG NGUYÊN – 12144073 Khoá: 2012 Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ GVHD: PGS.TS ĐỖ THÀNH TRUNG Tp. Hồ Chí Minh, năm 2014
3. i NHIỆM V ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ix x NH N XÉT C A GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN xi Đ 1 Ả 2 3 : Ệ 4 1.1 o h n t i: 4 h m vi gi i h n t i 4 ti u t i 4 h ng ph p nghi n u 5 : Ổ 6 ổng qu n ng nghệ p phun: 6 2.1.1 Gi i thiệu 6 guy n l v n h nh: 7 u t o m y p phun: 8 2.1.3.1 Hệ thống hỗ trợ ép phun 8 2.1.3.2 Hệ thống phun 9 2.1.3.3 ệ thống k p: 12 ệ thống i u khi n: 13 2.2 ổng qu n v khu n p nh 15 2.2.1 h i niệm hung v khu n: 15 2.2 t u hung khu n 15 h n lo i khu n 17 hu n t m 17 i
4. 2.2.3.2 Khuôn 3 t m (3 plates mold) 18 2.2.3.3 Khuôn nhi u tầng (stack mold) 20 2.3 Gi i thiệu hung òn treo tr n a ô tô: 21 2.3.1 Phân lo i: 22 2.3.2 Yêu cầu: 22 2.3.3 Các ki u hệ thống treo v ặ i m 23 2.3.3.1 Hệ thông treo ph thu c 23 2.3.3.2 Hệ thống treo c l p 24 2.4 ổng qu n v v t liệu nh s ng trong ng nghệ p phun: 26 2.4.1 Polymer 26 2.4.1.2 Phân lo i 26 2.4.1.3 Các tính ch t c a Polymer 28 2.4. omposite v t liệu s ng ho th nghiệm 30 2.4.2.1 h n ng ng ng omposite trong m t số ng nh ng nghiệp 31 I: PHÂN TÍCH CAE TRÊN PH N MỀM MOLDFLOW 33 3.1 Gi i thiệu phần m m Moldflow: 33 3.2 M t số y u tố nh h ởng n ch t l ợng s n phẩm 33 3.2.1 Nhiệt : 33 3.2.2 Tố phun: 34 3.2.3 Các khuy t t t do tố phun gây ra: 34 3.2.4 Áp su t phun: 34 3.4 Phân tích: 35 Đi n ầy (Filling) 36 Nguyên nhân và khắc ph c việ i n ầy không hoàn toàn: 36 Đi m ặt miệng phun 36 3.4.3 Thời gi n i n ầy 38 Đ ờng hàn: 38 3.4.5 Áp su t: 39 ii
5. 3.5 K t qu phân tích: 40 3.5.1 V n tốc dòng ch y 40 3.5.2 L c k p 40 3.5.3 Làm ngu i 41 3.5.4 Nhiệt 41 3.5.5 Thời gian làm ngu i 41 3.5.6 Dòng ch y rối 41 5 7 Đ cong vênh 42 3.5.8 Co rút 42 3.6 K t lu n 42 V: , Đ 43 4.1 Thi t k òn treo tr n: 43 4.2 Thi t k khuôn mẫu òn treo tr n: 43 ịnh ki u khuôn: 43 ịnh co rút: 44 ịnh số lòng khuôn: 44 4.2.4 Bố trí lòng khuôn: 45 4.2.5 Thi t k hệ thống rãnh dẫn: 46 4.2.6 Thi t k miệng phun: 48 4.2.7 T o mặt phân khuôn, kênh dẫn và lòng khuôn: 49 4.2.8 Thi t k cuống phun: 49 9 òng ịnh vị b c phun keo 50 4.2.10 Thi t k hệ thống gi t u i keo 51 4.2.11 Thi t k hệ thống ẩy: 52 4.2.12 Thi t k hệ thống kênh dẫn ngu i 53 : KHUÔN 55 5.1. T m k p trên 55 5.2. T m ẩy ty 57 iii
6. 5.3. T m giữ ty 59 5 t giữ 61 5 5 òng ịnh vị 62 5.6. Then 64 5.7. Pin ẫn h ng 66 5.8. B c uống phun 67 5 9 m k p ng 69 5.10. Khuôn i ng 71 5.11. Khuôn cố ịnh 72 5.12 ối ỡ 74 5 nh nh th t khu n 76 : Đ 85 y p phun s n phẩm: 85 h ng số k thu t m y: 85 t liệu omposite 87 6 h ng số ng nghệ p th 88 t qu p th 90 5 h n x t 91 : – 92 7 t lu n: 92 7 ng ph t tri n: 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 iv
7. nh y p phun -250G 6 nh ồ nguy n l v n h nh 7 nh u t o m y p phun 8 nh ng gi nhiệt 9 nh 5 r v t 10 nh hồi t hở 10 nh 7 ị tr vòi phun trong hệ thống phun 11 nh òi phun 12 nh 9 r ng th i ng khu n 12 nh r ng th i mở khu n 13 nh ng hi n thị th ng số p 14 nh ng i u khi n tr n m y p phun 14 nh ng tắ h nh tr nh 15 nh hu n ố ịnh v khu n i ng 15 nh 5 t u hung khu n 16 nh u t o khu n t m 17 nh 7 hu n t m 2 lòng khuôn 19 nh : h nh th c t b khuôn nhi u tầng v i hệ thống m nh a + hệ thống gia nhiệt 20 nh 9 ệ thống treo 21 nh ph n gi m x xe 22 nh u hệ thống treo ph thu c 23 nh u hệ thống treo c l p 23 Hình 2.23. M t số hình nh chi ti t 25 nh : Đi m ặt miệng phun 38 Hình 3.2: K t qu i n ầy 38 Hinh 3.3: Ảnh h ởng c ờng hàn 39 v
8. Hình 3.4: Áp su t i n ầy 40 Hình 4.2: B khu n òn treo tr n 44 Hình 4.3: Vị trí bố tr lòng khu n 46 Hình 4.5 B c cuống phun 50 nh : òng ịnh vị 51 nh 4.7 hốt gi t u i keo 52 Hình 4.8 Vị tr ặt ty ẩy 53 Hình 4.9: Thi t k cho kênh dẫn ngu i 54 nh 5 m k p tr n 76 nh 5 ối ỡ 76 nh 5 uốn phun 77 nh 5 òng ịnh vị 77 nh 5 5 ulong vòng 78 nh 5 y ẫn h ng 78 nh 5 7 hu n i ng 79 nh 5 m k p i 79 nh 5 9 y ẩy 80 nh 5 t giữ 80 nh 5 m ẩy ty 81 nh 5 m giữ ty 81 nh 5 ẫn h ng 82 nh 5 hen 82 nh 5 5 hu n ố ịnh 83 nh 5 khu n ho n h nh 84 nh y p shine well -120-B 85 nh nh nh h t nh 87 nh 6 ng th ng số nhiệt tr n m y 88 nh 6 ng th ng s p l v tố phun m y p 89 vi
9. nh 6 5 ng th ng số thời gi n p phun 89 nh n phẩm òn treo tr n ng ng nghệ p phun 90 vii
10. ng n ph n hung khu n 16 B ng 2.2: Tỷ tr ng m t số nguyên liệu nh a thông d ng 29 B ng 2.3:B ng tra hệ số co rút (tham kh o) c a m t số lo i nh a 30 ng t qu ph n t h 35 ng t qu ph n t h th ng số p phun tr n phần m m 42 ng h ng số k thu t m y p Error! Bookmark not defined. ng h ng số nh s ng th nghiệm 87 viii
11. CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ Ĩ IỆT NAM Đ c l p – T do – Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ng y th ng n m NHIỆM V ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP H và tên sinh viên: Bùi MSSV: 12144072 MSSV: 12144160 Lâm Trung Nguyên MSSV: 12144073 Ngành: Công nghệ L p: 12144CLC Gi ng vi n h ng dẫn: Đ 1. Đ XE Ô-TÔ 2. ệ - Đòn treo trên xe ô tô. - t liệu l omposite ( PA6 + 30% GF). - th ng số p phun ợ x ịnh theo t ng lo i nh - C t i liệu i o o v : ng nghệ p phun, h thi t k khu n v gi ng khu n p phun 3. ệ - ổng qu n v khu n p nh , qu tr nh thi t k khu n v p nh t o r s n phẩm l òn treo tr n xe t . - ph ng k h th khu n, s n phẩm , s n phẩm l òn treo tr n t ng ng trong ng nghệ k thu t t - h n v t liệu l m khu n - h n v t liệu nh composite - h n t h, thi t k , h t o khu n ho s n phẩm - i n h nh p th t o r s n phẩm 4. - p n v thi t k khu n - khu n hi ti t òn treo tr n - huy t minh ồ n tốt nghiệp NG NGÀNH GIẢ NG D N ix
12. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ Ĩ IỆT NAM Đ c l p – T do – Hạnh Phúc Tp. Hồ h inh, ng y th ng n m Ủ I I H và tên Sinh viên: Bùi MSSV: 12144072 MSSV: 12144160 Lâm Trung Nguyên MSSV: 12144073 Ngành: ệ n t i: Đ XE Ô-TÔ v t n : PGS.TS Đ 1. ệ 2. 3. 4. Đ ạ 5. Đ ( ): i o vi n h ng dẫn (Ký & ghi rõ h tên) x
13. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ Ĩ IỆT NAM Đ c l p – T do – Hạnh Phúc NH N XÉT CỦA GIÁO VIÊN PH N BIỆN H và tên Sinh viên: Bùi MSSV: 12144072 MSSV: 12144160 Lâm Trung Nguyên MSSV: 12144073 Ngành:Công N ệ n tài: Đ XE Ô-TÔ H và tên Giáo viên ph n biện: ThS. Đ NH N XÉT 1. V n tài & kh i ng th c hiện: 2. m: 3. Khuy m: 4. Đ ại: 5. Đ m: (B ng ch ): Tp. Hồ Chí Minh, ng y th ng n m Giáo viên ph n biện (Ký & ghi rõ h tên) xi
14. I Đ rong v i n m trở l i y, n n kinh t iệt m những ph t tri n v ợt , ời sống ng ời n ợ n ng o, ng v i việ h nh ph ng ầu t r t nhi u v o qui ho h v x y ng hệ thống gi o th ng v n t i, khi n t trở th nh ph ng tiện i l i tiện nghi v phổ i n ợ nhi u ng ời qu n t m h ng nh n ph t tri n, v i iệt m th v n t vẫn l h m i m , ặ iệt l những ng ng c ng nghệ ti n ti n tr n xe th , việ nghi n u t l r t ần thi t, n l sở ph t tri n linh kiện, hi ti t ng v t liệu m i kh n ng th y th ho v t liệu truy n trống nh m gi m tối tr ng l ợng xe, t ng n, h gi th nh, Đồng thời s ng ki n th ho ng ời n mu v s ng hiệu qu kinh t o hi xe huy n ng tr n ờng r t nhi u y u tố t ng nh : t i tr ng, v n tố huy n ng, l n kh ng kh , i u kiện mặt ờng, những y u tố n y lu n th y ổi l m nh h ởng n qu tr nh huy n ng xe h ng l m qu tr nh huy n ng xe m t ổn ịnh, g y mệt m i ho ng ời s ng, l m gi m tuổi th xe, v ặ iệt l g y m t n to n t nh m ng ho ng ời ngồi tr n xe i y u ầu ng y ng o ng nghệ v n t i v k thu t ng nh t nh thẩm m v t nh tiện nghi t ng y ng ph i ho n thiện h n, ặ iệt l t nh m ịu xe l m ho ng ời s ng m gi tho i m i khi ngồi tr n xe nh s n xu t xe h ng ầu th gi i v ng kh ng ng ng n ng o h t l ợng s n phẩm m nh v ki u ng, n v ặ iệt l s tiện nghi, th n thiện, t o s tho i m i n to n ho ng ời s ng m t trong những nghi n u nh m p ng những y u ầu l nghi n u hệ thống treo. i l o tr n n n h ng em h n t i , v th y t i n y ph hợp v i huy n ng nh v p ng ợ nhu ầu p thi t hiện n y. 1
15. I Chúng em xin chân thành c m n nh tr ờng, Trung tâm công nghệ cao và Khoa h y t o i u kiện cho chúng em v sở v t ch t ng nh tr ng thi t bị máy móc trong suốt thời gi n h ng em l m ồ án. h ng em ng xin g i lời c m n h n th nh n các thầy cô trong b môn, các thầy trong trung t m, ặc biệt c m n hầy Đỗ h nh rung, Thầy Ph m n inh, Thầy Trần Minh Th y n t n t nh h ng dẫn, gi p ỡ chúng em trong suốt quá trình th c hiện ồ án. Vì ki n th c còn h n ch và s non kém v kinh nghiệm nên trong quá trình th c hiện ồ án chúng em gặp m t số kh kh n nh t ịnh, nh ng ợc s ch b o v h ng dẫn t n tình c a các thầy gi p h ng em ho n th nh tốt ồ án c a mình. M t lần nữa chúng em xin c m n thầy r t nhi u. C m n t t c thầy cô gi ng vi n tr ờng Đ t n tình gi ng d y, cung c p cho chúng em những n n t ng ki n th sở quý báu cho chúng em trong quá trình th c hiện ồ n v tr n ờng t ng l i s u n y C m n nh m l m hung ồ n, nh m gi p ỡ chúng em r t t n tình trong quá trình gia nhiệt b ng khí nóng. Cuối cùng, xin kính chúc quý thầy , gi nh, n bè m nh kh e, h nh phúc và thành công trong cu c sống. Nhóm sinh viên th c hiện 2
16. hi t k v h t o m t s n phẩm kh v p ng ợ y u ầu k thu t, v nh g n, v t nh tốt th s l xu h ng thi t k v h t o m i trong ng nh kh hiện n y v y, m t trong những nhiệm v n nh h t o l ph i kh ng ng ng nghi n u v t o r v t liệu m i ng ng v o s n phẩm kh nh m n ng o h t l ợng h ng i h nh n nh n nh v y th việ nghi n u v ph t tri n òn treo tr n ng v t liệu omposite v gi m ợ khối l ợng hi ti t, v m o y u ầu k thu t v n ng o t nh l ần thi t th , trong ồ n nghi n u v n nh : nghi n u u t o v i u kiện l m việ hi ti t òn treo tr n, nghi n u v v t liệu omposite, ng ng phần m m thi t k tối u khu n p nh s n phẩm òn treo ng v t liệu composite t qu ho th y kh n ng h t o hi ti t òn treo tr n ng v t liệu omposite ốt sợi th y tinh ngắn, nh m th y th ho những hi ti t ng v t liệu truy n thống Đồ n gồm những n i ung h nh s u: - i i thiệu hung v t i - ổng qu n - h n t h tr n phẩn m m - hi t k , h t o khu n p nh s n phẩm òn treo tr n - ui tr nh gi ng khu n - p th v h ng ph t tri n ng tr nh l s k t hợp v ng ng nhi u l nh v kh nh u, k t qu t ợ ng tr nh nh gi ợ những u i m m i hi ti t òn treo tr n ng v t liệu omposite 3
17. I I I IỆ 1.1 Nhìn chung, n n kinh t Việt m ng trên phát tri n, ch t l ợng cu c sống ng ời dân ngày càng ợc nâng cao, dẫn n các nhu cầu v n mặc, tiêu dùng, i l i ng t ng lên m t cách ng k . Kéo theo s phát tri n là việc mở r ng c a ngành công nghiệp ô tô nh m p ng nhu cầu c a ng ời dân ng nh thu hút vốn ầu t n c ngoài, xây d ng m t ngành công nghiệp ô tô theo kịp các n c trong khu v c. V y nên công nghiệp ô tô ng là m t ngành tr ng i m, ợc ầu t phát tri n, c i ti n t ng các chi ti t nh nh t m o v y u tố v n t i k thu t ng nh t nh thẩm m v t nh tiện nghi t ng y ng ph i ho n thiện h n, ặ iệt l t nh m ịu xe m t trong những hệ thống l hệ thống treo xe t n nh , ng ời t ng ần th y th v t liệu truy n thống ng v t liệu m i nh v t liệu polymer, omposite, nh m p ng ợ những nhu ầu ng ời ti u ng v ng nh những ặ i m ần thi t khi ng ời s ng th m th y tho i m i nh t Đồng thời, ng gi m gi th nh s n phẩm i l o tr n m h ng em h n t i v th y t i n y ph hợp v i huy n ng nh v p ng nhu ầu p thi t ho on ng ời 1.2 ạ ạ Do những i u kiện kh h qu n ng nh h qu n m tài ch nghiên c u trong ph m vi gi i h n sau: - Tổng quan v ng nghệ p phun, khu n p nh , v t liệu omposite v òn treo tr n t . - Thi t k s n phẩm, tính toán tách khuôn. - Khuôn ép s n phẩm òn treo tr n a ô tô - Thi t k b khuôn trên phần m m Creo 3.0 - Gia công b khuôn. - Đ nh ng, lắp ráp khuôn và ép th s n phẩm trên máy ép phun. 1.3 - Tính toán, thi t k òn treo tr n ợ h t o t v t liệu omposite - Xây d ng mô hình b khuôn ép nh a cho s n phẩm. - Gia công ch t o b khu n, r khuôn th c t . - Ép th s n phẩm. 4
18. 1.4 Đồ n ợc th c hiện b ng ph ng ph p nghi n u: + Nghiên c u tổng quan t s h, o, tr n internet tìm hi u và kh o sát những h ng i m i c a th gi i ối v i những s n phẩm nh a Composite áp d ng vào trong k thu t ô tô. ghi n u th nghiệm: h t o thi t k khu n p nh th ng qu s h, o, tr n internet thi t k h t o r khu n p nh tối u 5
19. II Ổ 2.1 ổ ệ : 2.1.1 G ệ Công nghệ ép phun là quá trình phun nh a nóng ch y i n ầy lòng khuôn. M t khi nh ợc làm ngu i v ng ng l i trong lòng khu n th khu n ợc mở ra và s n phẩm ợ ẩy ra kh i khuôn nhờ hệ thống ẩy, trong quá trình này không có b t c m t ph n ng hóa h c nào. B ng h qu n s t th ng th ờng nh t chúng ta có th th y có r t nhi u s n phẩm nh a xung quanh chúng ta. T các s n phẩm n gi n là d ng c h c t p nh : th , t ồ h i ho n các s n phẩm ph c t p nh : n gh , m y t nh u ợc làm b ng nh a. Các s n phẩm n y u có màu sắ v h nh ng ng h ng l m ho u c sống c h ng t th m p và tiện nghi h n Đi u n y ồng ngh v i việc s n phẩm nh a mà phần l n t o ra b ng công nghệ p phun trở thành m t phần không th thi u trong cu c sống c a chúng ta. V i các tính ch t nh : d o dai, có th tái ch , không có ph n ng hóa h c nào v i không khí ở i u kiện nh th ờng v t liệu nh ng th y th dần các lo i v t liệu kh nh : sắt, nh m, g ng Đ ng ngày càng c n kiệt trong t nhiên. Hiện nay có r t nhi u lo i máy ép phun hiện i ph c v cho công nghệ ép phun vd: Máy ép phun TM- 250G ( hình 1.1) nh .1 y p phun -250G 6
20. 2.1.2 guy n liệu p phun s n phẩm l Định h nh s n phẩm ph liệu o s n phẩm i m tr h p kho nh ồ nguy n l v n h nh Nguyên lý v n h nh nh s u : - Nguyên liệu ợc c p vào máy ép phun theo chu kỳ. Nguyên liệu s u khi h o ợ phun v o trong khu n ợc k p chặt ), hình d ng c a khuôn s t o ra hình d ng c a s n phẩm. u khi ợ ịnh hình và làm ngu i trong khuôn, hành trình mở khuôn ợc th c hiện l y s n phẩm. - Đặ i m c a công nghệ ép phun là quá trình s n xu t diễn ra theo chu kỳ. 7
21. - Thời gian chu kỳ ph thu c vào tr ng l ợng c a s n phẩm, nhiệt c n c làm ngu i khuôn và hiệu qu hệ thống làm ngu i khuôn. - Ch t l ợng v n ng su t c a s n phẩm ph thu c vào ch t l ợng máy ép phun,ch t l ợng c a khuôn mẫu. 2.1.3 ạ y p phun gồm những ph n hung nh s u: nh .3 u t o m y p phun 2.1.3.1 Hệ th ng h tr ép phun: Là hệ thống giúp v n hành máy ép phun. Bao gồm 4 hệ thống nh : - Thân máy ( Frame) - Hệ thống th y l c ( Hydraulic system) - Hệ thống iện ( Electrical ) - Hệ thống làm ngu i ( Cooling system ) +) Thân máy: Liên k t các hệ thống trên máy l i v i nhau +) Hệ th ng th y l c: Cung c p l ng v mở khuôn, t o ra và duy trì l c k p, làm cho tr c vít quay và chuy n ng t i lui, t o l c cho chốt ẩy và s tr ợt c a lõi mặt bên. Hệ thống này bao gồm m, motor, hệ thống ống, thùng ch a dầu 8