Luận văn Nghiên cứu khả năng ứng dụng kim loại bột để chế tạo khuôn ép nhựa (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu khả năng ứng dụng kim loại bột để chế tạo khuôn ép nhựa (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN HỮU TUẤN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG KIM LOẠI BỘT ĐỂ CHẾ TẠO KHUƠN ÉP NHỰA NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 0 4 1 3 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH o0o LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN HỮU TUẤN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG KIM LOẠI BỘT ĐỂ CHẾ TẠO KHUƠN ÉP NHỰA NGÀNH: CƠNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. HỒNG TRỌNG BÁ TP. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013
3. LÝ LỊCH KHOA HỌC LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên :NGUYỄN HỮU TUẤN Giới tính : Nam Ngày, tháng, năm sinh: 08/04/1985 Nơi sinh : Quảng Ngãi Quê quán :Quảng Ngãi Dân tộc : Kinh Địa chỉ liên lạc : 179/64 Bạch Đằng, phƣờng 15, Bình Thạnh, TPHCM Số điện thoại : 0907462006 Email : nguyenhuutuanspkt2013@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Đại học: Hệ đào tạo: Chính Quy Thời gian đào tạo từ 08/2008 đến 02/2010 Nơi học (trƣờng, thành phố): ĐH Cơng Nghiệp TP.HCM Ngành học: Cơ Khí Chế Tạo Máy Tên đồ án, luận án hoặc mơn thi tốt nghiệp: “ Tính tốn hệ thống dẫn hƣớng cho xylanh ” Nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: ĐH Cơng Nghiệp TP.HCM Ngƣời hƣớng dẫn: Tơn Thất Nguyên Thi 2. Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 02/2011 đến 02/2013 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại Học Sƣ phạm Kỹ thuật TP.HCM Ngành học: Cơng nghệ chế tạo máy Tên luận văn: “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG KIM LOẠI BỘT ĐỂ CHẾ TẠO KHUƠN ÉP NHỰA ” Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 26 /10/2013 tại trƣờng ĐH Sƣ phạm Kỹ thuật TP.HCM. Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS HỒNG TRỌNG BÁ Ngày 26 tháng 10 năm 2013 Ngƣời khai ký tên NGUYỄN HỮU TUẤN i
4. LỜI CAM ĐOAN LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tơi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 10 năm 2013 (Ký tên và ghi rõ họ tên) NGUYỄN HỮU TUẤN ii
5. LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN Thời gian trơi nhanh, mới đĩ mà chƣơng trình học Thạc sĩ tại trƣờng đã sắp hồn thành. Trong khoảng thời gian học này, tơi đã đƣợc học hỏi rất nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu từ quý Thầy Cơ, bạn bè. Điều đĩ đã giúp tơi cĩ thể hồn thành tốt luận văn Thạc sĩ này. Nay tơi viết lời cảm ơn này để bày tỏ lịng tri ân chân thành của tơi đến: Thầy Cơ Khoa Cơ Khí Máy – Bộ mơn vật liệu học trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật TP.HCM đã nhiệt tình truyền đạt kiến thức cho tơi trong suốt thời gian học tập tại trƣờng. Thầy Cơ Phịng thí Nghiêm – Bộ mơn Vật liệu học – Khoa Cơng nghệ vật liệu Trƣờng ĐH Bách Khoa TP.HCM đã hỗ trợ tơi trong quá trình sàng phân cỡ hạt kim loại. Thầy PGS.TS. Hồng Trọng Bá đã tận tình hƣớng dẫn, cung cấp tài liệu và cho tơi những lời khuyên quí báu, truyền đạt những phƣơng pháp nghiên cứu hiệu quả và luơn động viên tơi trong suốt thời gian thực hiện luận văn. Thầy Nguyễn Minh Đức, Khoa Cơng nghệ vật liệu, Trƣờng ĐH Bách Khoa Hà Nội đã hƣớng dẫn thực hiện làm thí nghiệm mài mịn. Thầy Nguyễn Văn Thức, phịng thí nghiệm vật liệu, trƣờng ĐHSPKT TP.HCM, đã hỗ trợ tơi trong quá trình đo kiểm mẫu thí nghiệm. Thầy Ths. Nguyễn Minh Phong, trƣờng cao đẳng nghề Việt Nam Singapor đã bỏ thời gian và cơng sức để đĩng gĩp ý kiến cho luận văn của tơi đƣợc hồn thiện hơn. Ban lãnh đạo - cùng tồn thể các anh chị trực tiếp sản xuất tại cơng ty TNHH Sản Xuất & Thƣơng Mại Tân Việt, Số 36, đƣờng Tân Kỳ, Quận Tân Phú, TP.HCM Gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ tơi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn. Và cuối cùng tơi xin gởi lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và thành cơng đến quý Thầy cơ, những ngƣời thân, bạn bè và đồng nghiệp của tơi. Tơi xin chân thành cảm ơn! Tp.Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 10 năm 2013 iii
6. TĨM TẮT TĨM TẮT Ngày nay các sản phẩm nhựa gần nhƣ phổ biến trong đời sống hằng ngày của chúng ta. Cho nên quá trình sản xuất khuơn ép nhựa đĩng vai trị quan trọng, xu hƣớng nghiên cứu nâng cao chất lƣợng khuơn ép nhựa trở nên cấp bách. Xuất phát từ nhu cầu đĩ việc nghiên cứu tìm ra các loại vật liệu làm khuơn mới cũng nhƣ những yếu tố ảnh hƣởng làm thay đổi chất lƣợng của khuơn là vấn đề quan trọng. Một trong những yếu tố quan trọng nhất đĩ là sự mài mịn của khuơn khi làm việc. Sự mài mịn của khuơn là một quá trình cơ lý hĩa phức tạp, ảnh hƣởng của rất nhiều thơng số. Do đĩ, từ nhu cầu trên chúng tơi nghiên cứu trên vật liệu kim loại bột, rồi từ vật liệu này tìm ra chất lƣợng của khuơn mẫu dƣới sự ảnh hƣởng của các chế độ nhiệt luyện và chế độ làm việc của nĩ là cần thiết. Trên thế giới, cũng cĩ rất nhiều cơng trình nghiên cứu cĩ liên quan đến kim loại bột, và đã tìm ra các chế độ tối ƣu nhƣ lực ép, thời gian và nhiệt độ thiêu kết để nâng cao độ cứng và giảm độ mài mịn của khuơn sau khi nhiệt luyện. Trong nƣớc nhiều cơng trình nghiên cứu đã đƣa ra các chế độ, các cách điều chỉnh thơng số máy sao cho khuơn ép nhựa làm việc trong điều kiện tốt nhất, thêm vào đĩ các cơng trình nghiên cứu về mịn và các thử nghiệm mịn, bơi trơn cũng đƣợc cơng bố. Từ các thuận lợi và khĩ khăn trên, trong luận văn này chúng tơi nghiên cứu chất lƣợng khuơn mẫu đƣợc chế tạo bằng kim loại bột dƣới sự ảnh hƣởng của các chế độ nhiệt luyện, lực ép và thời gian thiêu kết chế độ làm việc của khuơnvà ảnh hƣởng qua lại của chúng nếu cĩ theo phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm. Để thực hiện các cơng việc trên, chúng tơi đã nghiên cứu, giải quyết các vấn đề cĩ liên quan và trình bày trong 5 chƣơng của luận văn nhƣ sau: Chƣơng 1: Tổng quan Từ những cơng trình nghiên cứu đã cĩ ở trong nƣớc và ngồi nƣớc, chúng tơi tĩm tắt những thành tựu đã đạt đƣợc và những tồn tại liên quan đến đề tài luận văn. Trên cơ sở đĩ, chúng tơi trình bày ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn. Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết iv
7. TĨM TẮT Giới thiệu về qui trình tạo bột kim loại. Qúa trình nhiệt luyện cho kim loại bột và các phƣơng pháp thử nghiệm đo mài mịn. Chƣơng 3: Tiến hành thực nghiệm để xác định khả năng ứng dụng kim loại bột làm khuơn Trình bày yêu cầu của khuơn ép nhựa truyền thống. Tính chất cơ lý tính của vật liệu S50C, SKD61, và KLB. Phƣơng pháp đo độ cứng, lƣợng mài mịn. Chƣơng 4: Nghiên cứu thực nghiệm và kết quả Kết quả nghiên cứu và rút ra các qui luật chung Chƣơng 5: Kết luận và hƣớng phát triển Từ các kết quả thu đƣợc, chúng tơi đƣa ra kết luận và đề xuất hƣớng phát triển của đề tài. v
8. SUMMARY SUMMARY Nowadays plastic products almost familiarize in day-to-day life ours. Therefore plastic mold process plays essential role, trend towards plastic mold enhancement research become albow hundred. From demand, finding out new material made mold also the finding out law qui affected of the element make quality changes quality of plastic mold is important problem. One of the most important factor is the wear of the mold. The abrasion of the mold is a complex process complex, the influence of many parameters. Therefore, since we need to go on powder metal, from this metal we were finding quality study of the pattern under the influence of the thermal treatment regime and its working modes. In the wold, many research are concerned plastic mold, find advanced materials hardness after heat treatment of the mold. Indosmetic, adjusting the parameters so that the plastic mold is working in the best conditions. In addition, studing of corrosion and trybology were published. So, our research model in quality of plastic mold under the influence of heat treatment, temperature sintering and time sintering regimes by method if experimental research. In order to accomplish these objectives, we have been studying, solving the concerned problems which are presented within four chapters of this thesis: Chapter 1: Introduction From the researches which have been carried out in Vietnam and the world, we are going to summarize the achieved successes and difficulties of this project. Then we will give the scientific and applied meaning of my thesis. Chapter 2: Fundamental theories Introduction to mold manufacturing process in practice, the production steps of injection molding in a general way. Thereby summarized annealing process models and the test methods measure the wear vi
9. SUMMARY Chapter 3: Conduct experiments to determine the applicability of metal powder molding Presentation requirements of traditional plastic injection molds. Mechanical properties of the material S50C, SKD61, and KLB. Hardness method, the amount of abrasion. Chapter 4: Experiments and Results Research results and draw the general rule Chapter 5: Conclusions and recommendations From the obtained results, we give the conclusions and recommendations for further development of this project. vii
10. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii TĨM TẮT iv SUMMARY vi MỤC LỤC viii DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xii DANH SÁCH CÁC HÌNH xiii DANH SÁCH CÁC BẢNG xv ĐẶT VẤN ĐỀ xvii CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1 1.1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1 1.2.CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGỒI NƢỚC 2 1.2.1. Các nghiên cứu trong nƣớc 2 1.2.2.Các nghiên cứu nƣớc ngồi 4 1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 7 1.4. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 8 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 8 1.6. ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN VĂN 9 1.7. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, CÁCH TIẾP CẬN 9 1.7.1. Phƣơng pháp nghiên cứu 9 1.7.2. Cách tiếp cận nội dung nghiên cứu 9 1.8. GIỚI HẠN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 9 1.9. CẤU TRƯC LUẬN VĂN 10 CHƢƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ VẬT LIỆU KIM LOẠI BỘT 11 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LUYỆN KIM BỘT 11 viii
11. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2.1.1. Ƣu nhƣợc điểm của luyện kim bột 11 2.2. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ VỀ LUYỆN KIM BỘT 12 2.2.1. Quá trình chế tạo bột kim loại 12 2.2.2. Quá trình ép tạo hình bột kim loại 14 2.2.3. Quá trình thiêu kết 17 2.3. PHƢƠNG PHÁP ĐO ĐỘ XỐP CỦA VẬT LIỆU BỘT 23 2.3.1. Trạng thái xốp của vật liệu bột 23 2.3.2. Đo độ xốp 24 2.4.TỔNG QUAN VỀ MA SÁT VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐO ĐỘ MÀI MÕN 25 2.4.1.Khoa học về Tribology: 25 2.4.2.Kỹ thuật tribology 25 2.4.3.Các định luật về ma sát: 26 2.4.4.Các phƣơng pháp tính hệ số ma sát 29 2.5.MÕN CỦA CẶP MA SÁT 30 2.5.1.Sự thay đổi xảy ra trong lớp bề mặt kim loại 30 2.5.2.Các phá hủy bề mặt ma sát 31 2.5.3.Sự vận chuyển vật liệu giữa các bề mặt ma sát 31 2.5.4.Mỏi khi ma sát gây mịn kim loại 32 2.5.5.Cơ chế mịn của bề mặt kim loại 32 2.6. PHƢƠNG PHÁP QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM 35 2.6.1.Xây dựng mơ hình nghiên cứu và lựa chọn phƣơng án nghiên cứu. 35 2.6.2.Phƣơng pháp xử lý số liệu 37 CHƢƠNG 3 TIẾN HÀNH THỰC NGHIỆM ĐỂ XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG KIM LOẠI BỘT LÀM KHUƠN 41 3.1.YÊU CẦU CỦA VẬT LIỆU LÀM KHUƠN ÉP NHỰA 41 3.2.CÁC TÍNH CHẤT CƠ LÝ TÍNH CỦA VẬT LIỆU LÀM KHUƠN TRUYỀN THỐNG VÀ VẬT LIỆU KIM LOẠI BỘT 42 3.2.1. Vật liệu S50C 42 3.2.2. Vật liệu SKD61 44 ix
12. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 3.2.3. Vật liệu kim loại bột 46 3.3. PHƢƠNG PHÁP TẠO MẪU THÍ NGHIỆM 48 3.3.1. Mẫu thí nghiệm vật liệu S50C 48 3.3.2. Mẫu thí nghiệm vật liệu SKD61 50 3.3.3. Mẫu thí nghiệm vật liệu kim loại bột 52 3.4. QUY TRÌNH THỬ MÀI MÕN, ĐỘ CỨNG, ĐỘ XỐP CHO TỪNG LOẠI VẬT LIỆU 54 3.4.1. Thiết bị đo độ mài mịn 54 3.4.2. Quy trình thử mài mịn, độ cứng, độ xốp cho vật liệu S50C. 57 3.4.3. Quy trình thử mài mịn, độ cứng, độ xốp cho vật liệu skd61. 59 3.4.4. Quy trình thử mài mịn, độ cứng, độ xốp cho vật liệu kim loại bột 59 CHƢƠNG 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 62 4.1. TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU 62 4.2. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC SAU KHI THỬ ĐỘ CỨNG 63 4.2.1.Kết quả đo độ cứng cho vật liệu S50C. 63 4.2.2.Kết quả đo độ cứng cho vật liệu SKD61 63 4.2.3.Kết quả đo độ cứng cho vật liệu KLB 64 4.3.KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC SAU KHI THỬ ĐỘ MÀI MÕN 64 4.3.1.Kết quả đo độ mài mịn cho vật liệu S50C. 64 4.3.2.Kết quả đo độ mài mịn cho vật liệu SKD61 65 4.3.3.Kết quả đo độ mài mịn cho vật liệu KLB 65 4.4.KẾT QUẢ ĐO ĐỘ XỐP 66 4.5.KẾT QUẢ ĐO CẤU TRƯC TẾ VI 66 4.6.PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU CHO VẬT LIỆU KLB 68 4.6.1.Chọn các yếu tố ảnh hƣởng: 68 4.6.2.Các bƣớc thực hiện bài tốn qui hoạch 69 4.7.ĐỒ THỊ , NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN TRONG LUẬN VĂN 88 4.7.1.Ảnh hƣởng của lực ép Z3 tới độ mịn sản phẩm là. 88 4.7.2.Ảnh hƣởng của thời gian thiêu kết và lực ép Z3 tới độ cứng sản phẩm. 88 x
13. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4.7.3.Ảnh hƣởng của lực ép Z3 tới độ xốp sản phẩm . 89 CHƢƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 91 5.1. KẾT LUẬN 91 5.2. HƢỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC 1 96 PHỤ LỤC 2 100 PHỤ LỤC 3 102 xi
14. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT BMMS Bề mặt ma sát CAD Computer-Aided Design CNC Computer Numerical Control ĐHBK TP.HCM Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh ĐHBKHN Đại Học Bách Khoa Hà Nội ĐHSPKT TP.HCM Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh. GR Graphit LKB Luyện kim bột Mms Moment ma sát NXBKHKT Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật SKD61 Tên thép hợp kim tiêu chuẩn Nhật TM Tribology machine (máy dùng nghiên cứu ma sát – mài mịn) USA United States of America xii
15. DANH SÁCH CÁC HÌNH DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1: Khuơn ép đùn ống nhựa xviii Hình 1.2: Một số bộ khuơn ép phun xviii Hình 1.3: Sản phẩm bánh răng và bánh xích làm từ bột thép. 2 Hình 1.4: Sơ đồ cơng nghệ chế tạo chi tiết máy bằng phƣơng pháp LKB của hãng KREBSOGE [ 8 ] 5 Hình 1.5; 1.6: Các chi tiết máy trong động cơ ơ tơ chế tạo bằng cơng nghệ LKB [ 8]6 Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý ba giai đoạn ép tạo hình chi tiết máy LKB [ 8] 14 Hình 2.2: Biểu đồ sự phụ thuộc của mật độ vật ép vào áp lực ép [8] 15 Hình 2.3: Sơ đồ khuơn ép một phía 16 Hình 2.4: Sơ đồ khuơn ép 2 phía 16 Hình 2.5: Sơ đồ các phƣơng pháp ép đẳng tĩnh 17 Hình 2.6: Bề mặt tiếp xúc của bột kim loại trƣớc (a) và sau ( b) thiêu kết 18 Hình 2.7: Quan hệ giữa độ xốp và 푻푻푲 21 Hình 2.8: Quan hệ độ ngĩt và thời gian thiêu kết 22 Hình 2.9: Quan hệ giữa σ và 흉풕풌 22 Hình 2.10: Quan hệ giữa thể tích và tỷ trọng khi ép 22 Hình 2.11: Ảnh hƣởng của áp lực đến độ mịn 28 Hình 2.12: Ảnh hƣởng của tải trọng đến hao mịn 33 Hình 2.13: Ảnh hƣởng của vận tốc đến hao mịn 33 Hình 3.1: Tiến trình nghiên cứu cho vật liệu S50C 48 Hình 3.2: Mẫu vật liệu S50C 49 Hình 3.3: Tiến trình nghiên cứu cho vật liệu SKD61 50 Hình 3.5: Sơ đồ tiến trình nghiên cứu vật liệu KLB 52 Hình 3.6: Mẫu vật liệu KLB 53 Hình 3.7: Hộp thiêu kết mẫu 53 Hình 3.8: Chế độ thiêu kết 54 xiii
16. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 3.9: Đồ gá thử độ mài mịn trên máy tiện 56 Hình 3.10: Mơ hình thử mài mịn trên máy tiện 56 Hình 3.13: Mẫu thí nghiệm ngâm trong nƣớc 60 Hình 4.1: Tiến trình nghiên cứu 62 Hình 4.2: Ảnh chụp cấu trúc tế vi (độ phĩng đại 100X) mẫu 100% Fe 66 Hình 4.3: Ảnh chụp cấu trúc tế vi (độ phĩng đại 100X) mẫu 10% Graphit 67 Hình 4.4: Ảnh chụp cấu trúc tế vi (độ phĩng đại 100X) mẫu 15% Graphit 67 Hình 4.5: Đồ thị ảnh hƣởng của các thơng số cơng nghệ: áp lực ép bột tới độ mài mịn sản phẩm. 88 Hình 4.6: Đồ thị ảnh hƣởng của các thơng số cơng nghệ:thời gian và áp lực ép bột tới độ cứng 88 Hình 4.7: Đồ thị ảnh hƣởng của các thơng số cơng nghệ: áp lực ép bột tới độ xốp . 89 xiv
17. DANH SÁCH CÁC BẢNG DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 3.1: Thành phần vật liệu S50C 49 Bảng 3.2: Nhiệt độ ram mẫu thí nghiệm thép S50C 50 Bảng 3.3: Thành phần các nguyên tố trong thép SKD61[7] 51 Bảng 3.4: Nhiệt độ ram mẫu thí nghiệm SKD61 52 Bảng 3.5: Thành phần tỷ lệ bột ép mẫu thí nghiệm thăm dị 53 Bảng 3.6: Điều kiện thử mịn vật liệu S50C 57 Bảng 3.7: Điều kiện sử dụng máy đo Brinell 58 Bảng 3.8: Điều kiện thử mịn vật liệu SKD61 59 Bảng 3.9: Điều kiện thử mịn vật liệu KLB 59 Bảng 3.10: Điều kiện đo độ xốp 60 Bảng 3.11: Kết quả cân đƣợc sau khi ngâm mẫu 61 Bảng 4.1: Kết quả đo độ cứng vật liệu S50C 63 Bảng 4.2: Kết quả đo độ cứng vật liệu SKD61 63 Bảng 4.3: Kết quả đo độ cứng vật liệu KLB 64 Bảng 4.4: Kết quả đo độ mài mịn vật liệu S50C 64 Bảng 4.5: Kết quả đo độ mài mịn vật liệu SKD61 65 Bảng 4.6: Kết quả đo độ mài mịn vật liệu KLB 65 Bảng 4.7: Kết quả đo độ xốp vật liệu KLB 66 Bảng 4.8: Điều kiện thí nghiệm đƣợc chọn 70 Bảng 4.9: Ma trận thực nghiệm trực giao cấp I, k = 3 và kết quả 70 Bảng 4.10: Hệ số cochran thí nghiệm độ cứng mẫu thí nghiệm 72 Bảng 4.11: Kết quả thí nghiệm độ cứng tại tâm 73 Bảng 4.12: Bảng kiểm định độ cứng theo tiêu chuẩn Fisher 75 Bảng 4.13: Thiết kế thí nghiệm leo dốc về độ cứng 76 Bảng 4.14: Kết quả thí nghiệm theo hƣớng leo dốc 77 Bảng 4.15: Hệ số cochran thí nghiệm độ mài mịn mẫu thí nghiệm 78 xv
18. DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 4.16: Kết quả thí nghiệm độ mài mịn tại tâm 79 Bảng 4.17: Bảng kiểm định lƣợng mài mịn theo tiêu chuẩn Fisher 80 Bảng 4.18: Thiết kế thí nghiệm leo dốc về độ mài mịn 81 Bảng 4.19: Kết quả thí nghiệm theo hƣớng leo dốc 82 Bảng 4.20: Hệ số cochran thí nghiệm độ xốp mẫu thí nghiệm 83 Bảng 4.21: Kết quả thí nghiệm độ cứng tại tâm 84 Bảng 4.22: Bảng kiểm định độ xốp theo tiêu chuẩn Fisher 85 Bảng 4.23: Thiết kế thí nghiệm leo dốc về độ xốp 86 Bảng 4.24: Kết quả thí nghiệm theo hƣớng leo dốc 87 xvi
19. ĐẶT VẤN ĐỀ ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc ta đang chuyển dần từ nền kinh tế tự cung tự cấp sang nền kinh tế thị trƣờng và từng bƣớc hịa nhập với nền kinh tế trong khu vực và trên thế giới. Do đĩ nhu cầu con ngƣời địi hỏi ngày càng cao khơng những về số lƣợng mà cịn về chất lƣợng, mẫu mã sản phẩm. Đứng trƣớc tình hình đĩ ngành cơng nghiệp Việt Nam nĩi chung và ngành sản xuất khuơn mẫu trong nƣớc cĩ vai trị rất lớn trong cơng cuộc đổi mới này. Nhằm đáp ứng đƣợc nhu cầu đĩ, con ngƣời phải biết áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật.Cuộc cách mạng máy tính ra đời là một động lực thúc đẩy ngành sản xuất cơng nghiệp phát triển mạnh mẻ, đặc biệt là ngành sản xuất khuơn mẫu ở Việt Nam. Con ngƣời biết ứng dụng các tiến bộ về cơng nghệ thơng tin để phục vụ sản xuất thay cho kiểu sản xuất truyền thống năng suất thấp. Xét về tình hình sản xuất khuơn mẫu trên thế giới, các nƣớc cĩ nền cơng nghiệp tiên tiến nhƣ: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan đã hình thành mơ hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuơn mẫu chất lƣợng cao, cho từng lĩnh vực cơng nghệ khác nhau, đa dạng về mẫu mã, số lƣợng, và chất lƣợng nhƣng giá thành sản xuất cao. Xét về tình hình sản xuất khuơn mẫu trong nƣớc thì cịn rất nhiều vấn đề cần phải giải quyết.Chất lƣợng khuơn mẫu chƣa cao mà chi phí sản xuất khuơn lớn. Với mục đích tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm thì việc đầu tiên phải chú ý đến là chất lƣợng khuơn mẫu. Thực tế trong những năm gần đây chúng ta đã nghiên cứu chế tạo đƣợc khá nhiều chủng loại vật liệu đĩ là các loại thép chịu mài mịn dƣới các chế độ làm việc khắc nghiệt hơn, phục vụ đắc lực cho ngành khuơn mẫu thế gới nĩi chung và thị trƣờng khuơn mẫu Việt Nam nĩi riêng. Bên cạnh những loại vật liệu truyền thống thì vật liệu mới cũng đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng trong nghiên cứu chế tạo khuơn, trong đĩ vật liệu “ kim loại bột” cũng đƣợc chú trọng, tuy nhiên đây là một ứng dụng cịn khá mới mẽ nên cần nhiều thời gian và sự đầu tƣ lớn. Bên cạnh việc sử dụng các loại vật liệu khác nhau thì qui trình sản xuất khuơn cũng ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng khuơn: thiết kế, gia cơng, nhiệt luyện xvii
20. ĐẶT VẤN ĐỀ khuơn .Trong đĩ nhiệt luyện là yếu tố quan trọng nhất ảnh hƣởng đến chất lƣợng, tuổi thọ của khuơn. Cho nên việc nghiên cứu đánh giá chất lƣợng khuơn ép nhựa qua các khâu nhƣ lựa chọn vật liệu, phƣơng pháp gia cơng dƣới ảnh hƣởng của các yếu tố nhƣ chế độ nhiệt luyện, độ mài mịn của khuơn, chế độ làm việc là một vấn đề cần phải đƣợc nghiên cứu. Với mục đích đĩ chúng tơi tiến hành “ nghiên cứu khả năng ứng dụng kim loại bột để chế tạo khuơn ép nhựa” để tìm hiểu về cơng nghệ luyện kim bột cũng nhƣ xem tính chất của loại vật liệu này cĩ đáp ứng đƣợc điều kiện làm việc của khuơn ép nhựa hay khơng thơng qua việc khảo sát hai yếu tố quan trọng nhất đĩ là độ cứng mẫu thí nghiệm và lƣợng mài mịn. Do tính chất đa dạng của vấn đề và trong khả năng điều kiện cho phép chúng tơi tập trung nghiên cứu tính chất của vật liệu kim loại bột cho khuơn ép đùn ( ép liên tục ) cho sản phẩm nhựa. Hình 1.1: Khuơn ép đùn ống nhựa Hình 1.2: Một số bộ khuơn ép phun xviii
21. ĐẶT VẤN ĐỀ Từ các kết quả thực tế nhƣ trên chúng tơi tiến hành nghiên cứu về chất lƣợng khuơn mẫuvà cơng nghệ luyện kim bột với nội dung cụ thể nhƣ sau: Chƣơng 1: Giới thiệu tổng quan về nghiên cứu đề tài. Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết về luyện kim bột. Chƣơng 3:Tiến hành thực nghiệm để xác định khả năng ứng dụng kim loại bột làm khuơn. Chƣơng 4:Nghiên cứu thực nghiệm và kết quả. Chƣơng 5:Kết luận và hƣớng phát triển. xix