Luận Văn Phân tích đặc điểm kỹ thuật ,phân tích đặc điểm khuôn ép ,mô tả sơ lược về quá trình thiết kế bộ khu

ĐỀ THI THỰC TẬP KỸ THUẬT

Thực hiện các công việc sau:
- Chọn một sản phẩm nhựa (kết cấu đơn giản) đang có trong nhà của bạn.
- Phân tích đặc điểm kỹ thuật cần có của sản phẩm đó (bao gồm cả đặc tính của vật liệu làm ra nó) để sản phẩm có tính năng sử dụng tốt.
- Phân tích và lựa chọn kết cấu khuôn để ép ra sản phẩm này.
- Mô tả sơ lược và ngắn gọn quá trình thiết kế một bộ khuôn cho sản phẩm này qua các bước sau:
o Dựng hình sản phẩm.
o Thiết kế bộ khuôn để ép phun sản phẩm trên CAD.
o Lập trình gia công các chi tiết lòng khuôn trên phần mềm CAM.
o Kiểm tra lại độ chính xác gia công bằng mô phỏng.
o Kiểm tra quá trình ép phun và thông số ép khi ép phun sản phẩm bằng các phần mềm CAE thích hợp.



I. LỰA CHỌN SẢN PHẨM NHỰA
1. Giới thiệu
Vai trò của nhựa nhiệt nhẻo ngày quan trọng và được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống. Tùy theo đặc tính cơ, lý, hoá của từng loại nhựa mà chúng được sử dụng để tạo ra các sản phẩm khác nhau bằng những công nghệ phù hợp khác nhau.
Các đặc điểm nổi bật của công nghệ ép phun có thể nêu ra gồm:
Ø Ép phun là phương pháp chủ yếu trong công nghệ gia công polymer.
Ø Các nhựa nhiệt dẻo thường được gia công bằng phương pháp này.
Ø Phương pháp ép phun thuộc phương pháp nhóm 1 theo cách phân nhóm trạng thái vật liệu.
Ø Sản phẩm có kích thước chính xác theo 3 chiều vì được tạo hình trong khuôn kín.
Ø Quá trình gia công gồm 2 quá trình:
*Nhựa hoá trong xi lanh nhiên liệu
*Tạo hình trong khuôn
Ø Quá trình tạo hình chỉ tiến hành khi làm khít hai nửa khuông lại với nhau.
Ø Tuỳ theo nguyên liệu đúc, chế độ nhiệt độ của khuôn khác nhau.
Ø Vật liệu chảy vào khuôn qua các rãnh dẫn, cửa tiết diện nhỏ.
Ø Khi vùng tạo hình của khuôn được lấp đầy nguyên liệu thì khuôn mới chịu tác dụng của lực ép.
Ø Năng suất cao, chu kỳ ngắn.
Ø Tiết kiệm được nhiều nguyên liệu, ít tốn công hoàn tất.
Ø Quá trình ép phun không ổn định về nhiệt độ. Đây là một đặc điểm không thuận lợi của phương pháp và chất lượng sản phẩm chịu ảnh hưởng rất lớn đặc điểm này.


2. Lựa chọn sản phẩm
Em lựa chọn sản phẩm nhựa cho đề tài là vỏ ngoài của chiếc hộp đựng giấy ăn.



Hình ảnh chụp từ thực tế và mô hình hóa chi tiết bằng phần mềm CATIA



II. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT CỦA SẢN PHẨM
Kết cấu chi tiết tương đối đơn giản, công dụng dùng để đựng giấy ăn trong các nhà hàng, hộ gia đình
Yêu cầu sử dụng: bền với môi trường ánh sáng, không khí, nhiệt độ, độ ẩm, sản phẩm nhẹ, dễ sử dụng và an toàn sinh học với người sử dụng
Vật liệu có thể dùng để chế tạo chi tiết là PE (Polyethylene), PS (Polystyren).
Em chọn vật liệu được dùng để chế tạo chi tiết là PE với cấu tạo chung như sau:
v Công thức cấu tạo:

v Phân loại:
[TABLE="width: 643"]
[TR]
[TD]STT
[/TD]
[TD]Tên
[/TD]
[TD]Tỉ trọng
[/TD]
[TD]Chỉ số chảy
(g/10phút)
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]1
[/TD]
[TD]HDPE( high density polyethylene)
[/TD]
[TD]0,95 - 0,97(độ kết tinh lớn có cấu tạo mạch thẳng)
[/TD]
[TD]0,1 - 20
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]2
[/TD]
[TD]LDPE( low density polyethylen)
[/TD]
[TD]0,91-0,93(độ kết tinh thấp)
[/TD]
[TD]0,1 - 60
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]3
[/TD]
[TD]LLDPE( linear low density polyethylene)
[/TD]
[TD]Có khối lượng riêng thấp, mạch thẳng, nhiệt độ nóng chảy thấp
[/TD]
[TD]0,9 - 50
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

v Các thông số cơ bản:
[TABLE="width: 596"]
[TR]
[TD]Thông số
[/TD]
[TD]HDPE
[/TD]
[TD]LDPE
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Tỷ trọng
[/TD]
[TD]0,95 - 0,96
[/TD]
[TD]0,92 – 0,93
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Độ hút nước trong 24 giờ
[/TD]
[TD]< 0,01 %
[/TD]
[TD]< 0,02 %
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Độ kết tinh (%)
[/TD]
[TD]85 - 95
[/TD]
[TD]60 – 70
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Độ hoá mềm (oC)
[/TD]
[TD]120
[/TD]
[TD]90
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Nhiệt độ chảy (oC)
[/TD]
[TD]133
[/TD]
[TD]112
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Chỉ số chảy (g/10phút)
[/TD]
[TD]0,1 – 20
[/TD]
[TD]0,1 – 60
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Độ cứng shore
[/TD]
[TD]60 – 65
[/TD]
[TD]30 – 35
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Độ dãn dài (%)
[/TD]
[TD]200 - 400
[/TD]
[TD]400 – 600
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Lực kéo đứt (kg/cm2)
[/TD]
[TD]220 - 300
[/TD]
[TD]114 - 150
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

v Tính chất của nhựa Polyethylene:
o Mờ và màu trắng, tỉ trọng nhỏ hơn 1.
o Là Polymer kết tinh, mức độ kết tinh phụ thuộc vào mật độ mạch nhánh, mạch nhánh nhiều thì độ kết tinh thấp.
o Độ hoà tan:
+ Ở nhiệt độ thường PE không tan trong bất cứ dung môi nào, nhưng để lâu với khí hidrocacbon thơm đã clo hoá thì bị trương.
+ Ở trên 70oC, PE tan yếu trong toluene, xilen, amin axetat, dầu thông, paraffin
+ Ở nhiệt độ cao, PE cũng không tan trong nước, rượu béo, acid axetic, acetone, ete etylic, glyxerin, dầu lạnh và một số dầu thảo mộc khác
o Khi đốt với ngọn lửa, có thể cháy và có mùi paraffin.
o Cách điện tốt.
o Độ kháng nước cao, không hút ẩm.
o PE không phân cực lên có độ chống thấm cao với hơi của những chất lỏng phân cực.
o Kháng hoá chất tốt.
o Kháng thời tiêt kém, bị lão hoá dưới tác dụng của oxi không khí, tia cực tím, nhiệt. Trong quá trình lão hoá độ dãn dài tương đối và độ chịu lạnh của polymer giảm, xuất hiện tính giòn và nứt.
o Độ bám dính kém.