Luận Văn Sử dụng CAD/CAM/CAE thiết kế khuôn ép cốc nhựa

1. Lựa chọn chi tiết: cốc nhựa.



2.Đặc tính kĩ thuật :
+ Làm từ loại vật liệu an toàn với sức khỏe người sử dụng, không mùi, không vị, không độc.
+ Bền với nhiệt độ, ánh sáng khuếch tán.
+ Mềm dẻo, không bị vỡ, rạn nứt khi rơi, va chạm.
+ Không thấm nước.
+ Bề mặt nhẵn bóng, không khuyết tật.
+ Không phân hủy, không phai màu khi tiếp xúc với các dung môi như nước, rượu, bia và một số loại đồ uống khác
+ Có thể được làm từ các loại vật liệu: polypropylen (PP); polyetylen (HDPE,LDPE).








* PP(Polypropylen):
- Ký hiệu trên sản phẩm:

- Polypropylen được sản xuất ở dạng bột và hạt. Tỷ trọng của PP vào khoảng 0,9 đến 0,92g/cm3.
- PP không mùi, không vị, không độc, có độ bóng cao, tính bám dính kém, có khả năng gia công bằng các phương pháp gia công thông thường dùng cho chất dẻo. Tính kháng nhiệt tốt.
- Tính chất nhiệt học:
+ Nhiệt độ nóng chảy cao (160 - 180˚C). Có thể giữ được trạng thái kích thước ba chiều ở nhiệt độ gần 150˚C.
+ Tính chất nhiệt của PP:
Tỷ lệ nhiệt ở 20˚C, kcal/kg.˚C: 0,4-0,45
Hệ số truyền nhiệt, kcal/m.hdpe.˚C: 0,12 – 0,18
Hệ số dãn nở dài,( từ 30˚C đến 120˚C): (1,1-2,1).10^-4
Hệ số dãn nở thể tích : (4,8 – 6,0).10^-4
+ Dưới tác dụng của ánh sáng khuếch tán, PP không có chất ổn định có thể làm việc lâu được 2 năm. Nhưng nếu dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào thì sau vài tháng PP trở nên giòn, chứng tỏ tia tử ngoại có tác dụng mạnh đến tính chất chất của PP. Để tăng tuổi thọ của vật liệu PP trong các môi trường trên ta cần phải cho thêm vào trong PP một số chất chống lão hóa, chống ô xi hóa.
=> Khả năng chịu nhiệt phù hợp với các khoảng nhiệt độ làm việc của cốc, nước đá 0˚C, nước sôi 100˚C, vẫn giữ được đặc tính tốt trong điều kiện ánh áng bình thường.

- Độ bền hóa học:
+ Ở nhiệt độ bình thường PP không hòa tan trong dung môi hữu cơ.
+ Nó chỉ trương nở trong các hydrocarbua thơm và hydrocarbua clorua hóa, nhưng ở nhiệt độ cao hơn 80˚C thì PP bắt đầu hòa tan trong hai lớp dung môi trên.
+ Khi tiếp xúc với các dung môi có cực, PP không bị giòn và tích chất của chúng cũng không thay đổi trong suốt thời gian dài.
+ Tất cả các loại PP đều không thấm nước. Tính chất cơ học của PP không phụ thuộc vào môi trường ẩm.

=> Độ bền hóa học đáp ứng được các yêu cầu làm việc của cốc nhựa, không thấm, không bị ảnh hưởng bởi các loại chất lỏng được đựng trong cốc như nước, rượu, bia

- Tính chất cơ học:
+ Dưới tác dụng của tải trọng PP bị biến dạng và có hiện tượng chảy lạnh. Nếu nhiệt độ tăng thì độ bền kéo của PP sẽ giảm. Nếu nhiệt độ 20˚C độ bền của PP là 55 – 60N/mm2, thì ở nhiệt độ 120˚C độ bền chỉ còn lại 8-9 N/mm2.
Dưới đây là tính chất của PP có trọng lượng phân tử 80000 – 150 000:
Tỷ trọng, g/cm3 : 0,9 – 0,91
Độ bền, N/mm2 :
Kéo : 30-35
Uốn : 90-120
Nén : 60-70
Biến dạng dài tương đối, %: 500-700
Độ cứng Shor : 90-95
Độ cứng Brinen, N/mm2 : 0,6-0,65
Độ chịu lạnh thấp,˚C: -15˚C đến -5˚C
Nhiệt độ nóng chảy,˚C: 164-170
Ổn định nhiệt theo Vik,˚C: 105 – 110
Hằng số điện môi ở 10^6Hz: 2,0-2,1
Tang của góc hao tổn điện môi ở 10^6 Hz: 0,0002-0,0003
Điện thế đánh thủng, kv/mm: 30-32
+ PP có tỷ trọng thấp, nhưng độ bền kéo và độ bền nhiệt thì PP vượt hơn hẳn PE, PS và một số PVC mềm.

=> Tính chất cơ học của PP đáp ứng được yêu cầu làm việc của cốc trong điều kiện bình thường. chịu kéo, va đập, độ bền nhiệt

- Kết luận:
Với những tính chất ở trên của PP về nhiệt, độ bền hóa học, cơ học đã đáp ứng tốt các yêu cầu kĩ thuật của vật liệu làm ra chiếc cốc nhựa. Là loại vật liệu an toàn cho người sử dụng.

3. Chọn khuôn.
Kết cấu của sản phẩm đơn giản, không có phần cắt ngang, chọn khuôn 2 tấm là loại khuôn ép nhựa phổ biến nhất, rẻ hơn khuôn 3 tấm và có chu kì ép phun ngắn hơn. Khuôn có một lòng khuôn nên không cần kênh dẫn nhựa mà nhựa sẽ điền đầy trực tiếp vào lòng khuôn thông qua bạc cuốn phun.


4. Mô tả sơ lược và ngắn gọn quá trình thiết kế bộ khuôn sản phẩm.

- Dựng hình sản phẩm: