ỏn tt nghip
Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa
Trờng đhbk hà nội Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Nhiệm vụ
thiết kế đồ án tốt nghiệp 2014
H : Ti chc
Ngnh hc : Cụng ngh ch to mỏy
Họ và tên :
:
Lớp : .
I.Đ ti thit k:
Tng quan v cụng ngh v gia cụng cht do, ng dng phn mm CAD, CAM
trong vic thit k v ch to khuụn phun ộp gia cụng sn phm cc
II.Cỏc s liu ban u:
Mẫu sản phẩm
Vật liệu : Nhựa GPPS
Dạnh sản xuất : loạt , khối
III.Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
Tỡm hiu cụng ngh gia cụng cht do, phng phỏp thit k khuụn phun ộp
Tớnh toỏn thit kờ khuụn phun ộp cho sn phm cc ru
Thit k quy trỡnh cụng ngh ch to chy ci
IV.Các bản vẽ Ao
4.1 Bn v sn phm
4.2 Bn v kt cu lp khuụn
4.3 Bn v chi tit chy khuụn
4.4 Bn v chi tit ci khuụn
4.5 Bn v nguyờn cụng chy khuụn
4.6 Bn v nguyờn cụng ci khuụn
Giỏo viờn hng dn
TS Phan Vn

……………………………………………………………………………………
LêI NãI §ÇU
SVTH: …………………… Lớp ……
2
ỏn tt nghip
Trớc đây, các sản phẩm đợc sản xuất nhờ công nghệ đúc áp lực, ép phun, ép đùn, đột
dập. nói chung và các sản phẩm nhựa nói riêng ít phát triển. Do kiểu dáng mẫu mã đơn
điệu, ít xuất hiện trên thị trờng. Bởi vì lúc đó lĩnh vực gia công chế tạo khuôn cha có
điều kiện phát triển do gặp phải khó khăn về trình độ khoa học công nghệ của đội ngũ
kỹ thuật.
Ngày nay, con ngời không ngừng nghiên cứu khoa học nên đạt đợc các thành tự nhất
định trong các lĩnh vực: Vật liệu, điều khiển điện tử, cơ khí tự động hoá. Cho nên đã
chế tạo thành công đợc nhiều loại vật liệu mới có khả năng tạo hình nhanh nhờ phơng
pháp định hình) mang các u điểm vợt trội về mặt vật lý,hoá học và kinh tế nên đợc sử
dụng rất nhiều để phục vụ nhu cầu sinh hoạt của con ngời. Đồng thời nền cơ khí đã chế
tạo thành công đợc nhiều chủng loại máy khả năng gia công chế tạo linh hoạt hơn nh:
Máy phay CNC, máy tiện CNC, máy gia công tia lửa điện EDM. Các loại máy này có
các u điểm nổi trội hơn hẳn so với các loại máy gia công truyền thống nh: Phay, tiện,
bào, ở các điểm sau:
- Chuyện động tạo hình của dụng cụ cắt phong phú hơn.
- Độ chính xác gia công và định vị của dụng cụ tốt hơn.
- Độ cứng của vật liệu cần gia công chế tạo luụn ỏp ng c yờu cu
- Việc thiết lâp chơng trình để máy gia công đợc các bề mặt định hình một cách tự
động diễn ra nhanh tróng và thuận lợi hơn nhờ sự hỗ trợ của máy tính điện tử.
Cho nên, lĩnh vực khuôn mẫu đã có điều kiện phát triển nhanh và mạnh, để đáp
ứng kịp thời nhu cầu sử dụng của con ngời trên thị trờng. Đứng trớc tình hình đó các
đơn vị sản xuất kinh doanh muốn sản phẩm cạnh tranh tốt trên trên thị trờng thì ngoài
việc nâng cao chất lợng và giảm giá thành cho sản phẩm thì việc tạo mẫu hay thay đổi
mẫu mã cũng là công việc rất cần thiết.
Hơn nữa đây là công việc sáng tạo không lặp lại, đòi hỏi ngời thiết kế phải có kiến

2.2. Các hệ thống cơ bản của khuôn 41
2.3. Quy trình thiết kế khuôn phun ép 76
Chương 3: Thiết kế khuôn phun ép cho sản phẩm cốc rượu 77
3.1. Giới thiệu chung 78
3.2. Xác định thông số kỹ thuật 79
3.3. Xác định kiểu khuôn 79
3.4. Chọn mặt phân khuôn 80
3.5. Kết cấu khuôn 81
3.6. Hệ thống dẫn nhựa 84
3.7. Hệ thống dẫn hướng 85
3.8. Hệ thống đẩy 86
3.9. Tấm kê và chống khuôn 88
3.10. Tấm kẹp cầu 89
3.11. Hệ thống làm mát 90
3.12. Vòng định vị 92
1.13. Lắp giáp các chi tiết vào khuôn 93
SVTH: …………………… Lớp ……
4
Đồ án tốt nghiệp
1.14. Nguyên lý hoạt động của khuôn 94
Chương 4: Thiết kế qui trình công nghệ gia công chày khuôn 96
4.1. Phương pháp tính toán 96
4.2. Qui trình công nghệ gia công chày khuôn 98
Chương 5:Thiết kế qui trình công nghệ gia công chi tiết cối khuôn 135
5.1. Phương pháp tính toán 135
5.2. Qui trình công nghệ gia công cối khuôn 135
Tài liệu tham khảo 162
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU POLYME
SVTH: …………………… Lớp ……
5

ứng đồng trùng ngưng:
SVTH: …………………… Lớp ……
6
Đồ án tốt nghiệp
Đồng trùng hợp (đồng trùng ngưng) được ứng dụng nhiều trong thực tế vì làm
thay đổi, cải thiện tính chất của cao phân tử theo mục đích sử dụng.
Các polyme thiên nhiên thông thường là các homopolyme, tuy nhiên protein và
nucleit axit là copolyme. Tương tự đa số polyme tổng hợp là homopolyme, tuy nhiên
ta cũng có các copolyme như SBR (tổng hợp từ Styren và Butadien), ABS
(Acrylonnitrile Butadien Styren).
Ví dụ: PS chịu được nhiệt độ, giá thành rẻ, tuy nhiên có nhược điểm là giòn và
khó nhuộm màu. Để cải thiện tính chất của PS ta tiến hành như sau:
Giảm tính giòn, đồng trùng hợp PS với cao su butadien ta có được cao su SBR:
nCH2=CH–CH=CH2 + mCH2=CH–C6H6 –(CH2–CH=CH–CH2–CH2–CH–
C6H6)z –
Tăng khả năng nhuộm màu, đồng trùng hợp PS với vinyl pridil.
Phản ứng đồng trùng hợp được sử dụng nhiều trong cao su tổng hợp.
Cao su butadien-nitryl (NBR) có khả năng chịu được dung môi không phân cực
như xăng dầu:
–(CH2–CH=CH–CH2–CH2–CH–CN)z–
Cao su butyl được trùng hợp từ isobutylen và một lượng nhỏ isopren có khả năng
chống thấm khí cao.
Copolyme có thể là đều đặn phân bố (M1M2M1M2…), có thể là thống kê
(M1M1M2M1M1M2M2…), có thể là copolyme khối (M1nM2n…) hoặc là
copolyme ghép nhánh…
1.2.3 Trùng ngưng
Chưa có những định nghĩa thống nhất.
Trong hóa học hữu cơ, phản ứng trùng ngưng theo cơ chế cộng và có phân tử nhỏ.
Tuy nhiên trong phản ứng trùng ngưng cao phân tử đôi khi không loại phân tử nhỏ.
Phản ứng trùng ngưng là phản ứng tổng hợp các cao phân tử mà cơ sở phát triển

cơ sở:
…-A-A-B-A-B-A-B-B-B-A-…
1.3.4 Phân loại dựa vào cách sắp xếp các nhóm chức không gian
Polyme điều hòa lập thể: các nhóm thế chỉ ở 1 phía so với mạch chính (Isotactic), các
nhóm thế lần lượt ở 2 bên so với mạch chính (Syndiotactic).
Polyme không điều hòa: các nhóm thế phân bố một cách ngẫu nhiên trên mạch chính
(atactic).
SVTH: …………………… Lớp ……
8
Đồ án tốt nghiệp
1.3.5 Phân loại dựa trên tính chất cơ lý:
Polyme nhiệt dẻo : polyme mạch thảng dưới tác dụng của nhiệt độ nó bị chảy ra ,
khi làm nguội nó rắn lại , loại polyme này có đặc điểm là có thể tái sinh lại , nên
người ta thường dùng để làm các đồ gia dụng .
Polyme nhiệt rắn : hay còn gọi là polyme đặc nhiệt , là mạch không gian , dưới tác
dụng của nhiệt độ hay chất đóng rắn nó chở nên cứng , quá trình này không lặp lại .
ưu diểm của loại này là có cơ tính tốt , nên được dùng nhiều trong kí thuật .
Vật liệu compozit - Ứng dụng của nhựa nhiệt rắn
1.3.6 Phân loại theo ứng dụng :
-polyme thông dụng : dùng để sản xuất các đồ dân dụng thông thường ví dụ :PE ,
PP ,PS, PMMA …
- polyme kỹ thuật : dùng để sản suất các chi tiết kĩ thuật đòi hỏi các tính chất cơ lí
hóa cao ví dụ : PA , PC , PF …
1.4 Các tính chất của polime
Các tính chất cơ bản chung của polyme là :
• Trọng lượng nhẹ , độ cứng bề mặt không cao .
• Là vật liệu cách điện , cách nhiệt và cách âm .
• Chảy tốt , có thể dùng nhiều phương pháp gia công .
• Kháng nước và hóa chất .
• Nhiều ứng dụng tùy thuộc vào công nghệ sản xuất .

polyme giòn như PS thì độ dai chỉ khoảng vài % . Còn với những polyme dai như PA
thì độ dai tương đương có thể đạt 50% đến 150% .
Độ dai va đập :
Độ dai va đập đặc trương cho khả năng của vật liệu chống lại sự phá hủy do tải
trọng động gây nên , đo bằng (KJ/m
2
)
Module đàn hôi :
Module đàn hồi đặc trưng cho khả năng biến dạng của vật liệu . khi tăng ứung
suất tác dụng đến một giá trí , ta có biến dạng tỷ lệ thuân với ứng suất . giá trị này
chính là modun đàn hồi E , đo bằng N/mm
2
Module đàn hồi của polyme nói chung là nhỏ , như E
PE
= 130 – 1000 N/mm
2
; các
chất khác khoảng 1500-4000 N/mm
2
( so với thép khoảng 2x10
4
N/mm
2
) .
Tuy nhiên , còn một tính chất mà ta cần chú ý ở nhiều polyme là ngoài khả năng
biến dạng do nhiệt độ cao , do lực kéo nén chúng còn có khả năng chảy lạnh .Đây là
hiện tượng xảy ra khi polyme chịu mọt tải trọng không đổi trong một thời gian dài ,
mẫu thử dần dần bị biến dạng . Hiện tượng chảy lạnh sẽ tăng theo thời gian chịu tải
trọng .
SVTH: …………………… Lớp ……

b, Phân loại
STT TÊN TỈ TRỌNG
Chỉ số chảy
(g/10phút)
1 HDPE (high
density
polyethylene)
0.95 – 0.97 (độ kết tinh
lớn có cấu tạo mạch thẳng)
0.1 - 20
2 LDPE (low 0.91 – 0.93 (độ kết tinh 0.1 – 60
SVTH: …………………… Lớp ……
11
Đồ án tốt nghiệp
density
polyethylene)
thấp)
3 LLDPE (linear
low density
polyethylene)
Có khối lượng riêng
thấp, mạch thẳng, có T
0
nc

thấp.
0.9 – 50
Bảng 1.1: Phân loại PE
c, Các thông số cơ bản
Thông số HDPE LDPE

ête êtylic, glyxêrin, dầu lanh và một số dầu thảo mộc khác…
• Khi đốt với ngọn lửa có thể cháy và có mùi paraffin.
• Cách điện tốt.
• Độ kháng nước cao, không hút ẩm.
SVTH: …………………… Lớp ……
12
Đồ án tốt nghiệp
• PE không phân cực nên có độ chống thấm cao đối với hơi của những chất lỏng
phân cực.
• Kháng hóa chất tốt.
• Kháng thời tiết kém, bị lão hóa dưới tác dụng của oxi không khí, tia cực tím,
nhiệt. Trong quá trình lão hóa độ dãn dài tương đối và độ chịu lạnh của polymer
giảm, xuất hiện tính giòn và nứt.
• Độ bám dính kém.
e, Ứng dụng
• Giấy cách điện, dây cáp và chi tiết điện, màng và tấm
• Sản phẩm kháng dung môi và dầu nhớt: thùng chứa dung môi, chai lọ, bao
bì…
 Sản phẩm công nghiệp: két nước ngọt, két bia (cần chất chống UV), nắp
chai nước tương, nắp chai tương ớt (không cần chất chống UV)…
2 . PP (polypropylene)
a, Công thức cấu tạo
n
CH
3
CH
2
- CH
b, Các thông số cơ bản
+ Tỉ trọng : 0,9 - 0,92

• Dùng cách điện tần số cao : tấm, vật kẹp cách điện…
3 , ABS (Arylonitrile Butadiene Styrene)
a, Công thức cấu tạo
[ ]
n
CHCNCHCHCHHCCHCHCHCH −−−−−= )()()(
225622
b, Các thông số cơ bản
 Tỉ trọng: 1,04 – 1,06
 Nhiệt độ biến dạng nhiệt: 60 – 120
0
C
 Độ bền đứt: 350 – 600 Kg/cm
2
 Độ dãn dài: 10 – 50%
c, Tính chất
• Đồng trùng hợp, độ kết tinh thấp.
• Độ bền nhiệt, độ bền va đập tốt hơn PS.
• Tính chất phụ thuộc vào các thành phần đồng trùng hợp.
• Khi hàm lượng acronitrile tăng thì:
 Giảm độ bền kéo, modun đàn hồi, độ cứng và độ cách điện tần số cao.
 Tăng độ bền va đập, kháng dung môi, kháng nhiệt.
• Khi hàm lượng Butadiene tăng thì:
 Giảm độ bền kéo, modun đàn hồi, độ cứng.
SVTH: …………………… Lớp ……
14
Đồ án tốt nghiệp
 Tăng độ bền va đập, kháng mài, mòn độ dãn dài.
• Khi hàm lượng Styrene tăng: độ chảy khi gia nhiệt tăng, cứng hơn nhưng
giòn.

2
.
o Độ dãn dài : 50 – 60 %
c, Tính chất
• Trong như thủy tinh
• Độ hút ẩm thấp, ổn định kích thước.
• Khả năng giữ khí cao (chai nước có gas)
• Kháng va đập tốt.
• Khả năng chịu nhiệt kém (ở 70
o
C chai PET đã bị biến dạng)
• Chu kỳ ép sản phẩm rất ngắn.
d, Ứng dụng
• Chi tiết trong xe hơi, điện và điện tử
• Chai nước giải khát.
SVTH: …………………… Lớp ……
15
Đồ án tốt nghiệp
• Màng bao gói thực phẩm, sợi…
5, PS ( Polystyren)
a, Công thức cấu tạo
b, Các thông số cơ bản
o Tỉ trọng: 1.05 – 1.1
o Chỉ số chảy: 1 – 8 g/10phút
o Độ bền kéo đứt : 400 – 450 kg/cm
2
o Độ dãn dài thấp: 1 – 2 %
o Độ cứng Brinel: 14 – 16 kg/mm
2
c, Tính chất

C
c, Tính Chất
o Nhựa kết tinh, màu trắng sữa, nhựa bán trong suốt.
o Độ kéo càng căng, độ bền uốn và module đàn hồi cao.
o Hút ẩm thấp.
o Chịu hóa chất khá tốt.
d, Ứng dụng
o Bánh răng, hộp số, sốt cam, tay quay….
o Lò xo đàn hồi, lò xo đĩa….
7, PBT(polybutylene terephtalate)
a,Công thức cấu tạo:
b, Các thông số cơ bản
o Nhiệt độ thủy tinh hóa: 22
0
C.
• Nhiệt độ nóng chảy: 224 - 228
0
C.
• Độ bền kéo: 560 kg/cm
2
.
c,Tính chất:
• Nhựa kết tinh.
• Kháng nhiệt cao.
• Hấp thụ nước thấp, ổn định kích thước.
• Kháng hóa chất.
• Kháng mài mòn cao.
SVTH: …………………… Lớp ……
17
Đồ án tốt nghiệp

o Sản xuất ống các loại ( Nylon 11 – 12 ).
o Bọc dây cáp điện ( Nylon 6 – 10 )
Gia công ép phun: bánh răng hộp số, bánh xe nhựa, dụng cụ thể thao, vỏ ôtô, chi
tiết quạt điện.
B. NHỰA NHIỆT RẮN
1 Khái niệm
Là loại Polyme khi bị tác động của nhiệt hoặc các giải pháp xử lí hóa học trở
nên cứng rắn (định hình sản phẩm ) hay nói một cách khác dưới tác động của nhiệt,
chất xúc tác hay chất đóng rắn và áp suất loại nhựa này xảy ra phản ứng hóa học và
tạo bên trong mạng lưới các liên kết ngang (khâu mạch) tạo thành cấu trúc không
gian ba chiều.
2 Các loại nhựa nhiệt rắn thông dụng và ứng dụng
2.1 Nhựa UPE ( Unsaturated Polyester )
2.1.1 Giới thiệu
Nhựa polyester được sử dụng rộng ri trong cơng nghệ composite, polyester
loại này thường là loại không no, có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng hoặc ở dạng rắn
nếu có điều kiện thích hợp. Thông thường người ta gọi polyester không no là nhựa
polyester hay ngắn gọn hơn là polyester.
Về mặt hĩa học, nĩ cịn có khả năng tham gia phản ứng hóa học với cc nhĩm
khc (tức l tạo liên kết) nhờ chất xuc tac, xuc tiến, để tạo ra sản phẩm cuối cùng đóng
rắn. Quá trình phản ứng này sinh nhiệt, được gọi là phản ứng kết nối ngang.
Phụ thuộc vào loại và tỉ lệ hàm lượng nguyên liệu thô, người ta tạo ra nhiều
loại nhựa ( resin ) khác nhau có đặc tính cơ lí trội khác nhau cho nhiều mục đích sử
dụng.
SVTH: …………………… Lớp ……
19
Đồ án tốt nghiệp
Ví dụ: Resin đa dụng, Resin chống cháy, Resin chịu hoá chất, Resin giảm mùi
Styren, Resin đúc, Resin dẻo, Resin chảy….
2.1.1 Công thức cấu tạo: -R-COO-R-

2
): 2-4,5
Sức bền nén (MN/m
2
): 90-250
Co ngót (%): 0,004-0,008
Hệ số thấm nước (%): 0,15-0,6
Hệ số dẫn nhiệt (W/m.
o
C): 0,21
Hệ số dãn nở (/
o
C): (9,9-18)*10
-5
2.1.5 Ứng dụng
Nhựa Polyester được ứng dụng rộng ri như những vật liệu Compozit. Sự phát
triển của nó định hướng ngành công nghiệp nhựa tạo ra những sản phẩm ứng dụng
thú vị.Có lẽ hầu hết trong lĩnh vực xây dựng và hàng không vũ trụ.
2.2 Nhựa Vinylester
2.2.1 Giới thiệu
Vinylester cấu trúc tương tự như polyester, nhưng điểm khác biệt chủ yếu của nó
với polyester là vị trí phản ứng, thường là ở cuối mạch phân tử do vinyl ester chỉ có
kết đôi C=C ở hai đầu mạch.
2.2.2 Tính chất
Toàn bộ chiều dài mạch phân tử đều sẵn chịu tải, nghĩa là vinylester dai và đàn
hồi, chịu ứng suất mỏi tốt hơn polyester. Vinylester có ít nhóm ester hơn polyester
(UPE), nhóm ester rất dễ bị thủy phân, tức là vinylester kháng nước tốt hơn các
polyester khác, do vậy nó thường được ứng dụng làm ống dẫn và bồn chứa hố chất.
Vinylester chịu nhiệt tốt (chỉ biến dạng ở nhiệt độ cao)
2.2.3 Ứng dụng

được tăng cường bởi tính cách điện và khả năng kháng hĩa chất.
Đặc tính vật lí chủ yếu :
Trọng lượng riêng : 1,11 – 1,4 kg/l
Độ cứng (Rockwell) : 80-110
Sức bền kéo(MN/m
2
): 28-91
Môđun kéo(GN/m
2
): 2,4
SVTH: …………………… Lớp ……
22
Đồ án tốt nghiệp
Sức bền nén(MN/m
2
): 100-175
Co ngót(%): 0,001-0,004
Hệ số thấm nước(%): 0,08-0,15
Hệ số dẫn nhiệt (W/m.
o
C): 0,21
Hệ số dãn nở (/
o
C): (8,1-11,7)*10
-5
2.3.3 Ứng dụng
Ứng dụng của epoxy rất đa dạng, nó được dùng làm: keo dán, hỗn hợp xử lý bề
mặt, hỗn hợp đổ, sealant, bột trét, sơn….
1.6` .CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG VẬT LIỆU POLYME
1.6.1 Phương pháp đùn

Phương pháp thổi có thể chia thành hai bước:
- Bước thứ nhất là tạo ra một ống nhựa dẻo, hay thường gọi là parison.
- Bước thứ hai là thổi khí nén vào ống nhựa đã nung nhiệt để ép nhựa dẻo lên bề mặt
trong của khuôn tạo thành hình dáng theo mong muốn.
Tuỳ theo loại sản phẩm (phụ thuộc vào loại vật liệu nhựa gia công) mà ta có hai
phương pháp thổi
- Phương pháp đùn – thổi (extrusion blow molding):
Phương pháp này được mô tả bằng hình vẽ sau:
Hình 1.4. Sơ đồ khuôn đùn thổi
SVTH: …………………… Lớp ……
25

Trích đoạn Phương phỏp tớnh toỏn

---