BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Tr−êng ®¹i HỌC b¸ch khoa hµ néi
------ -----
XAIXANA BOUAPHA
§Ò tµi:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC
THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ, KẾT CẤU
CỦA KHUÔN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN
PHẨM CHAI NHỰA PE 950 CC
Chuyên Ngành: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY
LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
Người hướng dẫn khoa học :
TS. NGUYỄN HUY NINH
Hà Nội - 2008
M ỤC L ỤC
Danh mục các ký hiệ , bảng , hình vẽ ,đồ thị
Danh mục những từ viết tắt
Mở đâu
MỞ ĐẦU ............................................................................................1
1. Xuất sứ của đề tài............................................................................................1
2. Phạm vi và mục đích nghiên cứu.....................................................................1
3. Những mục tiêu của nghiên cứu........................................................................2
4. Những vấn đề nghiên cứu chính........................................................................3
Chương 1 : Chất dẻo.......................................................................4
1.1 Cơ bản về chất dẻo..................................................................................................4
4.2.2 Độ võng xuống và phình lên của ống phun..........................................53
4.2.3
Độ co và vênh............................................................................................55
4.2.4
Thời gian chu kỳ khuôn...........................................................................56
4.2.5
Nhiệt độ chảy thuận lợi nhất.................................................................57
4.2.6
Nhiệt độ khuôn thuận lợi nhất...............................................................59
4.3 Ảnh hưởng của sản xuất....................................................................................62
4.3.1 Công nhân...................................................................................................62
4.3.2 Vùng phân xưởng sản xuất.....................................................................62
Chương 5 : Thiết kế khuôn đúc thổi............................................64
5.1 Lời giới thiệu Master CAM X…………………….………….…..….………64
5.1.1 MASTERCAM Thiết Kế ………………………….......….….……64
5.1.2MASTERCAM Máy Phay..................................................................89
5.2 Việc vẽ khuôn và mô hình chai 950 cc…………..…..…........….…...…..101
5.3 Trang trí mặt ngoài và Mô phỏng CNC bởi Master CAM X…...…..103
5.3.1 Trang trí mặt ngoài vẽ và mô phỏng phần chai số 1............................103
5.3.2 Trang trí mặt ngoài vẽ và mô phỏng phần chai số 2............................110
Bảng 2.3
2
Bảng 3.1
3
Vật liệu khuôn
Số liệu kỹ thuật của Máy hổi
Bảng 3.2
3
Lựa chọn bộ làm lạnh cho máy
của bạn
48
Bảng 3.3
3
Đường kính của đường ống
48
Bảng 4.1
DANH MỤC CAC HÌH VẼ ĐỒ THỊ :
TT
Hình 1.1
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8
Hình2.9
Hình2.11
Hình2.12
Hình2.13
Hình 2.14
Hình 2.15
Hình2.16
TÊN HÌH VẼ ĐỒ THỊ
Nguyên liệu nhựa được cho xe ô tô
Bong bóng
Quá trình cơ bản
Các giai đoạn đúc thổi.
Ống đúc thổi
Khuôn chia đôi
Đùn của ống đúc thổi
Nút thắt bậc
Phần dư của ống đúc thổi
Thời gian chu trình đúc
Ảnh hưởng của nhiệt độ nấu chảy
Kiểm tra chất lường chai bởi máy nén khí
Vùng an toàn
Vùng dụng cụ cho c ông nhân
Thiết kế khuôn thổi chai
Bộ phận thứ nhất khuôn thổi chai
Bộ phận thứ hai khuôn thổi chai
Bộ phận thứ ba khuôn thổi chai
Khuôn thổi chai
Phần trên của chai
Bản vẽ mẫu của phần khuôn thổi số 1
Công cụi để tạo bề mặt tròn xoay
Lựa chọn biên dạng đường cong
Lựa chọn trục quay
TRANG
10
22
23
24
25
25
26
28
28
28
28
29
31
Hình 5.18
Hình 5.19
Hình 5.20
Hình 5.21
Hình 5.22
Hình 5.23
Hình 5.24
Hình 5.25
Hình 5.26
Hình 5.27
Hình 5.28
Hình 5.29
Hình 5.30
Hình 5.31
Hình 5.32
Hình 5.33
Hình 5.34
Hình 5.35
Hình 5.36
Hình 5.37
Hình 5.38
Hình 5.39
Bề mặt 180o
Lựa chọn máy(Phay ba trục HMC )
Bề mặt Thô
(Xù lên động mạch quay tool path)
Lựa chọn hốc
Lựa chọn bề mặt điều khiển
106
106
107
107
108
108
109
109
110
110
110
111
113
113
114
114
115
115
116
117
117
118
119
119
120
120
121
121
một
chọn
molecular phạm vi trọng lượng.
Phần nhỏ trọng lượng củavật liệuđang có
X tôi
những trọng lượng của một chọn phạm vi
trọng lượng phân tử.
n
m
Phân tử gam Trung bình Số. Trọng lượng
Trung bình Khối lượng khố Phân tử Cânt
Polydispersivity chỉ số,nó một biện pháp
PDI
của sự biến đổi phân tử
Chiều sâu rãnh vít phần chuyển tiếp
Hệ số nén
(C.R.)
L / D hệ số
nguyên liệu / Chiều sâu rãnh vít phần đo
nhiệt
2 Phạm vi và mục đích nghiên cứu:
Phạm vi của luận văn này sẽ tập trung vào thiết kế và sản xuất để thổi chai
950 cc , và ảnh hưởng của máy tới chất lượng của chai.Với sự giúp đỡ của
Trường Đại Học Back Khoa Hà Nội và Trường Đại Học Quốc Gia Lào.
~ 1 ~
Thiết kế và sản xuất chai nhựa thổi gồm:
1. Nghiên cứu dữ liệu tại Lào của công ty nhựa Xaixana và các công ty
nhựa khác.
2. Thông tin từ sự đào tạo, bài giảng.
3. Nghiên cứu thông tin từ Internet.
Chỉ chuyên gia ở công ty nhựa biết làm sao để thổi chai, bảo trì điều chỉnh
máy, mà cũng khó để giải thích tới sinh viên để nghiên cứu phương pháp này.
Nhà kỹ thuật không thể chuẩn bị nhiều thông tin hơn để dạy những người khác
hiểu về quá trình này. Không có sách về đúc thổi chất dẻo ở địa phương , nó
được nhập khẩu từ nước ngoài nhưng có thể khó mua từ Lào.
Việc nghiên cứu cũng được sự giúp đỡ của bộ môn công nghệ chế tạo máy và
Phòng TN CAD /CAM -CNC Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội.
3 Những mục tiêu nghiên cứu:
Những mục tiêu của nghiên cứu :
1.Khảo sát tình hình hiện tại của thiết kế và sản xuất chai thổi.
2.Khảo sát tất cả ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới chất lượng của
chai.
3.Thông tin của chất dẻo sử dụng để sản xuất chai thổi và sự sản xuất khác.
4.Thiết kế đúc thổi và phát triển chất lượng tốt hơn.
5.MasterCamX được sử dụng để mô phỏng cho đúc thổi và tạo mã
G code cho máy CNC.
tuy nhiên, vì chúng là chất vô cơ, không cùng nhóm với chất dẻo.
1.1.1 Các Polime
Nhựa polime được hình thành rất đa dạng bởi các quá trình hóa học nói chung
như là trùng hợp một hoặc nhiều loại phân tử phức tạp.
Tất cả các vật liệu polime được dùng trong đúc thổi là những hỗn hợp được xử
lý và phát triển từ các loại vật liệu nói chung như là các hidrocacbon, các
hidrocacbon tiêu biểu như là polietilen có thể kết nối dưới tác dụng của nhiệt và
có mặt chất xúc tác đặc biệt.
Chất xúc tác làm cho polime gia tăng những thuộc tính lớn cuối cùng của nó.
Ở nhiệt độ cao các mạch polietilen là những chuỗi dài. Khi bị nung nóng chúng
chuyển động rất nhanh, khi bi làm lạnh chúng ngừng chuyển động và trở lên
“ trong suốt “. Các mạch tiếp tục xếp lại và polime trở thành dạng tinh thể. Độ rõ
ràng trước đây bị mất và vật liệu mới trở lên mờ đục đúc áp lực. Sự tan chảy xảy
ra trong vùng tiếp liệu hoặc vùng nén của trục vít đẩy polime vào trong khuôn qua
một rãnh cắt.
Như là polime làm nguội trong khuôn, khu vực tinh thể được tồn tại dưới
dạng các hạt hoặc các phiến ổn định khuôn như là làm nguội một phần khuôn.
~ 4 ~
Sự thay đổi thể tích xảy ra trong suốt quá trình kết tinh lại tính đến sự co đúc của
các vật liệu đó, các tinh thể bị tác động bởi thời gian làm nguội, nhiệt độ chảy và
các yếu tố khác.
1.1.2 Các thuộc tính cơ bản:
Có thể tổng kết các đặc tính vật lý của polime:
1. Trọng lượng phân tử trung bình
2. Dạng hình học
No.07 Poly-Vinyl Clorua
No.17 Phenol-fomandehid
No.08 Poly-Amin ( nilon )
No.18 Melamine-formaldehyde
No.09 Poly-Oxymetilen
No.19 Ure-fomandehid
No.10 Poly-Butin Terephthalate
No.20 Usaturated Polyester
~ 5 ~
C¸c chÊt dÎo
th«ng dông
C¸c lo¹i nhùa dÎo
No.01 PP
No.02 PE
No.03 PS
No.04 ABS
No.05 AS
No.19 UF
No.20 UP
~ 6 ~
2.2.1 Chất dẻo nhiệt rắn
Chất dẻo nhiệt rắn như là loại nhựa mà thấp phân tử trong giai đoạn khởi sinh,
nhưng nó trở lên lỏng khi bị đốt nóng và khó trở lại như ban đầu. Nó thay đổi
thành cao phân tử khi bị nung nóng hơn nữa bởi quá trình trùng hợp, nhựa này bị
cứng hơn và nguội. Không thể bị làm mềm hoặc chảy, làm nhẵn nếu nung nóng
lại, bởi phản ứng thuận nghịch.
Những chất dẻo nhiệt rắn trở nên
mềm sau khi được đốt nóng qua
nhiệt độ (TgΦ).
Để làm nó rắn, nhiệt độ cần phải được
giữ ở dưới nhiệt độ phản ứng hóa học
(Tg∞) cách khác, chỉ sự phản ứng hóa
học sẽ xảy ra, không quá trình hóa
rắn.
Tgφ : Nhiệt độ mà nhựa bắt đầu hóa mềm
Tg∞: Nhiệt độ mà nhựa bắt đầu phản ứng hóa
rắn.
Những sản phẩm của chất dẻo nhiệt rắn:
[Ví dụ sự sử dụng những chất dẻo nhiệt rắn]
Tên Nhựa
Nhựa
giấy.
Loại nhựa này có thể nhuộm màu rất đẹp nên sản phẩm của nó là những đĩa
nhân tạo.Tuy vậy ứng dụng chính của nó lại như là chất kết dính.
- Nhựa melamine (MF ):
Melamine là chất dẻo nhiệt rắn không màu. Do sản phẩm lưu hoá dai, đẹp ,
không thấm nước nên nó dùng làm các loại đỉa mỏng trang trí.Loại nhựa này cũng
được dùng làm chất kết dính, chất phủ.
- Nhựa Epoxy ( EP ):
Nhựa epoxy là chất dẻo nhiệt rắn dạng lỏng được sử dụng làm vật liệu đúc, chất
kết dính và chất phủ.Nhựa epoxy có thể được sấy trong phòng nhiệt và nó được
dùng làm các bộ phận cách điện.
Nhựa epoxy gia cố sợi cacbon ở dạng dây tóc, cuộn được sử dụng làm cần câu,
cần chơi golf và các bộ phận công nghiệp như các thiết bị trên máy bay và tàu vũ
trụ.
~ 8 ~
2.2.2 Chất dẻo nhiệt dẻo
Nhựa nhiệt dẻo là một loại nhựa mà trở lên dẻo khi bị làm nóng và cứng khi bị
làm lạnh. Nhưng nhựa nhiệt dẻo đã bị làm cứng một lần vẫn dẻo trở lại khi bị
nung nóng lại nhờ phản ứng thuận nghịch.
Ví dụ: Vynil chloride (PVC) , Polyethylene ( PE ) , Polypropylene ( PP ) , AS ,
ABS , Nylon
[ Ví dụ øng dụng những nhựa nhiệt dẻo]
Tên Nhựa
Polyethylene
(PE)
[ PVC rắn]
Nông nghiệp, nước & ống thoát nước,
ống dây dẫn điện
Màng Kiến trúc cho ống dẫn nước,
khung cửa sổ
nối ống, bình cầu
[ PVC Mềm]
Vật liệu lát sàn, vật liệu ốp
tường
Giấy bọc đồ ăn,
Ống nông nghiệp
Đồ chứa sạch cho thực phẩm ( HIPS )
Những bộ phận của các thiết bị điện dân dụng lớn như Ti vi, tủ lạnh,
máy giặt, máy điều hòa không khí
Vật liệu cách ly
Bình chứa
PC, Máy in, FAX, điện thoại di động
Đĩa quang như CD và DVD
Các miếng kính đầu xe, đồng hồ đo
~ 9 ~
Lán ô tô, vật liệu mái nhà, vật liệu xây dựng cách âm
Acrylonitrile
butadienstylene
(ABS)
Polyamide
Những cái chai mềm lại đơc chế tạo bằng phơng pháp đúc áp lực .
Các dây bọc điện cao tần cũng sản xuất theo công nghệ đùn.
Các sản phẩm chai , bình chế tạo bằng phơng pháp đúc .
Polyetilen không thấm nớc.Nên những màng polyetilen mật độ thấp chống thấm
gần nh hoàn hảo nhng với không khí thì lại khác.
Bởi vậy mà giấy mỏng làm từ polyetilen mật độ thấp đợc ứng dụng rộng rãi mà
điển hình là làm các hộp sữa,giấy bóng gói hàng .
Polyetilen mật độ cao không trở nên cứng ở nhiệt độ cực thấp và cũng không
biến dạng trong nớc sôi.Nó rất bền hoá học và cũng không tan trong bất kì dung
môi nào ở nhiệt độ phòng.
Tuy nhiên viêc in lên bề mặt loạu nhựa này là rất khó , vì vậy cần phải xử lí bề
mặt trớc khi in sẽ cải thiện lhả năng bám dính trên bề mặt.
~11~
Polyetilen mật độ cao cũng đợc dùng sản xuất những màng bọc bằng phơng
pháp đùn,những màng này có màu đục và rất dai, đó là điểm khác với màng
Polyetilen mật độ thấp.
Màng Polyetilen mật độ cao chịu căng rất tốt nên nó đợc dùng làm dây bọc.
Sợi của nó dùng để dệt túi.Đờng ống chế tạo từ loại nhựa này dùng để chứa
nớc .Polyetilen mật độ cao đợc dùng rất rộng rãi qua các sản phẩm dạng rỗng
chế tạo bằng phơng pháp đúc nh các loại chai .Các bình dầu và thùng chứa gas
cũng đợc làm từ loại nhựa này .Có thể nói là các sản phẩm đúc của nó đợc ứng
dụng rất đa dạng.
Các giỏ , sọt phục vụ cho việc vận chuyển các chai bia và đò uống cũng đợc sản
xuất rộng rãi.
Vớ d:
Polyethylen (PE) c hỡnh thnh t ờtilen
H
H
C
H
H
H
H
H
109
C
~ 13 ~
H
Polypropylene ( PP ) :
Polypropylen là một nhựa nhiệt dẻo kết tinh trong mờ và người đại diện của
những chất dẻo macro. Polypropylene chịu nhiệt và có hóa tính rất tốt, và không
hoà tan trong bất kỳ dung môi nào tại phòng nhiệt độ. Do sự phòng trị này thì cần
thiết trước đây in ấn và vẽ. Tuy nhiên, những copolime polypropylen trong những
đặc trưng này nào cải thiện phương pháp chính của sự xử lý của polypropylen bởi
đùn, đúc thổi như màng, băng, sợi nhỏ và sự đúc thổi.
~15~
Polyvinyl chloride ( PVC) :
Polyvinyl Clorua đợc gọi là nhựa vinyl và đôi khi là gọi tắt là vinyl.Nó khác với
các loại nhựa khác ở chỗ đợc bán dới dạng bột và cha qua xử lý nhân tạo.Quá
trình xử lý nhân tạo là ngời ta chộn thêm các chất chất độn và chất gia cố cùng
chất làm dẻo để đợc sản phẩm nhân tạo.
Sản phẩm của PVC có thể chia làm hai loại sau :
Thứ nhất là các sản phẩm PVC rắn mà không chứa chất làm dẻo, thứ hai là các
sản phẩm PVC dẻo chứa khoảng 50% chất làm dẻo nh là : dioctyl phthalate
( DOP ) .
Hai loại sản phẩm PVC này có đặc tính khác nhau , PVC rắn gọi tắt là RPVC thì
không chứa chất làm dẻo nên cứng.Nó trong suốt nhng không chịu đợc nhiệt độ
trên 100 độ C . Các loại sản phẩm của RPVC đợc chế tạo theo công nghệ đùn
nh là : ống , tấm , máng tấm dạng sóng và các hình đạg thay đổi khác .
Các ống đố dùng chứa nớc , các loại chai thì đợc chế tạo theo phơng pháp
dập nóng. Nhật Bản khoảng 50% nhựa PVC sử dụng là PVC rắn PVC rắn đựoc
duy trì ở nhiệt độ 190 độ C và mềm ra , ở nhiệt độ này sẽ xảy ra phản ứng thuỷ
phân , vì thế khó có thể so sánh đợc với việc đúc các chất dẻo khác.
Cũng bởi vậy các sản phẩm đúc từ PVC rắn đợc sử dung rộng rãi , mà chủ yếu
là phơng pháp đúc ép .
Các đầu nối ống và bộ phận máng đợc sử dụng chính.
PVC mềm gọi tắt là SPVC. Nó mềm và cũng trong suốt. Các sản phẩm chính là
màng , tấm , giả da , miệng ống , dây bao với phạm vi sử dụng rộng rãi.
~16~
Copyright: Tài liệu đại học ©