BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THIẾT KẾ KHUÔN ÉP
ĐÙN TRONG SẢN XUẤT
NÓN BẢO HIỂM CHO
NGƯỜI ĐI XE GẮN MÁY

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

ThS. Cao Văn Thi

Lê Thiện Tín (MSSV: 1065693)
Ngành: Cơ Khí Chế Tạo Máy – Khóa 32

Cần Thơ 11/2010


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨAVIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

------PHIẾU ĐỀ NGHỊ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN

Lê Thiện Tín
Ý KIẾN của CBHD(là CBGD ở Khoa, nếu có)

Ý KIẾN CỦA BỘ MÔN

Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG LV&TLTN


TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Đề tài gồm 3 phần chính và 6 chương, hướng đi chung của đề tài nhằm giải
quyết vấn đề tạo khuôn sản phẩm nhựa dựa trên các kiến thức đã học với sự trợ giúp
của phần mềm thiết kế Pro/ENGHINEER Wildfire 4.0.

Nội dung chính xoay quanh vấn đề tạo sản phẩm, thiết kế bộ khuôn và gia công
các chi tiết của bộ khuôn trên phần mềm. Giới thiệu vật liệu nhựa, độ an toàn, độ bền
của loại vật liệu này, giới thiệu vật liệu làm khuôn. Khi đã có một định hướng về vật
liệu nhựa, vật liệu khuôn giúp cho ta có ý tưởng tạo lập nên sản phẩm nhựa trên phần
mềm Pro/ENGINEER và chúng tôi đã đi vào tìm hiểu phần mềm này, sử dụng một số
modul trong phần mềm để thực hiện đề tài. Sau khi tìm hiểu vật liệu và phần mềm tiến
hành lấy các thông số để tạo lập sản phẩm ban đầu, được trình bày trong phần I của đề
tài. Phần II của đề tài là một phần cốt lõi, đi vào tạo chi tiết điển hình, tách khuôn cho
sản phẩm. Một nét nổi bật của đề tài là ở chổ, thiết kế phần phụ trợ cho chi tiết để việc
tách khuôn và gia công dễ dàng. Đề tài thiết kế thêm phần đế cho sản phẩm, vì mặt tiếp
xúc của sản phẩm không đồng phẳng, nếu không khắc phục sẽ gặp rất nhiều khó khăn
trong việc gia công sau này. Với việc tách khuôn thành công sẽ rất dễ dàng giúp ta tiến
hành lựa chọn kết cấu, và thiết kế các chi tiết khuôn cho sản phẩm.

Ta chọn kết cấu khuôn dạng 2 tấm dùng hệ thống khí nén để đẩy sản phẩm ra
khỏi lòng khuôn, không sử dụng hệ thống lói sản phẩm (dàn lói) như một số bộ khuôn


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨAVIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

------PHIẾU NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP CỦA SINH VIÊN
NĂM HỌC : 2010 – 2011
1/. Họ và tên sinh viên: LÊ THIỆN TÍN

MSSV: 1065693

Ngành : Cơ khí chế tạo máy

Khoá : 32

2/. Tên đề tài : THIẾT KẾ KHUÔN ÉP ĐÙN TRONG SẢN XUẤT
NÓN BẢO HIỂM CHO NGƯỜI ĐI XE GẮN MÁY
3/. Họ và tên của cán bộ hướng dẫn: ThS. CAO VĂN THI
Đơn vị công tác: Trường Đại Học Cửu Long
LỜI NHẬN XÉT:

...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................

Ngành : Cơ khí chế tạo máy

Khoá : 32

2/. Tên đề tài : THIẾT KẾ KHUÔN ÉP ĐÙN TRONG SẢN XUẤT
NÓN BẢO HIỂM CHO NGƯỜI ĐI XE GẮN MÁY
3/. Họ và tên của cán bộ hướng dẫn: ThS. CAO VĂN THI
Đơn vị công tác: Trường Đại Học Cửu Long
LỜI NHẬN XÉT:

...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
Cần thơ, ngày

tháng
Ký tên

năm 2010


...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
...................................................................................................................................................
Cần thơ, ngày

tháng
Ký tên

năm 2010


Mục Lục

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................ Error! Bookmark not defined.
1. Đặt Vấn Đề:................................................................. Error! Bookmark not defined.
2. Mục Đích Yêu Cầu:..................................................... Error! Bookmark not defined.
3. Các Nội Dung Chính Và Giới Hạn Đề Tài:.................. Error! Bookmark not defined.
4. Phương Pháp Thực Hiện Đề Tài: ................................. Error! Bookmark not defined.
5. Nhiệm Vụ Của Đề Tài: ................................................ Error! Bookmark not defined.
6. Kế Hoạch Thực Hiện:.................................................. Error! Bookmark not defined.
PHẦN I........................................................................... Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG I.................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.1. Tình hình sản xuất nhựa ở nước ta hiện nay: ......Error! Bookmark not defined.


Chốt dẫn hướng: ..............................Error! Bookmark not defined.

2.2.2.3.

Bạc dẫn hướng:................................Error! Bookmark not defined.

2.2.2.3.

Lò xo lá: ..........................................Error! Bookmark not defined.

2.2.3. Cuống phun nhựa (hay đường bơm keo):.....Error! Bookmark not defined.
2.2.3.1.

Cuống phun: ....................................Error! Bookmark not defined.

2.2.3.2.

Bạc cuống phun: ..............................Error! Bookmark not defined.

CHƯƠNG III................................................................. Error! Bookmark not defined.
3.1. Tổng quan về CAD/CAM/CNC: ........................Error! Bookmark not defined.
3.2. Tổng quan về phần mềm Pro/Engineer Wildfire 4.0:........Error! Bookmark not
defined.
3.3. Môi trường Sketch: ............................................Error! Bookmark not defined.
3.4. Bộ công cụ Sketcher: .........................................Error! Bookmark not defined.
3.5. Các lệnh trong môi trường phác thảo Part: .........Error! Bookmark not defined.
3.5.1.

Lệnh Extrude: .......................................Error! Bookmark not defined.


Lực tác dụng của sản phẩm lên lòng khuôn:............Error! Bookmark not

defined.
4.4.2.

Áp lực của sản phẩm tác dụng lên lòng khuôn: .......Error! Bookmark not

defined.

CHƯƠNG V................................................................... Error! Bookmark not defined.
5.1. Hình dáng 3D của sản phẩm:..............................Error! Bookmark not defined.
5.2. Thiết kế đế sản phẩm: ........................................Error! Bookmark not defined.
5.3. Phân khuôn cho sản phẩm:.................................Error! Bookmark not defined.
5.4. Các chi tiết của khuôn:.......................................Error! Bookmark not defined.
5.4.1. Điều chỉnh lại kích thước của hai nửa khuôn: ............Error! Bookmark not
defined.
5.4.1.1. Nửa khuôn chày (khuôn đực): ...............Error! Bookmark not defined.
5.4.1.2. Nửa khuôn cối (khuôn cái): ...................Error! Bookmark not defined.
5.4.2. Trục dẫn hướng: ..........................................Error! Bookmark not defined.
5.4.3. Bạc dẫn hướng:............................................Error! Bookmark not defined.
5.4.4. Bạc cuống phun:..........................................Error! Bookmark not defined.
5.4.5. Van khí (xuppáp hơi):..................................Error! Bookmark not defined.
5.4.6. Vòng định vị:...............................................Error! Bookmark not defined.
5.4.7. Ốc lắp đầu đường nước:...............................Error! Bookmark not defined.
5.4.8. Ốc nâng: ......................................................Error! Bookmark not defined.
5.5. Thiết kế khuôn: (kèm theo bản vẽ chế tạo chi tiết) ...........Error! Bookmark not
defined.
5.5.1. Khuôn chày (khuôn đực): ............................Error! Bookmark not defined.
5.5.1.1. Lỗ lắp trục dẫn hướng: ..........................Error! Bookmark not defined.

6.1.2.2. Kích thước của phôi:......................Error! Bookmark not defined.
6.1.2.3. Bản vẽ phôi:..........................................Error! Bookmark not defined.
6.1.3. Lập qui trình công nghệ:..............................Error! Bookmark not defined.
6.1.3.1. Chọn phương pháp gia công:..........Error! Bookmark not defined.
6.1.3.2. Chọn trình tự gia công các bề mặt: ........Error! Bookmark not defined.
6.1.3.2.1. Nguyên công 1,2:............................Error! Bookmark not defined.
6.1.3.2.2. Nguyên công 3, 4, 5, 6,7: ...............Error! Bookmark not defined.
6.1.3.2.3. Nguyên công 8, 9:...........................Error! Bookmark not defined.

SVTH: Lê Thiện Tín

Trang 10


Mục Lục

6.1.3.2.4. Nguyên công 10: mài mặt (2)..........Error! Bookmark not defined.
6.1.3.3. Xác định sai số gia công:.......................Error! Bookmark not defined.
6.1.4. Thiết kế các nguyên công: ...........................Error! Bookmark not defined.
6.1.4.1. Nguyên công 1,2,3: ...............................Error! Bookmark not defined.
6.1.4.2. Nguyên công 3, 4, 5, 6, 7:.....................Error! Bookmark not defined.
6.1.4.3. Nguyên công 8, 9, 10, 11: .....................Error! Bookmark not defined.
6.1.4.4. Nguyên công 12: ...................................Error! Bookmark not defined.
6.1.5. Tính chế độ cắt cho mặt (1) và (2): ..............Error! Bookmark not defined.
6.1.5.1. Xác định chế độ cắt:..............................Error! Bookmark not defined.
Chọn dao:.......................................................Error! Bookmark not defined.
6.1.5.2. Lượng chạy dao: ...................................Error! Bookmark not defined.
6.1.6. Tính chế độ khoan lỗ  50,  30,  20,  16:Error! Bookmark not defined.
6.1.6.1. Xác định chế độ khoan lỗ:.....................Error! Bookmark not defined.
Các thông số của mũi khoan:..........................Error! Bookmark not defined.

6.2.5.1. Nguyên công 1, 2: .................................Error! Bookmark not defined.
6.2.5.2. Nguyên công 3, 4: .................................Error! Bookmark not defined.
6.2.5.3. Nguyên công 5:.....................................Error! Bookmark not defined.
6.2.5.4. Nguyên công 6, 7, 8, 9: .........................Error! Bookmark not defined.
6.2.5.5. Nguyên công 10, 11: .............................Error! Bookmark not defined.
6.2.5.6. Nguyên công 12: ...................................Error! Bookmark not defined.
6.2.6. Tính chế độ cắt cho mặt (1) và (2): ..............Error! Bookmark not defined.
6.2.6.1. Xác định chế độ cắt:..............................Error! Bookmark not defined.
Dao phay được chọn như sau: ........................Error! Bookmark not defined.
6.2.6.2. Lượng chạy dao: ...................................Error! Bookmark not defined.
6.2.7. Tính chế độ khoan lỗ  40,  25,  6,  5:....Error! Bookmark not defined.
6.2.7.1. Xác định chế độ khoan lỗ:.....................Error! Bookmark not defined.
Các thông số của mũi khoan:..........................Error! Bookmark not defined.
6.3. Mô phỏng gia công – xuất ra file bảng mã G (G – code) cho khuôn chày ở phần
phay thô:...................................................................Error! Bookmark not defined.
6.3.1. Khái niệm:...................................................Error! Bookmark not defined.
6.3.2.

Tạo file gia công mới: .............................Error! Bookmark not defined.

6.3.2.1.

Giao diện chính của Modul/MFG:....Error! Bookmark not defined.

SVTH: Lê Thiện Tín

Trang 12


Mục Lục

phát triển nhanh nhất tại Việt Nam với tốc độ tăng trưởng trung bình trong 10 năm trở
lại đây là 15 – 20%. Tổng doanh thu của ngành năm 2008 đạt 5 tỷ USD, tăng 26% so
với cùng kỳ năm trước. Việt Nam sản xuất rất nhiều chủng loại sản phẩm nhựa bao
gồm sản phẩm đóng gói, đồ gia dụng, vật liệu xây dựng, thiết bị điện và điện tử, linh
kiện xe máy và ô tô và các linh kiện phục vụ cho ngành viễn thông và giao thông vận
tải.

SVTH: Lê Thiện Tín

Trang 16


Chương I: Một Số Loại Nhựa Và Máy Ép Nhựa

Nhu cầu thị trường:
Kể từ năm 2000 trở lại đây, ngành công nghiệp sản xuất nhựa của Việt Nam đã
duy trì tốc độ tăng trưởng cao nhờ tiêu dùng trong nước và xuất khẩu khẩu tăng mạnh.
Tiêu thụ nhựa bình quân theo đầu người tại Việt Nam năm 1975 chỉ ở mức 1 kg/năm
và không có dấu hiệu tăng trưởng cho đến năm 1990. Tuy nhiên, kể từ năm 2000 trở đi,
tiêu thụ bình quân đầu người đã tăng trưởng đều đặn và đạt ở mức 12 kg/năm và đỉnh
cao là năm 2008 là 34 kg/người. Chính phủ hy vọng đến năm 2010 sức tiêu thụ bình
quân đầu người sẽ là 40 kg/năm. Tiêu thụ sản phẩm nhựa tăng đã tạo ra một làn sóng
đầu tư trực tiếp nước ngoài tại Việt Nam, tạo điều kiện thuận lợi cho ngành xây dựng,
giao thông vận tải và các ngành sản xuất khác phát triển.
Hình 1.1: Tiêu thụ sản phẩm nhựa bình quân theo đầu người tại Việt Nam
(đơn vị: kg/người) Nguồn: Bộ Công Thương

Trong khi đó, xuất khẩu sản phẩm nhựa tăng cũng kích thích sự tăng trưởng của
ngành sản xuất nhựa tại Việt Nam. Nhựa là một trong những mặt hàng xuất khẩu có tốc
độ tăng trưởng nhanh nhất tại Việt Nam trong 5 năm trở lại đây. Theo một số báo cáo,

tính khác nhau nhằm cải thiện độ chịu va đập, độ dai và khả năng chịu nhiệt. Khả năng
chịu va đập không giảm nhanh ở nhiệt độ thấp. Độ ổn định dưới tải trọng rất tốt, ABS
chịu nhiệt tương đương hoặc tốt hơn Acetal, PC.. ở nhiệt độ phòng. Khi không chịu va
đập, sự hư hỏng xảy ra do uốn nhiều hơn dòn. Tính chất vật lý ít ảnh hưởng đến độ ẩm
mà chỉ ảnh hưởng đến sự ổn định kích thước của ABS.

SVTH: Lê Thiện Tín

Trang 18


Chương I: Một Số Loại Nhựa Và Máy Ép Nhựa

Kỹ thuật gia công: Thường sử dụng phương pháp ép phun, độ co ngót thấp nên
sản phẩm rất chính xác. Phun nhanh có thể dẫn đến sự định hướng của polymer nóng
chảy và ứng suất đáng kể mà trong trường hợp đó cần tăng nhiệt độ khuôn. Nhựa ABS
có thể làm dạng tấm, profile đùn, màng. ABS có gia cường sợi thuỷ tinh thích hợp cho
đùn thổi.

Ứng dụng:

Nhựa ABS kết hợp đặc tính về điện và khả năng ép phun không giới hạn và giá
cả phải chăng, được ứng dụng trong các sản phẩm cách điện, trong kỹ thuật điện tử và
thông tin liên lạc (vỏ và các linh kiện bên trong).

Trong kỹ thuật nhiệt lạnh: Là các vỏ bên trong, các cửa trong và vỏ bọc bên
ngoài chịu va đập ở nhiệt độ lạnh.

Các sản phẩm ép phun như các vỏ bọc, bàn phím, sử dụng trong các máy văn
phòng, máy ảnh…

PC là loại nhựa mới có tính năng chịu nhiệt cao, độ trong đạt 90%, được vinh
dự gọi là kim loại trong. Có độ cứng và độ bền, tính năng chịu va đập lớn, tính ổn định
kích thước cao và có dải nhiệt rất rộng, tính năng cách điện tốt, chịu nhiệt và không
độc, có thể gia công bằng đùn hoặc ép phun. Tính năng nhiệt của PC lớn, có thể sử
dụng lâu dài ở dải nhiệt -1000C đến 1300C. Bị dòn ở dưới -1000C.

Tuy nhiên tính năng dễ rạn nứt và chịu hoá chất kém, ở nhiệt độ cao bị bay hơi,
tính năng phối trộn với các loại nhựa khác kém, tính năng trơn bóng không tốt, nhưng
nếu trộn với loại nhựa khác hoặc bổ sung phụ gia vô cơ, có thể đạt được tính năng vô
cùng ưu việt.

Ứng dụng rộng rãi trong:

Chiếu sáng quang học: Sản xuất chao đèn cỡ lớn, kính bảo hộ, ống nhìn phải
trái của thiết bị quang học, sử dụng rộng rãi cho vật liệu trong trên máy bay.

SVTH: Lê Thiện Tín

Trang 20


Chương I: Một Số Loại Nhựa Và Máy Ép Nhựa

Đồ điện, điện tử: Vật liệu cách điện trên 1200C, dùng cho linh kiện cách điện ổ cắm,
khung bên ngoài, ổ cắm, ống cách điện, vỏ máy điện thoại và linh kiện, vỏ pin đèn mỏ.
Có thể sử dụng sản xuất linh kiện có độ chính xác cao, như đĩa quang, điện thoại, máy
vi tính, máy ghi hình, tổng đài điện thoại, máy phát sóng v.v... Màng PC có thể ứng
dụng rộng rãi làm bộ lưu điện, ví cách điện, đĩa CD, DVD.

Thiết bị máy móc:

(%)

Nhiệt độ

Nhiệt độ

Sấy khô

Bề dầy

gia công

khuôn

(0C/

sản phẩm

(0C)

(0C)

giờ)

(mm)

0.5

ABS


1  2.5

250  270

50  75

0.6  7

0.8

PC

1.2

0.8

280  320

80  100

1  9.5

SVTH: Lê Thiện Tín

Trang 21


Chương I: Một Số Loại Nhựa Và Máy Ép Nhựa

0.4  0.5

1.5  3

260  300

30  70

1  1.5

PA6

0.5

PA6-GR

1.14

0.5  2.2

240  260

70  120

1 2

PA6/6

0.5

PA6/6-GR


40  80

0.5

GPPS

1.05

HIPS
0.7

PVC(cứng)

2

PCV(mềm)

0.5

PMMA

1.38

0.5  0.7

0.5  6.3

0.4  3.2
0.7  6.3


Xem (Hình 1.3).

Hình 1.3
Việc giới thiệu khái quát một số loại vật liệu nhựa, máy ép nhựa trên đây giúp
cho ta phần nào biết về loại nguyên liệu, thiết bị sẽ tạo nên sản phẩm sắp tiến hành tạo
lập. Nhựa ABS và PP điều thích hợp cho sản phẩm này. Với phần đề tài này, sản phẩm
trên sẽ sử dụng vật liệu nhựa ABS với những tính năng, công dụng của chúng sẽ đáp
ứng được yêu cầu của sản phẩm.

Đặc điểm, thành phần cấu tạo nên bộ khuôn gồm những gì, công dụng của
chúng ra sao, sẽ được giới thiệu ngay trong chương tiếp theo.

SVTH: Lê Thiện Tín

Trang 23


Chương II: Kết Cấu Khuôn

CHƯƠNG II

KẾT CẤU KHUÔN
Kết cấu khuôn sẽ biến hóa theo sự phức tạp của sản phẩm, và tùy vào yêu cầu
của sản phẩm có độ chính xác hay độ bền, an toàn, thì sẽ biến hóa theo chiều hướng
khác về kết cấu. Ở đây sản phẩm chúng tôi xây dựng thì đòi hỏi yêu cầu kỹ thuật
không quá cao, chủ yếu tập trung vào độ bền từ vật liệu, nói cách khác sẽ phải đảm bảo
vật liệu tốt nhất.

Về kết cấu và các chi tiết khuôn sẽ được tìm hiểu ngay sau đây, trước tiên sẽ
phải tìm hiểu về vật liệu sử dụng trong ngành khuôn mẫu, cũng như là chế tạo bộ


Thành phần hóa học của Thép P20:

C

Mn

Cr

Mo

0,35

0,95  1,15

2 3

0,3  0,5

Có bề dầy nằm trong khoảng 25 (mm)  t  510 (mm)
Giá thành 10.000.000 (VND/tấn)
2.2. Các chi tiết của khuôn:

Tùy vào từng sản phẩm nhựa cần sản xuất ta có nhiều loại khuôn, nhưng nhìn
chung thì tất cả các khuôn cũng gồm các chi tiết và kết cấu cơ bản. Một số sản phẩm
nhựa khá phức tạp thì đòi hỏi phải có thêm một vài kết cấu phụ trợ như lõi mặt bên, ty
rút đuôi keo (nhựa). Tất cả các khuôn đều có kết cấu tương tự gồm: hai phần khuôn
chày và cối, hệ thống lói sản phẩm, và cuống phun nhựa (hay còn gọi là đường bơm
keo).
Tấm lót khuôn

Hình 2.30

Hình 2.5
Khuôn cối (phần lồi)

SVTH: Lê Thiện Tín

Hình 2.31

Hình 2.6
Khuôn chày (phần lõm)

Trang 26