Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế máy ép nhựa 250 tấn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA CƠ KHÍ BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY ====o0o==== LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ MÁY ÉP NHỰA 250 TẤN Giáo viên hướng dẫn : Th.S Nguyễn Văn Thạnh Sinh viên thực hiện : Nguyễn Tuấn Huy Lớp : CK08TKM MSSV : 20800798 TPHCM, tháng 12 – 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP Khoa : CƠ KHÍ Bộ môn: THIẾT KẾ MÁY Họ và tên : NGUYỄN TUẤN HUY MSSV : 20800798 Ngành : KĨ THUẬT CHẾ TẠO Lớp : CK08TKM 1. Đầu đề luận án: THIẾT KẾ MÁY ÉP NHỰA 250 TẤN 2. Các số liệu ban đầu : - Thể tích phun : 500 cm 3 - Lực kẹp khuôn: 250 Tấn 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Tổng quan về máy ép nhựa - Phân tích và chọn phương án thiết kế cho máy. - Tính toán – thiết kế các bộ phận truyền động và hệ thống thủy lực trong máy. - Vận hành và bảo dưỡng hệ thống máy ép. 4. Các bản vẽ: - Bản vẽ kết cấu chung của máy ép nhựa. - Bản vẽ các phương án cụm kẹp khuôn. - Bản vẽ sơ đồ nguyên lý máy ép. - Bản vẽ sơ đồ mạch thủy lực trong máy. - Bản vẽ sơ đồ điện điển hình điều khiển máy. 5. Cán bộ hướng dẫn : TH.S NGUYỄN VĂN THẠNH 6. Ngày giao nhiệm vụ luận án : /09/2012 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 19/12/2012 Ngày … tháng …. năm 2012 Chủ nhiệm bộ môn Người hướng dẫn chính ( Ký và ghi rõ họ tên ) ( Ký và ghi rõ họ tên ) PGS. TS. PHẠM HUY HOÀNG TH.S NGUYỄN VĂN THẠNH Kết quả đánh giá luận án tốt nghiệp. - Điểm hướng dẫn luận án : ……………. - Điểm duyệt : ……………. - Điểm bảo vệ hội đồng : ……………. Ngày …. tháng …. năm 2012 Chủ tịch hội đồng Sinh viên thực hiện (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) NGUYỄN TUẤN HUY NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Tp. Hcm, ngày …. tháng …. năm 2012 Giáo viên hướng dẫn TH.S NGUYỄN VĂN THẠNH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… . Tp. Hcm, ngày …. tháng …. năm 2012 Giáo viên duyệt Page | 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước, các ngành công nghiệp kỹ thuật đóng vai trò hết sức quan trọng, trong đó ngành công nghiệp vật liệu chất dẻo là một trong những ngành giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam, nhu cầu các sản phẩm chất dẻo trong kỹ thuật cũng như trong dân dụng ngày càng tăng. Dựa trên cơ sở khoa học kỹ thuật công nghệ, thành tựu và sự phát triển mạnh mẽ của ngành vật liệu Polymer, các nhà sản xuất chất dẻo đã đưa ra thị trường một số lượng lớn chất dẻo phong phú về chủng loại, có nhiều tính chất và ứng dụng khác nhau và có những ưu nhược điểm nhất định. Tính chất chung của chất dẻo là nhẹ, bền, đẹp, dễ gia công, tạo được nhiều mẫu mã đa dạng hơn, giá thành rẻ hơn các vật khác có cùng công dụng cho nên nó có tính chất thay thế một số vật liệu truyền thống như gỗ, thép. Do sự xuất hiện một số lượng lớn chất dẻo nên hàng loạt sản phẩm có nguồn gốc chất dẻo được sản xuất và vật liệu chất dẻo rất đa dạng và phong phú. Giá trị sử dụng của loại sản phẩm này đã xâm nhập vào mọi lĩnh vực của nền kinh tế và trong dân dụng. Nhu cầu và chất lượng của sản phẩm cũng như ứng dụng của nó ngày càng tăng. Hiện nay, vấn đề chất lượng và đưa ra ứng dụng của loại vật liệu này một cách rộng rãi trong toàn nền công nghiệp và dân dụng là vấn đề quan trọng và cần thiết. Chất lượng và giá thành chính là yếu tố quyết định đến khả năng cạnh tranh của các doanh nghiệp sản xuất và gia công. Việc xác định nhu cầu thị trường cần phải tìm hiểu trước. Để có sự phong phú và đa dạng, chất lượng cao của sản phẩm trên thị trường cần phải có hàng loạt các phương pháp công nghệ, máy móc, thiết bị, dây truyền, Gia công chất dẻo ngày càng hoàn thiện và cải tiến với sự ứng dụng của khoa học hiện đại như điện tử, tin học Để nâng cao sản xuất, chất lượng và giảm giá thành sản phẩm là những yếu tố kỹ thuật phải gắn liền với yếu tố kinh tế. Ở nước ta, ngành công nghiệp sản xuất và gia công vật liệu chất dẻo bắt đầu phát triển. Dần đưa ra thị trường nhiều sản phẩm phong phú và đa dạng, chất lượng và độ phức tạp của sản phẩm ngày càng hoàn thiện hơn. máy móc và thiết bị hiện nay ngày càng được cải tiến. Trong tương lai ngành công nghiệp chất dẻo có xu hướng ngày càng phát triển. Nếu có chiến lược phát triển lâu dài thì ngành công nghiệp chất dẻo của nước ta sẽ có rất nhiều triển vọng. Để thực hiện được những yêu cầu phát triển đó thì công nghệ tính toán thiết kế và chế tạo ra các loại máy ép phun nhựa đang là một nhu cầu cấp thiết cần phải được giải quyết, đào tạo và chuyển giao mà không ai khác đó chính là những nhiệm vụ của các kỹ sư Công Nghệ Chế Tạo Máy phải đảm nhiệm. Để góp phần nhỏ bé của mình vào công cuộc phát triển của ngành công nghiệp chất dẻo của Việt Nam. Sau một thời gian tìm hiểu và dưới sự hướng dẫn tận tình của Page | 2 Thầy Nguyễn Văn Thạnh. Em đã chọn đề tài “Thiết kế máy ép nhựa 250 tấn" làm đề tài cho luận án tốt nghiệp. Do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thiết kế và tính toán em không tránh khỏi những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế nên em rất mong có sự hướng dẫn chỉ bảo của các thầy để em có thể củng cố và hoàn thiện kiến thức của mình khi bước vào thực tế sản xuất trong tương lai. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Nguyễn Văn Thạnh đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt em trong suốt quá trình thực hiện luận án tốt nghiệp này. Nhân đây, em cũng xin chân thành cám ơn các thầy, các cô trong khoa Cơ Khí cùng toàn thể các thầy các cô trong trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh trong suốt thời gian qua đã dạy dỗ em thành người có tri thức để có thể cống hiến và phục vụ xã hội trong tương lai. TPHCM, Ngày 19 Tháng 12 Năm 2012 Sinh viên thực hiện Nguyễn Tuấn Huy Page | 3 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 1 MỤC LỤC 3 Chương 1. TỔNG QUAN MÁY ÉP NHỰA 5 1.1. Thực trạng và xu hướng sử dụng máy ép phun hiện nay: 5 1.2. Giới thiệu công nghệ ép phun: 7 1.2.1. Công nghệ ép phun: 7 1.2.2. Nhu cầu thực tế và hiệu quả kinh tế của công nghệ ép phun: 7 1.2.3. Khả năng công nghệ: 7 1.2.4. Phân loại máy ép phun: 8 1.3. Các bộ phận cơ bản của máy: 8 1.3.1. Hệ thống hỗ trợ ép phun: 8 1.3.2. Hệ thống phun: 9 1.3.3. Hệ thống kẹp: 13 1.3.4. Hệ thống khuôn: 15 1.3.5. Hệ thống điều khiển: 16 Chương 2. PHÂN TÍCH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 18 2.1. Khả năng ứng dụng máy ép phun tại các công ty ở Việt Nam: 18 2.2. Chọn động cơ điện và bơm thủy lực cho hệ thống máy ép: 18 2.2.1. Chọn động cơ điện: 18 2.2.2. Chọn bơm thủy lực: 19 2.3. Chọn động cơ tạo chuyển động quay cho trục vis: 21 2.4. Phân tích ưu nhược điểm các phương án thiết kế: 21 2.4.1. Phương án 1: 21 2.4.2. Phương án 2: 23 2.4.3. Phương án 3: 24 2.4.4. Phương án 4: 26 2.5. Chọn phương án thiết kế và nguyên lí hoạt động của phương án: 27 Page | 4 Chương 3. TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ MÁY ÉP NHỰA 250 TẤN 30 3.1. Các thông số cơ bản của máy: 30 3.2. Tính toán hệ thống phun: 32 3.2.1. Tính toán chọn bơm và động cơ điện cho máy: 32 3.2.2. Tính toán chon động cơ dầu làm quay trục vis: 39 3.2.3. Tính toán cho bộ phận cấp nhiệt: 42 3.2.4. Tính toán xylanh đẩy đài phun và bề dày xylanh bơm nhựa: 45 3.3. Tính toán hệ thống kẹp: 47 3.3.1. Hệ thống cơ học cụm kẹp: 47 3.3.2. Hệ thống thủy lực cụm kẹp: 58 3.4. Các bộ phận phụ trong máy ép nhựa: 60 3.4.1. Bộ phận tiếp liệu: 60 3.4.2. Bộ phận điều chỉnh độ dày khuôn: 61 3.4.3. Cánh tay robot lấy sản phẩm: 62 3.4.4. Thanh dẫn trượt: 63 3.5. Kiểm nghiệm độ bền uốn cho các tấm kềm: 63 Chương 4. VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG 67 4.1. Hướng dẫn sử dụng bảng điều khiển vận hành máy ép phun: 67 4.2. Yêu cầu trong việc vận hành hệ thống: 69 4.2.1. Yêu cầu về lắp ráp: 69 4.2.2. Qui trình khởi động ban đầu: 71 4.3. Bảo dưỡng hệ thống: 72 PHỤ LỤC 75 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 [...]... 3.TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ MÁY ÉP NHỰA 250 TẤN 3.1 Các thông số cơ bản của máy: Thể tích phun: Đây là thông số quan trọng nhất của máy, nó quyết định kích thước của máy và các đặc tính công nghệ của máy Thể tích phun của máy càng lớn thì năng lượng tiêu tốn càng lớn và kích thước của máy càng lớn Thông số này coi là thông số dữ liệu Hiện tồn tại các máy ép phun có thể tích đúc từ 2 30.000cm3 Máy ép phun... loại máy ép phun theo quá trình phát triển: - Máy ép phun piston - Máy ép phun có trục dẻo hóa sơ bộ - Máy ép phun trục vis 1.3 Các bộ phận cơ bản của máy: Máy ép phun gồm các bộ phận cơ bản sau đây : Hệ thống hỗ trợ phun ép phun Hệ thống phun Hệ thống kẹp Hệ thống khuôn Hệ thống điều khiển 1.3.1 Hệ thống hỗ trợ ép phun: Là hệ thống giúp vận hành ép phun, hệ thống này bao gồm: - Thân máy (Frame)... phối, lắp đặt, thiết kế, tư vấn hệ thống thủy lực khí nén hàng đầu tại Việt Nam Dưới đây là một số loại máy ép phun đang được sử dụng phục vụ cho ngành nhựa tại Việt Nam Hình 1.1: Máy ép phun JSW - Nhật Page | 5 Hình 1.2: Máy ép phun Krauss Maffei - Đức Hình 1.3: Máy ép phun CLF - Đài Loan Page | 6 1.2 Giới thiệu công nghệ ép phun: 1.2.1 Công nghệ ép phun: Một cách đơn giản nhất, công nghệ ép phun là quá... động cơ sở của máy cần thiết kế 2.4 Phân tích ưu nhược điểm các phương án thiết kế: Các phương án thiết kế được đưa ra đều dựa trên những chỉ tiêu sau: Giá thành, kích thước của máy ép, độ tin cậy của hệ thống, khả năng bảo trì, hệ số an toàn, chỉ số khả năng sẳn sàng… 2.4.1 Phương án 1: Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý phương án 1 Page | 21 Hình 2.5: Phương án thiết kế 1 Đây là phương án thiết kế với 2 bơm...Chương 1.TỔNG QUAN MÁY ÉP NHỰA 1.1 Thực trạng và xu hướng sử dụng máy ép phun hiện nay: Trên thế giới hiện nay có nhiều công ty chế tạo máy ép phun phục vụ cho ngành công nghiệp ép các sản phẩm về nhựa như các đồ gia dụng, các loại chai lọ mỹ phẩm, chai lọ y tế, chai lọ thực phẩm…Tuy nhiên tính đa dạng trong khâu thiết kế các máy này chưa có, vì lý do nhu cầu sử dụng các... dầu cho hệ thống máy Với phương án thiết kế này thì bộ phận phun và kẹp hoạt động được do 2 bơm khác nhau Hiện nay, phương án thiết kế này rất ít sử dụng và chế tạo trong hầu hết các loại máy ép trên toàn thế giới Ưu điểm: - Có thể ép được sản phẩm lớn với lực kìm lớn - Hiệu suất tốt - Di chuyển cơ cấu kìm nhanh - Tự hãm để giảm va đập Nhược điểm: - Cồng kềnh, tốn phí chế tạo - Thiết lập hệ thống... đồ nguyên lý phương án 3 Page | 24 Hình 2.9: Phương án thiết kế 3 Với phương án này thì hoạt động cơ học của máy không khác gì máy ép ở phương án 2 nhưng khác một điểm cơ bản là cơ cấu kẹp khuôn ở phương án này là cơ cấu xylanh – piston trực tiếp vào tấm động ( Moving platen ) Hiện nay máy ép loại này, Krauss Maffei – Germany cung cấp chế tạo máy ép thủy lực loại này trên toàn thế giới Ưu điểm: - Hiệu... công ty nhựa đang dần phát triển là do các vật dụng trong nhà nói riêng và các dụng cụ sử dụng cho công nghiệp nói chung đều nhựa hóa bởi vì sản phẩm nhựa tạo ra có tính năng bền, rẽ, và nhẹ nên dễ sử dụng Nên máy ép phun sẽ là lựa chọn hàng đầu của các công ty để sản xuất các sản phẩm bằng nhựa 2.2 Chọn động cơ điện và bơm thủy lực cho hệ thống máy ép: 2.2.1 Chọn động cơ điện: Động cơ điện là thiết. .. các công nghệ sản xuất nhựa khác) + Khả năng tự động hóa và chi tiết có tính lặp lại cao + Sản phẩm sau khi ép phun có màu sắc rất phong phú và độ nhẵn bóng bề mặt cao nên không cần gia công lại + Phù hợp cho sản xuất hàng khối và đơn chiếc (trong trường hợp đặc biệt) Page | 7 1.2.4 Phân loại máy ép phun: a Phân loại máy ép phun theo kết cấu: - Theo lực đóng khuôn: 50 ÷ 10000 tấn - Theo khả năng một... thống máy thông qua bảng điều khiển trên màn hình Page | 23 Hầu hết máy ép phun hiện nay được chế tạo theo phương án này như máy CHUAN LIH FA của Đài Loan và máy JWS của Nhật… Thiết bị phun trục vis hoạt động với vis quay để hoá dẻo nhựa và khuấy trộn nhựa cho đều nhờ 1 động cơ dầu, chuyển động tịnh tiến nhờ xylanh – piston để phun nhựa nóng chảy vào khuôn Ưu điểm: - Khả năng khuấy trộn tốt do trục . b. Phân loại máy ép phun theo quá trình phát triển: - Máy ép phun piston. - Máy ép phun có trục dẻo hóa sơ bộ. - Máy ép phun trục vis 1.3. Các bộ phận cơ bản của máy: Máy ép phun gồm các. Khoa : CƠ KHÍ Bộ môn: THIẾT KẾ MÁY Họ và tên : NGUYỄN TUẤN HUY MSSV : 20800798 Ngành : KĨ THUẬT CHẾ TẠO Lớp : CK08TKM 1. Đầu đề luận án: THIẾT KẾ MÁY ÉP NHỰA 250 TẤN 2. Các số liệu ban. - Lực kẹp khuôn: 250 Tấn 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Tổng quan về máy ép nhựa - Phân tích và chọn phương án thiết kế cho máy. - Tính toán – thiết kế các bộ phận truyền