BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ BẢN VẼ MÁY GIẢI NHIỆT KHUÔN NHỰA GVHD: ThS NGUYỄN VINH DỰ SVTH: TRẦN NGỌC THẮNG MSSV: 11144168 SVTH: THÁI BẢO LỘC MSSV: 11144221 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀ O TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: BẢN VẼ MÁY GIẢI NHIỆT KHUÔN NHỰA SVTH: TRẦN NGỌC THẮNG THÁI BẢO LỘC MSSV : 11144168 MSSV : 11144221 Khoá : 2011 - 2015 Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ GVHD: ThS NGUYỄN VINH DỰ Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2016 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc *** -TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2016 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: MSSV SĐT Email Trần Ngọc Thắng 11144168 01655647846 ngocthang.hcmute@gmail.com Thái Bảo Lộc 11144221 01693131011 thaibaoloc.ute.hcmc@gmail.com Lớp: 11144CL1 Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí Khóa: 2011 – 2015 Hệ: Đại học Chính quy Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa Các số liệu ban đầu: - Hệ thống điều khiển gia nhiệt cho khuôn phun ép - Hệ thống điều khiển giải nhiệt cho khuôn phun ép - Các thông số hệ thống gia - giải nhiệt cho khuôn nguồn nước - Nhiệt độ khuôn cần thiết loại nhựa - Công thức tính công suất nhiệt lượng Nội dung chính của đồ án: - Tổng quan khuôn ép phun hệ thống gia - giải nhiệt cho khuôn - Lựa chọn phương án gia nhiệt - Tính toán, lựa chọn thiết bị điện phù hợp - Thiết kế kết cấu hệ thống - Thiết kế mạch điện điều khiển mô hình - Gia công, chế tạo mô hình hoàn chỉnh i Các sản phẩm: Thiết kế chế tạo thiết bị gia - giải nhiệt cho khuôn phun ép nguồn nước với yêu cầu:  Nhiệt độ khuôn có nhiệt độ từ 30oC đến 90oC  Tạo nguồn nước có nhiệt độ từ 30oC đến 90oC  Áp suất nước đủ mạnh để giải nhiệt cho các kênh thông thường  Có khả điều khiển dòng chảy/ngưng theo tín hiệu cảm biến, timer tay  An toàn trình vận hành Ngày giao nhiệm vụ: Ngày nộp nhiệm vụ: TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) ii LỜI CAM KẾT Tên đề tài: “Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa.” - GVHD: ThS Nguyễn Vinh Dự Nhóm sinh viên: HỌ VÀ TÊN MSSV SĐT EMAIL Trần Ngọc Thắng 11144168 01655647846 ngocthang.hcmute@gmail.com Thái Bảo Lộc - 11144221 01693131011 thaibaoloc.ute.hcmc@gmail.com Lớp: 11144CL1 Ngày nộp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN): Lời cam kết: “Chúng xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình chính chúng nghiên cứu và thực hiện Chúng không chép từ bất kỳ bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc Nếu có bất kỳ vi phạm nào, chúng xin chịu hoàn toàn trách nhiệm” TP.Hồ Chí Minh, ngày tháng Ký tên năm 2016 iii CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí Hệ: Đại học Chính quy GVHD: ThS Nguyễn Vinh Dự Nhóm sinh viên: HỌ VÀ TÊN MSSV SĐT EMAIL Trần Ngọc Thắng 11144168 01655647846 ngocthang.hcmute@gmail.com Thái Bảo Lộc 11144221 01693131011 Thaibaoloc.ute.hcmc@gmail.com PHẦN NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không: Đánh giá loại: Điểm: ( Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2016 Giáo viên hướng dẫn (Ký, ghi rõ họ tên) iv CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ******** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa Ngành đào tạo: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí Hệ: Đại học Chính quy GVPB: TS Phạm Sơn Minh Nhóm sinh viên: HỌ VÀ TÊN MSSV SĐT EMAIL Trần Ngọc Thắng 11144168 01655647846 ngocthang.hcmute@gmail.com Thái Bảo Lộc 11144221 01693131011 Thaibaoloc.ute.hcmc@gmail.com PHẦN NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không: Đánh giá loại: Điểm: ( Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng năm 2016 Giáo viên phản biện (Ký, ghi rõ họ tên) v LỜI CẢM ƠN Để thực hiện Đồ án “Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa.” Trong đề tài tốt nghiệp lần này, nhóm sinh viên chúng em đã trải qua quá trình tìm tòi, nghiên cứu thời gian tương đối ngắn nên đòi hỏi nỗ lực và tâm lớn nhóm, đó có hỗ trợ và giúp đỡ lớn từ nhiều phía Trước tiên, chúng em xin gởi lời cảm ơn đến Thầy ThS Trần Văn Trọn ThS Nguyễn Vinh Dự người đã dành thời gian để hướng dẫn nhóm thực hiện đề tài Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy TS Phạm Sơn Minh, ThS Trần Văn Trọn ThS Nguyễn Vinh Dự người đã sát cánh, động viên và bảo ban nhóm suốt quá trình thực hiện đề tài Và để có kết hôm nay, chúng xin cảm ơn bố mẹ, anh chị em cùng người thân gia đình, người bên cạnh, động viên, hỗ trợ và gởi gắm nhiều hy vọng cũng tình thương yêu cho chúng Chúng xin đem kết hôm thân tặng cho gia đình Cuối cùng, chúng em xin gởi lời tri ân đến quý thầy cô trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo chúng em, để chúng em có ngày hôm Mỗi bài học các thầy cô là thêm chút chúng em trưởng thành Chúng em xin chân thành cảm ơn ! Nhóm sinh viên thực hiện vi TÓM TẮT ĐỒ ÁN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHO MÁY GIẢI NHIỆT KHUÔN NHỰA Đề tài tốt nghiệp “Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa” bắt đầu nghiên cứu và thực hiện từ 7/2015 đến 12/2015 với mục tiêu tạo hệ thống gia - giải nhiệt cho khuôn ép nhựa với khả làm tăng nhiệt độ khuôn,duy trì ổn định nhiệt độ khuôn cung cấp vào khuôn cách linh hoạt nguồn nước làm mát và trì ổn định suốt quá trình ép Với hệ thống này, việc điều khiển nhiệt độ khuôn trình ép dễ dàng và phù hợp với yêu cầu sản phẩm nhựa Tiếp nối hoàn thiện thêm đề tài “Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển nhiệt độ cung cấp cho khuôn ép nhựa” đã nhóm thực hiện ở học kỳ trước Điểm khác biệt đề tài lần sử dụng phương pháp làm mát không liên tục cho khuôn (Pluse Cooling) Ngoài chức chính là cung cấp nguồn nước giải nhiệt khoảng từ 30oC – 90oC cho khuôn ép Hệ thống lần cung cấp khả điều khiển nguồn nước vào khuôn cách linh hoạt với ba chức bơm nước (điều khiển bơm tín hiệu sensor, tín hiệu timer và điều khiển tay) có thêm chức gia nhiệt cho khuôn tuỳ vào trình ép, ngoài nhóm đã thay thử nghiệm phương án gia nhiệt mới (phương án gia nhiệt trong) so với đồ án kỳ trước (gia nhiệt ngoài) Do làm việc với nước và các thiết bị có công suất lớn nên đòi hỏi việc lựa chọn các linh kiện, thiết bị phải phù hợp nhằm đạt kết mà đảm bảo giá thành hợp lí, thuận tiện việc sửa chữa và thay Sau thời gian nghiên cứu, gia công và thử nghiệm, hệ thống đã đưa vào chạy thử nghiệm và đạt kết khá khả quan Thời gian nhiệt độ nước khuôn tăng, giảm phù hợp với yêu cầu, nhiệt độ giữ ổn định thời gian dài, các thiết bị hoạt động ổn định, không xảy cố Tuy nhiên, kinh phí eo hẹp nên hệ thống gặp số vấn đề hiệu suất gia nhiệt và độ nhạy thiết bị điện tử vii MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CAM KẾT PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT ĐỒ ÁN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU, CÔNG THỨC DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.6.1 Cơ sở phương pháp luận 1.6.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 1.7 Kết cấu đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan khuôn ép phun 2.1.1 Giới thiệu công nghệ ép phun 2.1.2 Khái niệm khuôn ép phun 2.1.3 Cấu tạo khái quát khuôn ép phun 2.1.4 Phân loại khuôn ép phun 2.2 Hệ thống giải nhiệt cho khuôn 2.2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ khuôn đến trình ép phun 2.2.2 Vai trò hệ thống giải nhiệt cho khuôn[2] 2.2.3 Các chất làm nguội 2.2.4 Thiết kế hệ thống kênh làm nguội 2.2.5 Tính toán lưu lượng nước làm nguội 2.3 Phương pháp giải nhiệt nguồn nước không liên tục (Pulse cooling)[7] 2.3.1 Khái niệm i iii iv v vi vii viii x xi 1 1 2 2 3 3 5 12 12 13 15 17 24 25 25 viii 2.3.2 Nguyên lý giải nhiệt 2.3.3 Ưu và nhược điểm CHƯƠNG LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN VÀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN 3.1 Lựa chọn thiết bị điện 3.1.1 Heater 3.1.2 Máy bơm 3.1.3 Relay 3.1.4 Sensor nhiệt 3.1.5 Bộ điều khiển nhiệt độ SW-C4 3.1.6 Contactor (CP) 3.1.7 Van điện 3.2 Thiết kế mạch điện 3.2.1 Giải thuật 3.2.2 Thiết kế mạch điện CHƯƠNG THIẾT KẾ VÀ GIA CÔNG KHUNG ĐỠ CHO HỆ THỐNG 4.1 Các phương án thiết kế khung 4.1.1 Phương án 01 4.1.2 Phương án 02 4.1.3 Phương án 03 4.1.4 Kết cấu chi tiết 4.2 Hoàn chỉnh hệ thống 4.2.1 Lắp ráp bình gia nhiệt, bơm vào khung chính 4.2.2 Gia công thùng Panel 4.2.3 Hoàn chỉnh mô hình CHƯƠNG HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 5.1 Hướng dẫn sử dụng 5.1.1 Một số kết cấu máy 5.2 Chạy thử 5.2.1 Gia nhiệt 5.2.2 Giải nhiệt 5.3 Kết thực nghiệm 5.3.1 Hỗ trợ nhóm: CHƯƠNG KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận 6.2 Hướng phát triển 6.3 Kiến nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 26 27 27 27 27 28 29 29 30 31 33 33 39 42 42 42 43 44 45 59 59 60 62 63 63 64 66 66 67 67 67 70 70 70 70 71 ix DANH MỤC BẢNG BIỂU, CÔNG THỨC Công thức 2.1[2] Bảng 2.1 Xác định dòng chảy rối theo Reynold Công thức 2.2[2] Bảng 2.2 Kích thước kênh làm nguội[2] Công thức 2.3[2] Công thức 2.4[2] Bảng 2.3 Xác định lưu lượng nước theo kinh nghiệm[2] 14 20 20 20 24 24 25 x DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ Hình 2.1 Một số sản phẩm công nghệ ép phun Hình 2.2 Các hệ thống khuôn Hình 2.3 Kết cấu khuôn Hình 2.4 Kết cấu khuôn Hình 2.5 Kết cấu khuôn nhiều tầng Hình 2.6 Thời gian làm nguội so với chu kỳ ép Hình 2.7 Làm nguội không khí Hình 2.8 Làm nguội nước Hình 2.9 Làm nguội hỗn hợp Ethylene Glycol và nước Hình 2.10 Các phận hệ thống làm nguội Hình 2.11 Hệ thống làm nguội khuôn Hình 2.12 Bố trí kênh dẫn làm nguội sản phẩm Hình 2.13 Chia kênh làm nguội thành nhiều vòng Hình 2.14 Bố So sánh hai dòng chảy Hình 2.15 trí kênh làm nguội Hình 2.16 Làm nguội lòng khuôn Hình 2.17 Làm nguội lõi khuôn Hình 2.18 Làm nguội kết hợp Hình 2.19 Làm nguội khí Hình 2.20 Bố trí theo kênh riêng biệt Hình 2.21 Bố trí theo dạng vòng cấp Hình 2.22 Bố trí theo dạng vòng nhiều cấp Hình 3.1 Heater nước Hình 3.2 Bơm chịu nhiệt Hình 3.3 Kết nối hệ thống nước bình gia nhiệt với máy bơm Hình 3.4 Relay Hình 3.5 Sensor nhiệt Hình 3.6 Bộ điều khiển nhiệt độ Hình 3.7 Chi tiết điều khiển nhiệt độ Hình 3.8 Contactor (CP) Hình 3.9 Van điện Hình 3.10 Heater khuôn Hình 3.11 Timer thời gian Sơ đồ 3.1 Giải thuật gia nhiệt Sơ đồ 3.2 Giải thuật giải nhiệt 10 11 14 15 16 16 17 18 18 19 19 21 21 21 22 22 23 23 24 27 28 28 29 29 30 30 31 31 32 33 34 35 xi Sơ đồ 3.3 Giải thuật điều khiển Sơ đồ 3.4 Sơ đồ các thiết bị mạch Hình 3.10 Mạch điện điều khiển Hình 4.1 Phương án 01 Hình 4.2 Phương án 02 Hình 4.3 Phương án 03 Hình 4.4 Khung đỡ hệ thống Hình 4.5 Bản vẽ khung đỡ hệ thống Hình 4.6 Bình gia nhiệt Hình 4.7 Bản vẽ bình gia nhiệt Hình 4.8 Mặt bích bình gia nhiệt Hình 4.9 ron silicon chịu nhiệt Hình 4.10 Bản vẽ mặt bích bình gia nhiệt Hình 4.11 Giá đỡ bình gia nhiệt trước Hình 4.12 Bản vẽ giá đỡ trước bình gia nhiệt Hình 4.13 Giá đỡ sau bình gia nhiệt trước Hình 4.14 Bản vẽ giá đỡ sau bình gia nhiệt Hình 4.15 Hình ảnh bình gia nhiệt hoàn chỉnh Hình 4.16 Bản vẽ võ máy sau Hình 4.17 Bản vẽ võ máy trước Hình 4.18 Bản vẽ võ máy Hình 4.19 Hình ảnh võ máy hoàn chỉnh Hình 4.20 Lắp bình gia nhiệt, bơm lên khung chính Hình 4.21 Hệ thống điều khiển Hình 4.22 Bên thùng Panel Hình 4.23 Mô hình hoàn chỉnh Hình 5.1 Vị trí ống bơm nước thùng Hình 5.2 Vị trí ống bơm nước vào bồn chứa Hình 5.3 Vị trí thiết bị phụ trợ cho bồn nước Hình 5.4 Gia nhiệt thử Hình 5.5 Giải nhiệt thử Hình 5.6 Khuôn âm thép C45 Hình 5.7 Biểu đồ gia nhiệt lòng khuôn thép C45 Hình 5.8 Sản phẩm thí nghiệm 36 38 39 42 43 44 45 46 47 48 49 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 61 62 64 65 65 66 67 68 68 69 xii CHƯƠNG TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Ngành ép nhựa là ngành phát triển nhanh và mạnh không chỉ riêng ở Việt Nam mà còn giới Với sản phẩm đa dạng mẫu mã và kiểu dáng, đặc biệt là có thể dễ dàng tái chế, đồ nhựa đã vào rộng rãi đời sống người dân Trong sản xuất các sản phẩm nhựa, khâu tính toán, điều chỉnh các thông số cho máy ép là vô cùng quan trọng Một chu kỳ ép phụ thuộc vào nhiều yếu tố thông số khác Trong đó thời gian làm nguội chiếm khoảng 60% thời gian chu kỳ ép, đó là thông số quan trọng trình sản xuất hàng loạt với số lượng lớn Hiện có nhiều loại nhựa với nhiệt độ nóng chảy khác sử dụng Vì nguồn nước làm mát cung cấp cho khuôn cũng phải có nhiệt độ, thời gian cung cấp thích hợp tùy vào loại nhựa sử dụng Yêu cầu cần thiết phải có hệ thống hoàn chỉnh đáp ứng linh hoạt nhiệt độ nước làm mát cho loại nhựa, trì ổn đình suốt trình ép phải thuận tiện việc sử dụng Với các vấn đề đặt trên, cũng tin tưởng và giúp đỡ các giảng viên Bộ môn Công nghệ Tự động, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh, nhóm chúng em đã thực hiện nghiên cứu và chế tạo “Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa” nhằm giúp cho quá trình nghiên cứu và sản xuất thuận lợi và dễ dàng 1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa nước không liên tục cho khuôn ép nhựa hỗ trợ tích cực cho việc thử nghiệm, đánh giá quá trình ép nhựa chính xác Với khả gia nhiệt khuôn kết hợp với tăng, giảm nhiệt độ nước gần tự động, việc giải nhiệt cho khuôn trở nên dễ dàng Nhờ đó, việc nghiên cứu, phân tích để xác định các lỗi ảnh hưởng nhiệt độ khuôn và tìm điều kiện tối ưu cho quá trình ép thuận lợi, hiệu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Xây dựng sở lý thuyết cho đề tài - Tính toán và sử dụng các thiết bị đáp ứng yêu cầu làm việc thực tế - Thiết kế, chế tạo mô hình khí phù hợp - Thiết kế, lắp ráp mạch điều khiển cho hệ thống - Chạy thử nghiệm và chỉnh sửa để hoàn thiện 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu, tính toán và thử nghiệm quá trình gia nhiệt khuôn trình nung nước để đưa vào hệ thống khuôn theo mức nhiệt độ với thời gian tối ưu Lựa chọn thiết bị điện phù hợp với hệ thống gia nhiệt Tìm phương án cung cấp nước vào khuôn phục vụ tối đa cho người sử dụng 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Để nghiên cứu đầy đủ các trường hợp nhiệt độ khuôn ép nhựa, cần phải điều chỉnh nhiệt độ nước vào khuôn ở nhiều cấp khác Ngoài ra, quá trình sản xuất thực tế đòi hỏi tính liên tục, chính xác và bền bỉ thiết bị Do đề tài nghiên cứu còn hạn chế thời gian cũng kinh phí, đó cũng có hạn chế định tính hiệu cũng khả làm việc hệ thống Với nỗ lực hết mình phạm vi khả nhóm, quá trình nghiên cứu, thiết kế và chế tạo đạt mặt sau: - Giới hạn nhiệt độ gia nhiệt nước tối đa từ 30 – 90oC - Giới hạn nhiệt độ gia nhiệt khuôn khoảng từ 30 – 90oC - Sử dụng nước ở nhiệt độ thường - Kết cấu khí, mạch điện đạt yêu cầu 1.5 Các nghiên cứu liên quan đến đề tài Đề tài “Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa.” thực hiện nghiên cứu đối tượng chính là quá trình nung nóng nước đến nhiệt độ yêu cầu, trì nhiệt độ nước ổn định và khả cung cấp nước linh hoạt vào khuôn Từ lâu, giới đã sử dụng nhiệt độ điện trở để đun nước, làm nóng các thiết bị cần thiết Việc sử dụng các cảm biến để đo và điều khiển nhiệt độ cũng trở nên đơn giản Các thiết bị gia dụng có sử dụng hệ thống nung khá phổ biến hiện nồi cơm điện, bàn là, ấm đun nước, máy nước nóng v.v Như vậy, có thể thấy rằng, ứng dụng quá trình nung nóng sử dụng điện trở (heater) vô cùng rộng rãi Tuy nhiên, việc ứng dụng các quá trình nung nước để gia nhiệt cho hệ thống khuôn ép nhựa thì hiện còn khá tài liệu viết đề tài này Một số ít tài liệu nghiên cứu sát và cụ thể với đề tài là luận văn tốt nghiệp “Thiết kế chế tạo hệ thống điều khiển nhiệt độ cho khuôn nguồn nước không liên tục (Pulse Cooling)” nhóm tác giả Bùi Tiến Đạt, Lê Thái Sơn, Lê Diên Quốc Toàn Cuốn tài liệu là nguồn tham khảo vô cùng quý giá mà nhóm chúng có Từ tồn tại ưu - khuyết điểm đề tài, nhóm chúng có rút kết kinh nghiệm để thực hiện đề tài lần này tốt 1.6 Phương pháp nghiên cứu 1.6.1 Cơ sở phương pháp luận Để thực hiện tốt việc nghiên cứu và chế tạo thành công hệ thống, cần phải dựa kiến thức mạch điện, khí, khuôn ép nhựa và các yếu tố thực tế môi trường Trong giới hạn cho phép đề tài, nhóm thực hiện nghiên cứu dựa ba phương pháp: - Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia 1.6.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể Ba phương pháp chính để thực hiện việc nghiên cứu và chế tạo hệ thống phối hợp linh hoạt và phù hợp với tình hình thực tế Với phương pháp nghiên cứu tài liệu, nhóm dựa kiến thức thiết bị điện, các nội dung liên quan đến đề tài các cataloge và sách tham khảo Phương pháp thực nghiệm: quá trình chế tạo, nhóm đã thử nghiệm các thiết bị thực tế, từ đó tính toán và thực hiện việc chế tạo trực tiếp sản phẩm Từ kết quá trình chạy thử giúp cho việc sửa chữa, nâng cấp hệ thống hoàn thiện Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: nhờ lời gợi ý và góp ý các giảng viên môn, cũng tư vấn và hỗ trợ nhiều bên đã giúp chúng em có phương án hợp lí để giải các vấn đề khúc mắc 1.7 Kết cấu đồ án tốt nghiệp Đồ án gồm có sáu chương với thứ tự chương và các nội dung sau: - Chương 1: Tổng quan đề tài nghiên cứu Chương này giới thiệu vấn đề cần nghiên cứu đề tài; phạm vi, giới hạn đề tài, cũng các công trình nghiên cứu trước đó - Chương 2: Cơ sở lý thuyết Chương này giới thiệu tổng quan công nghệ ép phun vấn đề liên quan đến hệ thống, trình làm mát khuôn ép nhựa và đưa các phương pháp giải nhiệt cho khuôn tối ưu - Chương 3: Lựa chọn thiết bị điện thiết kế mạch điện điều khiển Chương này trình bày việc lựa chọn thiết bị điện phù hợp sử dụng đề tài từ đó tính toán, thiết kế chế tạo mạch điện điều khiển cho hệ thống - Chương 4: Thiết kế gia công kết cấu hệ thống Chương này trình bày quá trình tính toán, thiết kế tiến hành chế tạo phần khí hệ thống - Chương 5: Chạy thử Chương này trình bày các kết thí nghiệm, chạy thử hệ thống điều kiện nhiệt độ khác - Chương 6: Kết luận- Kiến nghị Trình bày kết luận đề tài, các đề xuất để hoàn thiện đề tài CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan khuôn ép phun 2.1.1 Giới thiệu công nghệ ép phun Là trình nhựa nung nóng chảy và bơm vào lòng khuôn, sau điền đầy hoàn toàn lòng khuôn nguội lại, nhựa có hình dáng lòng khuôn, khuôn mở sản phẩm hệ thống đẩy đẩy ngoài, trình này, nhựa chỉ chịu các tác động vật lý mà không xảy phản ứng hóa học  Công nghệ ép phun đòi hỏi yếu tố: - Máy ép phun - Vật liệu nhựa - Khuôn  Khả công nghệ: - Tạo sản phẩm có hình dáng phức tạp tùy ý - Trên sản phẩm hình dáng mặt mặt khác (đây là mạnh so với công nghệ sản xuất sản phậm nhựa khác) - Khả tự động hóa chi tiết có tính lặp lại cao - Sản phẩm sau ép phun có màu sắc phong phú và độ nhẵn bóng bề mặt cao nên không cần gia công lại - Phù hợp cho sản xuất hàng khối và đơn (trong trường hợp đặc biệt) Khay nước đá Đồ choi lego Ly nhựa Hộp dựng xà phòng Hình 2.1 Một số sản phẩm công nghệ ép phun 2.1.2 Khái niệm khuôn ép phun Khuôn dụng cụ để tạo hình sản phẩm theo phương pháp định hình, khuôn thiết kế chế tạo để sử dụng cho số lượng chu trình nào đó có thể lần và cũng có thể nhiều lần Khuôn gia công sản phẩm nhựa cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, chia làm hai phần khuôn là: - Phần cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): gắn cố định máy ép nhựa - Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động): gắn di động máy ép nhựa - Phần tạo sản phẩm (khoảng trống cavity và core) điền đầy bởi nhựa dẻo mang hình dạng sản phẩm, sau đó nhựa dẻo đươc làm nguội đông đặc lại lấy khỏi khuôn hệ thống đẩy sản phẩm tay 2.1.3 Cấu tạo khái quát khuôn ép phun Hình 2.2 Các hệ thống khuôn  Chú thích: Vít lục giác: Liên kết khuôn tạo tính thẩm mỹ Vòng định vị: Định tâm bạc cuống phun vòi phun Bạc cuống phun: Dẫn nhựa từ máy ép vào kênh dẫn nhựa Khuôn cái: Tạo hình cho sản phẩm Bạc định vị: Đảm bảo vị trí tương quan khuôn đực khuôn Tấm kẹp trước: Giữ chặt phần cố định khuôn máy ép nhựa Vỏ khuôn cái và khuôn đưc: Thường làm vật liệu rẻ tiền với khuôn nên giúp giảm giá thành khuôn đảm bảo hiệu kinh tế khuôn Chốt hồi: hồi hệ thống vị trí ban đầu đóng khuôn Khuôn đực: tạo hình cho sản phẩm 10 Chốt định vị: giúp khuôn đực khuôn liên kết cách xác S K L 0 [...]... phần khuôn chính là: - Phần cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): được gắn trên tấm cố định của máy ép nhựa - Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động): được gắn trên tấm di động của máy ép nhựa - Phần tạo sản phẩm (khoảng trống giữa cavity và core) được điền đầy bởi nhựa dẻo và nó sẽ mang hình dạng của sản phẩm, sau đó nhựa dẻo đươc làm nguội đông đặc lại rồi lấy ra khỏi khuôn. .. kẹp trước: Giữ chặt phần cố định của khuôn và máy ép nhựa Vỏ khuôn cái và khuôn đưc: Thường được làm bằng vật liệu rẻ tiền hơn với khuôn cái nên giúp giảm giá thành khuôn nhưng vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế của khuôn 8 Chốt hồi: hồi hệ thống về vị trí ban đầu khi đóng khuôn 9 Khuôn đực: tạo hình cho sản phẩm 10 Chốt định vị: giúp khuôn đực và khuôn cái liên kết một cách chính xác 7... hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa nhằm giúp cho quá trình nghiên cứu và sản xuất được thuận lợi và dễ dàng hơn 1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển cho máy giải nhiệt khuôn nhựa bằng nước không liên tục cho khuôn ép nhựa sẽ hỗ trợ tích cực cho việc thử nghiệm, đánh giá quá trình ép nhựa được chính xác hơn... Khung đỡ hệ thống Hình 4.5 Bản vẽ khung đỡ hệ thống Hình 4.6 Bình gia nhiệt Hình 4.7 Bản vẽ bình gia nhiệt Hình 4.8 Mặt bích bình gia nhiệt Hình 4.9 ron silicon chịu nhiệt Hình 4.10 Bản vẽ mặt bích bình gia nhiệt Hình 4.11 Giá đỡ bình gia nhiệt trước Hình 4.12 Bản vẽ giá đỡ trước bình gia nhiệt Hình 4.13 Giá đỡ sau bình gia nhiệt trước Hình 4.14 Bản vẽ giá đỡ sau bình gia nhiệt... nhiệt Hình 4.13 Giá đỡ sau bình gia nhiệt trước Hình 4.14 Bản vẽ giá đỡ sau bình gia nhiệt Hình 4.15 Hình ảnh bình gia nhiệt hoàn chỉnh Hình 4.16 Bản vẽ võ máy sau Hình 4.17 Bản vẽ võ máy trước Hình 4.18 Bản vẽ võ máy trên Hình 4.19 Hình ảnh võ máy hoàn chỉnh Hình 4.20 Lắp bình gia nhiệt, bơm lên khung chính Hình 4.21 Hệ thống điều khiển chính Hình 4.22 Bên trong thùng Panel Hình 4.23 Mô... Cấu tạo khái quát một khuôn ép phun Hình 2.2 Các hệ thống chính của khuôn  1 2 3 4 5 6 7 Chú thích: Vít lục giác: Liên kết các tấm khuôn và tạo tính thẩm mỹ Vòng định vị: Định tâm giữa bạc cuống phun và vòi phun Bạc cuống phun: Dẫn nhựa từ máy ép vào các kênh dẫn nhựa Khuôn cái: Tạo hình cho sản phẩm Bạc định vị: Đảm bảo vị trí tương quan giữa khuôn đực và khuôn cái Tấm kẹp trước:... thiện đề tài 4 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về khuôn ép phun 2.1.1 Giới thiệu công nghệ ép phun Là quá trình nhựa được nung nóng chảy và bơm vào lòng khuôn, sau khi điền đầy hoàn toàn lòng khuôn và nguội lại, nhựa sẽ có hình dáng của lòng khuôn, khuôn được mở ra và sản phẩm được hệ thống đẩy đẩy ra ngoài, trong quá trình này, nhựa chỉ chịu các tác động vật lý mà không xảy ra các... đặc biệt) 5 Khay nước đá Đồ choi lego Ly nhựa Hộp dựng xà phòng Hình 2.1 Một số sản phẩm của công nghệ ép phun 2.1.2 Khái niệm khuôn ép phun Khuôn là một dụng cụ để tạo hình sản phẩm theo phương pháp định hình, khuôn được thiết kế và chế tạo để sử dụng cho một số lượng chu trình nào đó có thể là một lần và cũng có thể là nhiều lần Khuôn gia công sản phẩm nhựa là một cụm gồm nhiều... theo Reynold Công thức 2.2[2] Bảng 2.2 Kích thước kênh làm nguội[2] Công thức 2.3[2] Công thức 2.4[2] Bảng 2.3 Xác định lưu lượng nước theo kinh nghiệm[2] 14 20 20 20 24 24 25 x DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ Hình 2.1 Một số sản phẩm của công nghệ ép phun Hình 2.2 Các hệ thống chính của khuôn Hình 2.3 Kết cấu khuôn 2 tấm Hình 2.4 Kết cấu khuôn 3 tấm Hình 2.5 Kết cấu khuôn nhiều tầng Hình 2.6 Thời... nhiệt khuôn và quá trình nung nước để đưa vào hệ thống khuôn theo từng mức nhiệt độ với thời gian tối ưu nhất Lựa chọn thiết bị điện phù hợp với hệ thống gia nhiệt Tìm phương án cung cấp nước vào khuôn phục vụ tối đa cho người sử dụng 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Để nghiên cứu được đầy đủ các trường hợp về nhiệt độ trong khuôn ép nhựa, cần phải điều chỉnh nhiệt độ nước vào khuôn