Đồ án thiết kế và chế tạo bộ khuôn ép nhựa sản phẩm giá đỡ sạc điện thoại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ

THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ KHUÔN ÉP NHỰA
SẢN PHẢM GIÁ ĐỠ SẠC ĐIỆN THOẠI

GVHD: ThS. TRẦN CHÍ THIÊN
SVTH: ĐỒN MINH HIẾU
ĐỖ TRUNG HẬU
NGUYỄN VĂN NHÂN

SKL011148

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2023


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tài “THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ KHUÔN ÉP NHỰA
SẢN PHẨM GIÁ ĐỠ SẠC ĐIỆN THOẠI”

GVHD: ThS. TRẦN CHÍ THIÊN
SVTH: ĐỒN MINH HIẾU

19144022

ĐỖ TRUNG HẬU

19144117

NGUYỄN VĂN NHÂN

19144165

Lớp: 19144CL2
Khóa: 2019 - 2023
Ngành: Cơng Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí

TP. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

BỘ MÔN THIẾT KẾ MÁY

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Học kỳ 2 / năm học 2022-2023

Giảng viên hướng dẫn: ThS. TRẦN CHÍ THIÊN
Sinh viên thực hiện:
1. Đoàn Minh Hiếu

MSSV: 19144022

Điện thoại: 0374507310

2. Đỗ Trung Hậu

MSSV: 19144117

Điện thoại: 0398747856

3. Nguyễn Văn Nhân

MSSV: 19144165

Điện thoại: 0368031810

1. Mã số đề tài: 22223DT289
Tên đề tài: THIẾT KẾ, CHẾ TẠO KHUÔN ÉP PHUN (SẢN PHẨM GIÁ ĐỠ SẠC ĐIỆN
THOẠI)
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Máy ép nhựa MA1200 III tấn tại trường
- Vật liệu ép sản phẩm: nhựa ABS
- Tài liệu, giáo trình thiết kế khuôn.
3. Nội dung chính của đồ án:
- Nghiên cứu vật liệu và công nghệ ép phun.
- Khảo sát, nghiên cứu kích thước và yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm.

- Thiết kế khuôn phun ép ứng với yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm “giá đỡ sạc điện thoại”.
- Phân tích, mô phỏng trên phần mềm moldex 3D
- Lập trình gia công và chế tạo các linh kiện phi tiêu chuẩn trong bợ khn.
- Ép thử và hồn thiện.
4. Các sản phẩm dự kiến
- Sản phẩm ép “giá đỡ sạc điện thoại”
- File thiết kế và bộ khuôn cho sản phẩm “giá đỡ sạc điện thoại”
- Báo cáo tổng hợp và tập bản vẽ
5. Ngày giao đồ án:
i


6. Ngày nộp đồ án:
7. Ngơn ngữ trình bày:

Bản báo cáo:

Tiếng Anh



Tiếng Việt



Trình bày bảo vệ:

Tiếng Anh



Tiếng Việt



Ghi chú: Hệ chất lượng cao tiếng Anh thực hiện thuyết minh và báo cáo bằng tiếng Anh

TRƯỞNG KHOA

TRƯỞNG BỘ MÔN

GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)

 Được phép bảo vệ ………………………………………………………
(GVHD ký, ghi rõ họ tên)

ii


LỜI CAM KẾT
- Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo khuôn ép phun (sản phẩm giá đỡ sạc điện thoại)
- GVHD: ThS. Trần Chí Thiên
- Sinh viên thực hiện
Họ tên sinh viên

MSSV

Số điện thoại

Email

Đoàn Minh Hiếu

19144022

0374507310



Đỗ Trung Hậu

19144117

0398747856



Nguyễn Văn Nhân

19144165

0368031810

- Lớp: 19144CL2
- Ngày nợp khóa luận tốt nghiệp (ĐATN):
- Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do
chính tôi nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã
được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ mợt sự vi phạm nào, tơi
xin chịu hồn tồn trách nhiệm”.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023
Ký tên

iii


LỜI CẢM ƠN
Để đạt được đồ án tốt nghiệp có kết quả tốt nhất có thể, quá trình thực hiện đồ án là
mợt thử thách đối với nhóm chúng em. Đồ án tốt nghiệp khơng chỉ địi hỏi sự tỉ mỉ, kiên trì
và khơng ngừng học hỏi của nhóm mà cịn có sự trợ giúp của nhiều Thầy, Cơ và gia đình.
Qua đây nhóm xin gửi lời cảm ơn đến sự giúp đỡ của mọi người.
Với lượng kiến thức mà nhóm tích lũy được, chúng em nhận thấy là chưa đủ để hồn
thành đồ án. Tuy nhiên nhóm thật may mắn khi có giảng viên hướng dẫn ThS. Trần Chí Thiên,
không chỉ là một người thầy hướng dẫn đầy tâm huyết, mà là người đã truyền đạt cho nhóm
những chỉ dẫn vơ cùng q giá để nhóm đạt được kết quả tốt nhất, khi làm việc Thầy còn thể
hiện sự say mê và chuyên nghiệp trong lĩnh vực của mình, điều này giúp cho nhóm có nền
tảng rất tốt để phát triển tương lai của mình.
Nhóm cũng trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu, các Phịng, Khoa,
đặc biệt là Q Thầy, Cơ tḥc Khoa cơ khí chế tạo máy tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ
thuật Thành phố Hồ Chí Minh, đã tạo cơ hội cho chúng em được trải nghiệm môi trường học
tập chất lượng cao, các kiến thức nền tảng mà Quý Thầy, Cô cung cấp đã ảnh hưởng rất lớn
đến hướng đi đúng đắn của nhóm. Để tạo tiền đề cho nhóm phát triển đáng kể đồ án nói chung

và những bài học đáng giá cho sự nghiệp chúng em nói riêng.
Cuối cùng chúng em cũng xin cảm ơn đến gia đình và đây cũng là đợng lực lớn nhất
của nhóm, để có thể cịn được ngồi trên ghế nhà trường như hôm nay là một sự đánh đổi rất
lớn đối với gia đình đặc biệt là cha, mẹ. Đối với gia đình thì lời cảm ơn thì chưa bao giờ là đủ
để diễn tả cho sự hy sinh cao cả và lịng u thương của họ. Qua đây nhóm cũng rất biết ơn
và tự hào về gia đình của mình.
Cùng với lượng kiến thức chuyên ngành còn hạn chế cũng như điều kiện về mặt thời
gian, nhóm khơng thể tránh khỏi những thiếu sót của mình. Nhóm cũng rất mong nhận được
những sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của Q Thầy Cơ để nhóm có thể nâng cao chất lượng
của đồ án của mình, cũng như y thức nghề nghiệp sau này.
Kính chúc Quý Thầy, Cô thật nhiều sức khỏe, để có sức mạnh và ý chí dẫn dắt các thế
hệ mai sau có tương lai tốt đẹp. Chúc các Thầy, Cơ có mợt sự nghiệp trồng người vĩ đại.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023
Sinh viên thực hiện
Đoàn Minh Hiếu
Đỗ Trung Hậu
Nguyễn Văn Nhân
iv


TĨM TẮT ĐỒ ÁN
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO BỘ KHN ÉP NHỰA
SẢN PHẨM GIÁ ĐỠ SẠC ĐIỆN THOẠI
Điện thoại di đợng có thể hết pin bất cứ lúc nào và không phải ở bất cứ đâu chúng ta
cũng tìm được cho nó mợt vị trí sạc pin lý tưởng. Ổ cắm quá cao, thay vì chúng ta sạc bằng
cách bỏ điện thoại vào túi áo quần hoặc thả lơi lỏng thì giờ đây nhóm tác giả đã thiết kế ra
sản phẩm giá đỡ sạc điện thoại. Vừa có thể giải quyết nhu cầu của khách hàng, vừa đảm bảo
tính an tồn.
Sau khi tính toán thiết kế cho bợ khn ép nhựa sản phẩm giá đỡ sạc điện thoại đạt
được kết quả như sau:

Với nhựa ABS thì một chu kì ép phun cho ra 2 sản phẩm mất khoảng 45 giây, năng
suất ép 160 sản phẩm/giờ. Sản phẩm có khối lượng là 40g.
Qua đó tích lũy được những kinh nghiệm về:
- Thiết kế sản phẩm.
- Thiết kế bợ khn hồn chỉnh
- Lập quy trình gia công các tấm khuôn, gia công và lắp ráp hồn chỉnh bợ khn.
- Ép thử nghiệm
- Kiểm tra sản phẩm

Sinh viên thực hiện

Đoàn Minh Hiếu
Đỗ Trung Hậu
Nguyễn Văn Nhân

v


SUMMARY OF THE THESIS
DESIGN AND MANUFACTURING OF PLASTIC MOLD FOR
PHONE CHARGER STAND
Mobile phones can run out of battery at any time and we can’t always find an ideal
place to charge them. The socket is too high, instead of charging by putting the phone in our
pockets or leaving it loose, now the team of authors has designed a phone charger stand. Both
can meet the needs of customers and ensure safety.
After calculating the design for the plastic mold for the phone charger stand, the
following results were obtained:
With ABS plastic, a molding cycle to produce 2 products takes about 45 seconds. The
production capacity is 160 products per hour. The product has a mass of 40g.
Through this, we have accumulated experience in:

- Product design
- Complete mold design
- Establish a process for machining the mold plates, machining and assembling the
complete mold.
- Test molding
- Product testing

Students who carried out

Đoàn Minh Hiếu
Đỗ Trung Hậu
Nguyễn Văn Nhân

vi


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ..................................................................................... i
LỜI CAM KẾT ................................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... iv
TÓM TẮT ĐỒ ÁN............................................................................................................... v
MỤC LỤC .......................................................................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................................. x
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH .................................................................................... xi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................................. xv
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU .................................................................................................. 1
1.1 Lý do chọn đề tài .................................................................................................... 1
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................... 2
1.2.1 Ý nghĩa khoa học ........................................................................................ 2
1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 2

1.3 Mục tiêu của đề tài ................................................................................................. 2
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ......................................................... 3
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 3
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 3
1.5 Phương pháp nghiên cứu........................................................................................ 4
1.6 Ý nghĩa của đề tài................................................................................................... 4
1.7 Kết cấu của Đồ án tốt nghiệp ................................................................................. 4
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT .................................................................................... 5
2.1 Giới thiệu về chất dẻo (Polymer) ........................................................................... 5
2.1.1 Khái niệm.................................................................................................... 5
2.1.2 Phân loại ..................................................................................................... 5
2.1.3 Tính chất cơ bản của Polymer .................................................................... 5
2.1.4 Một số loại nhựa thường dùng trong lĩnh vực khuôn ép ............................ 6
2.1.5 Các phương pháp gia công chất dẻo ........................................................... 7
vii


2.2 Tổng quan về công nghệ ép phun .......................................................................... 7
2.3 Các loại khuôn ép nhựa ........................................................................................ 12
CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ SẢN PHẨM VÀ BỘ KHUÔN HAI TẤM ............................... 18
3.1 Thiết kế sản phẩm ................................................................................................ 18
3.2 Tính toán khối lượng bằng Creo Parametric 8.0 .................................................. 20
3.3 Tính toán và thiết kế khn hai tấm cho sản phẩm.............................................. 20
3.3.1 Tính toán góc thoát khuôn của sản phẩm ................................................. 20
3.3.2 Hệ số co rút của sản phẩm nhựa ............................................................... 22
3.3.3 Tính toán số lịng khn và cách bố trí lịng khn ................................. 23
3.3.4 Q trình tách khn ................................................................................ 25
3.3.5 Kênh dẫn nhựa .......................................................................................... 28
3.3.6 Hệ thống làm nguội .................................................................................. 33
3.3.7 Hệ thống thoát khí .................................................................................... 37

3.3.8 Các tấm của bộ khuôn .............................................................................. 38
3.3.9 Hệ thống đẩy ............................................................................................. 42
3.3.10 Hệ thống dẫn hướng và định vị .............................................................. 46
CHƯƠNG 4. PHÂN TÍCH CAE SẢN PHẨM.................................................................. 49
4.1 Phân tích dòng chảy nhựa trên phần mềm Moldex 3D ........................................ 49
4.2 Các bước thực hiện phân tích ............................................................................... 49
4.3 Phân tích dòng chảy ............................................................................................. 49
4.3.1 Filling & Packing Analysis ....................................................................... 49
4.3.2 Air traps .................................................................................................... 51
4.3.3 Pressure ..................................................................................................... 52
4.3.4 Temperature .............................................................................................. 53
4.3.5 Volumetric shrinkage ............................................................................... 53
4.4 Ứng dụng tính năng Simulate của phần mềm Creo Parametric 8.0 ..................... 54
CHƯƠNG 5. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ GIA CƠNG................................................... 59
5.1 Chọn vật liệu ........................................................................................................ 59
viii


5.2 Công thức tính thông số chế độ cắt ...................................................................... 60
5.3 Công cụ thực hiện ................................................................................................ 61
5.4 Quy trình công nghệ gia công .............................................................................. 62
5.4.1 Tấm kẹp phần cố định .............................................................................. 62
5.4.2 Tấm khuôn âm .......................................................................................... 65
5.4.3 Tấm khuôn dương ..................................................................................... 69
5.4.4 Phần Insert ................................................................................................ 74
5.4.5 Gối đỡ ....................................................................................................... 77
5.4.6 Tấm giữ ..................................................................................................... 79
5.4.7 Tấm đẩy .................................................................................................... 82
5.4.8 Tấm kẹp phần di đợng .............................................................................. 84
5.5 Đánh bóng lịng khn ......................................................................................... 85

CHƯƠNG 6. LẮP RÁP KHUÔN – ÉP THỬ ................................................................... 88
6.1 Chuẩn bị lắp khuôn .............................................................................................. 88
6.2 Lắp ráp khuôn ...................................................................................................... 88
6.3 Chuẩn bị trước khi ép ........................................................................................... 92
6.4 Quy trình ép thử ................................................................................................... 93
KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 98
PHỤ LỤC I ........................................................................................................................... I
PHỤ LỤC 2 ........................................................................................................................ III
PHỤ LỤC 3 ......................................................................................................................... V

ix


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1: Đường kính của kênh dẫn theo độ dài của rãnh và bề dày sản phẩm ............... 31
Bảng 3.2: Kích thước kênh làm nguội cho thiết kế ........................................................... 35
Bảng 5.1: Chọn vật liệu cho các tấm khuôn ..................................................................... 59
Bảng 5.2: Quy trình công nghệ gia công tấm kẹp phần cố định ....................................... 63
Bảng 5.3: Quy trình công nghệ gia công tấm khuôn âm ................................................... 66
Bảng 5.4: Quy trình công nghệ gia công tấm khuôn dương ............................................. 71
Bảng 5.5: Quy trình công nghệ gia công phần Insert ........................................................ 75
Bảng 5.6: Quy trình công nghệ gia công gối đỡ................................................................ 78
Bảng 5.7: Quy trình công nghệ gia công tấm giữ.............................................................. 80
Bảng 5.8: Quy trình công nghệ gia công tấm đẩy ............................................................. 83
Bảng 5.9: Quy trình công nghệ gia công tấm kẹp phần di động ....................................... 85
Bảng 6.1: Bảng thông số ép thử ........................................................................................ 96

x

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Nhu cầu của người dùng tìm đến sản phẩm ........................................................ 1
Hình 1.2: Cách sạc nguy hiểm khi khơng có vị trí sạc thuận lợi ......................................... 1
Hình 1.3: Cách làm giá đỡ tại nhà ....................................................................................... 2
Hình 1.4: Sản phẩm được bán trên thị trường ..................................................................... 3
Hình 2.1: Cấu tạo máy ép nhựa ........................................................................................... 8
Hình 2.2: Máy ép nhựa ........................................................................................................ 8
Hình 2.3: Hệ thống hỗ trợ ép phun ...................................................................................... 9
Hình 2.4: Hệ thống phun ..................................................................................................... 9
Hình 2.5: Cấu tạo của trục vít ............................................................................................ 10
Hình 2.6: Van hồi tự mở .................................................................................................... 10
Hình 2.7: Vị trí vịi phun ................................................................................................... 11
Hình 2.8: Hệ thống kẹp ..................................................................................................... 11
Hình 2.9: Khn ép 2 tấm ................................................................................................. 13
Hình 2.10: Cấu tạo khn 2 tấm ........................................................................................ 14
Hình 2.11: Khn ép 3 tấm ............................................................................................... 16
Hình 2.12: Khuôn nhiều tầng ............................................................................................ 16
Hình 2.13: Khuôn chốt tháo ngang.................................................................................... 17
Hình 3.1: Sản phẩm hiện có trên thị trường ...................................................................... 18
Hình 3.2: Sản phẩm đã thiết kế ......................................................................................... 19
Hình 3.3: Bo trịn các cạnh ................................................................................................ 19
Hình 3.4: Kết quả khối lượng ............................................................................................ 20
Hình 3.5: Góc thoát khn trên sản phẩm ......................................................................... 21
Hình 3.6: Đồ thị chọn góc vát theo chiều cao thành sản phẩm ......................................... 21
Hình 3.7: Kiểm tra góc thoát khn .................................................................................. 22
Hình 3.8: Đặt hệ số co rút cho sản phẩm ........................................................................... 23
Hình 3.9: Các bước tách khuôn ......................................................................................... 26
Hình 3.10: Tách hai nửa khuôn ......................................................................................... 27
xi

Hình 3.11: Mở khuôn ........................................................................................................ 27
Hình 3.12: Cấu tạo hệ thống kênh dẫn nhựa ..................................................................... 28
Hình 3.13: Kích thước cuống phun cho thiết kế................................................................ 29
Hình 3.14: Kích thước của bạc cuống phun theo tiêu chuẩn Misumi ............................... 29
Hình 3.15: Kênh dẫn có tiết diện hình thang hiệu chỉnh ................................................... 30
Hình 3.16: Vị trí đặt miệng phun trên sản phẩm ............................................................... 32
Hình 3.17: Miệng phun kiểu đường ngầm ........................................................................ 33
Hình 3.18: Kích thước cho thiết kế miệng phun ngầm tiêu chuẩn .................................... 33
Hình 3.19: Kích thước miệng phun ngầm đã thiết kế ....................................................... 33
Hình 3.20: Biểu đồ thời gian làm ng̣i trong chu kỳ phun ép theo số liệu phân tích từ
Moldex3D .......................................................................................................................... 34
Hình 3.21: Kích thước kênh làm ng̣i cho thiết kế ......................................................... 35
Hình 3.22: Hệ thống làm lạnh vách ngăn .......................................................................... 36
Hình 3.23: Đầu nói đường nước Misumi .......................................................................... 36
Hình 3.24: Kích thước của vách ngăn theo tiêu chuẩn Misumi ........................................ 37
Hình 3.25: Tấm kẹp phần cố định ..................................................................................... 38
Hình 3.26: Tấm khn âm ................................................................................................. 38
Hình 3.27: Tấm khn dương ........................................................................................... 39
Hình 3.28: Phần Insert ....................................................................................................... 39
Hình 3.29: Gối đỡ .............................................................................................................. 40
Hình 3.30: Tấm giữ ........................................................................................................... 40
Hình 3.31: Tấm đẩy ........................................................................................................... 41
Hình 3.32: Tấm kẹp phần di đợng ..................................................................................... 41
Hình 3.33: Kích thước của chốt đẩy theo tiêu chuẩn Misumi ........................................... 43
Hình 3.34: Kích thước phần giựt đi keo ........................................................................ 43
Hình 3.35: Kích thước chốt giựt đi keo dạng chữ Z theo tiêu chuẩn Misumi ............... 44
Hình 3.36: Kích thước chốt hồi theo tiêu chuẩn Misumi .................................................. 45
Hình 3.37: Kích thước lò xo hồi theo tiêu chuẩn Misumi ................................................. 46

Hình 3.38: Kích thước bạc dẫn hướng theo tiêu chuẩn Misumi ....................................... 47
xii


Hình 3.39: Kích thước chốt dẫn hướng theo tiêu chuẩn Misumi ...................................... 47
Hình 3.40: Kích thước vịng định vị theo tiêu ch̉n Misumi ........................................... 47
Hình 3.41: Kích thước chốt cơn định vị theo tiêu chuẩn Misumi ..................................... 48
Hình 4.1: Quy trình thực hiện ............................................................................................ 49
Hình 4.2: Quá trình điền đầy ............................................................................................. 50
Hình 4.3: Rỗ khí ................................................................................................................ 51
Hình 4.4: Kết quả mơ phỏng áp śt ................................................................................. 52
Hình 4.5: Kết quả mơ phỏng nhiệt đợ ............................................................................... 53
Hình 4.6: Kết quả mơ phỏng cong vênh co rút ................................................................. 54
Hình 4.7: Đặt phản lực liên kết lên bề mặt dưới (Gối đỡ của khuôn) .............................. 55
Hình 4.8: Bề mặt đặt áp suất ............................................................................................. 55
Hình 4.9: Chọn vật liệu thép carbon chất lượng cao ......................................................... 56
Hình 4.10: Quá trình chia lưới tự đợng ............................................................................. 56
Hình 4.11: Kết quả mơ phỏng ứng śt ............................................................................. 57
Hình 4.12: Kết quả mô phỏng chuyển vị tác động lên tấm khn dương theo phương Y
........................................................................................................................................... 57
Hình 5.1: Máy phay MAZAK VQC-20/50B ..................................................................... 61
Hình 5.2: Ê tơ..................................................................................................................... 61
Hình 5.3: Ký hiệu bề mặt gia công tấm kẹp phần cố định ................................................ 62
Hình 5.4: Ký hiệu bề mặt gia cơng tấm khn âm ............................................................ 65
Hình 5.5: Ký hiệu bề mặt gia cơng tấm khn dương ...................................................... 69
Hình 5.6: Ký hiệu bề mặt gia cơng Insert .......................................................................... 74
Hình 5.7: Ký hiệu bề mặt gia cơng gối đỡ......................................................................... 77
Hình 5.8: Ký hiệu bề mặt gia cơng tấm giữ ...................................................................... 79
Hình 5.9: Ký hiệu bề mặt gia cơng tấm đẩy ...................................................................... 82
Hình 5.10: Ký hiệu bề mặt gia công tấm kẹp phần di động ............................................. 84

Hình 5.11: Công cụ thực hiện (Giấy nhám và kem đánh bóng kim loại) ........................ 86
Hình 5.12: Đánh bóng khn dương ................................................................................. 87
Hình 5.13: Đánh bóng lịng khn âm .............................................................................. 87
xiii


Hình 6.1: Lắp Insert vào tấm khn dương....................................................................... 88
Hình 6.2: Lắp chốt dẫn hướng vào tấm khn dương ....................................................... 89
Hình 6.3: Lắp hệ thống đẩy ............................................................................................... 89
Hình 6.4: Lắp tấm kẹp phần di đợng ................................................................................. 90
Hình 6.5: Lắp bạc dẫn hướng vào tấm khn âm ............................................................. 90
Hình 6.6: Lắp tấm kẹp phần cố định ................................................................................. 91
Hình 6.7: Lắp vịng định vị và bạc dẫn hướng .................................................................. 91
Hình 6.8: Bợ khn đã lắp ráp hồn chỉnh ........................................................................ 92
Hình 6.9: Máy ép nhựa Shine Well SW – 120B ............................................................... 92
Hình 6.10: Sơ đồ quy trình ép thử ..................................................................................... 93
Hình 6.11: Hạt nhựa ABS ................................................................................................. 94
Hình 6.12: Gá khn lên máy ép ....................................................................................... 94
Hình 6.13: Thiết lập thơng số ép ....................................................................................... 95
Hình 6.14: Tiến hành ép thử và điều chỉnh thông số ép .................................................... 95

xiv


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ĐATN

Đồ án tốt nghiệp

CAD

Computer Aided Design

CAM

Computer Aided Manufacturing

CAE

Computer Aided Engineering.

CNC

Computer Numerical Control.

ABS

Acrylonitrile Butadiene Styrene.

PP

Polypropylene.

PE

Polyethylene.

PA

Polyamide.

PBT

Polybutylene Terephthalate.

TPU

Thermoplastic Polyurethane.

xv


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1 Lý do chọn đề tài
Điện thoại di đợng của bạn có thể hết pin bất cứ lúc nào và không phải ở bất cứ đâu
chúng ta cũng tìm được cho nó mợt vị trí sạc pin lý tưởng. Các vấn đề khác như:
+ Ổ cắm quá cao, dây sạc khơng đủ dài do đó mà nhiều người sẽ bỏ điện thoại vào túi
áo quần được treo gần đó. Điện thoại khi sạc pin sẽ sinh nhiệt nếu chúng ta bỏ vào túi áo quần
sẽ có nguy cơ cháy nở.
+ Cịn nếu như ngơi nhà của bạn có cách bố trí ở cắm điện hợp lí. Dây sạc đủ dài để
có thể đặt chiếc điện thoại bạn dưới nền nhà. Thì có những lúc vơ tình chúng ta đi qua và
vướng phải dây sạc. Điều đó sẽ khơng an tồn cho chiếc điện thoại của bạn.
+ Số liệu cho thấy lượng người tìm kiếm từ khóa “Giá đỡ sạc điện thoại” rất nhiều.
Lên đến hàng trăm nghìn lượt xem. Điều này cho thấy nhu cầu người dùng về chiếc giá đỡ
này rất cao.

Hình 1.1: Nhu cầu của người dùng tìm đến sản phẩm

Hình 1.2: Cách sạc nguy hiểm khi khơng có vị trí sạc thuận lợi
1

Hình 1.3: Cách làm giá đỡ tại nhà
+ Nếu như chúng ta vô tình va phải hoặc ổ cắm điện bị rơ lỏng. Thêm vào đó là cân
nặng của điện thoại lớn thì sẽ khơng an tồn và có thể rơi bất cứ lúc nào.
=> Do đó nhóm đã chọn đề tài “Thiết kế và chế tạo bộ khuôn ép nhựa sản phẩm giá
đỡ sạc điện thoại” để có thể giải quyết những vấn đề này.
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.2.1 Ý nghĩa khoa học
Đề tài đã ứng dụng những kiến thức cơ bản trong lĩnh vực khn mẫu mà nhóm đã học
tập và tiếp thu trong quá trình học để tạo ra một sản phẩm ép nhựa hoàn thiện.
So sánh được những số liệu giữa tính toán theo lý thuyết, mô phỏng bằng phần mềm
với thực tế có sai khác gì khơng.
1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn
Thiết kế và chế tạo được bộ khuôn ép nhựa hồn chỉnh có thể ép ra sản phẩm.
Sản phẩm có tính ứng dụng vào thực tế đời sống hằng ngày, giúp c̣c sống.
Thơng qua đề tài có thể tìm hiểu về những kiến thức mình đã học ở trường được vận
dụng vào trong thực tế như thế nào, từ đó có định hướng ban đầu cho cơng việc sau này.
Hoàn thành được đề tài cho Đồ án tốt nghiệp cũng đã đánh dấu việc hoàn thành những
kiến thức về lý thuyết và phục vụ cho công việc sau này.
1.3 Mục tiêu của đề tài
- Nghiên cứu công nghệ ép phun, và vật liệu nhựa.
- Thiết kế sản phẩm giải quyết được vấn đề của khách hàng. Khắc phục điểm yếu của
2


những sản phẩm đang có trên thị trường, từ đó cải tiến sản phẩm tốt hơn.
- Thiết kế và chế tạo bộ khuôn ép nhựa với các phần mềm hỗ trợ.
- Chế tạo được bộ khuôn ép nhựa thực tế có thể ép ra sản phẩm hồn thiện.

Hình 1.4: Sản phẩm được bán trên thị trường
Ưu điểm:
+ Nhỏ gọn, gấp lại được và có thể mang theo bên mình.
Nhược điểm:
+ Dễ rơi khi treo trên những ổ cắm điện bị lỏng.
+ Khơng an tồn, dễ va quẹt làm rơi điện thoại khi sạc trên những ổ cắm cao.
1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
1.4.1 Đối tượng nghiên cứu
- Các sản phẩm hiện có và các cách treo điện thoại khi sạc của người dùng.
- Nhu cầu của khách hàng đối với sản phẩm.
- Kích thước của các dòng điện thoại trên thị trường: hiện tại trong các dịng điện thoại
phở biến trên thị trường thì có điện thoại Samsung Galaxy Z Fold 4 có kích thước tương đối
lớn, cụ thế kích thước máy khi gập là 155.1×67.1×15.8 mm khi mở ra là 155.1×130.1×6.3mm.
1.4.2 Phạm vi nghiên cứu
- Các loại vật liệu nhựa thông dụng.
- Tổng quan công nghệ ép phun.
- Các loại khuôn ép nhựa.
- Bộ khn ép phun có kích thước tối đa là chiều dài 320mm, chiều rộng 300mm, chiều
3


cao 390mm.
1.5 Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài này nhóm tác giả đã tiến hành bằng các phương pháp:
- Thu thập thông tin, xử lý thông tin liên quan.
- Tham khảo tài liệu về khuôn mẫu, áp dụng các kiến thức theo thời gian đã được tích
lũy. Tài liệu tham khảo được thu thập qua sách vở, giáo trình và Internet.
- Sử dụng phần mềm Creo 8.0 để thiết kế sản phẩm, từ đó tiến hành các bước tiếp theo
như tách khuôn, phân tích, thiết kế áo khuôn…
- Sử dụng phần mềm Moldex 3D để phân tích dòng chảy trong quá trình ép phun.

- Gia công, lắp ráp khuôn, ép thử sản phẩm.
1.6 Ý nghĩa của đề tài
- Giải quyết được nhu cầu của khách hàng.
- Tham khảo, tìm tòi học hỏi và cải tiến những sản phẩm đã có mặt trên thị trường.
- Áp dụng được những kiến thức về mặt lý thuyết đã học vào trong thực tế.
1.7 Kết cấu của Đồ án tốt nghiệp
Đồ án tốt nghiệp bao gồm 6 chương, trong đó:
+ Chương 1: Giới thiệu chung
+ Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài
+ Chương 3: Thiết kế sản phẩm và bộ khuôn 2 tấm
+ Chương 4: Phân tích, mô phỏng và kiểm nghiệm
+ Chương 5: Quy trình công nghệ gia công
+ Chương 6: Lắp ráp khuôn và ép thử

4


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Giới thiệu về chất dẻo (Polymer)
2.1.1 Khái niệm
Polymer là loại hợp chất có khối lượng phân tử lớn, được cấu tạo từ nhiều đơn vị lặp
lại.
2.1.2 Phân loại
Polymer nhiệt dẻo: Polymer mạch thẳng dưới tác dụng của nhiệt nó bị chảy dẻo ra,
khi làm ng̣i nó sẽ hóa rắn lại và quá trình này được lặp đi lặp lại. Loại Polymer này có ưu
điểm tái sinh, nên thường được làm đồ gia dụng.
Polymer nhiệt rắn: Polymer mạng không gian, dưới tác dụng của nhiệt nó hóa lỏng
và thơng qua áp śt, gia nhiệt, nhựa trở nên “rắn”. Sau khi làm nguội, trạng thái rắn này là
vĩnh viễn. Những đặc tính này làm cho nhựa nhiệt rắn khơng có khả năng tái chế.
2.1.3 Tính chất cơ bản của Polymer

- Độ bền cơ học: khả năng chống lại sự phá hoại dưới tác dụng của các lực cơ học.
- Độ bền kéo, uốn, nén: là khả năng chịu lực của vật liệu khi bị kéo, uốn, nén.
- Độ dai va đập
- Module đàn hồi: đặc trưng cho độ cứng của vật liệu hoặc tính chất của nó. Mà dưới
tác dụng của mợt lực đã cho thì sự biến dạng của mẫu thử xảy ra đến mức nào
-Tỷ trọng:
+ Tỷ trọng tăng: lực kéo đứt, nhiệt độ biến mềm, đợ kháng hóa chất tăng, ngược lại
lực va đập và độ nhớt giảm.
+ Phụ thuộc vào độ kết tinh. Độ kết tinh cao thì tỷ trọng cao
+ Loại nhựa: ABS có tỷ trọng 1.040-1.060 (g∕cm³), PP có tỷ trọng 0.9-0.91 (g∕cm³)
- Chỉ số nóng chảy: thể hiện tính chảy hay khả năng của vật liệu. Rất cần thiết trong
quá trình chọn vật liệu và công nghệ gia công.
+ Chỉ số chảy cao:
•

Trọng lượng phân tử thấp, dễ chảy

•

Dùng nhiệt đợ và áp śt gia cơng thấp

•

Chu kỳ sản x́t ngắn

•

Dễ gia cơng và sản phẩm đạt chất lượng hơn
5

+ Chỉ số chảy thấp:
•

Vật liệu khó chảy, sản phẩm dễ bị khuyết tật

•

Làm tăng thời gian điền đầy khn

•

Làm tăng thời gian duy trì áp

•

Áp suất cần thiết để điền đầy khn cao

•

Địi hỏi nhiệt đợ gia cơng cao

- Độ co rút của nhựa: là tỉ lệ % chênh lệch kích thước của sản phẩm khi đã lấy ra khỏi
khuôn được định hình và ổn định kích thước so với kích thước của khn.
+ ABS có mật đợ 1.04-1.05 (g∕cm³) với hệ số co rút 0.4-0.7 %
+ PP có mật độ 0.9-0.91 (g∕cm³) với hệ số co rút 1.0-3.0 %
- Tính cách điện.
- Nhiệt độ phá hủy.
- Độ bền hóa học.
2.1.4 Một số loại nhựa thường dùng trong lĩnh vực khuôn ép

- Nhựa PP (Polypropylene): Không màu, bán trong suốt. Là chất dẻo có trọng lượng
nhẹ, đợ bền kéo và đợ cứng cao hơn PE. Giịn ở nhiệt đợ thấp, dễ phá hủy bởi tia UV.
Ứng dụng:
+ Dùng độ cứng: nắp chai nước, thân bút, két bia,…
+ Dùng kháng hóa chất: chai lọ thuốc y tế, màng mỏng bao bì, nắp thùng chứa dung
môi,…
+ Dùng trong ngành dệt sợi PP.
- Nhựa ABS (Poly Acrylonitrile butadiene styrene): màu trắng đục, bán trong suốt.
Có đợ nhớt và va đập cao hơn PS.
Ứng dụng:
+ Trong các sản phẩm cách điện, kỹ thuật điện lạnh,….
+ Làm ống dẫn trong các hệ thống ống dẫn nước, cấp thoát nước, ống gen… nhờ ưu
điểm về độ bền và tính ổn định kích thước.
+ Đồ chơi trẻ em và các đồ dùng phục vụ cho bé cũng được làm từ nhựa ABS vừa bền,
đẹp lại an tồn cho sức khỏe.
- Nhựa PC (Polycarbonate): là mợt loại nhựa nhiệt dẻo vô định hình, trong suốt và
6


khơng màu.
Ứng dụng:
+ Các sản phẩm có khả năng chịu nhiệt cao: bình, chai, nắp chứa thực phẩm cần tiệt
trùng.
+ Các thiết bị bảo vệ: kính che mặt, nón bảo hiểm, kính chắn gió…
- Nhựa PBT (Polybutylene Terephthalate): là mợt loại vật liệu nhựa nhiệt dẻo kỹ
thuật bán kết tinh, có nhiều đặc tính ưu việt.
Ứng dụng:
+ Được sử dụng nhiều trong các sản phẩm dùng để cách điện như là: ổ cắm điện gia
dụng, ô tô, vật liệu…
+ Dùng để sản xuất bàn là hơi nước và vòi sen nhà tắm.

+ Được sử dụng để làm bàn chải đánh răng hoặc là lông mi giả.
+ Nhờ kết cấu chống mài mịn, chống được UV. Ngồi ra với đợ cứng cao nên nó được
sử dụng làm bàn phím máy tính.
+ Được sử dụng nhiều trong dụng cụ bể bơi. Do nhựa này có khả năng kháng nước và
kháng Clo khá mạnh.
+ PBT có tính chống cháy và chịu được ngoại lực lớn nên được ứng dụng nhiều trong
sản xuất các bộ phận nhựa xe hơi, xe máy, tuabin, fan tản nhiệt, đồ điện gia dụng.
+ Bên cạnh đó nó được dùng làm bảng vi mạch điện tử kỹ thuật cao trong ngành điện
tử.
+ Đồng thời nó làm tấm lót và vách ngăn chống tĩnh điện, chống thấm.
2.1.5 Các phương pháp gia công chất dẻo
a) Trộn, Cát, Đùn, Cắt hạt,
Nhựa hạt, Nhựa tấm, Thanh định hình, Nhựa bột,…
b) Đúc phôi, Đúc thổi, Cán, Hút dẻo, Đúc rót
Sản phẩm sơ cấp.
c) Đập vỡ, Nghiền, Xay nhỏ
Nguyên liệu tái chế.
2.2 Tổng quan về công nghệ ép phun

7


Hình 2.1: Cấu tạo máy ép nhựa
a) Cơng nghệ ép phun
Là quá trình gia cơng trong đó vật liệu đã được nung nóng sơ bợ, định lượng khoảng
vào khn. Sau đó ở nhiệt đợ xác định khi khn đóng , dưới áp lực vật liệu ép được tiến
hành tạo lưới thành sản phẩm.
Công nghệ ép phun khác với các công nghệ khác ở chỗ vật liệu không đổ thẳng vào
khuôn mà được đổ qua khoang nung, khi đến nhiệt độ thích hợp thì được ép vào lịng khn.
b) Máy ép phun

Hình 2.2: Máy ép nhựa
Trong hệ thống hỗ trợ ép phun bao gồm:
+ Thân máy: liên kết các hệ thống máy lại với nhau.
+ Hệ thống điện: là nơi cung cấp điện để các motor hoạt động.
+ Hệ thống làm nguội: cung cấp nước hoặc các dung dịch làm nguội để làm nguội
khuôn, đông cứng nhựa thành hình trước khi ra khỏi khuôn.
+ Hệ thống thủy lực: bao gồm bơm, van, hệ thống ống, motor. Là nơi tạo ra nguồn lực
8