Thiết kế chế tạo khuôn ép nhựa giá để quần áo đa năng

1

Mục Lục


2

LỜI CÁM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài, chúng em đã cố gắng học hỏi, tìm hiểu tài liệu
tham khảo, khảo sát thực tế và dưới sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn, đến nay đề
tài đã được hoàn thành.
Nhưng do thời gian, năng lực và sự hiểu biết còn hạn chế, tuy đã có nhiều cố
gắng xong nội dung của đề tài không thể tránh khỏi thiếu sót nhất định.
Chúng em rất mong được sự góp ý và chỉ bảo chân thành của quý thầy cô giáo
và các bạn sinh viên để cho đề tài càng hoàn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn Bộ môn công nghệ chế tạo máy, khoa công
nghệ Cơ khí, Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Thành Phố Hồ Chí Minh đã
cho chúng em được làm đề tài mang tính thực tiễn này.
Đặc biệt, chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ThS. PHAN HOÀNG
PHỤNG đã bỏ nhiều thời gian quý giá của thầy để tận tình giúp đỡ và hướng dẫn
chúng em thực hiện thành công đề tài này.
Chúc sức khỏe quý thầy cô!

Sinh viên thực hiện
TRẦN THỊ HẰNG
NGUYỄN VĂN LUÂN
PHẠM TRƯỜNG SƠN


3

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật
cũng như trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp nhẹ, từ trước đến
nay nhiều chi tiết thiết bị đã được chế tạo từ sản phẩm nhựa. Trong các ngành công
nghiệp nặng, vật liệu nhựa đang dần thay thế cho các chi tiết ít chịu lực; cá biệt có một
số loại nhựa có tính chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và chịu được môi trường
mà các loại thép có thể bị phá hủy đã được dùng. Và dễ thấy nhất là trong đời sống
hàng ngày, hầu hết các vật dụng cần thiết phục vụ cho cuộc sống đều là các sản phẩm
nhựa.
Có nhiều phương pháp chế tạo các sản phẩm nhựa trong đó đáng chú ý là công
nghệ đúc phun (Injection Molding). Đây là phương pháp tạo hình quan trọng nhất và
được sử dụng ngày càng rộng rãi nhờ tính điều hòa giữa chất lượng và chi phí khi gia
công các sản phẩm có bề mặt phức tạp.
Trước đây việc thiết kế, chế tạo lòng khuôn và lõi khuôn đúc phun có bề mặt
phức tạp gặp rất nhiều khó khăn do dùng các phương pháp truyền thống. Chúng phụ
thuộc nhiều vào trình độ người thiết kế, người thợ; thời gian sản xuất lòng khuôn dài
và kém chính xác.
Hiện nay nhờ sự phát triển của các kỹ thuật thiết kế có sự trợ giúp của máy tính
(CAD), chế tạo có sự trợ giúp của máy tính (CAM) và các máy gia công CNC, tia lửa
điện EDM … việc thiết kế và chế tạo lòng khuôn đã đơn giản hơn nhiều, rút ngắn
được thời gian sản xuất, đảm bảo độ chính xác gia công về hình dáng, kích thước, độ
tương quan.
Bên cạnh đó, nhiều phần mềm chuyên dụng dùng để tính toán mô phỏng các
thông số đúc phun đã ra đời nhằm hỗ trợ cơ sở dữ liệu giúp người dùng kiểm tra trước
tính hợp lệ của sản phẩm và khuôn, đưa ra chiến lược thiết kế phù hợp dùng để dự
đoán và giải các bài toán sản xuất trước khi chúng được đưa vào thực tế.


4

Ở nước ta việc sản xuất các sản phẩm từ nhựa phục vụ cho đời sống cũng như
trong kỹ thuật đang được phát triển rất mạnh mẽ, số lượng các cơ sở sản xuất ứng
dụng phương pháp gia công mới ngày càng nhiều.
Xuất phát từ thực tế đó, em đã chọn đề tài: “Thiết kế công nghệ chế tạo lòng
khuôn ép nhựa cho chi tiết nắp đậy ống bao từ nhựa PolyPropylen có ứng dụng các
phần mềm CAD/CAM như creo 3.0 và công cụ tính toán mô phỏng quá trình đúc phun
Moldflow Plastics Insights 5.0” làm đồ án – khóa luận tốt nghiệp.
Mặc dù đã có cố gắng, nhưng do thời gian và khả năng của nhóm sinh viên thực
hiện còn hạn chế, đồ án – khóa luận tốt nghiệp không tránh khỏi có những thiếu sót.
Một lần nữa nhóm sinh viên thực hiện xin cảm ơn và rất mong được sự quan tâm
đóng góp ý kiến của những người quan tâm đến đề tài của bản đồ án – khóa luận tốt
nghiệp này.
Cùng với các vấn đề như trên mà đồ án của nhóm sinh viên thực hiện bao gồm:

1. TÊN ĐỀ TÀI
- Thiết kế – chế tạo khuôn ép nhựa cho chi tiết giá để quần áo đa năng đa
năng.
- Vật liệu nhựa chế tạo cho sản phẩm là PP(polypropylene)
- Ứng dụng: sử dụng để chứa quần áo một cách ngăn nắp, khi lấy ra thuận
tiện dễ dàng, không làm xáo trộn quần áo.

2. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI.
- Biết thiết kế và chế tạo, lắp ráp bộ khuôn ép nhựa hoàn chỉnh.
- Nắm được quy trình công nghệ để tạo ra bộ khuôn.
- Hiểu biết được tất cả các chi tiết về kết cấu đồng thời chức năng của từng
chi tiết cấu tạo nên bộ khuôn.
- Nắm được quy trình công nghệ gia công các chi tiết trong khuôn.
- Biết lắp ráp các chi tiết để cấu thành bộ khuôn ép nhựa hoàn chỉnh.
- Biết cách phân tích mô phỏng dòng chảy nhựa và những vấn đề liên quan
khác.

3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
-

Khuôn ép nhựa cho các sản phẩm nhựa gia dụng, ứng dụng trong các đồ

gia dụng.


5

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu đi từ nghiên cứu lý thuyết đến nghiên cứu thưc tiễn như
sau:
4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu quy trình thiết kế khuôn ép nhựa trên phần mềm.
- Nghiên cứu tổng quan từ sách báo, tìm hiểu và khảo sát sản phẩm mẫu có
sẳn trên thị trường.
- Nghiên cứu tìm hiểu về các thành phần cấu tạo nên bộ khuôn ép.
4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.
- Thực hiện quy trình gia công chế tạo các chi tiết cấu thành trong bộ
khuôn.
- Thực hiện đo kiểm chất lượng gia công chi tiết, cũng như là kiểm tra kích
thước của từng chi tiết.
- Tham gia lắp ráp khuôn và tham gia vào quy trình ép sản phẩm.

5. PHẠM VI, GIỚI HẠN ĐỀ TÀI.
Do những điều kiện khách quan cũng như là những điều kiện chủ quan mà phạm vi
và giới hạn đề tài bao gồm những nội dung chính sau:
-

Cơ sở lý thuyết về khuôn ép nhựavà chất dẻo.
Thiết kế sản phẩm và tính toán tách khuôn.
Phân tích CAE cho sản phẩm.
Thiết kế bộ khuôn trên phần mềm creo 3.0
Lập quy trình gia công các tấm khuôn.
Lắp ráp khuôn và ép thử sản phẩm

Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Thực trạng khuôn mẫu trên thế giới
Trên thế giới, cuộc cách mạng về máy tính điện tử đã có tác động lớn vào nền sản xuất
công nghiệp. Đặc biệt trong ngành chế tạo khuôn mẫu hiện đại, công nghệ thông tin
(CNTT) đã được ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi các quá trình sản xuất


6

theo kiểu truyền thống sang kiểu sản xuất công nghệ cao (CNC); Nhờ đó các giai đoạn
thiết kế và chế tạo khuôn mẫu từng bước được tự động hoá. (CAD/CAM – trong đó:
CAD là thiết kế với sự trợ giúp của máy tính điện tử; CAM là sản xuất với sự trợ giúp
của máy tính điện tử, còn gọi là gia công điều khiển số).
Các nước có nền công nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan...đã hình
thành mô hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho từng lĩnh
vực công nghệ khác nhau:
+ Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập nóng, khuôn đúc
áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động ...
+ Chuyên thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu, chuẩn phục vụ chế tạo khuôn mẫu như:
Các bộ đế khuôn tiêu chuẩn, các khối khuôn tiêu chuẩn, trục dẫn hướng, lò xo, cao su
ép nhăn, các cơ cấu cấp phôi tự động ...

+ Chuyên thực hiện cac dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo khuôn.
+ Chuyên cung cấp các dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu.
+ Chuyên cung cấp các phần mềm chuyên dụng CAD/CAM/CIMATRON, CAE...
+ Chuyên thực hiện các dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khuôn...
Những mô hình trên là những mô hình liên kết mở giúp các doanh nghiệp có điều kiện
đầu tư chuyên sâu vào từng lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hướng tự động hoá
quá trình sản xuất nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm và phất huy tối đa năng lực các
thiết bị của mình.
1.2. Thực trạng khuôn mẫu ở Việt Nam
Trong vòng mười năm trở lại đây, ngành nhựa trở thành ngành có tốc độ tăng trưởng
nhanh nhất trong cả nước. Sản phẩm nhựa Việt Nam đã có mặt trên 40 quốc gia và vẫn
không ngừng tăng trưởng. Ngành nhựa phát triển lớn mạnh kéo theo sự ra đời của nền
công nghiệp khuôn mẫu để hỗ trợ là điều tất yếu. Chính điều này đã tạo nên một cơ
hội cũng như những thách thức cho đội ngũ các kỹ sư trong lĩnh vực khuôn mẫu. Sản
phẩm nhựa có thể được chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó, phổ biến
nhất là công nghệ ép phun. Công nghệ này mang lại hiệu quả kinh tế rất cao, tốn ít thời


7

gian tạo ra sản sản phẩm, thích hợp cho sản xuất hàng loạt. Hiện nay, ngành công nghệ
ép phun có nhiều phát triển vượt bậc, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của việc ứng
dụng CAD/CAM/CNC-CAE vào thiết kế và lập quy trình sản xuất, ngành công nghiệp
nhựa đang dần khẳng định được vị trí của mình trong nền công nghiệp nước nhà.
1.3 Tổng quan về khuôn ép nhựa
1.3.1 Khái niệm chung về khuôn

Khuôn là dụng cụ (thiết bị) dùng 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.

Kết cấu và kích thước của khuôn được thiết kế và chế tạo phụ thuộc vào hình dáng,
kích thước, chất lượng và số lượng của sản phẩm cần tạo ra. Ngoài ra, còn có rất nhiều
vấn đề khác cần phải quan tấm đến như các thông số công nghệ của sản phẩm (góc
nghiêng, nhiệt độ khuôn, áp xuất gia công,…), tính chất vật liệu gia công (độ co rút,
tính đàn hồi, độ cứng,…), các chỉ tiêu về tính kinh tế của bộ khuôn. Khuôn sản xuất
sản phẩm nhựa là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, được chia ra làm hai
phần khuôn chính là:
- Phần cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): được gá trên tấm cố định của máy
ép nhựa.
- Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động): được gá trên tấm di động của máy
ép nhựa.
Ngoài ra, khoảng trống giữa cavity và core (phần tạo sản phẩm) được điền đầy bởi
nhựa nóng chảy. Sau đó, nhựa được làm nguội, đông đặc lại rồi lấy ra khỏi khuôn bằng
hệ thống lấy sản phẩm hoặc thao tác bằng tay. Sản phẩm thu được có hình dạng của
lòng khuôn.
Trong một bộ khuôn phần lõm vào sẽ xác định hình dạng bên ngoài của sản phẩm
được gọi là lòng khuôn (hay còn gọi là khuôn âm, khuôn cái, cối, cavity), còn phần lồi
ra sẽ xác định hình dạng bên trong của sản phẩm được gọi là lõi (hay còn gọi là khuôn


8

dương, khuôn đực, chày, core) một bộ khuôn có thể có một hoặc nhiều lòng khuôn và
lõi. Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi được gọi là mặt phân khuôn.
1.3.2 Phân loại khuôn ép nhựa

- Theo số tầng lòng khuôn:
+ Khuôn 1 tầng
+ Khuôn nhiều tầng
- Theo loại kênh dẫn:

+ Khuôn dùng kênh dẫn nóng
+ Khuôn dùng kênh dẫn nguội
- Theo cách bố trí kênh dẫn:
+ Khuôn hai tấm
+ Khuôn ba tấm
- Theo số màu nhựa tạo ra sản phẩm:
+ Khuôn cho sản phẩm một màu
+ Khuôn cho sản phẩm nhiều màu
Tóm lại, có các loại khuôn ép phun sau: khuôn hai tấm (two plate mold), khuôn ba tấm
(three plate mold), khuôn có kênh dẫn nóng (hot runner system), khuôn nhiều tầng
(stack mold- tích hợp nhiều lòng khuôn giống nhau lên một bộ khuôn) và khuôn cho
sản phẩm nhiều màu (tích hợp nhiều lòng khuôn khác nhau lên một bộ khuôn), loại
khuôn này đòi hỏi máy ép có nhiều đầu phun.
Ngoài ra còn có các cách phân loại như sau:
- Theo lực đóng khuôn chia ra loại: 7,..50,… 100, … 8000 tấn.
- Theo lượng nguyên liệu cho một lần phun tối đa: 1, 2, 3, 5, 8,…, 56, 120oz (ounce-1
ounce = 28,349 gram)
- Theo lực kẹp khuôn.
- Theo loại pitton hay trục vít.
- Phân loại theo phương đặt đầu phun nhựa: nằm ngang hay thẳng đứng


9

- Phân loại theo tên gọi của hãng sản xuất.
1.3.3 Kết cấu chung của 1 bộ khuôn

Ngoài core và cavity ra thì trong bộ khuôn còn có nhiều bộ phận khác. Các bộ phận
này lắp ghép với nhau tạo thành những hệ thống cơ bản của bộ khuôn, bao gồm:
- Hệ thống dẫn hướng và định vị: gồm tất cả các chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng, vòng

định vị, bộ định vị, chốt hồi,... có nhiệm vụ giữ đúng vị trí làm việc của hai phần
khuôn khi ghép với nhau để tạo lòng khuôn chính xác.
- Hệ thống dẫn nhựa vào lòng khuôn: gồm bạc cuống phun, kênh dẫn nhựa và miệng
phun làm nhiệm vụ cung cấp nhựa từ đầu phun máy ép vào trong lòng khuôn.
- Hệ thống đẩy sản phẩm: gồm các chốt đẩy, chốt hồi, chốt đỡ, bạc chốt đỡ, tấm đẩy,
tấm giữ, khối đỡ,... có nhiệm vụ đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi ép xong.
- Hệ thống lõi mặt bên: gồm lõi mặt bên, má lõi, thanh dẫn hướng, cam chốt xiên, xy
lanh thủy lực,... làm nhiệm vụ tháo những phần không thể tháo (undercut) ra được
ngay theo hướng mở của khuôn.
- Hệ thống thoát khí: gồm có những rãnh thoát khí, có nhiệm vụ đưa không khí tồn
đọng trong lòng khuôn ra ngoài, tạo điều kiện cho nhựa điền đầy lòng khuôn dễ dàng
và giúp cho sản phẩm không bị bọt khí hoặc bị cháy.
- Hệ thống làm nguội: gồm các đường nước, các rãnh, ống dẫn nhiệt, đầu nối,… có
nhiệm vụ ổn định nhiệt độ khuôn và làm nguội sản phẩm một cách nhanh chóng.


10

Hình 1.1 Cấu tạo khuôn ép
Cấu tạo cơ bản của một bộ khuôn ép phun gồm có các phần:
1.Tấm kẹp khuôn trên 2.Tấm lòng khuôn 3.Tấm lõi khuôn 4.Tấm đỡ 5.Khối đỡ 6.Tấm
kẹp khuôn dưới 7.Bạc chốt dẫn hướng 8.Chốt phản hồi 9.Tấm đẩy 10.Tấm giữ chốt
đẩy 11.Chốt đẩy 12.Hốc khuôn 13.Kênh dẫn nhựa 14.Bạc cuống phun 15.Vòng định vị
16.Chốt dẫn hướng 17.Đường làm nguội 18.Đường phân khuôn.
1.4 Tìm hiểu vật liệu nhựa
1.4.1 Phân loại vật liệu nhựa

Trong sản xuất, vật liệu nhựa được chia thành 2 loại: nhựa nhiệt dẻo và nhựa phản
ứng nhiệt (nhựa nhiệt rắn).

11

Hình 1.2 Phân loại vật liệu nhựa
Nhựa nhiệt dẻo được sử dụng rất phổ biến, có thể tái sử dụng nhiều lần tuy
nhiên sẽ mất dần chất lượng.

Hình 1.3 Cấu trúc nhựa nhiệt dẻo
Nhựa phản ứng nhiệt ít sử dụng trong sản xuất. Khi nung nóng, lúc đầu nhựa phản
ứng nhiệt chảy dẻo ra nhưng sau đó thì đông cứng lại và không có khả năng tái sinh
như nhựa nhiệt dẻo.


12

Theo trạng thái pha chúng ta có thể chia nhựa nhiệt dẻo thành 2 loại: nhựa có cấu trúc
vô định hình và nhựa có cấu trúc tinh thể. Ngoài ra, theo phạm vi sử dụng chúng ta
cũng có thể chia nhựa nhiệt dẻo thành 2 loại: nhựa gia dụng và nhựa kỹ thuật.
Nhựa có cấu trúc vô định hình (PS, PC…) dễ dàng nhận thấy bởi tính chất cứng
và trong suốt. Màu sắc tự nhiên của loại này là trong như nước hoặc gần như cát vàng
hoặc màu mờ đục. Loại nhựa này có độ co rút rất nhỏ, chỉ bằng 0,5 - 0,8%.
Nhựa có cấu trúc tinh thể (PP, PE, PA…) loại nhựa này thường cứng và bền dai,
nhưng không trong suốt, thường được dùng trong làm đồ gia dụng.
Nhựa gia dụng dùng để chế tạo các chi tiết hay các sản phẩm có độ chính xác và cơ
tính không yêu cầu cao như vỏ bọc dây điện, dép nhựa, thau giặt đồ, ống nước…
Nhựa kỹ thuật dùng để chế tạo các chi tiết máy, các chi tiết lắp hay các sản phẩm
có yêu cầu về độ chính xác và cơ tính cao như bánh răng, bu lông, đai ốc, vỏ máy…
1.4.2 Một số loại nhựa thông dụng

a) Các loại nhựa gia dụng

‐

PA (Poly Amide)

Còn gọi là nylon, có cấu trúc tinh thể, màu từ trắng đục đến vàng xám, độ bền cao,
chống va đập tốt nhưng lão hoá bởi ánh sáng, các loại tia.
Nhựa PA dùng để chế tạo bánh răng, ổ lăn, ổ trượt, đai ốc… các chi tiết trong máy dệt,
ống dẫn xăng, vật liệu trong các sợi dệt, dây cước, độn với cao su làm vỏ xe…
‐

PC (Poly Cacbonat)

Có cấu trúc phân tử, độ cứng cao nên khó gia công, ổn định kích thước khá cao, lão
hoá chậm, độ dãn dài cao và chịu va đập tốt nhưng chịu tải có chu kỳ yếu, tính
cách điện ở nhiệt độ cao tốt.
Nhựa PC dùng để chế tạo các chi tiết giống như nhựa PA.
‐

PE (Poly Etylen)

Không màu, độ cứng không cao, dạng tinh thể, oxy hoá chậm ở nhiệt độ thấp nhưng
tương đối nhanh ở nhiệt độ cao. PE bền trong nước, chống thấm khí tốt.


13

Do độ bền không cao nên dùng để chế tạo các sản phẩm dạng màng, các sợi, dây
bọc dây điện, các ống dẫn nước chịu áp lực không cao, chế tạo các chai lọ bằng
phương pháp thổi …
‐

PP ( Poly Propylen)

Trong suốt, không màu, dạng tinh thể, độ dai va đập kém, có độ bền kéo và độ ổn
định nhiệt cao, khó dán.
Nhựa PP dùng làm nắp chai, vỏ bút, chai lọ trong y tế, bao bì, dùng trong ngành dệt,
giả da, bọc dây điện …
‐

PS (Poly Styren)

Không màu, dạng vô định hình, có độ cứng khá tốt, độ dai va đập kém, dễ gia công
bằng phương pháp ép phun hoặc đúc áp lực, chịu ăn mòn hoá học tốt.
Nhựa PS dùng làm các sản phẩm gia dụng, bàn ghế, ly tách hoặc kết hợp với cao su
làm vỏ ruột xe có tính đàn hồi cao…
‐

PVC (Poly Vinyclorid)

Màu trắng, dạng vô định hình, độ bền thấp, kháng thời tiết tốt, ổn định kích
thước, độ bền sử dụng cao, dễ tạo màu sắc.
Nhựa PVC có thể cán mỏng 0,01 - 0,05 mm, làm ống nước bằng phương pháp đùn
liên tục, các sản phẩm dạng tấm, cách điện, có thể cán lên vải …
‐

PET (Poly Etylen Terephatale)

Có cấu trúc tinh thể, trong suốt, khá bền. Thường dùng để tạo màng mỏng, kéo dài
thành các sợi có tính co giãn như len, tơ…
b) Các loại nhựa kỹ thuật

‐

PA6 (Polyamide 6, hay Nylon 6, hay Polycaprolactam)

Phân tử gồm các nhóm amide (CONH). Có độ bền, độ cứng cao, chịu nhiệt tốt. Được
sử dụng làm khung, dầm, các giá đỡ cần độ bền và độ cứng vững cao.
‐

PA 66 (Polyamide hay Nylon 6,6)

Có độ bền và độ cứng cao, là một trong các loại nhựa có nhiệt độ nóng chảy cao nhất,
hấp thụ độ ẩm trong quá trình ép phun. Thuỷ tinh là chất thêm vào thông dụng nhất để


14

tăng cơ tính vật liệu, ngoài ra còn thêm các chất đàn hồi như: EPDM, SBR để tăng
độ bền. Có độ nhớt thấp, dễ dàng chảy vào lòng khuôn, do đó cho phép tạo các vật có
thành mỏng. Độ co rút từ 1% đến 2%.
Nhựa PA66 dùng để chế tạo các chi tiết trong xe hơi, dùng làm vỏ các thiết bị máy
móc
‐

POM (Poly Acetatic)

Nhựa Acetals có hai loại Homopolymers và Copolymers. Homopolymer có độ bền
kéo tốt, độ bền mỏi cao, cứng nên khó gia công. Copolymers ổn định nhiệt tốt, ít bị
ảnh hưởng bởi hoá chất, dễ gia công. Cả hai nhựa Homopolymers và Polymers là nhựa
tinh thể, hút ẩm kém. Nhựa Acetals có hệ số ma sát thấp và ổn định kích thước tốt,
nên thích hợp cho việc chế tạo bánh răng và trục. Nhựa Acetals chịu nhiệt tốt, nên

được sử dụng chế tạo các chi tiết trong máy bơm, van…
‐

ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)

Được tạo từ ba đơn phân tử: acrylonitrile, butadiene, và styrene. Mỗi đơn phân tử có
tính chất khác nhau như: tính cứng, bền với nhiệt độ và hoá chất là của acrylonnitrile,
dễ gia công, độ bền của styrene và độ dẻo độ dai va đập của butadiene
Nhựa ABS dùng để chế tạo các chi tiết trong xe hơi (nắp của các ngăn chứa, vỏ bánh
xe…), tủ lạnh, các thiết bị trong gia đình (máy sấy tóc, các thiết bị chế biến thực
phẩm, bàn phím máy tính, điện thoại bàn, ván trượt tuyết…)
‐

PMMA (Polymethyl Methacrylate)

Có tính chất quang học rất đặc biệt, có thể truyền ánh sáng trắng cao đến 92%, các chi
tiết đúc có thể có tính lưỡng chiết rất thấp, do đó rất lý tưởng để chế tạo các đĩa hát.
Nhựa PMMA dùng trong xe hơi (các thiết bị báo hiệu, các bảng dụng cụ…), công
nghiệp (đĩa hát, các kệ trưng bày …), y tế…
‐

PBT (Polybutylene Terephthalates)

Là một trong những nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật có cơ tính rất cao. PBT là một loại nhựa
bán tinh thể, có tính kháng hoá chất rất tốt, hút ẩm rất ít, có tính trở nhiệt và trở điện
cao, ổn định dưới các điều kiện môi trường.


15

Nhựa PBT dùng để chế tạo các thiết bị, dụng cụ trong gia đình và công nghiệp (lưỡi
trong các thiết bị chế biến thực phẩm, các chi tiết trong máy hút bụi, quạt, máy sấy tóc,
cửa, vỏ máy, các chi tiết trong xe hơi …), các thiết bị trong ngành điện (công tắc, vỏ
cầu chì, bàn phím máy tính, những đầu nối …)

Hình 1.4 Tổng quan về sự tiêu thụ các loại nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật trên thế giới (năm
1999)
1.4.3 Các thông số quan trọng của vật liệu nhựa

Bảng 1: Nhiệt độ gia công
ST
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Nhựa

Tên đầy đủ
Polyropylene
Polystyrene
Styren co-polymers
Polyvinyle-chlorid

Polymethyl

Nhiệt độ khuôn
(o C)
10 - 80
10 - 75
10 - 80
20 - 60
30 - 70

Nhiệt độ ở cuối
piston-vít (o C)
220 - 235
200 - 280
200 - 280
170 - 200
190 - 240

PP
PS
ABS
PVC
PMM
A
PA 6
PA 66
PPO
PC
POM

metacrylace Polyamide
(nylon 6) Polyamide
(nylon 6,6) Phenylene
Oxide Polycarbonate
Poly acetatic Resins

50 - 80
50 - 80
40 - 80
70 - 115
60 - 90

250 - 280
250 - 280
300 - 330
300 - 350
190 - 210


16

11
12

LDPE
HDPE

Low density polyethylens 50 - 70
High density polyethylens 30 - 70

160 - 260
75 - 110

Ghi chú: Nhựa ABS dễ bị oxi hoá trong khuôn nếu gián đoạn sản xuất quá 15 phút.
Bảng 2: Nhiệt độ phá huỷ của một số loại nhựa
STT

Nhựa

1
2
3
4
5

ABS
PA 66
PS
PP
PVC

Nhiệt độ phá huỷ (rữa nát)
(o C)
310
320 – 330
250
280
180 -220

Bảng 3: Độ co rút một số vật liệu nhựa.

STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

Nhựa
PS
ABS
LDPE
HDPE
PP
PVC mềm
PVC cứng
PMPA
POM

PPO
PC
PA 6
PA 66
PF
MF
MPF
UP
EP

Độ co (%)
0.3 – 0.6
0.4 – 0.7
1.5 – 5.0
1.5 – 3.0
1.0 – 2.5
> 0.5
0.5
0.1 – 0.8
1.9 – 2.3
0.5 – 0.7
0.8
0.5 – 2.2
0.5 – 2.5
1.2
1.2 – 2.0
0.8 – 1.8
0.2 – 0.8
0.2

Mật độ (g/cm3)
1.05
1.06
0.954
0.952
1,15
1.38
1.38
1.12
1.42
1.06
1.2
1,14
1.15
1.4
1.5
1.6
2.0 – 2.1
1.9

Bảng 4: Chiều dày thành sản phẩm nhựa nhiệt dẻo
TT

Vật liệu

1

PA

Chiều dày min Chiều

(mm)
trung
(mm)
0.38
1.6

dày Chiều dày max
bình (mm)
3.2


17

2
3
4
5
6
7

PC
LDPE
HDPE
PP
PS
PVC

1.0
0.5
0.9

0.63
0.76
1.0

2.4
1.6
1.6
2.0
1.6
2.4

Bảng 5: Quan hệ giữa độ nghiêng thành với độ cao và chiều dày thành.

9.5
6.4
6.4
7.6
6.4
9.5


18

Chương 2
TỔNG QUAN VỀ GIÁ ĐỂ QUẦN ÁO ĐA NĂNG
2.1 Giới thiệu sản phẩm
• Việc có nhiều quần áo sẽ làm cho chúng ta mất thời gian để sắp xếp lại chúng một
cách ngăn nắp đặc biệt là những cửa hang thơi trang. Thế nhưng chỉ vài ngày sau,
chúng lại trở thành một chồng quần áo nhăn nhúm như cũ. Cho dù bạn chỉ cố lấy
một cái áo hay kéo thứ gì đó ở dưới kệ quần áo thì điều này cũng không thể tránh

khỏi. Vậy bạn nên làm gì đây?
• Đa số chúng ta là cảm thấy xếp quần áo thật mệt mỏi và vất vả khi mà chồng quần
áo của bạn sẽ rối loạn và lộn xộn như cũ ngay khi rút một cái áo hay cái quần ra.
Và thế là chúng ta lại phải xếp đi xếp lại cả chồng quần áo mỗi khi lấy đồ ra mặc.
Từ vấn đề thực tế đó nên em quyết định thiết kế ra giá để quần áo đa năng.
Hình 2.1 Vấn đề của việc gấp quần áo sau một thời gian

2.2 Phân tích sản phẩm
• Giá để quần áo đa năng là một giải pháp sắp xếp quần áo có thể giúp giữ đồ đạc
của chúng ta gọn gàng, ngăn nắp và không bi lộn xộn mỗi khi lấy đồ.


19

• Đây là cách nó hoạt động. Trước thời đại kỹ thuật số, chúng ta đã xem ảnh bằng
cách lật album, giá để quần áo đa năng cũng tương tự như thế, chỉ có điều một đầu
nó được giữ chắc bằng kim loại và được chất quần áo lên chứ không phải ảnh nữa.
Hệ thống giá để quần áo đa năng sử dung đủ lực từ tính để giữ chắc giá quần áo
của bạn nhưng vẫn giúp bạn lật dễ dàng giữa các giá để quần áo để lấy đồ mà
không làm rối tinh cả chồng quần áo. Tuyệt vời hơn nữa là giá để quần áo đa năng
có chứa các lỗ thông hơi và đệm thoáng khí. Nhờ vậy mà thậm chí chiếc áo bạn
mặc mỗi năm 1 lần vẫn giữ được hương thơm tươi mát như nó được treo trên móc.

Hình 2.2 Giải pháp để quần áo ngăn nắp
2.3 Vật liệu và màu sắc để chế tạo giá để quần áo đa năng
• Bên cạnh việc tối ưu hóa việc sắp xếp quần áo và để có đươc không gian rộng
thoáng. Giá để quần áo đa năng còn được sử dụng vật liệu chống vi khuẩn để có
thể sử dụng lâu dài chứ không phải các sản phẩm rẻ tiền chỉ dùng được một. Do đó
em quyết định chon nhựa PP ( Poly Propylen)
• Đặc điểm nhựa PP ( Poly Propylen)

‐ Trong suốt, không màu, dạng tinh thể, độ dai va đập kém, có độ bền kéo và độ
ổn định nhiệt cao, khó dán.


20

‐

Nhựa PP dùng làm nắp chai, vỏ bút, chai lọ trong y tế, bao bì, dùng trong ngành

dệt, giả da, bọc dây điện …
• Do sản phẩm sử dụng trong lĩnh vực thời trang nên màu sắc chọn màu sắc cho sản
phẩm cũng có rất nhiều ý kiến trái chiều. Nhóm đã quyết định chọn những màu sắc
có độ sáng, sạch, sang. Để có thể tôn lên được vẻ đẹp của những chiếc áo thời
trang khi đặt lên sản phẩm nhựa của nhóm.


21

Chương 3
THIẾT KẾ SẢN PHẨM
Ý tưởng thiết kế:
Dựa vào nhu cầu sử dụng:
– Dùng để đựng quần áo gấp sẵn sao cho khi chồng chất lên nhau không bị xê dịch.
Dễ dàng lấy quần, áo ra mà không làm xê dịch các quần áo chất phía trên và phía dưới.
– Sử dụng nam châm để định vị khi chất hoặc lấy đồ ra.
Sản phẩm cần phải nhỏ gọn để tiết kiệm diện tích khi sử dụng.
– Có độ bền tốt, màu sắc bắt mắt, thời trang.

 Ý tưởng 1:

Kích thước sản phẩm: 250x320x15 (mm)
Sử dụng mặt phẳng tiếp xúc giữa hai sản phẩm liên tiếp nhau. Sản phẩm
xếp chồng lên nhau.
Khi rút sản phẩm sẽ không định vị đúng vị trí như ta mong muốn.
Bề mặt quá dày ảnh hưởng tới quá trình ép sản phẩm, thiếu thẩm mỹ.


22

 Ý tưởng 2:
Kích thước sản phẩm: 250x320x15 (mm)
Sử dụng ngàm để tiếp xúc để định vị sản phẩm.
Ngàm sử dụng lâu sẽ bị gãy.
 Ý tưởng 3:

Kích thước sàn phẩm: 250x320x15 (mm)
Sử dụng nam châm để định vị sản phẩm, định vị như vậy để quần áo nặng
sẽ rất tốt
 Kết Luận: Nhóm quyết định chọn ý tưởng 3 để thiết kế sản phẩm.


23

3.1 Thiết kế sản phẩm
3.1.1. Sản phẩm
Kích thước sản phẩm 340x255x15 (mm).

Hình 3.1: Sản phẩm cần thết kế
3.1.2 Tính thẩm mĩ cho sản phẩm






Màu sắc phải phân bố đều.
Bề mặt nhẵn bóng, không bị lõm do điền đầy không tốt.
Không bị rỗ khí trên bề mặt sản phẩm.
Không xuất hiện lỗ trống, vết nứt hay nếp gấp bề mặt.

3.1.3 Yêu cầu kỹ thuật






Đảm bảo độ bền.
Độ bóng không cao.
Nhiệt độ làm việc (-200C-1400C).
Làm việc trong điều kiện tải trọng nhẹ.
Không bị xoắn, khe hở.


24

3.2 Vật liệu, khối lượng, thể tích sản phẩm
3.2.1 Vật liệu
Dựa vào yêu cầu về độ bền, tính thẩm mỹ và nhiệt độ làm việc đã nêu trên ta chọn nhựa
PP ( PolyPropylene) là vật liệu để chế tạo sản phẩm.
3.2.2 Đặc điểm

• Trong suốt , không màu, dạng tinh thể, độ dai va đập kém, có độ bền kéo và độ ổn định
nhiệt cao, khó dán…
• Tính chảy loãng tốt.
• Nhựa PP thường được ứng dụng trong các chi tiết rất lớn hay các chi tiết cực mỏng vì nó
có độ bền mỏi rất tốt .
• Do có hệ số co rút lớn nên có thể biến dạng nếu chế độ làm việc lạnh trong khuôn không
đủ .
3.2.2 Kiểm tra khối lượng cho sản phẩm
Vào Anlysis/Model/Mass Properties/ trong ô density nhập tỷ trọng vật liệu
1,15g/cm3 / chọn compute current analylis for preview để kiểm tra kết quả

Hình 3.2:Khối lượng của sản phẩm
Vậy khối lượng của sản phẩm = 160 gam


25

3.3. Bề dày của sản phẩm`
3.3.1. Kiểm tra bề dày
Với phần mềm Creo 3.0 việc tìm bề dày sản phẩm được thực hiện như sau:
Chọn Analylis / Model / Thickness / Chọn mặt phẳng đi qua tâm sản phẩm/ Thiết lập
các thông số mặc định : Max: 15 ,

Min :1.8

Max : 4 , Min : 0.5

Hình 3.3 Bề mặt cắt ngang
Hình 3.4 Bề dày sản phẩm ở các kích thước khác nhau
Như vậy chiều dày lớn nhất của sản phẩm là không quá 15mm, nhỏ nhất là không quá

1.8mm, giá trị mặt cắt ngang là 0.888777mm
3.3.2. Ý nghĩa của việc kiểm tra bề dày của sản phẩm
• Trong kỹ thuật làm khuôn ép nhựa, chiều dày đồng đều của chi tiết rất quan trọng,
đảm bảo cho sản phẩm không bị cong vênh do sự co rút không đồng đều
• Việc phân tích như vậy còn giúp ích cho việc phân tích CAE sau này, thường chỗ
dày nhất là chỗ đặt cổng phun nhựa cho chi tiết
• Ảnh hưởng đến độ cứng vững cũng như tính thẩm mĩ của chi tiết