Dịch Vụ Bách khoa Sửa Chữa Chuyên nghiệpSửa Gia Dụng Bách KhoaGiáo trình công nghệ khuôn mẫu – Trần Minh Thế Uyên, Phạm Sơn Minh.pdf

Giáo trình công nghệ khuôn mẫu – Trần Minh Thế Uyên, Phạm Sơn Minh.pdf

22/05/2023 - Dịch Vụ Bách Khoa - 90
  1. NHAØ XUAÁT BAÛN
    ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP. HÒA CHÍ MINH CÔNG NGHỆ KHUÔN MẪU GIÁO TRÌNH 60 TRẦN MINH THẾ UYÊN PHẠM SƠN MINH
  2. TRẦN MINH THẾ UYÊN PHẠM SƠN MINH GIÁO TRÌNH CÔNG NGHỆ KHUÔN MẪU NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 2022
  3. LỜI NÓI ĐẦU
    Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp nhựa Nước Ta đã có những bước tiến can đảm và mạnh mẽ, với vận tốc tăng trưởng khá cao. Sản phẩm nhựa rất phong phú và được sử dụng thoáng đãng trong nhiều nghành. Tiếp nhận khuynh hướng vận động và di chuyển sản xuất sang Nước Ta cùng sự tăng trưởng can đảm và mạnh mẽ của công nghệ tiên tiến sản xuất. Ngành công nghiệp nhựa đã và đang từng bước khẳng định chắc chắn vị thế trên nền thị trường trong nước, tương hỗ tốt cho những ngành sản xuất và lắp ráp. Ngành nhựa Nước Ta cũng như ngành nhựa quốc tế sử dụng ba công nghệ tiên tiến sản xuất chính là ép thổi, ép đùn và ép phun. Trong số đó, ép phun được coi là linh động và thông dụng nhất. Ép phun hoàn toàn có thể tạo ra nhiều loại mẫu sản phẩm với vận tốc sản xuất nhanh, độ đúng chuẩn cao và hình dạng phức tạp. Với công nghệ tiên tiến ép phun, để một loại sản phẩm hoàn thành xong đến tay người tiêu dùng là một quy trình phức tạp, trong đó quy trình tiến độ phong cách thiết kế, sản xuất khuôn là vô cùng quan trọng. Một bộ khuôn đưa vào sản xuất yên cầu quá nhiều kiến thức và kỹ năng cũng như kinh nghiệm tay nghề. Chính điều này đã tạo nên những thử thách và cũng được coi như một thời cơ cho đội ngũ những kỹ sư trong nghành khuôn mẫu. Với mục tiêu giúp người đọc làm quen và có năng lực đưa ra những quyết định hành động đúng chuẩn trong việc phong cách thiết kế, sản xuất, bảo trì khuôn phun ép nhựa, nhóm tác giả đã biên soạn cuốn sách này với sự giúp sức tận tình của những đồng nghiệp – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP TP HCM, nhằm mục đích dùng làm tài liệu học tập cho môn học THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN PHUN ÉP NHỰA, dùng cho sinh viên Đại học và học viên Cao học thuộc nhóm ngành Kỹ thuật Cơ khí. Giáo trình Giáo trình Công nghệ khuôn mẫu được triển khai xong với sự góp phần : • Chương 1 và 2 : Phạm Sơn Minh • Chương 3 và 4 : Trần Minh Thế Uyên • Chương 5 : Phạm Sơn Minh, Trần Minh Thế Uyên Trong quy trình biên soạn, không hề tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm tác giả rất mong nhận được sự góp ý của người đọc để những lần biên soạn sau được triển khai xong hơn. Mọi quan điểm góp phần xin sung sướng gửi về địa chỉ email : [email protected] hoặc [email protected]. TP Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2022, Nhóm tác giả 3
  4. MỤC LỤC
    LỜI NÓI

    ĐẦU……………………………………………………………………………….3
    Chương 1: CÔNG NGHỆ PHUN ÉP NHỰA……………………………..11
    1.1 CÁC NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ KHUÔN CƠ BẢN……………….11
    1.1.1 Dòng đồng hướng…………………………………………………………….11
    1.1.2 Cân bằng dòng…………………………………………………………………11
    1.1.3 Phân bố áp suất………………………………………………………………..12
    1.1.4 Ứng suất trượt cực đại………………………………………………………12
    1.1.5 Vị trí đường hàn.
    ………………………………………………………………12
    1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA THIẾT KẾ SẢN PHẨM ĐẾN QUÁ
    TRÌNH ÉP PHUN………………………………………………………………………..12
    1.2.1 Độ dày sản phẩm đồng nhất………………………………………………13
    1.2.2 Cân bằng hình học……………………………………………………………13
    1.2.3 Các góc nhọn bên trong…………………………………………………….13
    1.2.4 Góc nghiêng thoát khuôn.
    ………………………………………………….13
    1.2.5 Cạnh mỏng.
    ……………………………………………………………………..13
    1.2.6 Tỷ lệ hình học………………………………………………………………….14
    1.2.7 Loại và vị trí cổng vào nhựa………………………………………………14
    1.2.8 Diện tích bề mặt sản phẩm ép phun.
    ……………………………………14
    1.2.9 Dung sai sản phẩm ép phun……………………………………………….15
    1.2.10 Bề mặt hoàn thiện của sản phẩm ép phun………………………….15
    1.3 QUY TRÌNH THIẾT KẾ………………………………………………………..16
    1.3.1 Quy trình sản xuất khuôn.
    ………………………………………………….16
    1.3.2 Quy trình thiết kế khuôn……………………………………………………17
    1.3.3 Quy trình thiết kế sản phẩm.
    ………………………………………………18
    1.3.4 Quy trình thiết kế hệ thống kênh dẫn………………………………….19
    1.3.5 Quy trình thiết kế hệ thống làm nguội…………………………………20
    1.4 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ KHUÔN…………………………………………….20
    1.5 YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI CHI TIẾT CỦA BỘ
    KHUÔN………………………………………………………………………………………22
    1.5.1 Độ chính xác về hình dáng………………………………………………..22
    1.5.2 Độ chính xác về kích thước……………………………………………….23
    1.5.3 Độ cứng của các chi tiết trong khuôn………………………………….23
    1.5.4 Độ bóng………………………………………………………………………….23
    5

  5. Chương 2: THIẾT KẾ KHUÔN PHUN ÉP NHỰA ……………………. 24 2.1 TỔNG QUÁT ………………………………………………………………………… 24 2.1.1 Khái niệm về khuôn. ………………………………………………………… 25 2.1.2 Phân loại khuôn ép phun ………………………………………………….. 26 2.1.3 Kết cấu chung của một bộ khuôn ………………………………………. 29 2.2 MỘT SỐ LOẠI KHUÔN ……………………………………………………….. 30 2.2.1 Khuôn hai tấm ………………………………………………………………… 30 2.2.2 Khuôn ba tấm. …………………………………………………………………. 31 2.2.3 Khuôn nhiều tầng. ……………………………………………………………. 33 2.2.4 Khuôn cho loại sản phẩm nhiều màu. ……………………………………….. 36 2.3 TÍNH SỐ LÒNG KHUÔN ……………………………………………………… 36 2.3.1 Số lòng khuôn tính theo số lượng lô loại sản phẩm ……………………. 37 2.3.2 Số lòng khuôn tính theo hiệu suất phun của máy ………………… 37 2.3.3 Số lòng khuôn tính theo hiệu suất làm dẻo của máy ……………. 37 2.3.4 Số lòng khuôn tính theo lực kẹp khuôn của máy …………………. 38 2.3.5 Số lòng khuôn theo size tấm gá đặt trên máy ép ………… 39 2.4 HỆ THỐNG CẤP NHỰA NGUỘI ………………………………………….. 41 2.4.1 Tổng quan về mạng lưới hệ thống cấp nhựa nguội ………………………………. 41 2.4.2 Đặc điểm và công dụng những bộ phận của hệ thống kênh dẫn nguội. …………………………………………………………………………………….. 43 2.4.3 Ví dụ ……………………………………………………………………………… 73 2.5 HỆ THỐNG KÊNH DẪN NHỰA NÓNG. ……………………………….. 75 2.5.1 Nhiệm vụ, nhu yếu, quyền lợi và hạn chế. ……………………………….. 75 1.5.2 Cấu trúc và tính năng của mạng lưới hệ thống Hot Runner …………………. 78 2.5.3 Đặc điểm, cách tính và sắp xếp những thành phần ………………………. 79 2.6 HỆ THỐNG LẤY SẢN PHẨM …………………………………………….. 104 2.6.1 Các cách lấy mẫu sản phẩm ra khỏi khuôn ………………………………. 104 2.6.2 Khái niệm mạng lưới hệ thống đẩy ………………………………………………….. 104 2.6.3 Nguyên lý chung. …………………………………………………………… 105 2.6.4 Các mạng lưới hệ thống đẩy thường dùng ………………………………………… 105 2.6.5 Điều khiển mạng lưới hệ thống đẩy …………………………………………………. 111 2.6.6 Một số điểm cần quan tâm khi phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống đẩy ……………….. 113 2.6.7 Ví dụ về giám sát mạng lưới hệ thống đẩy. ………………………………………. 113 2.7 HỆ THỐNG LÀM NGUỘI …………………………………………………… 118 2.7.1 Tầm quan trọng và mục tiêu của mạng lưới hệ thống làm nguội. ………… 118 2.7.2 Một số cách gia – giải nhiệt cho khuôn …………………………….. 119 2.7.3 Độ dẫn nhiệt của sắt kẽm kim loại ……………………………………………….. 119 2.7.4 Các thành phần của mạng lưới hệ thống làm nguội trong khuôn ép nhựa ………………………………………………………………………………………. 119 6
  6. 2.7.5 Quy luật phong cách thiết kế kênh dẫn nguội ……………………………………… 120 2.7.6 Thiết kế kênh làm nguội …………………………………………………. 123 2.7.7 Làm nguội lõi khuôn. ……………………………………………………… 124 2.7.8 Làm nguội lòng khuôn. …………………………………………………… 130 2.7.9 Các cụ thể sử dụng trong mạng lưới hệ thống làm nguội …………………… 133 2.7.10 Tính lưu lượng nước làm nguội ……………………………………… 138 2.7.11 Tính toán thời hạn làm nguội. ……………………………………….. 140 2.7.12 Thời gian làm nguội của 1 số ít dạng chi tiết cụ thể ………………….. 142 2.7.13 Kiểm soát nhiệt độ khuôn ……………………………………………… 143 2.8 HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG VÀ ĐỊNH VỊ …………………………….. 143 2.8.1 Chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng …………………………………… 144 2.8.2 Cơ cấu xác định. ………………………………………………………………. 148 2.8.3 Vị trí của chốt và bạc dẫn hướng ……………………………………… 150 2.9 HỆ THỐNG THOÁT KHÍ ……………………………………………………. 150 2.9.1 Khái niệm ……………………………………………………………………. 150 2.9.2 Các quan tâm khi phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống thoát khí ………………………….. 151 2.9.3 Phân tích mạng lưới hệ thống thoát khí …………………………………………… 153 2.9.4 Các kiểu thoát khí …………………………………………………………. 159 2.10 HỆ THỐNG THÁO UNDERCUT. ………………………………………. 172 2.10.1 Giới thiệu ……………………………………………………………………. 172 2.10.2 Undercut mặt ngoài ……………………………………………………… 174 2.10.3 Undercut mặt trong ………………………………………………………. 181 2.10.4 Xylanh thủy lực tháo undercut ………………………………………. 184 2.10.5 Ren trong ( hoặc undercut trong dạng tròn xoay ). ……………… 186 2.10.6 Ren ngoài ( hoặc undercut ngoài dạng tròn xoay ) ……………… 189 2.11. CAE. …………………………………………………………………………………. 191 2.11.1 Giới thiệu về CAE. ………………………………………………………. 191 2.11.2 Lợi ích của ứng dụng CAE. …………………………………………… 192 2.11.3 Tổng quan về CAE. ……………………………………………………… 193 2.11.4 Thông số nguồn vào của việc nghiên cứu và phân tích dòng chảy ( CAE ) trong công nghệ tiên tiến ép phun ………………………………………………………………. 195 2.11.5 Kết quả của việc nghiên cứu và phân tích mô phỏng dòng chảy ……………… 197 2.11.6 Sai số giữa hiệu quả nghiên cứu và phân tích cae với thực tiễn ép mẫu sản phẩm ……… 198 Chương 3 : CHẾ TẠO KHUÔN ……………………………………………….. 199 3.1 VẬT LIỆU LÀM KHUÔN ÉP NHỰA …………………………………… 199 3.1.1 Những yếu tố tác động ảnh hưởng đến việc chọn vật tư làm khuôn …….. 199 3.1.2 Đặc tính của vật tư thép công cụ. …………………………………… 200 7
  7. 3.1.3 Ảnh hưởng của những yếu tố kim loại tổng hợp đến đặc tính của thép công cụ ………………………………………………………………………………………. 201 3.1.4 Hợp phần hóa học của vật tư thép được sử dụng cho khuôn ………………………………………………………………………………………… 201 3.1.5 Ảnh hưởng của kim loại tổng hợp lên thép công cụ …………………………. 202 3.1.6 Quy trình lựa chọn vật tư thép chung …………………………….. 205 3.1.7 Vật liệu so với mạng lưới hệ thống dẫn hướng và xác định …………………. 205 3.1.8 Vật liệu làm thân khuôn. …………………………………………………. 206 3.1.9 Vật liệu cho những miếng ghép và tấm khuôn cho khuôn âm và khuôn dương ………………………………………………………………………….. 206 3.1.10 Đặc tính của một số ít loại thép dùng để làm khuôn ép phun. ……. 207 3.2 THAM KHẢO MỘT SỐ LOẠI THÉP CHẾ TẠO KHUÔN NHỰA ………………………………………………………………………………………. 208 3.2.1 Thép 1055 …………………………………………………………………….. 208 3.2.2 Thép 2311 ( thép sản xuất khuôn đã giải quyết và xử lý nhiệt ) ………………….. 209 3.2.3 Thép 2083 ( thép không gỉ sản xuất khuôn ) …………………………. 209 3.2.4 Thép NAK 80 ( thép sản xuất khuôn đã giải quyết và xử lý nhiệt ) …………….. 210 3.2.5 Thép SKD11 …………………………………………………………………. 211 3.2.6 Thép SKD61 ( thép sản xuất khuôn dập nóng ) …………………….. 212 3.2.7 Nhôm …………………………………………………………………………… 212 3.3 CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO KHUÔN ………………………………………. 214 3.3.1 Giới thiệu về tiến trình sản xuất khuôn ………………………………. 214 3.3.2 Quy trình phong cách thiết kế sản xuất khuôn ép phun. …………………………. 215 3.3.3 Giới thiệu những công nghệ tiên tiến gia công …………………………………… 223 3.3.4 Gia công những tấm khuôn …………………………………………………. 225 3.4 XỬ LÝ BỀ MẶT LÒNG KHUÔN ………………………………………… 235 3.4.1 Kỹ thuật đánh bóng khuôn. ……………………………………………… 235 3.4.2. Quy trình triển khai xong mặt phẳng khuôn …………………………………. 240 3.5 QUY TRÌNH LẮP RÁP KHUÔN ………………………………………….. 248 3.6 THỬ KHUÔN ……………………………………………………………………… 252 3.6.1 Trình tự những bước …………………………………………………………… 252 3.6.2 Các thông số kỹ thuật gia công của một số ít vật tư nhựa ………………… 253 3.6.3 Các bước lắp ráp khuôn ………………………………………………….. 255 3.6.4 Thiết lập thông số kỹ thuật ép ……………………………………………………… 257 3.6.5 Ép thử – Kiểm tra mẫu sản phẩm …………………………………………….. 258 3.6.6 Hiệu chỉnh thông số kỹ thuật ép …………………………………………………… 259 3.6.7 Sửa chữa và biến hóa khuôn ép ………………………………………… 259 8
  8. Chương 4: BẢO TRÌ KHUÔN …………………………………………………. 265 4.1. CHĂM SÓC VÀ BẢO QUẢN KHUÔN. …………………………….. 265 4.1.1. Chăm sóc và dữ gìn và bảo vệ khuôn …………………………………………. 265 4.1.2. Lập kế hoạch bảo dưỡng …………………………………………………….. 270 4.2. SỬA CHỮA VÀ THAY THẾ KHUÔN ÉP …………………………. 283 4.3. TRÌNH TỰ LẮP CÁC TẤM KHUÔN ……………………………….. 288 4.3.1. Mục đích ……………………………………………………………………… 288 4.3.2. Dụng cụ sử dụng …………………………………………………………… 288 4.3.3. Đo độ nghiêng của Guide Pin …………………………………………. 289 4.3.4. Lắp tấm cố định và thắt chặt M02. ……………………………………………………. 290 4.3.5. Lắp tấm di động M03 ……………………………………………………. 292 4.3.6. Lắp khối xác định của tấm M03. ……………………………………….. 294 4.4. QUY TRÌNH NHẬN BẢO TRÌ KHUÔN …………………………… 295 Chương 5 : KHUYẾT TẬT SẢN PHẨM NHỰA VÀ CÁCH KHẮC PHỤC ……………………………………………………………………………. 297 5.1. CÁCYẾUTỐẢNH HƯỞNG ĐẾN CÔNG NGHỆÉPPHUN. ………. 297 5.1.1. Nhiệt độ ………………………………………………………………………. 297 5.1.2. Tốc độ phun …………………………………………………………………. 297 5.1.3. Áp suất phun ………………………………………………………………… 299 5.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM. ……………………………………………………………………………… 300 5.3. SỰ CO RÚT ……………………………………………………………………….. 300 5.3.1. Hiện tượng co rút ………………………………………………………….. 300 5.3.2. Co rút sau khi ép phun …………………………………………………… 308 5.3.3. Cách giải quyết và xử lý co rút và cong vênh ………………………………………. 310 5.4. CÁC KHUYẾT TẬT SẢN PHẨM VÀ CÁCH KHẮC PHỤC. ………………………………………………………………………………………………………………….. 311 5.4.1. Sản phẩm bị rơi lệch size lắp ghép ………………………… 311 5.4.2. Sản phẩm bị cong vênh. …………………………………………………. 317 5.4.3. Lỗ trống ………………………………………………………………………. 323 5.4.4. Sản phẩm có những vết lõm ( Sink mark ) ……………………………… 329 5.4.5. Sản phẩm thiếu nhựa …………………………………………………….. 332 5.4.6. Sản phẩm bị ba via ( Flash ) …………………………………………….. 335 5.4.7. Sản phẩm có đường hàn ………………………………………………… 339 5.4.8. Sản phẩm có vết dòng chảy ……………………………………………. 342 5.4.9. Bề mặt bong tróc, có vết xước ………………………………………… 346 5.4.10. Các vết rạn nứt ( Cracking ) …………………………………………… 350 5.4.11. Sản phẩm có vết cháy đen ……………………………………………. 356 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………. 359 9
  9. Chƣơng 1
    CÔNG NGHỆ PHUN ÉP NHỰA Mục tiêu chương 1 : Giới thiệu công nghệ tiên tiến ép phun Sau khi học xong chương này, người học có năng lực trình diễn : 1 ) Các nguyên tắc phong cách thiết kế khuôn cơ bản. 2 ) Ảnh hưởng của phong cách thiết kế loại sản phẩm đến chất lượng mẫu sản phẩm. 3 ) Quy trình phong cách thiết kế, sản xuất khuôn 1.1 CÁC NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ KHUÔN CƠ BẢN  Làm cho dòng đồng hướng  Làm cân đối dòng chảy nhựa  Phân bố đều áp suất trong khuôn  Kiểm soát vị trí đường hàn, tụ khí  Tránh nghẽn dòng 1.1.1 Dòng đồng hƣớng Hướng của dòng chảy có ảnh hưởng tác động đến sự co rút mẫu sản phẩm theo những hướng, dẫn đến sự co rút mẫu sản phẩm theo những hướng khác nhau. Khi phong cách thiết kế loại sản phẩm nên sắp xếp cho dòng nhựa chảy theo cùng một hướng và cùng trên một đường thẳng. 1.1.2 Cân bằng dòng Dòng chảy được gọi là cân đối khi những điểm ở đầu cuối của khuôn được điền đầy trong cùng một thời hạn. Cân bằng dòng làm cho khuynh hướng đồng đều, co rút đồng đều, ít bị ứng xuất nội và cong vênh loại sản phẩm. Điều đó cũng làm giảm ngân sách do sử dụng ít nguyên vật liệu. Vì vậy, khi phong cách thiết kế mẫu sản phẩm phải quan tâm sao cho toàn bộ những dòng chảy cân đối, có nghĩa là điền đầy với cùng áp suất và thời hạn. 1.1.3 Phân bố áp suất Phân bố áp xuất có ảnh hưởng tác động đến chất lượng mẫu sản phẩm do : 11
  10. Hình 1.1. Phân bố áp suất có tác động ảnh hưởng đến chất lượng mẫu sản phẩm Như vậy, muốn mẫu sản phẩm tốt phải tạo cho phân bổ áp xuất đều từ đầu đến cuối dòng chảy. 1.1.4 Ứng suất trƣợt cực lớn Khi ép phun, ứng suất trượt không vượt quá một giá trị được cho phép, giá trị này nhờ vào vào vật tư ép phun. 1.1.5 Vị trí đƣờng hàn Đường hàn hình thành do sự gặp nhau của những dòng nhựa khác nhau khi chảy trong khuôn, có cả vùng dày lẫn vùng mỏng mảnh, nhựa sẽ điền đầy vùng dày trước điều này dẫn đến nghẽn dòng tại vùng mỏng dính. 1.2 ẢNH HƢỞNG CỦA THIẾT KẾ SẢN PHẨM ĐẾN QUÁ TRÌNH ÉP PHUN Xem thêm trong sách Giáo trình Thiết kế cơ cấu tổ chức đàn hồi trên mẫu sản phẩm nhựa và Thiết kế tăng trưởng mẫu sản phẩm phun ép nhựa. Người phong cách thiết kế mẫu sản phẩm phải có kiến thức và kỹ năng về phong cách thiết kế mẫu sản phẩm sản xuất bằng công nghệ tiên tiến ép phun, chính bới nó hoàn toàn có thể tạo ra những yếu tố trong quy trình ép phun ; đồng thời, cũng phải biết những đặc thù của vật tư nhựa nhiệt dẻo, quá trình ép phun nói chung, phong cách thiết kế khuôn và chất lượng sản xuất khuôn và phong cách thiết kế mẫu sản phẩm thiết yếu để sản xuất loại sản phẩm ép phun nhựa nhiệt dẻo theo nhu yếu người mua. Sản xuất những loại sản phẩm nhựa nhiệt dẻo có chất lượng cao yên cầu phải triển khai đúng ngay từ khâu phong cách thiết kế. Khi phong cách thiết kế những loại sản phẩm nhựa nhiệt dẻo, người phong cách thiết kế loại sản phẩm phải Dự kiến được 1 số ít yếu tố tiềm ẩn hoàn toàn có thể Open trong quy trình ép phun. Các nhu yếu phong cách thiết kế mẫu sản phẩm gồm có độ dày đồng đều, vị trí đường phân khuôn để cân đối việc vô hiệu nhiệt từ cả hai bên của những long khuôn, những góc bên trong phải liên tục, vô hiệu những cạnh sắc, vô hiệu những lỗ sâu ( lõi mỏng mảnh dài ), lựa chọn vị trí cổng vào nhựa và xác lập dung sai kích cỡ. Phân bố áp suất Vận tốc điền khuôn Ứng suất trượt Định hướng Co ngót, chịu lực 12
  11. 1.2.1 Độ dày mẫu sản phẩm giống hệt Với sự biến hóa bất ngờ đột ngột về độ dày của thành sẽ tạo ra những yếu tố về phong cách thiết kế khuôn so với mạng lưới hệ thống trấn áp nhiệt độ của khuôn. Thay đổi độ dày của thành làm cho việc duy trì nhiệt độ đồng đều trong những lòng khuôn trong chu kỳ luân hồi ép phun, sự biến hóa độ dày của một phần mẫu sản phẩm sẽ không được cho phép những thành làm mát với tỷ suất tương thích, thành dày sẽ co lại nhiều hơn thành mỏng dính, gây cong vênh một phần, lỗ rỗng dễ Open trên mặt phẳng cắt thành dày hơn, trấn áp kích cỡ kém, thời hạn chu kỳ luân hồi dài. 1.2.2 Cân bằng hình học Vị trí của lòng khuôn phải được cân đối trên cả hai mặt của đường phân loại khuôn. Cả hai nửa của lòng khuôn phải cùng một thể tích nhựa nóng chảy để làm mát đồng đều trong lòng khuôn. Nếu một bên của lòng khuôn được phun nhiều nhựa hơn bên còn lại, bên này sẽ trở nên nóng hơn. Mặt nóng hơn của lòng khuôn sẽ có khuynh hướng dính vào những điểm trung tâm sâu, gây cong vênh và thời hạn chu kỳ luân hồi dài. 1.2.3 Các góc nhọn bên trong Góc nhọn tạo ra ứng suất cao trên phần nhựa nhiệt dẻo ; chúng cũng tập trung chuyên sâu ứng suất trong lòng khuôn. Nên thay thế sửa chữa những góc nhọn trong phong cách thiết kế bằng nửa đường kính bo trong tối thiểu 0,8 mm. Nếu một góc nhọn là không hề tránh khỏi, hãy giảm nửa đường kính và đánh bóng khu vực mặt phẳng này ; Ngoài ra, những khu vực lòng khuôn này phải được phong cách thiết kế với những insert để hoàn toàn có thể tháo rời để thuận tiện sửa chữa thay thế. 1.2.4 Góc nghiêng thoát khuôn Các mẫu sản phẩm nhựa nhiệt dẻo nên được phong cách thiết kế có góc nghiêng thoát khuôn cho thành bên. Cần có góc nghiêng thoát khuôn trên toàn bộ những thành bên theo hướng mở khuôn hoặc kéo lõi. Nếu không có góc nghiêng thoát khuôn, những loại sản phẩm ép phun bằng nhựa nhiệt dẻo dính vào mặt phẳng lòng khuôn, gây ra xước mặt phẳng hoặc mẫu sản phẩm bị biến dạng khi được lấy ra khỏi khuôn. Trong nhiều trường hợp, loại sản phẩm sẽ không được đẩy ra hết, thế cho nên khuôn đóng lại trên mẫu sản phẩm và gây ra hư hỏng. 1.2.5 Cạnh mỏng dính Tránh việc sử dụng cạnh mỏng dính, do yên cầu thép mỏng mảnh và dễ gãy. Trong lòng khuôn, những cạnh mỏng mảnh có xu thế bị vỡ và sứt mẻ, dẫn đến bảo dưỡng khuôn và thời hạn chết. Các cạnh mỏng mảnh bị gãy và sứt mẻ không 13
  12. được phát hiện sẽ gây ra những yếu tố ba via khi nhựa nhiệt dẻo chảy vào khe hở. Các cạnh mỏng mảnh trở nên cực kỳ nóng và mất nhiều thời hạn hơn để làm mát vì những kênh nước làm mát không hề được đưa đến đây, do đó, làm tăng thời hạn chu kỳ luân hồi phun ép. 1.2.6 Tỷ lệ hình học Tránh sử dụng lõi nhỏ dài. Chiều cao của lõi không không nên vượt quá 4 lần độ dày cơ sở lõi. Trong quy trình ép phun, áp suất phun sẽ làm biến dạng ( chệch hướng ) những lõi hẹp dài, chính bới chúng đóng vai trò là dầm ép phun, gây ra hiện tượng kỳ lạ hở dòng và hoàn toàn có thể làm hư hại khuôn. Trong những trường hợp quan trọng, một nghiên cứu và phân tích cấu trúc của khuôn hoàn toàn có thể được triển khai dựa trên mô phỏng lực và độ võng được cho phép. Lõi có chiều to lớn phải được phong cách thiết kế lại bằng cách sử dụng những lõi insert để giảm năng lực bị hỏng và thuận tiện sửa chữa thay thế. 1.2.7 Loại và vị trí cổng vào nhựa Cổng vào nhựa là một thành phần quan trọng trong quy trình ép phun. Cổng ảnh hưởng tác động đến loại khuôn thiết yếu cho ứng dụng ( hai tấm, ba tấm, kênh dẫn nóng và khuôn nhiều tầng ). Vị trí của cổng xác lập độ co rút của mẫu sản phẩm, dòng chảy, size mẫu sản phẩm, độ cong vênh và đường hàn. Cổng có tính năng như một van nhiệt giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn. Nhiệt độ được tăng xung quanh khu vực cổng bằng vận tốc phun, áp suất và nhiệt độ nóng chảy. Cổng được cho phép nhựa chảy vào lòng khuôn ; cổng nguội đi khi nhựa ngừng vận động và di chuyển, đóng cổng trong khi nhựa bên trong lòng khuôn nguội đi dưới áp lực đè nén bão áp. 1.2.8 Diện tích mặt phẳng loại sản phẩm ép phun Hệ thống đẩy khuôn cung ứng một lực như nhau để đẩy loại sản phẩm ép phun ra khỏi khuôn. Lực đẩy phá vỡ chân không giữa thành mặt phẳng bên trong của mẫu sản phẩm và lòng khuôn và đẩy những mẫu sản phẩm ra khỏi khuôn. Diện tích mặt phẳng đẩy của mẫu sản phẩm nên được đặt theo hướng vận động và di chuyển của khuôn, nơi thường đặt mạng lưới hệ thống đẩy. Người phong cách thiết kế mẫu sản phẩm nên chỉ định những khu vực mặt phẳng đẩy có tiết diện lớn không quan trọng so với tính năng của mẫu sản phẩm. Loại mạng lưới hệ thống đẩy phụ thuộc vào vào thông số kỹ thuật hình học của mẫu sản phẩm ép phun và độ dày thành, độ cứng, vận tốc kết tinh và nhiệt độ nóng chảy của nhựa nhiệt dẻo. Ví dụ, những lỗ hoặc dấu vết khuyết tật trên mặt phẳng bên ngoài của loại sản phẩm ép phun hoàn toàn có thể Open bởi những chốt đẩy có đường kính nhỏ đẩy vào mặt cắt ngang có thành 14
  13. mỏng của sản phẩm ép phun nhựa nhiệt dẻo khi đẩy loại sản phẩm ra khỏi khuôn. 1.2.9 Dung sai mẫu sản phẩm ép phun Một cái nhìn trong thực tiễn về ngân sách dung sai thường giúp tránh ngân sách ép phun cao mà không ảnh hưởng tác động đến hiệu suất của loại sản phẩm. Có thể không hài hòa và hợp lý khi chỉ định dung sai nhỏ ( độ đúng chuẩn cao ) trong khi nó được phong cách thiết kế để hoạt động giải trí trong một loạt những điều kiện kèm theo thông thường. Thay đổi size do nhiệt độ gây ra hoàn toàn có thể lớn gấp 3 đến 4 lần. Dung sai cho những mẫu sản phẩm nhựa nhiệt dẻo đã được tăng trưởng bởi ngành công nghiệp ép phun nhựa. Mục đích của những thông số kỹ thuật kỹ thuật này là để tương hỗ nhà phong cách thiết kế loại sản phẩm có được một nghiên cứu và phân tích nhanh và sơ bộ cho những yếu tố dung sai ép phun khác nhau. Hiểu được những hạn chế của quá trình này và biết cách trấn áp dung sai tốt là tác dụng của việc vận dụng những nguyên tắc phong cách thiết kế loại sản phẩm nhựa nhiệt dẻo, thao tác với những nhà phong cách thiết kế khuôn và khuôn, nhận thức được những quy tắc quản trị trong công nghệ tiên tiến nhựa và vận dụng những công nghệ tiên tiến mới nhất cho quy trình ép phun. 1.2.10 Bề mặt triển khai xong của loại sản phẩm ép phun Bề mặt hoàn thành xong tác động ảnh hưởng đến chất lượng loại sản phẩm, ngân sách khuôn, chu kỳ luân hồi khuôn và thời hạn giao hàng. Hoàn thiện mặt phẳng được sử dụng để nâng cao tính nghệ thuật và thẩm mỹ mặt phẳng của loại sản phẩm ép phun. Bất kỳ thông số kỹ thuật kỹ thuật đánh bóng nào phải tìm hiểu thêm mẫu sản phẩm ép phun chứ không phải bản thân khuôn. Chỉ định hoàn thành xong mặt phẳng khuôn không nhất thiết tạo ra hiệu quả mong đợi trên thành phẩm ép phun. Mặc dù nhu yếu so với mẫu sản phẩm có độ bóng cao yên cầu phải có độ bóng cao trên mặt phẳng lòng khuôn, những yếu tố khác, ví dụ điển hình như nhựa, cổng vào nhựa, nhiệt độ nóng chảy của nhựa và khuôn, vận tốc phun và thoát khí trong khuôn tác động ảnh hưởng đến mặt phẳng của loại sản phẩm. Để loại sản phẩm hoàn thành xong có độ bóng cực cao, những loại thép được sử dụng để gia công lòng khuôn cần được chỉ định để bảo vệ tuổi thọ hài hòa và hợp lý của lòng khuôn đánh bóng trong sản xuất. 15
  14. 1.3 QUY TRÌNH THIẾT KẾ 1.3.1 Quy trình sản xuất khuôn Hình 1.2. Quy trình sản xuất khuôn Chu trình layout trong phong cách thiết kế khuôn mẫu ép nhựa : a ) Xác định loại sản phẩm – Sản phẩm lắp ngoài hay lắp trong ? – Độ bóng phía khuôn âm và khuôn dương bằng bao nhiêu ? – Phạm vi ứng dụng của mẫu sản phẩm ? ( loại sản phẩm tiêu dùng hay mẫu sản phẩm kỹ thuật ? ) – Để chọn loại nhựa sử dụng tương thích, tránh ô nhiễm, … b ) Xác định hiệu suất khuôn – Tính số lượng mẫu sản phẩm trong khuôn ? – Kích thước loại sản phẩm ? – Kích thước khuôn ? – Thời gian sử dụng ? – Chu kỳ ép ? c ) Xác định cách sắp xếp mẫu sản phẩm Dọc, ngang, tròn xoay, … ? d ) Xác định size sơ bộ vỏ khuôn 16
  15. Từ cách bố trí mẫu sản phẩm và kích cỡ loại sản phẩm. Tính ra size sơ bộ lõi khuôn. Tính ra size sơ bộ vỏ khuôn. e ) Xác định cỡ máy ép Chọn máy ép phải địa thế căn cứ vào kích cỡ khuôn, khoảng chừng mở máy ép, khoảng mở khuôn, nhu yếu kỹ thuật của loại sản phẩm, năng lực của công ty ( hiện tại công ty có những loại máy ép nào … ? ). 1.3.2 Quy trình phong cách thiết kế khuôn Tính số lòng khuôn Bố trí những lòng khuôn Nhu cầu thực tiễn Thiết kế mẫu sản phẩm Thiết kế hệ thống kênh dẫn Thiết kế mạng lưới hệ thống làm nguội Thiết kế mạng lưới hệ thống đẩy mẫu sản phẩm Thiết kế mạng lưới hệ thống thoát khí Mô phỏng nghiên cứu và phân tích ( CAE ) Tính toán sức bền khuôn Chọn vật tư làm khuôn Thiết kế mạng lưới hệ thống dẫn hướng và xác định Hoàn chỉnh phong cách thiết kế Chọn loại khuôn Hình 1.3. Quy trình phong cách thiết kế khuôn Trong quy trình phong cách thiết kế khuôn, những bước trên không nhất thiết thực thi độc lập mà phải phối hợp linh động với nhau để đạt hiệu quả tốt nhất. Trong thực tiễn sản xuất, tiến trình phong cách thiết kế khuôn được thực thi như sau : Nhận bản vẽ ( giấy hoặc file : 2D, 3D ) > Layout > Thuyết minh giải pháp > Xử lý mẫu sản phẩm > Tách khuôn ra những thành phần > Xử lý lõi khuôn > Tạo bản vẽ lắp ráp > Tạo bản vẽ cụ thể > Thiết kế và sản xuất bản vẽ điện cực dùng EDM > Duyệt > Kiểm tra bản vẽ > Phát hành bản vẽ > Xuất file. 1.3.3 Quy trình phong cách thiết kế mẫu sản phẩm 17
  16. Hình 1.4. Quy trình phong cách thiết kế mẫu sản phẩm Trong quy trình nghiên cứu và phân tích loại sản phẩm, nếu áp suất cần cho quy trình điền đầy cao hay Open những khuyết tật như : loại sản phẩm không được điền đầy, bị bavia, Open đường hàn … không nên sửa đổi ngay hình học loại sản phẩm mà nên ưu tiên đổi khác những thông số kỹ thuật ép hay chọn loại vật tư nhựa. Nếu việc đổi khác những thông số gia công vẫn không cải tổ được những yếu tố trên thì nghĩ đến việc biến hóa hình học của cụ thể. Vì khi biến hóa hình học mẫu sản phẩm hoàn toàn có thể sẽ tác động ảnh hưởng đến nhiều chi tiết cụ thể lắp khác có tương quan, đồng thời phải xem xét đến tính nghệ thuật và thẩm mỹ và độ bền của chi tiết cụ thể. 18
  17. 1.3.4 Quy trình phong cách thiết kế hệ thống kênh dẫn Số lòng khuôn Bố trí những lòng khuôn Mô hình mẫu sản phẩm 3D Xác định vị trí miệng phun CAE Yêu cầu nghệ thuật và thẩm mỹ Kích thước, kiểu miệng phun Các chỉ tiêu kỹ thuật :  Rỗ khí  Đường hàn  Độ cong vênh Đạt Thiết kế hệ thống kênh dẫn :  Cuống phun  Kênh dẫn  Cổng vào nhựa Các thông số kỹ thuật ép Đạt Không đạt Không đạt CAE Hoàn chỉnh phong cách thiết kế Các nhu yếu kỹ thuật :  Áp suất, thời hạn điền đầy  Phân bố nhiệt độ đồng đều  Cong vênh trong số lượng giới hạn Mô hình hóa 3D Hình 1.5. Quy trình phong cách thiết kế hệ thống kênh dẫn 19
  18. 1.3.5 Quy trình phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống làm nguội Sản phẩm Hệ thống đẩy Hệ thống dẫn nhựa Thiết kế mạng lưới hệ thống làm nguội CAE Đạt Không đạt Hoàn chỉnh mạng lưới hệ thống làm nguội Yêu cầu kỹ thuật :  Phân bố nhiệt độ  Độ cong vênh  Chênh lệch nhiệt độ Hình 1.6. Quy trình phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống làm nguội 1.4 TRÌNH TỰ THIẾT KẾ KHUÔN Tính số lòng khuôn Bố trí những lòng khuôn Chọn loại khuôn Nhu cầu thực tiễn Thiết kế mẫu sản phẩm và nhập thông số co rút Thiết kế hệ thống kênh dẫn Thiết kế mạng lưới hệ thống làm nguội Thiết kế mạng lưới hệ thống đẩy loại sản phẩm Thiết kế mạng lưới hệ thống thoát khí Chọn vật tư làm khuôn Thiết kế mạng lưới hệ thống dẫn hướng, xác định và những cụ thể tiêu chuẩn Yêu cầu kỹ thuật của những tấm khuôn Hoàn chỉnh phong cách thiết kế Hình 1.7. Trình tự phong cách thiết kế khuôn – Công việc, những số liệu đặt hàng như phong cách thiết kế từng phần, số lượng, vật tư loại sản phẩm. 20
  19. – Số liệu về máy phun nhựa như : áp lực đè nén phun, lực kẹp, lượng nhựa một lần phun, kích cỡ những tấm, khoảng mở lớn nhất và nhỏ nhất. – Loại khuôn : khuôn thông thường, khuôn có cắt sau. – Thiết kế cơ khí như : độ dày những tấm, phân bổ những lỗ. – Độ co rút : xác lập đặc thù vật tư, độ dày thành chi tiết cụ thể, … – Vật liệu khuôn : loại vật tư của từng chi tiết cụ thể, độ cứng, độ bóng. – Lòng khuôn và lõi : liền khối hoặc lắp ghép, lắp ghép thứ cấp và phong cách thiết kế lắp ghép. – Bố trí những lòng khuôn : số lòng khuôn, sự sắp xếp, vị trí. – Thiết kế mạng lưới hệ thống phun : trực tiếp hoặc gián tiếp, phong cách thiết kế bạc phun. – Mặt cắt ngang của kênh dẫn nhựa : tròn, hình thang, kênh dẫn nhựa nóng hoặc kênh có cách nhiệt. – Hệ thống miệng phun : màng, vòng, đường phun, lưỡi, bản, flash, chậu, chốt ngầm, xác định miệng phun, … – Điều khiển nhiệt : phong cách thiết kế đường nước, số lớp, … – Hệ thống tháo khuôn : chốt đẩy, tấm đẩy, vòng đẩy, … – Dẫn hướng và xác định tấm : xác định bằng côn, trụ dẫn, chốt vòng xác định, … – Sự thoát khí : rãnh dẫn, rãnh thoát, chốt, màng mỏng mảnh, … – Các cụ thể ghép nối : bu lông dài, bộ kích động thủy lực mặt bên, máy dẫn động bằng mạng lưới hệ thống không có ren, … Thiết kế khuôn đúng chiêu thức là phải có một trình tự, có tổ chức triển khai, có hạng mục kiểm tra từng bước một cách có mạng lưới hệ thống của những quy tắc phong cách thiết kế cơ bản hướng dẫn cho người phong cách thiết kế trước khi khởi đầu phong cách thiết kế. Điều rất thiết yếu trong phong cách thiết kế khuôn là phải tìm hiểu thêm quan điểm của người sử dụng, người làm khuôn, phòng kiểm tra chất lượng và người đóng gói khuôn, … Việc lựa chọn miệng phun, thoát khí, chiêu thức tháo khuôn điều rất quan trọng. Sự xem xét hầu hết trong phong cách thiết kế khuôn là phải có sự an toàn và đáng tin cậy trọn vẹn rằng khuôn sẽ thao tác đúng như định trước. Nếu có hoài nghi gì thì phải xử lý trước khi phong cách thiết kế khuôn vì kiểm soát và điều chỉnh trên bản vẽ sẽ dễ hơn rất nhiều so với sửa bộ khuôn trong thực tiễn. Trước khi gật đầu một đơn đặt hàng để sản xuất khuôn, người mua cùng với kỹ sư chịu nghĩa vụ và trách nhiệm chính về phong cách thiết kế sản xuất bộ khuôn 21
  20. đó phải thảo luận với nhau về phong cách thiết kế từng phần, về chất lượng vật tư khuôn, về gia công tinh những mặt phẳng, những nhu yếu về dung sai và về mọi thông tin khác. Các thông tin tương quan đến máy và bộ khuôn sẽ được lắp lên là điều quan trọng nhất trong phong cách thiết kế khuôn. Sau khi đã có số liệu về máy, về loại loại sản phẩm, người phong cách thiết kế hoàn toàn có thể mở màn nghiên cứu và phân tích kiểu khuôn sẽ phong cách thiết kế. Ở quá trình này nên tìm hiểu thêm quan điểm với phòng sản xuất về máy nào, hoặc giải pháp gia công nào nên sử dụng trong bản thiết kế này. Những gợi ý về phong cách thiết kế cơ khí cũng phát sinh trong quy trình tranh luận. Độ co của vật tư mẫu sản phẩm nhờ vào vào dạng vật tư sử dụng, cũng cần được đàm đạo với người mua. Để khuôn được kinh tế tài chính cần sử dụng mọi chi tiết cụ thể tiêu chuẩn hóa như : những chi tiết cụ thể lắp ghép, đầu nối, những cụ thể phụ trợ cho khuôn và những phụ tùng sửa chữa thay thế. Cấu trúc khuôn phụ thuộc vào nhiều vào số lượng mẫu sản phẩm thiết yếu. Thông thường trước khi mở màn phong cách thiết kế khuôn, nhà phong cách thiết kế phải có những thông tin sau : – Một bản vẽ mẫu sản phẩm rõ ràng, có nói đến vật tư được phun vào khuôn. – Kiểu máy gia công sẽ dùng để nhà phong cách thiết kế hoàn toàn có thể bảo vệ việc lắp ráp khuôn. – Số lượng lòng khuôn. Nhà phong cách thiết kế khuôn cần có sự trao đổi với nhà phong cách thiết kế loại sản phẩm về chỗ đặt đường phân khuôn, chỗ đặt miệng phun, chỗ đặt chốt đẩy. Khi phong cách thiết kế khuôn phải đặc biệt quan trọng chú ý quan tâm bảo vệ cho mẫu sản phẩm không dính vào mặt không mong ước của khuôn. Sau khi trao đổi, nhà phong cách thiết kế bắt tay vào việc phong cách thiết kế khuôn với những thông tin có trong bản vẽ loại sản phẩm. 1.5 YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI CHI TIẾT CỦA BỘ KHUÔN 1.5.1 Độ đúng chuẩn về hình dáng Nâng cao độ đúng chuẩn về hình dáng là nhằm mục đích bảo vệ mẫu sản phẩm được sản xuất ra có chất lượng cao, không cong vênh, có mỹ thuật theo nhu yếu của người phong cách thiết kế mẫu sản phẩm, cung ứng nhu yếu của người tiêu dùng. Độ đúng chuẩn về hình dáng còn góp thêm phần vào quy trình nâng cao hiệu suất sản xuất loại sản phẩm ( như khuôn có góc nghiêng đúng mực, mặt phẳng đạt độ nhám theo phong cách thiết kế thì mẫu sản phẩm sẽ đạt chất lượng cao và nhựa thuận tiện chảy vào cũng như dễ lấy ra khỏi khuôn, … ) đồng thời cũng nâng cao tuổi thọ của khuôn. 22
  21. 1.5.2 Độ chính xác về kích thƣớc Đối với những khuôn nhựa kỹ thuật cao, thì độ đúng mực về mặt kích cỡ rất quan trọng. Thông thường những loại sản phẩm nhựa này được lắp với nhau hoặc lắp với những phần khác, do đó những chi tiết cụ thể khuôn ở phần tạo hình cho việc lắp ráp này cần được sản xuất rất đúng chuẩn. Độ đúng mực cao của chi tiết cụ thể sẽ làm cho những phần khuôn lắp với nhau một cách thuận tiện, những phần sẽ nằm đúng vị trí, việc xác định hai phần khuôn với nhau được thực thi một cách đúng mực và tuyệt đối, những mặt phân khuôn ăn khớp với nhau, loại sản phẩm nhựa được tạo ra sẽ không bị bavia cũng như không bị biến dạng do độ dày mỏng dính khác nhau của mẫu sản phẩm ( do khoảng chừng tạo hình giữa chày và cối không đều ) gây ra. 1.5.3 Độ cứng của những chi tiết cụ thể trong khuôn Độ cứng của những cụ thể trong khuôn có tương quan ngặt nghèo đến những yếu tố khác như năng lực chống mài mòn, năng lực chịu lực ép, không bị biến dạng, … Khả năng chống mài mòn : mức độ chống mài mòn của khuôn tùy thuộc vào loại nhựa dùng để ép, chính sách thao tác vĩnh viễn của khuôn. Để nâng cao năng lực chống mài mòn của khuôn thì mặt phẳng cần nhiệt luyện, thấm nitơ, cacbon, hay mạ crôm, … Khả năng chịu lực ép không bị biến dạng : trong suốt quy trình thao tác, khuôn nhựa luôn bị lực ép ( lực kẹp khuôn, áp lực đè nén phun ) dồn vào những mặt phẳng của bộ phận khuôn, do đó cấu trúc khuôn phải đủ bền để tránh gây biến dạng làm hư khuôn. Ngoài ra, độ cứng cũng góp thêm phần làm cho chi tiết cụ thể dễ đánh bóng, chống hoen rỉ khi thao tác trong thiên nhiên và môi trường khí ẩm. 1.5.4 Độ bóng Chỉ tiêu về độ bóng so với những chi tiết cụ thể tạo hình loại sản phẩm ( phần chày, phần cối, những miếng ghép, … ). Để mẫu sản phẩm trong suốt, phẳng phiu thì độ bóng của chi tiết cụ thể phải như tấm gương ( độ nhám mặt phẳng < 0,05 Ra ). Độ bóng đạt được do thành phần Crôm, độ tinh khiết cũng như độ cứng thiết yếu của vật tư làm khuôn. Do vậy, khi chọn vật tư để sản xuất những cụ thể tạo hình, phải chăm sóc nhiều đến thành phần Crôm, năng lực đạt độ cứng đến mức thiết yếu và độ biến dạng ít sau khi nhiệt luyện. 23
  22. Chƣơng 2
    THIẾT KẾ KHUÔN PHUN ÉP NHỰA Mục tiêu chương 2 : Giới thiệu về việc phong cách thiết kế khuôn mẫu Sau khi học xong chương này, người học có năng lực trình diễn : 1 ) Khái niệm khuôn, loại và cấu trúc của bộ khuôn. 2 ) Tính số lòng khuôn. 3 ) Tính toán phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống cấp nhựa nguội 4 ) Tính toán phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống cấp nhựa nóng 5 ) Tính toán phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống lấy loại sản phẩm 6 ) Tính toán phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống làm nguội khuôn 7 ) Tính toán phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống dẫn hướng và xác định 8 ) Tính toán phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống thoát khí 9 ) Tính toán phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống tháo undercut 10 ) CAE là gì ? ứng dụng của CAE 2.1 TỔNG QUÁT Chương này phân phối thông tin trong thực tiễn để lập kế hoạch kiến thiết xây dựng khuôn sản xuất phun nhựa nhiệt dẻo. Nó bàn luận về tính năng của khuôn, loại khuôn, đế khuôn, loại phong cách thiết kế khuôn phổ cập, thông số kỹ thuật kỹ thuật khuôn, những nguyên tắc phong cách thiết kế khuôn cơ bản. Khuôn ép nhựa nhiệt dẻo có vẻ như là một miếng thép rất đắt tiền, với giá tiền của một số ít khuôn cao hơn so với khuôn ép phun. Tuy nhiên, về lâu bền hơn, khuôn chỉ chiếm một phần rất nhỏ trong ngân sách bộ phận. Lập kế hoạch tốt trong quy trình thiết kế xây dựng những khuôn gồm có rất nhiều tiếp xúc giữa người phong cách thiết kế mẫu sản phẩm, kỹ sư dụng cụ, kỹ sư quy trình, nhà phong cách thiết kế khuôn mẫu, người kiến thiết xây dựng khuôn mẫu và đại diện thay mặt kỹ thuật nhà sản xuất nhựa. Quá trình ép phun nhựa nhiệt dẻo rõ ràng gồm có việc sử dụng khuôn thiết yếu để sản xuất loại sản phẩm ở đầu cuối. Điều quan trọng là phải có 1 số ít hiểu biết về phong cách thiết kế loại sản phẩm, nhựa nhiệt dẻo, tiến trình ép phun và thông tin kỹ thuật thiết yếu để phong cách thiết kế. 24
  23. Khuôn ép nhựa nhiệt dẻo là gì ? Nói một cách đơn thuần, nó là một tập hợp những tấm thép và những thành phần khuôn khác, khi được lắp ráp và lắp ráp đúng cách trong máy ép phun, có năng lực sản xuất những loại sản phẩm ép phun thiết yếu từ một vật tư nhiệt dẻo nhất định. Phần lớn những khuôn ép nhựa nhiệt dẻo được sản xuất bằng thép công cụ chất lượng cao, được phong cách thiết kế và sản xuất bởi những nhà phân phối khuôn mẫu đủ tiêu chuẩn, có năng lực chịu được áp suất phun cao và nhiệt độ tăng cao của quá trình cùng với những chu kỳ luân hồi thường tạo ra quy trình ép phun một quy trình sản xuất khả thi về kinh tế tài chính. Khuôn ép nhựa nhiệt dẻo yên cầu một ống lót rãnh rót để phân phối sự xâm nhập của nhớt chảy vào khoang. Bởi vì khuôn phải được gắn vào máy ép phun, phải phân phối cho việc kẹp khuôn đúng cách vào trục máy và để đẩy phần ép phun ra. Hình 2.1. Bộ khuôn ép nhựa nổi bật 2.1.1 Khái niệm về khuôn Khuôn là dụng cụ ( thiết bị ) dùng để tạo hình loại sản phẩm theo phương pháp định hình, khuôn được phong cách thiết kế và sản xuất để sử dụng cho một số lượng quy trình nào đó, hoàn toàn có thể là một lần và cũng hoàn toàn có thể là nhiều lần. 25
  24. Kết cấu và size của khuôn được phong cách thiết kế và sản xuất phụ thuộc vào vào hình dáng, size, chất lượng và số lượng của loại sản phẩm cần tạo ra. Ngoài ra, còn có rất nhiều yếu tố khác cần phải chăm sóc đến như những thông số kỹ thuật công nghệ tiên tiến của loại sản phẩm ( góc nghiêng, nhiệt độ khuôn, áp suất gia công, … ), đặc thù vật tư gia công ( độ co rút, tính đàn hồi, độ cứng, … ), những chỉ tiêu về tính kinh tế tài chính của bộ khuôn. Khuôn sản xuất mẫu sản phẩm nhựa là một cụm gồm nhiều cụ thể lắp ghép với nhau, được chia ra làm hai phần khuôn chính là : – Phần lòng khuôn ( phần khuôn cái, phần khuôn cố định và thắt chặt ) : được gá trên tấm cố định và thắt chặt 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 lòng khuôn và core ( phần tạo loại sản phẩm ) được điền đầy bởi nhựa nóng chảy. Sau đó, nhựa được làm nguội, đông đặc lại rồi lấy ra khỏi khuôn bằng mạng lưới hệ thống lấy loại 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 lập hình dạng bên ngoài của mẫu sản phẩm được gọi là lòng khuôn ( hay còn gọi là khuôn âm, khuôn cái, cối, cavity ), còn phần lồi ra sẽ xác lập hình dạng bên trong của loại sản phẩm được gọi là lõi ( hay còn gọi là khuôn dương, khuôn đực, chày, core ) một bộ khuôn hoàn toàn có thể có một hoặc nhiều lòng khuôn và lõi. Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi được gọi là mặt phân khuôn. Hình 2.2. Khuôn âm và khuôn dương ở trạng thái đóng 2.1.2 Phân loại khuôn ép phun – Theo số tầng lòng khuôn : + Khuôn 1 tầng 26
  25. + Khuôn nhiều tầng – Theo loại kênh dẫn : + Khuôn dùng kênh dẫn nóng + Khuôn dùng kênh dẫn nguội – Theo cách sắp xếp kênh dẫn : + Khuôn hai tấm + Khuôn ba tấm – Theo số màu nhựa tạo ra mẫu sản phẩm : + Khuôn cho mẫu sản phẩm một màu + Khuôn cho loại sản phẩm nhiều màu Tóm lại, có những 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 loại sản phẩm nhiều màu ( tích hợp nhiều lòng khuôn khác nhau lên một bộ khuôn ), loại khuôn này yên cầu máy ép có nhiều đầu phun. Ngoài ra còn có những cách phân loại như sau : – Theo lực đóng khuôn chia ra loại : 7, … 50, … 100, … 8000 tấn. – Theo lượng nguyên vật liệu cho một lần phun tối đa : 1, 2, 3, 5, 8, …, 56, 120 oz ( ounce-1 ounce = 28,349 gram ) – Theo lực kẹp khuôn : Lực kẹp khuôn Kích thƣớc tƣơng đối 25 – 100 tấn Nhỏ 100 – 500 tấn Vừa 500 – 1000 tấn Lớn Trên 1000 tấn Rất lớn – Theo loại piston hay trục vít – Phân loại theo phương đặt đầu phun nhựa : nằm ngang hay thẳng đứng – Phân loại theo tên gọi của hãng sản xuất. – Theo số lượng cụ thể phân loại khuôn ép nhựa nhiệt dẻo theo ba loại chung : khuôn mẫu nguyên mẫu ( 25 đến 1.000 cụ thể ), khuôn sản 27
  26. xuất (khối lượng thấp từ 1.000 đến 10.000 cụ thể ) và khuôn sản xuất khối lượng lớn ( 10.000 đến 2.000.000 chi tiết cụ thể ).  Khuôn mẫu Một khuôn ép nhựa nhiệt dẻo nguyên mẫu đại diện thay mặt cho một bước sơ bộ thiết yếu trong quy trình tăng trưởng một mẫu sản phẩm mới. Ép phun nguyên mẫu được sử dụng để nghiên cứu và điều tra những đặc tính ép phun của nhựa, co rút khuôn, trấn áp kích cỡ của loại sản phẩm ép phun, điều kiện kèm theo quy trình ép phun và chu kỳ luân hồi ép phun. Các bộ phận ép phun nguyên mẫu được sử dụng để kiểm tra trấn áp chất lượng mẫu sản phẩm và đôi lúc hoàn toàn có thể được sử dụng để cung ứng những nhu yếu kiểm tra thị trường bắt đầu. Khi mô phỏng bộ phận sản xuất, khuôn mẫu nguyên mẫu trở thành một thiết bị học tập tương đối rẻ tiền mà người phong cách thiết kế bộ phận hoàn toàn có thể sử dụng để xác lập và khắc phục những yếu tố phong cách thiết kế mẫu sản phẩm tiềm năng hoặc những yếu tố lựa chọn vật tư trước khi sử dụng khuôn sản xuất. Một khuôn mẫu nguyên mẫu hoàn toàn có thể gồm có một khung khuôn hiện có, chèn những lòng khuôn mềm hoàn toàn có thể hoán đổi cho nhau, mạng lưới hệ thống làm mát và phóng đơn thuần, nạp và vô hiệu chèn thủ công bằng tay.  Khuôn mẫu sản xuất Một khuôn sản xuất được kiến thiết xây dựng bằng cách sử dụng một cơ sở khuôn giá rẻ tiêu chuẩn cho những lòng khuôn thép công cụ cứng ; khuôn này hoàn toàn có thể sản xuất những mẫu sản phẩm theo nhu yếu với tỷ suất sản xuất được thiết lập. Khuôn phải thuận tiện thay thế sửa chữa và tạo điều kiện kèm theo cho việc thoát khí khuôn của những lỗ để cho phép không khí bị vướng và làm bay hơi những chất bay hơi thoát ra trong chu kỳ luân hồi ép phun. Khuôn sản xuất cũng phải có mạng lưới hệ thống đẩy tự động hóa và tinh chỉnh và điều khiển nhiệt độ khuôn để làm mát không thay đổi nhựa nhiệt dẻo chảy để bảo vệ thời hạn chu kỳ luân hồi tối thiểu, ngân sách thấp nhất và chất lượng tương thích.  Khuôn mẫu sản xuất khối lƣợng lớn Các loại khuôn này phải có toàn bộ những đặc tính của những công cụ sản xuất có nhiều lòng khuôn và có những thành phần khuôn hoàn toàn có thể hoán đổi cho nhau. Một khuôn sản xuất có khối lượng lớn nên được phong cách thiết kế để hoàn toàn có thể khắc phục bất kể ảnh hưởng tác động xấu đi từ bên ngoài, với phong cách thiết kế bảo dưỡng thuận tiện. Ví dụ, tần suất mở màn tách khuôn chỉ để tìm những phần insert mà không đánh số hoặc ghi lại vị trí ? Những trở ngại này hoàn toàn có thể được khắc phục thông 28
  27. qua quy trình lập kế hoạch tốt cho phong cách thiết kế và thiết kế xây dựng khuôn, chương trình bảo dưỡng và lớp phủ mặt phẳng bảo vệ trên thép để chống ăn mòn. 2.1.3 Kết cấu chung của một bộ khuôn Ngoài khuôn dương và khuôn âm ra thì trong bộ khuôn còn có nhiều bộ phận khác. Các bộ phận này lắp ghép với nhau tạo thành những mạng lưới hệ thống cơ bản của bộ khuôn, gồm có : – Hệ thống dẫn hướng và xác định : gồm toàn bộ những chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng, vòng xác định, bộ xác định, chốt hồi, … có trách nhiệm giữ đúng vị trí thao tác của hai phần khuôn khi ghép với nhau để tạo lòng khuôn đúng mực. – Hệ thống dẫn nhựa vào lòng khuôn : gồm bạc cuống phun, kênh dẫn nhựa và miệng phun làm trách nhiệm cung ứng nhựa từ đầu phun máy ép vào trong lòng khuôn. – Hệ thống đẩy mẫu sản phẩm : gồm những chốt đẩy, chốt hồi, chốt đỡ, bạc chốt đỡ, tấm đẩy, tấm giữ, khối đỡ, … có trách nhiệm đẩy mẫu 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, xylanh thủy lực, … làm trách nhiệm tháo những phần không hề tháo ( undercut ) ra được ngay theo hướng mở của khuôn. – Hệ thống thoát khí : gồm có những rãnh thoát khí, có trách nhiệm đưa không khí tồn dư trong lòng khuôn ra ngoài, tạo điều kiện kèm theo cho nhựa điền đầy lòng khuôn thuận tiện và giúp cho mẫu sản phẩm không bị bọt khí hoặc bị cháy. – Hệ thống làm nguội : gồm những đường nước, những rãnh, ống dẫn nhiệt, đầu nối, … có trách nhiệm không thay đổi nhiệt độ khuôn và làm nguội loại sản phẩm một cách nhanh gọn. Chú thích : 1 : Tấm kẹp sau 2 : Bạc dẫn hướng 3 : Tấm khuôn dương 4 : Chốt dẫn hướng 5 : Tấm khuôn âm 6 : Tấm kẹp trước 7 : Bạc cuống phun 8 : Vòng xác định 9 : Sản phẩm 10 : Bộ xác định 11 : Tấm đỡ 12 : Khối đỡ 13 : Tấm giữ 14 : Tấm đẩy 15 : Chốt đỡ 16 : Bạc dẫn hướng 17 : Chốt hồi về 18 : Bạc lan rộng ra 29
  28. Hình 2.3. Kết cấu chung của một bộ khuôn 2.2 MỘT SỐ LOẠI KHUÔN 2.2.1 Khuôn hai tấm Khuôn 2 tấm là khuôn ép phun dùng hệ thống kênh dẫn nguội, kênh dẫn nằm ngang mặt phân khuôn, cổng vào nhựa bên hông loại sản phẩm và khi mở khuôn thì chỉ có một khoảng mở để lấy loại sản phẩm và kênh dẫn nhựa. Đối với khuôn 2 tấm thì hoàn toàn có thể phong cách thiết kế cổng vào nhựa sao cho loại sản phẩm và kênh dẫn nhựa tự động hóa tách rời hoặc không tách rời khi mẫu sản phẩm và kênh dẫn nhựa ( xương keo ) được lấy ra khỏi khuôn. Phương pháp dùng khuôn hai tấm rất thông dụng trong mạng lưới hệ thống khuôn ép phun. Khuôn gồm có hai phần : khuôn trước ( khuôn âm ) và khuôn sau ( khuôn dương ). Kết cấu khuôn đơn thuần, dễ sản xuất nhưng khuôn hai tấm thường chỉ sử dụng để tạo ra những mẫu sản phẩm dễ sắp xếp cổng vào nhựa. 30
  29. Khuôn hai tấm có một lòng khuôn Khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn Khuôn hai tấm có lõi lắp ghép Khuôn hai tấm có lõi ghép bên trong lõi ghép Hình 2.4. Kết cấu khuôn 2 tấm 2.2.2 Khuôn ba tấm Khuôn 3 tấm là khuôn ép phun dùng hệ thống kênh dẫn nguội, kênh dẫn được sắp xếp trên 2 mặt phẳng và khi mở khuôn thì có một khoảng mở để lấy loại sản phẩm ra và khoảng mở kia để lấy kênh nhựa. Do đó, nếu lấy loại sản phẩm và kênh dẫn ra khỏi khuôn dùng mạng lưới hệ thống đẩy thì phải sắp xếp 2 mạng lưới hệ thống nên cấu trúc khuôn sẽ phức tạp và lớn hơn khuôn 2 tấm. Đối với khuôn 3 tấm thì loại sản phẩm và kênh dẫn nhựa luôn tự động hóa tách rời khi loại sản phẩm và kênh dẫn nhựa được lấy ra khỏi khuôn. 31
  30. Đối với sản phẩm loại lớn cần nhiều miệng phun hoặc khuôn nhiều lòng khuôn cần nhiều miệng phun thì hoàn toàn có thể dùng khuôn ba tấm. Nhược điểm của mạng lưới hệ thống khuôn 3 tấm là khoảng cách giữa vòi phun của máy và lòng khuôn dài nên hoàn toàn có thể làm giảm áp lực đè nén phun khi nhựa vào lòng khuôn. Có thể khắc phục điều này bằng cách dùng hệ thống kênh dẫn nhựa nóng. 32
  31. Hình 2.5. Kết cấu khuôn 3 tấm 2.2.3 Khuôn nhiều tầng Khuôn nhiều tầng là khuôn ép phun do hai hay nhiều bộ khuôn ghép lại với nhau, để tăng hiệu suất ( tăng số lượng loại sản phẩm trong một chu kỳ luân hồi ). Khuôn nhiều tầng là khuôn ép phun hoàn toàn có thể dùng hệ thống kênh dẫn nguội hoặc kênh dẫn nóng. Hiện nay, khuôn nhiều tầng dùng kênh dẫn nóng được sử dụng thoáng đãng hơn do chiều dài kênh dẫn trên khuôn nhiều tầng quá dài, khó tinh chỉnh và điều khiển nhiệt độ và áp suất nếu dùng kênh dẫn nguội. Hình 2.5. Khuôn nhiều tầng 33
  32. Khi yêu cầu số lượng loại sản phẩm lớn thì dùng khuôn nhiều tầng. Hệ thống khuôn này có một mạng lưới hệ thống đẩy ở mỗi mặt của khuôn. Hệ thống rãnh xoắn để mở 2 tầng cùng lúc Hình 2.6. Khuôn nhiều tầng dùng kênh dẫn nóng Khuôn 2 tầng này sử dụng mạng lưới hệ thống Hot runner để dẫn nhựa, nhựa được bơm vào tấm khuôn TT, rồi từ đó, nhựa chảy theo những đường dẫn đi đến những lòng khuôn. Trong khuôn nhiều tầng, yếu tố cách nhiệt giữa những tấm khuôn rất quan trọng. Tấm dẫn nhựa nóng và tấm khuôn âm ( hoặc dương ) không được tiếp xúc trực tiếp với nhau để bảo vệ là tấm dẫn keo nóng không bị nguội nhựa và tấm loại sản phẩm thì không nóng lên, vì trong khuôn nhiều tầng sử dụng mạng lưới hệ thống Hot Runner nên những tấm loại sản phẩm phải có nhiệt độ thấp để cho quy trình làm nguội nhựa khi vào lòng khuôn được nhanh, từ đó tăng chu kỳ luân hồi sản xuất và tăng hiệu suất. Để những tầng đóng và mở đồng thời, sử dụng những cơ cấu tổ chức sau :  Cơ cấu đòn kích bẩy : 34
  33. Hình 2.7. Khuôn nhiều tầng dùng cơ cấu tổ chức đòn kích bẩy  Cơ cấu thanh răng – bánh răng : Khuôn đóng Khuôn mở Hình 2.8. Khuôn nhiều tầng dùng cơ cấu tổ chức thanh răng – bánh răng 35
  34. 2.2.4 Khuôn cho loại sản phẩm nhiều màu Hình 2.9. Kết cấu cơ bản khuôn nhiều màu Kết cấu cơ bản của khuôn nhiều màu nhu yếu những cụm cụ thể như khuôn cơ bản. Đặc trưng rõ ràng nhất của khuôn nhiều màu là có nhiều cổng phun. Sản phẩm tạo ra có nhiều sắc tố khác nhau. Khác với khuôn 2 tấm hay khuôn 3 tấm, khuôn nhiều màu ngoài hoạt động mở khuôn cơ bản, khuôn nhiều màu thường còn có hoạt động quay, hay tịnh tiến theo phương vuông góc với phương mở khuôn. Khuôn nhiều màu được ứng dụng sản xuất những mẫu sản phẩm nhiều màu. Hoặc mang tính bản quyền. Hoặc thay thế sửa chữa những loại sản phẩm cần ghép với nhau từ nhiều loại vật tư. 2.3 TÍNH SỐ LÒNG KHUÔN Thông thường, hoàn toàn có thể tính số lòng khuôn thiết yếu trên khuôn thỏa những điều kiện kèm theo sau : – Tính theo số lượng lô loại sản phẩm – Tính theo hiệu suất phun của máy – Tính theo hiệu suất làm dẻo của máy – Tính theo lực kẹp khuôn của máy 36
  35. – Tính theo kích cỡ bàn kẹp của máy ép 2.3.1 Số lòng khuôn tính theo số lƣợng lô mẫu sản phẩm t t K = 1 / ( 1 – k ) Trong đó : n : Số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn L : số mẫu sản phẩm trong một lô mẫu sản phẩm K : thông số do phế phẩm ( % ) k : tỷ suất phế phẩm ( tùy từng công ty ) ( % ) tc : thời hạn chu kỳ luân hồi ép phun của một mẫu sản phẩm ( s ) tm : thời hạn nhu yếu phải triển khai xong 1 lô mẫu sản phẩm ( ngày ) 2.3.2 Số lòng khuôn tính theo hiệu suất phun của máy Năng suất phun của máy cũng là tác nhân ảnh hưởng tác động đến số lòng khuôn. 8 Trong đó : n : số lòng khuôn tối đa trên khuôn S : hiệu suất phun của máy ( g / 1 lần phun ) W : khối lượng của loại sản phẩm ( g ) 2.3.3 Số lòng khuôn tính theo hiệu suất làm dẻo của máy Trong đó : n : số lòng khuôn tối đa trên khuôn P : hiệu suất làm dẻo của máy ( g / phút ) X : tần số phun ( ước đạt ) trong mỗi phút ( 1 / phút ) W : khối lượng của loại sản phẩm ( g ) 37
  36. 2.3.4 Số lòng khuôn tính theo lực kẹp khuôn của máy Lực kẹp thiết yếu cho 1 lòng khuôn là S x P Lực kẹp thiết yếu cho n lòng khuôn là n ( S x P ) Để khuôn ép được mẫu sản phẩm thì n ( S x P ) ≤ Fp Vậy Trong đó : n : số lòng khuôn tối đa trên khuôn Fp : lực kẹp khuôn tối đa của máy ( N ) S : diện tích quy hoạnh mặt phẳng trung bình của loại sản phẩm theo hướng đóng khuôn ( mm2 ) P : áp suất trong khuôn ( Mpa )  Tính toán ƣớc lƣợng lực kẹp khuôn Trong một khuôn thì áp suất thiết yếu dùng để điền khuôn và nén ép sẽ là áp suất bên trong lòng khuôn. Áp suất trung bình tác động ảnh hưởng vuông góc vào lòng khuôn đến đường giáp mí khuôn là tổng lượng áp suất được dùng để kẹp khuôn không gây ra hiện tượng kỳ lạ bavia. Áp suất kẹp khuôn cần phải thắng được lực kẹp. Áp suất lòng khuôn tác động ảnh hưởng lên mặt khuôn chứa độ cứng của khuôn. Diện tích của mẫu sản phẩm dùng trong thống kê giám sát lực kẹp khuôn là diện tích quy hoạnh hình chiếu. Đó là phần diện tích quy hoạnh của loại sản phẩm được nhìn từ mặt phẳng của khuôn. Cũng hoàn toàn có thể tính diện tích quy hoạnh của mẫu sản phẩm bằng diện tích quy hoạnh của đường giáp mí của loại sản phẩm với khuôn. Tính toán diện tích quy hoạnh của mẫu đơn giản sau đó nhân lên theo chiều dài và chiều rộng, giải pháp này lấy phần diện tích quy hoạnh cơ sở là 1 inch2. Áp suất lòng khuôn trung bình trên mỗi inch2 của diện tích quy hoạnh hình chiếu được nhân với diện tích quy hoạnh hình chiếu bằng với áp suất thiết yếu để giữ hai nửa khuôn lại với nhau. Tất cả những khuôn đều được đo lường và thống kê lực kẹp khuôn. Diện tích của cổng phun cũng được thêm vào vì cổng phun sống sót đường giáp mí mẫu sản phẩm với khuôn và dùng theo hướng mở khuôn. Hệ thống cổng phun, nếu ngắn thì không ảnh hưởng tác động đến giám sát lực kẹp khuôn. Tuy nhiên, nếu loại sản phẩm nhỏ và mạng lưới hệ thống cổng phun lớn thì diện tích quy hoạnh cổng phun được cộng vào diện tích quy hoạnh hình chiếu. 38
  37. Tuy nhiên, kết

    quả tính toán lực kẹp khuôn chỉ là lực kẹp khuôn
    ước lượng. Lực kẹp khuôn ước lượng này rất quan trọng đối với người
    cài đặt máy, người này phải xác định kích thước máy cần dùng để ép một
    sản phẩm nào đó. Người cài đặt máy cần thêm vào 10÷20% lực kẹp
    khuôn ước lượng để đảm bảo rằng khi gia công không bị hiện tượng
    bavia. Một điểm quan trọng nữa là lực kẹp khuôn ước lượng này có thể
    được dùng làm điểm khởi động. Nếu trong quá trình ép khuôn tạo bavia
    thì cần phải tăng lực kẹp lên khuôn. Nếu khuôn chạy tốt thì không cần
    phải giảm lực khuôn xuống nữa.
    Lực kẹp khuôn quá lớn sẽ gây ra một số vấn đề: tiêu tốn năng
    lượng máy, gây ra hao mòn khuôn và máy, giảm thoát khí của khuôn và
    có thể làm kéo dài chu kỳ ép. Trong điều kiện cuối thì đúng cho trường
    hợp ngàm kẹp bằng khuỷu. Với những lý do trên thì trong quá trình cài
    đặt lực kẹp khuôn cần tối thiểu lực kẹp.
    Việc tối ưu lực kẹp khuôn có thể được xác định thông qua một số
    lần ép thử nghiệm. Bắt đầu với lực kẹp khuôn ước lượng sau đó giảm từ
    từ cho đến khi bavia xuất hiện rồi tăng lực khuôn lên 10 ÷ 20% để chắc
    chắn sản phẩm ép đạt chất lượng tốt.
    Một ứng dụng nữa của lực kẹp khuôn ước lượng là để bảo vệ
    khuôn. Lực kẹp khuôn chỉ phụ thuộc vào sản phẩm. Ví dụ: với sản phẩm
    tính toán có lực kẹp khuôn là 100 tấn mà cài đặt 300 tấn thì lực kẹp
    khuôn này sẽ làm hỏng khuôn.
    Ngoài ra, có thể dùng các phần mềm mô phỏng để mô phỏng tính
    toán lực kẹp khuôn.
     ƢỚC LƢỢNG ÁP SUẤT TRUNG BÌNH CỦA LÒNG KHUÔN
    Áp suất trung bình qua lòng khuôn phụ thuộc vào một số yếu tố
    sau. Hai yếu tố quan trọng nhất là loại vật liệu và độ nhớt lúc nhựa chảy
    lỏng. Một yếu tố chính nữa là tỷ lệ độ dày và chiều dài của dòng chảy
    trong lòng khuôn (tỷ lệ L/T). Tỷ lệ này được xác định bằng chiều dài từ
    cổng phun đến cuối sản phẩm chia cho bề dày trung bình.
    Thông thường thì áp suất trung bình của các loại nhựa thường là 2-
    3 tấn/inch2
    . Với vật liệu khó chảy (có độ nhớt cao) thì áp suất này là 4÷6
    tấn/inch2
    . Điều này có nghĩa là áp suất lòng khuôn trung bình từ
    8000÷12000 Psi. Các loại vật liệu khó chảy là polycarbonate,
    polysulfone, polymide. Khi tính toán lực kẹp khuôn thì cần dựa trên loại
    vật liệu gia công.
    39

  38. Một số lực kẹp khuôn tiêu chuẩn được đưa ra trong bảng sau. Một số loại nhựa đặc biệt quan trọng hoàn toàn có thể lấy từ nhà phân phối. Viết tắt Tên khá đầy đủ Maximum L / T Ratio ( 0.040 inch ) Tonnage require ( tons / inch2 ) ABS Acrylonitrile-Butadien-Stvrence 50-200 : 1 2.5 – 4 CAB Cellulose Acetate Butvrate 300 – 40 : 1 1-2 HDPE High Density Polyethylene 200 – 250 1.5 – 3 HIPS High Impact Polyethylene 200 – 250 2-3 LDPE Low Density Polyethylene 250 – 300 1-2 PA-6 6 Polyamide Nylon 661 150 – 300 4-5 PA-6 Polyamide Nylon 61 150 – 300 4-5 PBT Polybutylene Tereph Thalate 150 – 200 3-5 PC Poly Carbonate 30-100 3-5 PEI Polyether Imide 70-140 4-6 PET Polyether ( Filled ) Terephthalate 80-200 4-6 PMMA Polymethyl Methacrylate 130 – 150 2-4 POM Polyoxymethylene ( Acetal ) 100 – 200 3-5 PP Polypropylene 200 – 300 1-3 PPO Polyphenylene Oxide ( Modified ) 100 – 200 2-3 PPS Polyphenylene Sulfide ( Filled ) 150 – 180 2-3 PS Polystyrene ( Erystal ) 200 – 250 1-3 PSI Poly Sulfone 60-120 4-6 PVC Polyvinyl Chloride 100 – 200 2-3 PVC Polyvinyl Chloride ( Plasticized ) 200 – 300 1.5 – 3 TPER Thermoplastic Polyurethane 200 – 250 1-2 Bảng 2.1. Một số lực kẹp khuôn tiêu chuẩn Mặt khác, so với những loại nhựa dễ chảy thì lực kẹp cần phải lớn hơn giá trị trung bình, những loại nhựa này là nylon, acetal, polybutylen terephthalate. Các loại nhựa này có vận tốc kết tinh trở lại cao và nguội nhanh. Do đó, trong quy trình phun phải phun với vận tốc cao. Phun với vận tốc cao sẽ làm cho áp suất trong lòng khuôn cao do đó dễ gây ra hiện tượng kỳ lạ bavia. Các loại nhựa này dễ tạo bavia do có độ nhớt quá thấp. 40
  39. Một yếu tố khác ảnh hưởng tác động đến áp suất trung bình của lòng khuôn là sự số lượng giới hạn của dòng chảy. Với những mẫu sản phẩm thành mỏng mảnh hoặc có tỷ suất L / T cao thì áp suất điền khuôn cao hơn. Áp suất lực kẹp khuôn cao thì cần lực kẹp khuôn cao hơn. Ngoài ra, hoàn toàn có thể dùng những ứng dụng mô phỏng để mô phỏng tính toán lực kẹp khuôn. 2.3.5 Số lòng khuôn theo kích thƣớc tấm gá đặt trên máy ép Sau khi tính được số lòng khuôn thỏa những điều kiện kèm theo trên, thực thi phong cách thiết kế sơ bộ ( ước đạt ) kích cỡ bao của tấm khuôn, xem bộ khuôn sau khi triển khai xong hoàn toàn có thể gá lên máy ép đó hay không ? Nếu không thì sắp xếp lại cách sắp xếp lòng khuôn hoặc giảm số lòng khuôn ( tính lại xem có kịp thời gian giao hàng không ) hoặc tìm máy ép khác ( tính lại số lòng khuôn với máy ép mới ). 2.4 HỆ THỐNG CẤP NHỰA NGUỘI 2.4.1 Tổng quan về mạng lưới hệ thống cấp nhựa nguội a ) Đặc điểm – Một hệ thống kênh dẫn nhựa cơ bản gồm có những thành phần : + Cuống phun ( sprue ) + Kênh dẫn nhựa ( runner ) + Cổng vào nhựa ( gate ) Hình 2.10. Hệ thống kênh dẫn nhựa 41
  40. b) Nguyên tắc hoạt động giải trí – Hệ thống kênh dẫn nhựa có tính năng phân phối nhựa chảy dẻo từ vòi phun đến những lòng khuôn. Sự phong cách thiết kế, hình dạng và size của nó tác động ảnh hưởng đến tiến trình điền đầy khuôn cũng như chất lượng của mẫu sản phẩm. – Thông thường, so với khuôn có một lòng khuôn thì mạng lưới hệ thống cấp nhựa chỉ cần cuống phun. Nhựa được phân phối từ máy ép phun tới cuống phun bằng cách trải qua bạc cuống phun, sau đó trực tiếp tới lòng khuôn. – Với khuôn có nhiều lòng khuôn, nhựa được cung ứng từ vòi phun, qua cuống phun và hệ thống kênh dẫn ; sau đó, được bơm vào những lòng khuôn qua những cổng vào nhựa. c ) Nguyên tắc phong cách thiết kế – Đảm bảo sự điền đầy đồng thời những lòng khuôn. – Lựa chọn đúng vị trí miệng phun sao không cho tác động ảnh hưởng đến nghệ thuật và thẩm mỹ mẫu sản phẩm và đặc tính cơ học của mẫu sản phẩm. – Phải bảo vệ lấy mẫu sản phẩm nhanh. Cuống phun Cổng vào nhựa Kênh dẫn Sản phẩm Hình 2.11. Một số kiểu phong cách thiết kế hệ thống kênh dẫn nhựa nguội 42
  41. 2.4.2 Đặc điểm và tính năng những bộ phận của hệ thống kênh dẫn nguội a ) Cuống phun – Dưới đây là hình ảnh hai loại bạc cuống phun có 2 bulông và 4 bulông để gắn vào bộ khuôn. Hình 2.12. Bạc cuống phun dùng 2 bulông Hình 2.13. Bạc cuống phun dùng 4 bulông – Cuống phun là chỗ nối giữa vòi phun của máy và kênh nhựa, có trách nhiệm đưa dòng nhựa từ vòi phun của máy đến kênh dẫn hoặc trực tiếp đến lòng khuôn ( so với khuôn không có kênh dẫn ). Hệ thống cuống phun được sử dụng thường thì nhất có bạc cuống phun, thường dùng bạc cuống phun để dễ thay thế sửa chữa và gia công. – Để tăng tuổi thọ của khuôn, gắn lò xo dưới cuống phun để giảm va chạm có hại cho khuôn và vòi phun. – Dùng vòng xác định gắn ở đầu bạc cuống phun để bảo vệ sự đồng tâm giữa vòi phun và cuống phun. Vòng xác định thường được tôi cứng để không bị vòi phun của máy làm hỏng. Hình 2.14. Lắp ghép giữa bạc cuống phun và vòng xác định 43
  42. – Kích thước của cuống phun nhờ vào vào những yếu tố sau : + Khối lượng, độ dày thành của loại sản phẩm, loại vật tư nhựa được sử dụng. + Độ dài của cuống phun phải tương thích với bề dày của những tấm khuôn. + Cuống phun được phong cách thiết kế sao cho có độ dài hài hòa và hợp lý, bảo vệ dòng nhựa ít bị mất áp lực đè nén nhất trên đường đi. – Cách tính kích cỡ : Hình 2.15. Kích thước cuống phun cho phong cách thiết kế Đường kính vòi phun lớn hơn cuống phun không hài hòa và hợp lý Bán kính tiếp xúc giữa vòi phun và phần lõm của cuống phun không hài hòa và hợp lý Hợp lý Hình 2.16. Kích thước hài hòa và hợp lý của cuống phun – Điều này bảo vệ không có khe hở giữa cuống phun và vòi phun khi tiếp xúc nhau. Khe hở như vậy do bị mòn hoàn toàn có thể lớn dần gây ra một số ít yếu tố rò rỉ vật tư. – Góc côn của cuống phun cần phải đủ lớn để thoát khuôn nhưng nếu quá lớn sẽ làm tăng thời hạn làm nguội, tốn vật tư, tốn thời hạn cắt cuống 44
  43. phun ra khỏi loại sản phẩm. Nếu góc côn quá nhỏ hoàn toàn có thể gây ra khó khăn vất vả khi tháo cuống phun khi mở khuôn. Vì vậy, góc côn tối thiểu nên là 1 °. – Trên khuôn, cuống phun được lấy ra cùng lúc với lấy loại sản phẩm. Do đó, cần có bộ phận kéo cuống phun khi mở khuôn. Lợi dụng phần nhựa để giữ cuống phun làm đuôi nguội chậm. Hình 2.17. Các dạng chốt giựt đuôi keo a ) Dạng cuống phun được kéo nhờ côn ngược ( tốt nhất ) b ) Dạng cuống phun chữ “ Z ” ( tốt ) c ) Dạng cuống phun được kéo nhờ rãnh vòng ( ít dùng ) d ) Dạng cuống phun được kéo nhờ rãnh chốt đẩy đầu bi ( ít dùng ) – Cách tính kích cỡ phần đầu giựt đuôi keo : Hình 2.18. Kích thước phần giựt đuôi keo b ) Kênh dẫn nhựa – Kênh dẫn nhựa là đoạn nối giữa cuống phun và miệng phun. Làm trách nhiệm đưa nhựa vào lòng khuôn. 45
  44. – Vì thế, khi phong cách thiết kế cần phải tuân thủ 1 số ít nguyên tắc kỹ thuật để bảo vệ chất lượng cho hầu hết mẫu sản phẩm. Sau đây là một số nguyên tắc cần phải tuân thủ : + Giảm đến mức tối thiểu sự đổi khác tiết diện kênh dẫn. + Nhựa trong kênh dẫn phải thoát khuôn thuận tiện. + Toàn bộ chiều dài kênh dẫn nên càng ngắn càng tốt, để hoàn toàn có thể nhanh gọn điền đầy lòng khuôn mà tránh không mất áp lực đè nén và mất nhiệt trong quy trình điền đầy. + Kích thước của kênh nhựa tùy thuộc vào từng loại vật tư mà khác nhau. Một mặt kênh nhựa phải đủ nhỏ để làm giảm phế liệu, rút ngắn thời hạn nguội ( ảnh hưởng tác động đến chu kỳ luân hồi của mẫu sản phẩm ), giảm lực kẹp. Mặt khác, phải đủ lớn để chuyển một lượng vật tư đáng kể để điền đầy lòng khuôn nhanh gọn và ít bị mất áp lực đè nén. Hình 2.19. Kênh dẫn nhựa Hình 2.20. Một số tiết diện kênh dẫn 46
  45. – Sau đây là bảng so sánh giữa những tiết diện kênh dẫn : Loại kênh dẫn Ưu điểm Nhược điểm Tiết diện tròn D = Tmax + 1.5 mm Tmax : bề dày thành lớn nhất của cụ thể. – Diện tích bề mặt cắt nhỏ nhất. – Ít mất nhiệt, ít ma sát. – Có lõi nguội chậm giúp duy trì nhiệt và áp suất. – Khó vì phải gia công trên hai nửa khuôn nhưng lúc bấy giờ máy gia công CNC đã khắc phục được điểm yếu kém này. Tiết diện hình thang hiệu chỉnh W = 1.25 x D D = Tmax + 1.5 mm – Chỉ xếp sau kênh dẫn tiết diện tròn về tính năng. – Gia công trên một nửa khuôn. – Tốn nhiều vật tư hơn. – Mất nhiệt nhanh hơn kênh tròn do diện tích quy hoạnh mặt phẳng lớn hơn. Tiết diện hình thang W = 1.25 x D – Gia công trên một nửa khuôn. – Tốn nhiều vật tư. Tiết diện hình chữ nhật và nửa hình tròn trụ – Gia công dễ. – Do tiết diện nguội không đều nên làm tăng ma sát, áp suất không đều. – Khó thoát khuôn, ma sát lớn. Bảng 2.2. So sánh tiết diện 1 số ít kênh dẫn 1 – Thiết kế kênh dẫn nguội – Loại tròn được đề xuất sử dụng, loại này được cho phép vật tư chảy tốt nhất. 47
  46. – Loại hình thang và loại trung gian cũng hoàn toàn có thể được dùng. Tuy nhiên, dòng chảy của nhựa tới lòng khuôn bị hạn chế hơn bởi kiểu phong cách thiết kế có khuynh hướng làm giảm sự nguội của vật tư trong mạng lưới hệ thống rãnh dẫn. – Các loại còn lại không được đề xuất do không có dòng chảy tối ưu và làm nguội vật tư nhanh. Nếu vật tư nguội nhanh thì vật tư trong khuôn không có độ nén tương thích, thế cho nên gây ra hiện tượng kỳ lạ co ngót hoặc 1 số ít khuyết tật khác. 2 – Các yếu tố tác động ảnh hưởng đến phong cách thiết kế và size của kênh dẫn Kích thước của hệ thống kênh dẫn bị tác động ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Vật liệu nhựa ( tính dẻo, thành phần hóa học, thời hạn đông đặc, độ mềm hóa, nhiệt độ mềm hóa, độ nhạy với nhiệt độ, độ co rút, … ) Kiểu khuôn ( lấy xương keo tự động hóa hay bán tự động hóa, mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển nhiệt độ của kênh dẫn, … ) Máy ( loại kiềm, áp lực đè nén phun, vận tốc phun ) Thời gian làm lạnh Chất lượng mẫu sản phẩm nhu yếu Sự thất thoát nhiệt Độ nhẵn mặt phẳng Sự ma sát Kích thước mẫu sản phẩm ( chiều dài dòng chảy ) Tính kinh tế tài chính, … Vật liệu làm khuôn Bảng 2.3. Các yếu tố ảnh hưởng tác động đến phong cách thiết kế kênh dẫn 3 – Yêu cầu của kênh dẫn Yêu cầu của kênh dẫn là một trong những yếu tố quan trọng để có một phong cách thiết kế tốt. Điền đầy với đường hàn là nhỏ nhất Không dính keo và kênh dẫn Độ bóng mặt phẳng của kênh dẫn cao Nhựa vận động và di chuyển nhanh và theo con đường ngắn nhất để sự thất thoát nhiệt và áp suất là nhỏ nhất Vật liệu đi vào những lòng khuôn tại những cổng với cùng một thời hạn, áp suất bằng nhau và nhiệt độ là Tiết kiệm vật tư, nếu tiết diện quá lớn thì thời hạn làm lạnh tăng, còn nếu tiết quá nhỏ thì thời hạn điền 48
  47. như nhau đầy tăng Không cản trở dòng chảy Thời gian điền đầy trong chu kỳ luân hồi là ngắn nhất Các thành phần nhựa có cùng vận tốc chảy Bảng 2.4. Yêu cầu của kênh dẫn Kênh dẫn có nhiều tiết diện khác nhau, tuy nhiên, việc chọn kiểu tiết diện nào là tối ưu nhất thì còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Trong quy trình phong cách thiết kế, cần chú ý quan tâm đến những nhu yếu đặt ra, phối hợp với những ưu-nhược điểm của từng loại tiết diện để có sự lựa chọn đúng đắn. Ngoài ra, để bảo vệ loại sản phẩm không thay đổi, độ dài của rãnh dẫn từ cuống phun tới mỗi lòng khuôn phải có cùng độ dài và đường kính. Phải thống kê giám sát, sắp xếp sao cho những lòng khuôn trong một khuôn có sự cân đối dòng chảy và áp suất. Bảng dưới đây cho đường kính của kênh dẫn theo độ dài của kênh và bề dày loại sản phẩm. Đường kính rãnh dẫn ( mm ) Chiều dài tối đa ( mm ) Độ dày tối đa ( mm ) 3.18 – 4.75 152 4.75 6.35 – 7.94 304.8 12.7 9 – 53 381 19.05 Bảng 2.5. Đường kính của rãnh dẫn theo độ dài của rãnh và bề dày loại sản phẩm Ngoài ra, để so sánh những loại kênh dẫn hoàn toàn có thể sử dụng chỉ số đường kính thủy lực và sự cản dòng. Khi đường kính thủy lực càng lớn thì sự cản dòng càng bé, hoàn toàn có thể tính đường kính thủy lực dựa vào công thức sau : 4 Trong đó : Dh : đường kính thủy lực ( mm ) A : diện tích quy hoạnh mặt cắt ngang ( mm2 ) P : chu vi mặt cắt ngang ( mm ) Ngoài ra hoàn toàn có thể đo lường và thống kê kích cỡ kênh dẫn theo những công thức sau : 49
  48. 3 7
    Trong đó:
    D: đường kính kênh dẫn ( mm ) W : khối lượng mẫu sản phẩm ( g ) L : chiều dài kênh dẫn ( mm ) Hoặc : Trong đó : D ’ : đường kính kênh dẫn tìm hiểu thêm fL : thông số chiều dài Dùng 3 đồ thị sau để xác lập D ’ và fL : G : khối lượng loại sản phẩm ( g ) S : bề dày danh nghĩa thành loại sản phẩm ( mm ) Biểu đồ 2.4.2. 1. Mối quan hệ giữa đường kính kênh dẫn tìm hiểu thêm với khối lượng mẫu sản phẩm và bề dày thành mẫu sản phẩm Biểu đồ 2.4.2. 2. Quan hệ giữa thông số chiều dài và chiều dài kênh dẫn 50
  49. Mối quan hệ giữa đường kính kênh dẫn chính và kênh dẫn nhánh như sau : Dc : đường kính kênh dẫn chính ( mm ). Dn : đường kính kênh dẫn nhánh ( mm ). N : số nhánh rẽ. Kênh nhựa phải được phong cách thiết kế để điền đầy lòng khuôn đúng tỷ suất pháp luật để tránh vượt quá lưu lượng dẫn đến sự cố, bị cong vênh. Để tránh được điều này cần phải có sự cân đối hệ thống kênh nhựa. Kênh dẫn nhựa 5 Kênh dẫn nhựa 8 Kênh dẫn nhựa 6 miệng phun miệng phun miệng phun Kênh nhựa 10 miệng phun Kênh nhựa 12 miệng phun Hình 2.21. Một số dạng kênh nhựa Hình 2.22. Kênh nhựa 32 miệng phun 51
  50. c) Miệng phun
    – Miệng phun là phần nằm giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn. – Khi phong cách thiết kế miệng phun cần chú ý quan tâm những điểm sau : + Miệng phun cần phải đặt ở vị trí sao cho dòng nhựa chảy vào nơi có bề dày thành lớn nhất đến nhỏ nhất để vật tư hoàn toàn có thể điền đầy mẫu sản phẩm. + Vị trí miệng phun tối ưu sẽ tạo dòng nhựa chảy êm. + Đặt miệng phun ở vị trí không quan trọng của loại sản phẩm vì nơi đặt miệng phun có khuynh hướng sống sót ứng suất dư trong quy trình gia công. + Miệng phun cần đặt ở vị trí sao cho hoàn toàn có thể tống hết không khí ra khỏi lỗ thoát hơi mà không tạo bọt khí trong mẫu sản phẩm. + Đặt miệng phun sao cho không để lại đường hàn, nhất là khi sử dụng nhiều miệng phun. + Đối với những vật tròn, trụ cần đặt miệng phun tại tâm để duy trì tính đồng tâm. + Miệng phun thường được giữ ở size nhỏ nhất và được lan rộng ra nếu thiết yếu. Tuy nhiên, cần xem xét để hạn chế thời hạn thực thi thêm nguyên công cắt và tránh tạo vết trên mẫu sản phẩm. – Các kiểu miệng phun thông dụng : 1 – Miệng phun trực tiếp Thường dùng cho những khuôn có một lòng khuôn, nơi mà vật tư được điền vào khuôn một cách trực tiếp mà không qua hệ thống kênh dẫn. Do đó, việc mất áp trong quy trình điền đầy là rất bé, tuy nhiên, dấu vết để lại trên loại sản phẩm lớn và phải mất thời hạn cho quy trình tách cuống phun. Hình 2.23. Miệng phun trực tiếp 52
  51. Hình 2.24. Miệng phun trực tiếp và vết cắt để lại trên loại sản phẩm Kích thước dành cho việc phong cách thiết kế : Hình 2.25. Miệng phun trực tiếp Hay : A1 2 → 3 ” R1 1.5 mm ( 0.06 ’ ) D1 ( 1.25 → 4 ) xT1 ( bề dày mẫu sản phẩm ) 53
  52. Hình 2.26. Thiết kế miệng phun 2 – Miệng phun điểm chốt Kiểu này thông dụng với cấu trúc khuôn ba tấm hoặc những lòng khuôn lớn cần nhiều miệng phun, hoặc cho loại khuôn có nhiều lòng khuôn. Hệ thống kênh nhựa thường là hình thang hay hình thang hiệu chỉnh ở tiết diện ngang để tiện việc gia công và lắp chốt kéo miệng phun khi mở khuôn. Ưu điểm của loại này là hoàn toàn có thể sắp xếp nhiều miệng phun vào lòng khuôn so với những lòng khuôn lớn, giúp cho việc điền đầy nhanh gọn và tốt hơn. Tuy nhiên, hoàn toàn có thể gây quá nhiệt so với loại vật tư có cấu trúc sợi dài và có độ nhớt kém. Hình 2.27. Miệng phun kiểu chốt 54
  53. Kích thước của miệng phun điểm chốt quan trọng, nếu điểm chốt quá to hoặc phần côn quá nhỏ thì dấu vết của nó thấy rất rõ. Kích thước dành cho việc phong cách thiết kế : Hình 2.28. Kích thước cho phong cách thiết kế miệng phun điểm Hình 2.29. Miệng phun kiểu điểm chốt Hình 2.30. Các kiểu lỗ chốt kéo kênh dẫn Hoặc 55
  54. Hình 2.31. Vị trí chốt kéo trên khuôn 3 – Miệng phun cạnh Hình 2.32. Miệng phun cạnh Là kiểu miệng rất thông dụng nó hoàn toàn có thể sử dụng cho những loại loại sản phẩm có thành mỏng mảnh hoặc trung bình bởi cấu trúc đơn thuần và không cần độ đúng mực cao. Miệng phun kiểu cạnh được đặt trên mặt phân khuôn, và điền đầy lòng khuôn từ bên hông, trên hay dưới. 56
  55. Hình 2.33. Miệng phun cạnh Kích thước khuyên dùng cho phong cách thiết kế : L = ( 0.8 → 0.9 ) x R I = 0.6 → 0.7 bề dày thành loại sản phẩm C = 0.8 → 1.5 mm T = 1 → 5 mm Hình 2.34. Miệng phun cạnh 57
  56. Hay:
    L = 2 mm T = ( 0.5 → 0.8 ) x t W = ( 2 → 4 ) x T Hình 2.35. Miệng phun cạnh Hoặc : bề dày thường bằng 80-100 % bề dày thành hoàn toàn có thể đến 3.5 mm và bề rộng từ 1 → 12 mm. Chiều dài miệng phun không quá 1 mm, 0.5 mm là giá trị tối ưu. Hai cách phong cách thiết kế khác nhau của miệng phun cạnh : Độ côn là 30-45 ° Hình 2.36. Miệng phun cạnh 58
  57. Độ côn là 10-20 ° Hình 2.37. Miệng phun cạnh 4 – Miệng phun kiểu gối Tương tự như miệng phun kiểu cạnh, chỉ khác là miệng phun nằm lấp trên mặt phẳng loại sản phẩm. Hình 2.38. Miệng phun kiểu gối Kích thước dành cho phong cách thiết kế : Hình 2.39. Kích thước miệng phun kiểu gối 59
  58. Kích thước bằng 10-80 % bề dày thành, bề rộng 1 → 12 mm. Chiều dài miệng phun không quá 1 mm, tối ưu là 0.5 mm. 5 – Miệng phun kiểu then Thường dùng cho những mẫu sản phẩm mỏng mảnh và phẳng nhằm mục đích giảm ứng suất cắt trong khuôn. Lực cắt cao tập trung chuyên sâu xung quanh miệng phun bị hạn chế bởi then, then này được cắt sau khi mở khuôn. Hình 2.40. Miệng phun kiểu then Kích thước phong cách thiết kế : Bề rộng nhỏ nhất là 6 mm, bề dày nhỏ nhất bằng 75 % chiều sâu lòng khuôn. 6 – Miệng phun kiểu đường ngầm Loại này cũng rất thông dụng, có ưu điểm là nó tự cắt khi mẫu sản phẩm bị đẩy ra khỏi khuôn. Đặc biệt với kiểu miệng này hoàn toàn có thể đặt nó trên những đường hoa văn, đường gân để ẩn đi những dấu vết của miệng phun. Hình 2.41. Miệng phun kiểu đường ngầm 60
  59. Hình 2.42. Miệng phun kiểu đường ngầm dạng thẳng Miệng phun kiểu đường ngầm thường được dùng cho khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn. Khi phong cách thiết kế loại sản phẩm nhỏ và cần cắt kênh dẫn ở mặt bên. Có hai loại : miệng phun ngầm dạng thẳng và miệng phun ngầm dạng cong. Hình 2.43. Miệng phun ngầm dạng cong 61
  60. Miệng phun ngầm dạng thẳng Hình 2.44. Loại dùng chốt đẩy 62
  61. Hình 2.45. Loại dùng cấu trúc lòng khuôn a ) Miệng phun ngầm dạng cong Loại dùng chốt đẩy Loại dùng cấu trúc lòng khuôn Hình 2.46. Quá trình cắt miệng phun ngầm dạng cong 63
  62. Kích thước thiết kế : Hình 2.47. Kích thước cho phong cách thiết kế miệng phun ngầm tiêu chuẩn Hình 2.48. Kích thước cho phong cách thiết kế miệng phun ngầm hiệu chỉnh 64
  63. Hình 2.49. Kích thước cho phong cách thiết kế kênh dẫn và cuống phun kiểu ngầm X D ≥ 2,5 D = 4 – 6 mm ( 0,16 – 0,235 inch ) D – d1 = 4 – 6 mm r = ( 2,5 – 3 ) x d1 L1 ≥ L2 d1, d2 hình côn nghiêng từ 3 – 50 65
  64. Hình 2.50. Kích thước cho phong cách thiết kế miệng phun ngầm dạng cong 7 – Miệng phun kiểu băng Có kích cỡ mỏng mảnh nhất so với những loại khác, loại này không thông dụng lắm, sử dụng cho những cụ thể có cạnh thẳng, hoàn toàn có thể dùng để khắc phục hiện tượng kỳ lạ tạo đuôi. Dấu vết của miệng phun rất lớn và ngân sách cắt bỏ miệng phun được tính vào mẫu sản phẩm. Phù hợp cho mẫu sản phẩm lớn và phẳng ( đặc biệt quan trọng là loại sản phẩm làm bằng nhựa Acrylic ) vì nó giúp giảm độ cong vênh cho mẫu sản phẩm nhờ sự phân bổ đồng đều. Hình 2.51. Miệng phun kiểu băng Miệng phun kiểu băng có chứa một kênh dẫn và một miệng phun dọc theo chiều dài của kênh dẫn đó nối với lòng khuôn. 66
  65. Hình 2.52 Miệng phun kiểu băng Kích thước phong cách thiết kế : Hình 2.53. Kích thước cho phong cách thiết kế miệng phun kiểu băng Kích thước của miệng phun kiểu này mỏng mảnh, khoảng chừng 0.2 → 0.6 mm, đường kính của kênh dẫn song song thường 0.6 → 1 mm. Miệng phun kích cỡ nhỏ, dày 0.25 → 0.5 mm, chiều dài của miệng phun ngắn, tốt nhất từ 0.5 → 1 mm. 8 – Miệng phun kiểu quạt Miệng phun kiểu quạt thực ra cũng là miệng phun cạnh có bề rộng bị đổi khác. Miệng phun kiểu này tạo dòng chảy êm và được cho phép Kích thước dùng cho phong cách thiết kế : D = S ÷ ( 4/3 ) S ÷ k K = 2 với mẫu sản phẩm có độ dài dòng chảy ngắn và dài K = 4 với loại sản phẩm có độ dài dòng chảy dài và mỏng dính L = 0.5 ÷ 2 ( mm ) 67
  66. điền đầy lòng khuôn một cách nhanh gọn nên rất tương thích với những loại sản phẩm lớn và dày. Tuy nhiên, tốn ngân sách cao khi cắt miệng phun. Hình 2.54. Miệng phun kiểu quạt Hình 2.55. Miệng phun kiểu quạt và vết miệng phun để lại trên loại sản phẩm Miệng phun kiểu quạt nên làm côn ở cả bề rộng lẫn bề dày để xuất hiện cắt ngang không đổi, điều này giúp : – Vận tốc chảy là hằng số. – Toàn bộ bề rộng được dùng cho lưu lượng. – Áp suất như nhau qua toàn bề rộng. Kích thước cho phong cách thiết kế : 68
  67. Hình 2.56. Kích thước cho phong cách thiết kế miệng phun kiểu quạt Bề dày của quạt tương đối mỏng mảnh có mối quan hệ với bề dày của loại sản phẩm. Thông thường, bề dày tối đa của cổng hình quạt không vượt quá 80 % bề dày của mẫu sản phẩm. Nếu loại sản phẩm quá mỏng dính – 0.8 mm – thì bề dày của cổng phun hoàn toàn có thể chọn là 0.7 mm. Bề rộng của cổng quạt thường từ 6 mm đến 25 % chiều rộng của tấm khuôn. Đối với những loại sản phẩm lớn bề rộng thường bằng chiều rộng của lòng khuôn. 9 – Miệng phun kiểu đĩa Thường dùng cho những chi tiết cụ thể dạng trụ rỗng mà có nhu yếu cao về độ đồng tâm và không có đường hàn miệng phun, kiểu này thực ra là miệng phun màng bao vòng quanh thành mẫu sản phẩm. Khi nhựa qua cuống phun, nhờ màng phun vòng quanh thành mẫu sản phẩm mà lòng khuôn điền đầy một cách đồng đều. 69
  68. Hình 2.57. Miệng phun kiểu đĩa Kích thước cho phong cách thiết kế : Hình 2.58. Kích thước cho phong cách thiết kế miệng phun kiểu đĩa t = 0.1 – 0.17 mm T = 5 → 10 mm ( tùy thuộc vào size của mẫu sản phẩm ) Giá trị D – d = 1 → 5 mm mỗi bên Hình 2.59. Kích thước 1 kiểu miệng phun dạng đĩa khác 70
  69. 10 – Miệng phun kiểu vòng Miệng phun kiểu vòng thích hợp cho những mẫu sản phẩm có dạng trụ dài có tiết diện mỏng dính, giúp hạn chế vết hàn, không khí bị kẹt lại trong quy trình điền đầy và giảm ứng suất tập trung chuyên sâu quanh miệng phun. Có hai loại miệng phun kiểu vòng : vòng ngoài và vòng trong. Hình 2.60. Miệng phun kiểu vòng Hình 2.61. Miệng phun kiểu vòng ngoài và vòng trong 71
  70. a) Thiết kế

    cho miệng phun kiểu vòng ngoài
    b) Thiết kế cho miệng phun kiểu vòng trong
    Hình 2.62. Thiết kế miệng phun kiểu vòng
    Miệng phun kiểu vòng ngoài có bề rộng 0.25→1.5mm
    11- Miệng phun kiểu nan hoa
    Còn gọi là có nhiều miệng phun, thường dùng cho những sản phẩm
    có hình ống, dễ cắt bỏ và tiết kiệm được vật liệu. Nhược điểm là sản
    phẩm có thể bị đường hàn và không tròn hoàn toàn. Kích cỡ đường kính
    thông thường của cổng là 0.8→5mm.
    Hình 2.63. Miệng phun kiểu nan hoa
    + 1 5 ÷
    4
    3
    + k mm ; r 2 mm
    5 ÷ 1 5 mm ; H
    2
    3
    ÷ 2 mm
    k 2 mm với sả phẩm có độ dài dò g
    chảy gắ và dài
    k 4 mm với sả phẩm có độ dài
    dò g chảy dài và mỏ g
    72

    Xem thêm: 5 Bước mở cửa hàng kinh doanh đồ gia dụng thu lời cả trăm triệu!

  71. d) Đuôi nguội chậm Để phần vật tư ở chỗ rẽ nhánh không bị đông đặc sớm gây nghẽn dòng nên phong cách thiết kế thêm đuôi nguội chậm. Đuôi nguội chậm sẽ giúp quy trình điền đầy diễn ra nhanh và tốt hơn. Thường nằm ở những nhánh giao nhau của kênh dẫn. Hình 2.64. Đuôi nguội chậm 2.4.3 Ví dụ Hình 2.65. Khớp mềm – Khuôn có 4 lòng khuôn hoàn toàn có thể được phong cách thiết kế như sau : Hình 2.66. Hệ thống kênh dẫn nhựa cho 4 lòng khuôn – Khớp mềm có bề dày lớn nhất là 8 mm, bề dày nhỏ nhất là 1.5 mm. + Cuống phun có size như sau : 73
  72. Hình 2.67. Chọn kích cỡ cuống phun C ≥ Tmax + 1.5 = 4 + 1.5 = 5.5 mm B ≥ 2 + 1 = 3 mm Tanα ≥ => L = 35 mm + Chọn kênh dẫn có tiết diện là hình tròn trụ Hình 2.68. Kênh dẫn hình tròn trụ – Đường kính kênh dẫn theo kim chỉ nan t = 8 mm => D = 8 + 1.5 = 9.5 mm nhưng do mẫu sản phẩm có kích cỡ nhỏ nên chiều dài dòng chảy ngắn ( 40 mm ) và chọn vị trí cổng vào nhựa tại phần dày nhất của mẫu sản phẩm nên loại sản phẩm dễ điền đầy. Do đó, chọn đường kính kênh dẫn chính 4 mm, đường kính kênh dẫn phụ 2 mm và dùng ứng dụng CAE để kiểm tra lại năng lực điền đầy mẫu sản phẩm. + Chọn miệng phun kiểu điểm : 74
  73. Hình 2.69. Chọn miệng phun Do phong cách thiết kế 2 cổng vào nhựa nên chọn : Chiều dài miệng phun : L = 2 mm Đường kính miệng phun : W = 1 mm 2.5 HỆ THỐNG KÊNH DẪN NHỰA NÓNG 2.5.1 Nhiệm vụ, nhu yếu, quyền lợi và hạn chế a ) Nhiệm vụ Đưa nhựa nóng vào trong lòng khuôn khi dòng nhựa nóng đi ra từ máy ép và luôn giữ nhựa nóng chảy trong hệ thống kênh dẫn. Nếu một mạng lưới hệ thống HR không được phong cách thiết kế đúng thì việc chọn hay sản xuất ra nó hoàn toàn có thể gây ra sự hư hỏng ở mẫu sản phẩm như rạn nứt, những vết nứt ở những thành phần khuôn, sự nhỏ giọt, kéo sợi, … Hình 2.70. Hệ thống cấp nhựa nóng Hoặc 75
Có thể bạn quan tâm

Bài viết mới

Những Dịch Vụ Chất Lượng

Điện Lạnh Bách KHoa

Điện Lạnh Bách KHoa

© Copyright 2008 - 2016 Dịch Vụ Bách khoa Sửa Chữa Chuyên nghiệp.
Alternate Text Gọi ngay