Ban thuyet minh

BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM

KHOA : CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰA VÀ KHUÔNỨNG DỤNG PHẦN MỀM SOLIDWOKS

Giảng viên hướng dẫn: Ths.Nguyễn Tuấn HùngSinh viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Chương

Trần DiễmLớp : ĐHCK3ALTKhóa : 2007-2009

TP.HỒ CHÍ MINH,Tháng 5 năm 2009

LỜI MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây,chúng ta đã chứng kiến sự phát triển mạnh mẽcủa phần mềm cơ khí trong việc ứng dụng thiết kế khuôn cho sản phẩmnhựa.Một số phần mềm nổi tiếng như pro/engineer wifi 4.0, Catia VR15.7,Unigrafic NX6,Inventer 8,Solidworks 2009…Trong các phần mềm nổitiếng kể ở trên chúng em chọn phần mềm Solidworks 2009 ( phần mềm khánổi tiếng của hãng Dassault systemn) để thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựavì Phần mềm này có ưu điểm là giao diện đẹp, thân thiện, khả năng thiết kếnhanh hơn các phần mềm khác rất nhiều nhờ vào sự xắp xếp và bố trí cáctoolbar một cách có hệ thống và hợp lý.Thiết kế cơ khí, tạo khuôn, thiết kếkim loại tấm… nói chung, về các chức năng này thì Solidworks tỏ ra cókhông thua kém Catia, unigraphics thậm chí còn hay hơn và tốt hơn, bởi lẽnó chỉ chuyên về những lĩnh vực đó, cùng với người anh em Catia củamình, Solidworks trở thành một trong những phần mềm nổi tiếng thế giớicủa hãng Dassault systemn.Đề tài của chúng em là một đề tài có tính ứngdụng thực tiển cao vì thế chúng em đã chọn nguyên cứu để đi sâu vào lĩnhvực này.Mục tiêu của đề tài không những phục vụ cho tham khảo cho cácbạn sinh viên sau này mà còn có thể úng dụng thực tế để gia công một sốsản phẩm của ngành khuôn mẫu.Do sự phát triển về ngành khuôn mẫu nướcta còn chưa cao cộng với thực tiễn chúng em chưa được va chạm nhiềunhưng chúng em đã hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp của mình.

LỜI CẢM ƠN

Qua một thời gian tìm hiểu với sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của ThầyNguyễn Tuấn Hùng, chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp được giao.Với kiếnthức được trang bị và quá trình tìm hiểu các tài liệu có liên quan và cả trong thựctế. Tuy nhiên sẽ không tránh khỏi những sai sót ngoài ý muốn do thiếu kinhnghiệm thực tế trong thiết kế. Do vậy, chúng em rất mong đựơc sự chỉ bảo củacác thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Chế tạo máy trường ĐHCN TP.HCMvà sự đóng góp ý kiến của bạn bè để hoàn thiện hơn vốn kiến thức của mình. Cuốicùng , chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tuấn Hùng đã tận tìnhhướng dẫn chúng em trong quá trình thiết kế và hoàn thiện đồ án tốt nghiệp này.

NHẬN XÉT(Của giảng viên hướng dẫn)

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

NHẬN XÉT(Của giảng viên phản biện)

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

MỤC LỤC

TrangChưong 1 GIỚI THIỆU CÁC BỘ PHẬN MÁY VÀ CHỨC NĂNG..............1

1.1 MÔ TẢ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .........................................................1

1.2 CÔNG NGHỆ ÉP PHUN CÓ THẾ LÀM ĐƯỢC CÁC SẢN PHẨMPHỨC TẠP ..........................................................................................................1

1.3 CÔNG NGHỆ ÉP PHUN TẠO RA SẢN PHẨM CÓ CHẤT LƯỢNGCAO......................................................................................................................1

1.4 QUY TRÌNH SẢN XUẤT VỚI SỐ LƯỢNG LỚN....................................1

1.5 KẸP KHUÔN VÀ CHỨC NĂNG CỦA CHÚNG .....................................1

1.6 HỆ THỐNG NGÀM KẸP THUỶ LỰC......................................................2

1.7 HỆ THỐNG NGÀM KẸP KHUỶU ............................................................2

Chương 2 THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰA......................................................3

2.1 THIẾT KẾ BỀ DÀY THÀNH CHÍNH.......................................................3

2.1.1 Bề dày chính càng mỏng càng tốt nhưng phải đủ dày............................3

2.1.2 Bề dày thành đồng nhất.............................................................................3

2.1.3 Tránh các vùng dày....................................................................................3

2.1.4 Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất...................................3

2.2 THIẾT KẾ GÓC THOÁT KHUÔN............................................................6

2.3 THIẾT KẾ GÂN ...........................................................................................7

2.4 THIẾT KẾ NÚM LỒI ..................................................................................8

2.5 THIẾT KẾ BÁN KÍNH CÔNG CHO SẢN PHẨM................................ 10

Chương 3 VẬT LIỆU NHỰA ÉP PHUN....................................................... 12

3.1 GIỚI THIỆU............................................................................................... 12

3.1.1 Polymer .................................................................................................... 12

3.1.2 Mắc xích cơ sở ......................................................................................... 12

3.1.3 Độ trùng hợp............................................................................................ 12

3.1.4 Tên gọi ...................................................................................................... 12

3.1.5 Phân loại................................................................................................... 13

3.2 ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ LOẠI NHỰA THÔNG DỤNG ................. 13

3.2.1 Polyetylen(PE) ......................................................................................... 13

3.2.2 Polypropylen(PP) ................................................................................... 15

3.2.3 Polystyrene (PS) ...................................................................................... 15

3.2.4 Polyvinyl chorire(PVC) .......................................................................... 16

3.2.5 Polymethylmethacrylate(PMMA) ......................................................... 16

3.2.6 Styrene-acrylonit-copol(SAN)................................................................ 16

3.2.7 Polyoxymethylene(POM)........................................................................ 16

3.2.8 Polyamide(PA)......................................................................................... 17

Chương 4 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SOLIDWORKS .............................. 27

Chưong 5 CÁC KIỂU KHUÔN NHỰA CƠ BẢN ........................................ 31

5.1 CÁC KIỂU KHUÔN CƠ BẢN ................................................................ 31

5.2 CÁC CHI TIẾT KHUÔN CƠ BẢN ......................................................... 34

Chương 6 THIẾT KẾ SẢN PHẨM: NẮP ỐNG CỨNG .............................. 38

Chương 7 THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NẮP ỐNG CỨNG ..... 41

7.1 XÁC ĐỊNH KIỂU KHUÔN ...................................................................... 41

7.2 TẠO MẶT PHÂN KHUÔN,TÁCH THÀNH PHẦN ÂM - D ƯƠNG . 43

7.3 XÁC ĐỊNH SỐ LÒNG KHUÔN ............................................................. 45

7.4 BỐ TRÍ LÒNG KHUÔN........................................................................... 48

7.5 THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN NHỰA..................................................... 49

7.5.1 Thiết kế cuống phun................................................................................ 49

7.5.2 Thiết kế hệ thống rãnh dẫn .................................................................... 49

7.5.3 Thiết kế miệng phun ............................................................................... 50

7.5.4 Vòng định vị bạc keo............................................................................... 51

7.6 THIẾT KẾ HỆ THỐNG GIẬT ĐUÔI KEO........................................... 52

7.6.1 Quy trình mở khuôn như sau................................................................. 55

7.6.2 Những điều cần lưu ý.............................................................................. 57

7.7 THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÓI ................................................................... 58

7.8 THIẾT KẾ HỆ THỐNG LÀM NGUỘI................................................... 61

Chương 8 PHỤ LỤC 1..................................................................................... 64

8.1 PHỤ LỤC 2................................................................................................. 65

8.2 PHỤ LUC 3 ................................................................................................ 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................... 70

1.Công nghệ ép phun (Trung tâm kỹ thuật chất dẻo TPHCM)

2.Misumi: Standard Component For Plastic Mold

3.Plastic Injection Mould Design and Making (Carlos A. Reyes)

4.Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa (PTS Vũ Hoài Ân)

PHẦN MỀM HỖ TRỢ............................................................................ 70

1.SolidWorks 2007

2.MasterCam 9.1

3.AutoCad 2007

Đồ Án Tốt Nghiệp Trang 1__________________________________________________________________________

________________________________________________________________________SVTH: Nguyễn Ngọc Chương GVHD: Th.s Nguyễn Tuấn Hùng Trần Diễm

CHƯƠNG 1

GIỚI THIỆU CÁC BỘ PHẬN MÁY VÀ CHỨC NĂNGPhần đầu tiên của chương giới thiệu này cung cấp một cách tổng thể kiến thức về các đặc

tính quy trình ép phun.nó giúp ta hiểu được làm thế nào để tạo ra một sản phẩm có chấtlượng cũng như tăng năng suất trong quá trình sản xuất.

1.1. MÔ TẢ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Kỹ thuật ép phun được mô tả như là một quá trình chuyển đổi nhiệt của vật liệu nhựa: 1-chảy;2-bơm vào trong khuôn,3-làm nguội;4-sau khi sản phẩm cứng,khuôn mở ra và lói sảnphẩm để lấy sản phẩm.khuôn sẽ đóng lại và bắt đầu một chu trình mới.

Sự lặp đi lặp lại của một chuổi các sản phẩm gọi là chu trình làm khuôn.mỗi khuôn vàmỗi loại vật liệu gia công trong đó sẽ có một thời gian cho chu trình tối ưu. điều này bắtbuộc người điều khiển máy phải điều chỉnh thời gian của một chu kỳ máy tối ưu để đạt đượcsản phẩm có chất lượng cao.

1.2. CÔNG NGHỆ ÉP PHUN CÓ THẾ LÀM ĐƯỢC CÁC SẢN PHẨM PHỨC TẠP

Khuôn được xem là trái tim của quy trình công nghệ, được làm từ thép cứng và thườngđược chứa một hoặc nhiều cốc khuôn,có hình dạng của sản phẩm.khuôn có hình dạng khônggiới hạn,có thể phức tạp hoặc lớn và được điền đầy bằng một lần phun.sản phẩm đi từ côngnghệ ép phun có thể thiết kế có nhiều lỗ,gân và mặt cắt giao nhau trên thành.

1.3. CÔNG NGHỆ ÉP PHUN TẠO RA SẢN PHẨM CÓ CHẤT LƯỢNG CAO

Vật liệu nhựa có thể làm được các sản phẩm có hình dạng và bề mặt giống như cốckhuôn. điều này nghĩa là làm ra các sản phẩm có hình dạng không tương xứng với khuôn thìkhông phù hợp.sản phẩm có hình dạng giống với khuôn có nghĩa là vật liệu điền tốt trongkhuôn.

1.4. QUY TRÌNH SẢN XUẤT VỚI SỐ LƯỢNG LỚN

Quy trình ép phun có thể sản xuất với một số lượng sản phẩm lớn là đo vật liệu nhựa cóthể chảy và đông cứng lại trong một thời gian ngắn.với sản phẩm thành mỏng thời gian ép cóthể nhỏ hơn 10 giây. Đa số sản phẩm thường từ 20 đến 30 giây.Một điểm thuận lợi khác làquy trình ép phun có thể sản xuất được nhiều sản phẩm chỉ trong một chu kỳ ép. Điều nàyđạt được khi dùng khuôn có nhiều cốc khuôn.Cứ mỗi lần nhựa bơm vào khuôn thì sản phẩmđược hình thành trong một cốc khuôn.

1.5. KẸP KHUÔN VÀ CHỨC NĂNG CỦA CHÚNG

Khuôn chuẩn gồm hai nửa,chúng được đóng lại để ép sản phẩm và mở ra để lấy sảnphẩm.Khuôn được ép với nhau ở một áp suất lớn để giử cho chất lỏng khi ép vào khuônkhông bị chảy ra.Khuôn duy chuyển và giử áp suất bằng một hệ thống kẹp gọi là kẹp



khuôn.Có hai cơ chế dùng để đóng và kẹp khuôn là hệ thống ngàm kẹp thuỷ lực và hệ thốngngàm kẹp trục khuỷu.

1.6. HỆ THỐNG NGÀM KẸP THUỶ LỰC

Hệ thống ngàm kẹp thuỷ lực sử dụng xi lanh thuỷ lực để duy chuyển một trong hai thớikhuôn gắn trên thới khuôn di động.Sản phẩm được thiết kế sao cho dính vào phần nửa khuôndi chuyển.Hệ thống lói được gắn trên phần di động dùng để lói sản phẩm.hệ thống lói đượcđiều khiển bằng ống thuỷ lực.Nó sẽ duy chuyển tới trước khi mở khuôn ra.

1.7. HỆ THỐNG NGÀM KẸP KHUỶU

Cơ chế làm việc của ngàm kẹp khuỷu là dùng một hệ thống thanh khuỷu là dùng một hệthống thanh khuỷu.Chúng co lại khi mở khuôn và thẳng ra khi đóng khuôn.Hệ thống ngàmkhuỷu cũng dùng thuỷ lực để duy chuyển các bộ phận.Ghi nhớ rằng,làm thế nào mà cácthanh khuỷu chính có thề khoá ở vị trí thẳng khi khuôn đóng.Nhờ một thiết kế cơ học đặcbiệt mà các thanh khuỷu này tập trung đủ lực để kẹp khuôn.



CHƯƠNG 2

THIẾT KẾ SẢN PHẨM NHỰAThiết kế sản phẩm nhựa là công đoạn rất quan trong trong ép phun. Đặc tính của sản

phẩm sẽ ảnh hưởng đến thời gian gia công và các khuyết tật của sản phẩm,ví vậy, ảnh hưởngchất lượng sản phẩm.

2.1. THIẾT KẾ BỀ DÀY THÀNH CHÍNH

2.1.1. Bề dày chính càng mỏng càng tốt nhưng phải đủ dày

Khi chọn bè dày chinh,mục tiêu của nhà thiết kế là cần phải tối thiểu bề dày đồng thờithoả mãn các yêu cầu về chức năng sản phẩm.Khi tăng bề dày thành,sẽ làm tăng co rút sảnphẩm.Co rút nhiều nghĩa là nguy cơ cong vênh lớn.Mặt khác,sản phẩm thành mỏng sẽ làmtăng sản xuất,do ít sử dụng nguyên liệu và thời gian chu kỳ ép.Theo tính toán người ta nhậnthấy rằng nguyên liệu sử dụng và thời gian làm nguội chiếm 70% giá thành sản phẩm.Bề dàytối thiểu của sản phẩm được giới hạn bởi quá trình chảy của vật liệu và áp suất điền khuôn,áp suất điền khuôn không được vượt quá 500bar.Khi thiết kế,có thể sử dủng giản đồ sau đểxác định bề dầy thành phẩm cho tối ưu.

2.1.2. Bề dày thành đồng nhất:

Bề dày là yếu tố chính quyết định đến co rút, bề dày không đồng đều sẽ làm co rútkhông đều dẫn đến cong vênh . Mục tiêu chính của các nhà thiết kế sản phẩm nhựa ép phunlà cần giữ bề dày thành chính đồng nhất trên sản phẩm. Ngoài ra, người ta còn phải sử dụnghệ thống dẫn dòng và hạn chế dòng nhằm mục đích cân bằng dòng trong quá trình điềnkhuôn. Vì vậy làm cho sản phẩm được nén ép đều và hạn chế cong vênh.

2.1.3. Tránh các vùng dày:

Các phần dày thường gây hậu quả là bọt khí, vết lõm, cong vênh, chu kỳ ép kéo dài.Người thiết kế cần hạn chế các vùng dày hoặc tạo các phần rỗng tại các vị trí này. Các phầndày có thể tránh bằng cách thay đổi thiết kế hoặc tạo lỗ, khoét lõm. tạo gân thay vì làm thànhdạng nguyên khối.

2.1.4. Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất :

Sản phẩm có bề dày không đồng nhất trong quá trình ép gây ra các khuyết tật như :tạo bọt khí, cong, vênh, bề mặt không bằng phẳng và tạo ứng suất nội.

Với cách thiết kế này, khi ép nhựa vaò khuôn, nhựa sẽ chảy theo đường có lực cản ítnhất. Vì vậy, phần sản phẩm dày sẽ điền khuôn trước rồi sau đó phần sản phẩm mỏng mớiđiền khuôn nên tạo bẩy khí trong sản phẩm.

Các thiết kế có bề dày không đồng nhất sẽ ảnh hưởng đến cong vênh được mô tảtrong hình sau :



Saûn phaåm thieátkeá coù beà daøykhoâng ñoàng nhaát

Saûn phaån seõ bò cong veânhnhö hình naøy vì vuøng daøyco ruùt nhieàu hôn

HÌNH 2.1

Höôùng khaéc phuïc congveânh baèng caùch thieát keábeà daøy ñoàng nhaát

HÌNH 2.2

Sau đây là một hình ành phân tích dòng chảy bằng chương trình Molflow của các sảnphẩm có bề dày thành không đồng nhất. Các hình ảnh phân tích cho ta thấy sự điền khuônkhông đồng nhất và các khuyết tật của sản phẩm trong quá trình điền khuôn.



HÌNH 2.3

Hình ảnh trên mô tả ảnh hưởng của bề dành sản phẩm không đồng nhất đến khả năngđiền khuôn của sản phẩm. Sản phẩm trên có vùng dày bên ngoài và mỏng bên trong, cổngphun được đặt tại vùng này. Khi nhựa bơm vào khuôn thì sẽ điền đầy vùng dày trước và tạodòng chảy không đồng nhất khi điền phần trong. Trên hình cho thấy sản phẩm bị bẩy khí tạivùng mỏng, vùng này không được điền đầy.

Ảnh hưởng của dòng chảy không đồng nhất thường gây ra hiện tượng phun thiếutrong sản phẩm có bề dày không đồng đều. Hình sau đây mô tả ảnh hưởng của dòng chảyđến hiện tượng phun thiếu.

HÌNH 2.4



Sau đây là một số cách thiết kế làm cho bề dày sản phẩm đồng nhất :

NEÂN KHOÂNG NEÂN

HÌNH 2.5

2.2. THIẾT KẾ GÓC THOÁT KHUÔN

Góc thoát khuôn được thiết kế sao cho sản phẩm được lói ra khỏi khuôn một cách dễdàng. Khi thiết kế góc thoát khuôn phải làm sao giảm lực lói sản phẩm. Thường góc thoátcho gân khoảng ½ độ, với sản phẩm có hình dáng phức tạp thì có thể tăng góc thoát khuôn,thường góc thoát từ ½ đến 2 độ.



Sau đây là một số ví dụ về góc thoát khuôn cho sản phẩm và gân:

Hình moâ taû goùc thoaùt khuoân cho saûn phaåm

Hình moâ taû goùc thoaùt khuoân cho gaân

HÌNH 2.6

2.3. THIẾT KẾ GÂN

Gân có tác dụng làm tăng tốc độ bền của sản phẩm và giúp cho quá trình điền khuôn dễdàng hơn.Tuy nhiên,việc thiết kế đúng là rất quan trọng bởi vì đôi khi nó sẽ gây ra các vếtlõm.Gân được sử dụng khi sản phẩm cần độ cứng và bền.

Độ dày cơ bản của gân khoảng 50-75% độ dày thành chính và phụ thuộc co rút của vậtliệu. Độ dày gân bằng khoảng 50% độ dày thành chính đối với vật liệu co rút cao và 75%cho vật liệu có độ co rút thấp.vật liệu có độ co rút cao(thường lớn hơn 1.5% như PE,PP)những vật liệu có độ co rut thấp (thường nhỏ hơn 1.0% nhu ABS,PC).

Để đảm bảo sản phẩm có độ chịu lực,người ta thiết kế gân nhỏ hơn là sử dụng một gânlớn.Khoảng cách tối thiểu giửa các gân bằng hai lần bề dày thành sản phẩm.



HÌNH 2.7

2.4. THIẾT KẾ NÚM LỒI

Núm lồi thuờng là các chi tiết tròn cứng,nhô cao khỏi thành chính.Các núm lồi thưòngđược đặt giữa các gân,như các thành chuyển tiếp hay các vách tam giác.Các núm lồi nàythưòng có thể đứng một mình hay kết nối với các thành phần bên gân.Núm lồi không nhấtthiết phải đính trên thành sản phẩm vì các vùng giao tiếp với thành sẽ tạo ra vùng dày gây racác vết lõm tạo lỗ hoặc tạo ra cấu trúc yếu do hiện tương giao dòng.

Các vách tam giác có cấu trúc mỏng thường được gia cố cho các núm lồi.Các vách nàyđược thiết kế theo nguyen lý về độ dầy và bán kính giống như thiết kế gân.Chúng khôngđược cao quá 4 lần so với thành chính:

1 - 2°2 - 4°

HÌNH 2.8

Với việc thiết kế trên phần thành đối diện với lỗ không được nhỏ hơn 0.7w nhằm mụcđích giảm các vết lõm.

Để sản phẩm không bị các vết lõm ở chân núm,chúng ta cần tạo một vòng lõm ngaychân núm để tránh sự tập trung của vật liệu.



Taïo caáu truùc caïnh vaït

Caáu truùc raõnh ñeå giaûmveát loõm phía ñoái dieän

HÌNH 2.9

Khi thiết kế lỗ bắt vis thông thì chiều cao có thể cao gấp hai lần chiều cao của lỗbít.chiều cao này có thể gấp năm lần chiều dày thành sản phẩm.

HÌNH 2.10

Với các chi tiết nhựa dùng trong các chi tiết lắp ghép thì cần thiết núm bắt vis.Thôngthường có hai loại núm bắt vis là núm lỗ bít và núm lỗ thông.

Phương pháp giảm chiều cao của núm lỗ thông không cho dễ gia công bằng cách tăngchiều dài của phần lỗ thông lắp ghép với chúng.



HÌNH 2.11

2.5. THIẾT KẾ BÁN KÍNH CONG CHO SẢN PHẨM

Với các cấu trúc cho dù đó là kim loại hay là nhựa,thì tốt nhất các góc của sản phẩm nênđược bo tròn.Khi bo tròn các góc cạnh của sản phẩm thì sẽ giảm đi sự tập trung ứngsuất,không những giảm các vết rạn gây hư hại cho sản phẩm trong quá trình sử dụng mà còndễ dàng gia công với nhiều loại nhựa khác nhau.

Bán kính cong càng lớn thì càng tốt,nhưng tối thiểu bán kính cong phải bằng 25% bề dầythành sản phẩm.

ÖÙng suaát taäp trung löïctaùc duïng Taïo baùn kính cong taïi goùc

HÌNH 2.12



Để giữ cho bề dày sản phẩm đồng nhất thì phải thiết kế bán kính cong ở hai bên góc.

Caàn taïo baùn kínhcong taïi goùc naøy

Baùn kính cong ôû trong vaø ngoaøiñeå taïo beà daøy ñoàng nhaát

HÌNH 2.13



CHƯƠNG 3

VẬT LIỆU NHỰA ÉP PHUN

3.1. GIỚI THIỆU

3.1.1. Polymer

Plolymer là những hợp chất mà trong phân tử của chúng gồm nguyên tử được nối vớinhau bằng những liên kết hoá học thành những mạch dài và có khối lượng phân tử lớn.Trongmạch chính của polymer những nhóm nguyên tử này được lặp đi lặp lại nhiều lần.

Ví dụ: polyetylen [-CH2-CH2-]n

3.1.2. Mắc xích cơ sở

Mắc xích là cơ sở là những nhóm nguyên tử nhất định tham gia lăp đi lặp lại nhiều lầntrong mạch phân tử polymer.

Nhóm –CH2-CH2- trong mạch polyetylen được gọi mắc xích cơ sở

3.1.3. Độ trùng hợp

Độ trùng hợp,ký hiệu là DP, biểu thị số mắt xích có tron đại phân tử.

Ví dụ : Polyetylen ( C2H4)n thì

n – là độ trùng hợp

M - trọng lượng một mạch phân tử polymer

M - trọng lượng phân tử một mắt xích cơ sở

Thì ta có :

DP=M/m M = DP . m

Ví dụ HDPE có trọng lượng phân tử trung bình M = 25000, trọng lượng phân tử mắtxích cơ sở m = 28 DP = 25000/28 =893

Giá trị Dp thường nằm trong khoảng từ vài đơn vị cho đến 5000 – 10000 hoặc lớnhơn nữa.

3.1.4. Tên gọi

Tên gọi polymer chủ yếu dựa vào tên monome ( mắt xích cơ sở ), hợp chất tổng hợpthành polymer trước đó thêm vào chữ poly

Ví dụ : Etylen PE : polyetylen

Propylen PP : polypropylen



3.1.5. Phân loại

Dựa vào nguồn gốc : có polymer thiên nhiên, polymae nhân tạo và polymer tổng hợp.

Dựa vào tính chất cơ lý là chất dẻo và chất đàn hồi. Đây là cách phân loại phổ biếnnhất. Liên hệ mật thiết với cấu trúc và chúng xác định sự thích ứng với yêu cầu công nghiệp

-Nhựa nhiệt dẻo : là nhóm vật liệu cao phân tử quan trọng nhất trong các polymertổng hợp, bao gồm các cao phân tử có kích thước nhất định, mạch thẳng hay phân nhánh. Từnhiệt dẻo chỉ ra rằng các polymer có thể chuyển trạng thái rắn sang trạng thái dẻo bởi sự giatăng nhiệt độ và quá trình này thuận nghịch, có thể lặp đi lặp lại nhiều lần. Do đó đối vớinhựa nhiệt dẻo ta có thể tái sinh ( ngoại trừ PTFE , polytetraflouethylene )

-Trong kỹ thuật, nhựa nhiệt dẻo để chỉ tất cả polymer mà lực liên kết phân tử là cácliên kết thứ cấp ( lực Van der Waals, Hydro… ), các loại này nhạy nhiệt và dung môi.

-Cao su, chất đàn hồi : đó là những polymer mạch thẳng mà lực liên kết thứ cấp rấtyếu, vệt liệu ở dạng chất lỏng rất nhớt. Để sử dụng ta phải tạo các liên kết ngang giữa cácmạch phân tử để tạo thành mạng lưới không gian ba chiều. Đặc trưng của cao su là chúng cókhả năng dãn dài cao có thề lên đến 1000% ( cao su tự nhiên lưu hoá ). Tuy nhiên do tạo liênkết ngang nên chúng không thể tái sinh được

-Nhựa nhiệt rắn : mật độ nối ngang dày đặc cao hơn từ 10 đến 1000 lần so với cao su.Do cấu trúc không gian ba chiều, tính chất nhựa nhiệt rắn rất cao so với nhựa nhiệt dẻo, nhấtlà khả năng chịu nhiệt. Nhựa nhiệt rắn tạo thành mạng không gian ba chiều tạo thành caophân tử kích thước vô cùng lớn so với nguyên tử. Do vậy, nhựa nhiệt rắn không tan, khôngchảy và cũng không tái sinh được.

Ví dụ : PF , PU , nhựa epoxy, silicone ….

Dựa vào công dụng

-Nhựa thông dụng : PE , PP, PVC,PS,ABS , HIPS …

-Nhựa kỹ thuật : PA, PC ,POM , Teflon…

-Nhựa chuyên dùng : PE khối lượng phân tử cực cao, PTFE , PPS , PPD

3.2. ĐẶC TÍNH CỦA MỘT SỐ LOẠI NHỰA THÔNG DỤNG

3.2.1. Polyetylen(PE)

i2 : chỉ số chảy MFR đo ở điều kiện 190*C, 2160 g ( ASTM D1248 )

Trong ép phun, loại PE dễ chảy ( i2 >25) được sử dụng để gia công các sản phẩmkhối. Độ co ngót ( liên quan tỷ trọng sản phẩm ) chịu tác động của nhiệt độ khi hoá dẻo khốivật liệu và khi làm nguội.

Với PE tỷ trọng cao có chỉ số chảy thấp yêu cầu nhiệt độ khuôn 40 – 70*C để sảnphẩm có độ bóng cao. Loại có i2 = 2.5-4 dễ bị rạn do tập trung ứng suất. Để khắc phục hiện



tượng giòn do tính định hướng phân tử mạnh, tăng nhiệt độ phun và dùng loại nhựa với chỉsố chảy cao phù hợp

Bảng 3.2.1: Gia công và áp dụng PE dùng cho ép phun

Tỷ trọng 0.92 0.93 0.94 (1) 0.95 0.96

MFI

190/2.16

>25-15(2) Dễ chảynhất,khôngtập trungứng suất

Dễ chảy,sản phẩmđúc có bềmặt lớn, bịrạn chút ít,độ bóng tốt

Dễ chảy,sản phẩmchịu chấnđộng

Dễ chảy,rạn thấp,khó phundùng chocác sảnphẩm trongnhà

Dễ chảy,cứng, chắcdùng làmchậu, rổ, đồchuyên chở(3), mũ độibảo vệ

15 - 5 Sản phẩmcó độ bềnlớn hơn, bềmặt ít bóng

Sản phẩmđúc chịuđược lựckéo căngnhỏ, bề mặtbóng tốt

Kháng vachạm tốt,sản phẩmkỹ thuậtchịu kéocao

Dễ giacông,kháng chấnđộng, làmcác sảnphẩm kỹthuật, vậtlàm kín, mũđinh vít

Kháng dốcvà rão, sảnphẩm chịukéo cơ họcmạnh( nhưthùng rác) ,vỏ ghế ngồi

1.5 Độ bền cơhọc rất tốt,kháng mòn

Kháng rãotốt, sảnphẩm làmkín chịukéo tốt

Kháng gãydo kéocăng, bềmặt tốt, sảnphẩm kỹthuật chịukéo căngcao

<1 Khối lượngphân tửcao, cốtchịu áp ổnđịnh cao,



khớp nốiống

(1) Đa số là blend của PE-LD/HD, cũng có thể là PE-LLD

(2) Loại siêu chảy lên tới MFI >=100

(3) Thùng đựng chai lọ hay thùng rác

3.2.2. Polypropylene(PP)

PP dùng cho ép phun thông thường ở dạng hạt, có một số loại dạng bột.

Với PP sử dụng ở nhiệt độ cao, hỗn hợp PP được ổn định chống oxy hoá và các tácđộng có hại :

Kháng lão hoá nhiệt thông thường, có phụ gia bôi trơn không hại về sinh học

Kháng lão hoá nhiệt cao, có ổn định quang, không ảnh hưởng về mặt sinh học

Kháng thời tiết- ổn định bằng than đen, dùng amine có cấu trúc không gian cồngkềnh cho các áp dụng ngoài trời.

Kháng lão hoá nhiệt cao với dung dịch tẩy rửa nóng, nước nóng, không độc.

Kháng lão hoá nhiệt cao khi tiếp xúc với đồng và các kim loại khác.

Với công nghệ ép phun, thông thường compoud PP có ổn định được dùng sản xuất cáctrang thiết bị nhà bếp và nội thất, thiết bị vệ sinh, gót giày, đồ dùng gia đình( chén đĩa…),đồ chơi…PP kháng nhiệt có ổn định chịu đựơc dung dịch tẩy rửa dùng sản xuất các bộ phậnmáy giặt gia đình và trong công nghiệp dệt, ví dụ lõi quấn chỉ bộ phận nhuộm, các phần củamáy móc điện tiếp xúc dây đồng. Trong lĩnh vực phương tiện vận chuyển, nhiều loại PPkhông hoặc có gia cường được dùng: vỏ acquy, cửa thông gió xe hơi, vôlăng xe hơi , bộ lọckhí, thanh chắn bùn. Cái hãm phanh.

3.2.2. Polystyrene (PS)

Đa số các sản phẩm làm từ họ nhựa styrene gia công ép phun. Nhựa styrene có độ co rútnhỏ, độ chính xác kích thước cao. Nhựa styrene có biến tính cao su có ưu điểm tạo sảnphẩm lớn do dòng chảy tốt.

Các loại nhựa styrene có tính chất dẫn điện rất tốt, khả năng đúc các chi tiết chính xác cao,giá thành vừa phải. Chúng dùng cho các áp dụng cách điện, các phần kết cấu của công nghệđiện tử và truyền thông: như điện thoại ( vỏ bọc ABS, các phần bên trong SB và SAN )

SB và ABS kháng va đập ở nhiệt độ thấp tốt nên được dùng để sản xuất các phần vỏbọc trong và ngoài trong kỹ nghệ lạnh.

Trong ngành phương thiện giao thông, SB và terpolymer dùng làm lớp lót . vỏ bọc,bảng điều khiển, bộ tải nhiệt, ABS dùng làm thân xe hơi thể thao…



3.2.3. Polyvinyl chlorire(PVC)

PVC không thể gia công một mình mà phải trộn các phu6 gia : chất ổn định nhiệt-quang, chất bôi trơn, chất hoá dẻo. chất trợ gia công…

Bảng 3.2.4: Áp dụng của các loại PVC

E S M Loại PVC

Giá trị K(DIN 52 726 : 0.25g PVC hoà tan trong 50 mlcyclohexanone )

PVC cứng - 55 - 60 56 - 60

PVC hoá dẻo - 65 - 70 55 - 60

Tính co rút của PVC trong ép phun phụ thuộc cấu hình khuôn và điều kiện phun. Giátrị thông thường 2 – 4% theo hướng phun và 1 – 2 % theo phương ngang, có thể lớn hơn tuỳtrường hợp.

PVC cũng thường ép khớp nối ống và các chi tiết kỹ thuật, PVC dẻo thường ép thảm,mũ trùm bảo vệ, nút bấm, khung bảo vệ và gắn kính xe, đồ chơi dẻo, xe đạp, thanh hãmvôlăng xe hơi, phích cắm điện, đế giày, ủng, sandal.

3.2.4. Polymethylmethacrylate(PMMA)

Trong ép phun, PMMA khó chảy hơn polystyrene, nên đầu lò hoặc cổng phun cần cóđường kính lớn.Cần thiết sấy khô vật liệu trước khi gia công để bề mặt sản phẩm đẹp ( vậtliệu để ở nhiệt độ 70 – 100*C , 4 – 5 giờ, dộ cao của khối vật liệu không quá 4 cm ). Nhiệtđộ khuôn cao làm giảm năng suất nhưng giảm ứng suất trong sản phẩm đúc.

PMMA dùng làm kính đèn các loại; các đồ dùng vệ sinh nhà tắm, đĩa vi tính…

3.2.5. Styrene-acrylonit-copol(SAN)

SAN ép phun ở 210*C, 150 bar, độ co rút 0.5%. Vật liệu phải giữ khô, Vật liệu nàyphải nóng chảy khi có độ nhớt cao.

SAN dùng cho các dạng bao bì trong suốt, không vỡ, tiếp xúc thực phẩm nhạy oxyhoá và UV.

3.2.6. Polyoxymethylene(POM)

POM là 1 lọai nhựa kỹ thuật,có tính cứng cao ngay cả ở nhiệt độ thấp (nhiệt độchuyển tinh -60*C,duy trì tính kháng và va đập ở -40*C),độ mài mòn thấp.POM thườngđược dùng làm các chi tiết kỹ thuật trong may đo kiểm,điện tử,cơ khí chính xác



Khuôn nên gia nhiệt lên tới 60 – 130*C để tạo kết tinh và cấu trúc bề mặt tốt.Độ congót gia công phụ thuộc vào nhiệt độ khuôn,lớn hơn 3% xuống đến khỏang 1%.Nhiệt độ giacông không quá 220*C vì gây nguy hiểm do phân hủy tạo khí formaldehyde

3.2.7. Polyamide(PA)

PA,gia cường khoảng 50%,là chất dẻo kỹ thuật thường sử dụng nhất,áp dụng trongcác lĩnh vực chủ yếu yêu cầu độ bền va đập,kháng chấn động,hấp thu tiếng ồn và rungđộng,bền ăn mòn và mòn: Đệm ma sát,con lăn,thanh dẫn chuyển động trượt,chốt antoàn…PA còn được dùng trong công nghệ điện và điện tử như vật liệu cách nhiệt có độ bềnkéo và chịu nhiệt độ như thanh chuyển mạch,các phần đúc kỹ thuật thuật kháng xăng dầudưới mui xe hơi

Khuôn nên giữ nhiệt ở nhiệt độ cao >10O*C cho độ kết tinh cao,không tập trung ứngsuất,cấu trúc đồng nhất và độ cứng bề mặt cao.Thường gia nhiệt khuôn ở 140 – 170*C

Bảng 3.2.8: Các lỗi trong ép phun

Mô tả Nguyên Nhân Cách khắc phục

1.1 các đường sọc do ẩm:

Thường có hình chữ nhật,sọc màu bạc trên bề mặt,xuất hiện theo hướngdòng chảy. Vật liệu đượcphun ra khỏi xilanh hìnhthành các vùng bị dộptrên bề mặt

Thành phần độ ẩm quácao, hơi nước được hìnhthành trong suốt quá trìnhchạy làm cho bề mặt sảnphẩm hỏng.

1.Phải sấy vật liệu trướckhi ép, độ ẩm của vật liệu< 0.1 %

2. Tăng áp suất ngược.

1.2. các sọc do cháy/sọc màu bạc/sọc do khí gây ra

Các sọc bạc hoặc xámđược sinh ra do sự biếnmàu

1.Nhựa bị phân huỷ donhiệt độ quá cao, hoặcthời gian lưu của vật liệutrong máy quá lâu.

2. Nhiệt ma sát sinh ra dosự trượt của vật liệu quacổng phun hẹp hoặc dothay đổi dòng chạy trongsản phẩm.

1. Giảm tốc độ phun

2.Tránh dùng cổng phunquá nhỏ và thay đổi dòngchảy trong sản phẩm.

3. Kiểm tra nhiệt của hotrunner và các vòng nhiệttrên xilanh.

4. Giảm nhiệt độ chảy,tốc độ quay của trục vít,thời gian lưu nguyên liệu



( nếu cần thiết có thểthêm vào một ít chất hoádẻo)

1.3 Các sọc sẫm màu :

Các sọc màu từ xám đếnđen

1. Ép phun dùng trụcvít có rãnh quásâu.

2. Các điểm chếttrong vùng hoá dẻohoặc hot runner.

3. Các điểm khuyếttrong hệ thống vanmột chiều.

4. Sự giảm áp củatrục vít quá lớn vànhanh.

1.Tăng nhiệt độ trongvùng nhập liệu để vật liệuchảy dễ dàng; dùng trụcvít phù hợp.

2.Kiểm tra vùng hoá dẻovà hot runner làm cản trởdòng chạy.

3.Thay thế van một chiềubị khuyết.

4.Giảm đường đi của trụcvit để giảm tốc độ giảmáp.

5.Cải thiện hệ thống vanthoát khí và thiết kế

1.4 Các sọc màu

Màu sắc khác nhau 1.Chất tạo màu phân tánkhông đều, sự tập trungcủa màu, màu không phùhợp, sự định hướng theodòng chạy của các chấtmàu vô cơ, màu bị phânhủy nhiệt.

2. Điểm chết trong vùnghoá dẻo và hot runner

3. Chất bẩn

1.Dùng chất tạo màu phùhợp; chắc chắn là màuphân bố đều, tránh nhiệtquá cao.

2. Tránh điểm chết trongvùng hoá dẻo và hệ thốnghot runner

3. Đảm bảo vùng hoá dẻoluôn sạch

2. Bề mặt bong/ không bằng phẳng :

Bề mặt bị tách thànhphiến, vảy khi cắt ngang.

1. Ứng suất trượt caohình thành cáclớp,sự tương hợp

1.Tăng nhiệt độ chảy vàgiảm tốc độ phun.



Rất khó nhận dạng bởi vìbề mặt không bị nứt.

Bề mặt thường hư khi tadùng vật cứng cào nhẹvào.

Sản phẩm thường tạobong bóng khi làm ấm.

giữa các lớp.

2. Các chất bẩnkhông tương hợpvới nhiệt độ dẻo vàmaster batch tạomàu.

2. Tránh các chất bẩn vàdùng master batch phùhợp.

3. Weld line

Các vết hình chữ V, cácđường màu khác nhau,đặc biệt khi dùng màu vôcơ thì wild line xuất hiệnlà các đường màu xám.

Dễ thấy trong bóngtối,bóng hoặc sản phẩmcó bề mặt bóng

Xuất hiện trong nhiều hệnhư: ABS hoặc ASA. Cácdòng chạy nguội lạnh gặpnhau.

Ảnh hưởng của màu, cácvị trí wild line thường ảnhhưởng đến cơ tính.

Có thể thiết kế để đưa cácđường wild line vào cácvị trí không thấy được vàkhông chịu va đập( cảithiện dòng chảy, hạn chếdòng chảy ), kiểm trathiết kế: nếu cần thiết thìmở rộng cuốn phun, cổngvà bec phun của máy,tránh thay đổi bề dày sảnphẩm đột ngột và điềnkhuôn không đồng nhất,đặt van khí phù hợp. Tốiưu nhiệt độ chảy, nhiệt độbề mặt khuôn và tốc độphun, dùng chất tạo màumới( hữu cơ hoặc vô cơ,có thành phần màu caohơn ). Dùng vật liệu có độnhớt thấp hơn.

4.1 Bọt khí :

Bọt khí trong quá trình épđược hiện hữu trong sảnphẩm.

Các bọt khí này hìnhthành các lỗ bên trong sảnphẩm.

1. Trong suốt quá trìnhđiền khuôn, không khíđược giữ lại trong sảnphẩm tại những vùng gầnbề mặt sản phẩm.

1.Giảm sự mất áp suấtcủa trục vít hoặc giảm lựcép bằng cách giảm tốcđộ(đặc biệt khi bọt khíđược hình thành ngay gầncổng phun)

2.Cần thiết phải tối ưu



hình dạng của khuôn.

3.Kiểm tra thiết kế vàđiều kiện van thoát khí

4.2Hình thành bong bóng và lỗ

Sự co rút của vật liệuchảy hình thành các bongbóng khí có thể thấyđược( vật liệu trong suốt)hoặc không thấy đượctrong sản phẩm ép

Lớp vỏ cứng bên ngoài đãco rút, trong khi lớp lõibên trong vẫn còn nóngchảy trong quá trình làmnguội.

Phần nhựa nóng chảytrong lõi không co rúttheo toàn bộ khối sảnphẩm nên hình thành lỗrỗng bên trong sản phẩm.

1.Tối ưu hoá thời gian vàáp suất giữ

2.Tăng nhiệt độ khuôn

3.Tăng kích thước cuốngphun, cổng phun và bécphun.

4.Tăng nhiệt độ chảy

5. Tạo vùng đệm

6.Tăng tốc độ phun

5. Sự so rút

Tạo ra các chỗ lõm trênbề mặt sản phẩmép

Co rút thường tập trungtại vùng chứa vật liệunhiều.

Tại đây vấn đề co rút tănglên trong quá trình làmnguội mà không bù lạiđược bằng áp suất duy trì.

Tránh các vùng có bề dàykhác biệt lớn và tập trungnhiều vật liệu ( VD: cácgân.); bề dày của gân nênbằng 0.5-0.7 lần bề dàycủa thành chính là tốtnhất

Kiểm tra nhiệt độ đúngchưa.

Tối ưu nhiệt độ khuôn vànhiệt độ ép; cài áp suấtduy trì, thời gian giữ ápvà vùng đệm tương ứngvới kích thước.

Tăng kích thước cổng tạivị trí có thành dày,thiết kếcuống và cổng khuôn cóđường kính phù hợp đểvật liệu điền khuôn tốt.



Làm nguội các vùngthành dày bằng nước lạnhvới mục đích rút ngắnthời gian làm nguội.

6. Các lỗ nhỏ :

Thường không thể nhìnthấy được từ bên ngoàitrừ trường hợp vật liệutrong suốt.

Với sản phẩm dày khi cắtra thì thấy xuất hiện cáclỗ nhỏ.

Khi lớp da ngoài đủ dàyđể hấp thu được ứng suấtco rút.

Lớp nhựa chảy trong lõico rút vào trong hìnhthành các lỗ tại nhữngvùng nhựa còn dẻo.

Điều này xảy ra khi thờigian làm nguội đủ lâu.

Tránh các vùng có bề dàykhác biệt lớn và tập trungnhiều vật liệu ( VD: cácgân.);

Kiểm tra xem nhiệt độđiều khiển đúng chưa, càiáp suất giữ,thời gian giữvà vùng đệm phù hợp.

Tăng kích thước cổngphun tại những vùng dàyvà tăng đường kính củacuống phun và cổng phuncho nhựa điền đầy sảnphẩm.

7.Các vùng có độ bóng mờ khác nhau

Sản phẩm ép phun thườngcó những chỗ có độ bóngrất thấp và có những chỗcó độ bóng rất cao.

Không có sự đồng nhất vềmàu sắc hoặc độ bónggiữa các vùng.

1.Bởi vì có sự khác biệtvề bề dày, như là sự thayđổi bất ngờ về bề dày, cácgân để điều khiển co rútlà nơi có độ bóng cao trênbề mặt của kết cấu.

2.Các vùng mờ thườngxuất hiện trên các sảnphẩm láng có kết cấuphức tạp( sự gia tăng bềdày đột ngột,gân ). Trongcùng một thời gian thìquá trình điền khuônkhông đều.

3.Trên các đường liên lưu

1.Tránh các vùng dày vàsự thay đổi bất ngờ về bềdày; nếu có thể nên dùngbề dày thành đồng nhất.

2.Tối ưu hình dáng sảnphẩm và điền khuôn. VD:thay đổi tốc độ phun ởcác vùng khác nhau.Đánh bóng sản phẩm cuốicùng

3. Đưa các vị trí wild linevào những vùng khôngnhìn thấy bằng cách tăngtính chảy hay hạn chế.



và giao lưu gây ra dodòng chảy.

4.Cổng phun và cuốngphun có kích thước nhỏ.

5.Nhiệt độ khuôn và nhiệtđộ chảy và tốc độ phunkhông thích hợp

6. Áp suất giữ và thờigian duy trì áp quá ngắn.

7.Nhựa chảy không đồngnhất khi tiếp xúc vớithành khuôn.

4. Kích thước của cuốngphun và cổng phun phùhợp.

5.Tối ưu nhiệt độ giacông.

6. Điều chỉnh đúng ápsuất duy trì và thời gianduy trì áp.

7.Cải thiện hệ thống vanthoát khí

8.Kiểm tra hệ thống làmnguội của khuôn.

8. Các vết rạn

Dạng các vân trắng( do sựkhuếch tán ánh sáng )

Gây ra do tác động vượtquá mức cho phép.

1. Tác động tử bênngoài,xuất hiện dolực lấy sản phẩm.

2. Do ứng suất dư tạothành.

3. Ứng suất nội trongsản phẩm do điềukiện gia côngkhông phù hợp.

4. Có thể do phunchất róc khuôn,sinh ra ứng suấtnứt.

1.Giảm lực tác động lênkhuôn từ bên ngoài hoặcdùng nhựa nhiệt dẻo ítnhảy cảm với ứng suấthơn.Tối ưu thiết kếkhuôn.

2.Xem lại thiết kế sảnphẩm để cải thiện tínhchảy.

3.Tăng nhiệt độ bề mặtkhuôn và nhiệt độ chảycủa nhựa, giảm áp suấtduy trì, cài lại thời ginavà tốc độ phun cho phùhợp, mục đích là giảmứng suất trong gia công,không lấy ra khỏi khuônvới một ứng suất quádư,chọn cơ cấu lói sảnphẩm và đảm bảo lấy sảnphẩm ở một lực đủ lớnmà không hư sản phẩm,thay đổi điều kiện cuốngvà cổng phun; thay đổi



thiết kế sản phẩm.

4. Dùng lói sản phẩm phùhợp.

9. Hiệu ứng mối hàn:

Các vết đen ở cuối dòngchảy hoặc ở vị trí hợpdòng chảy ( không khí bịgiữ lại )

1.Khuôn có hệ thốngthoát khí kém ở cuối dòngchảy.

2.Sự hợp dòng của một sốdòng chảy.Trong cả haitrường hợp khí được hìnhthành trong cốc khuônđược nén cao và nhựa bịquá nhiệt.

1. Đặt van khí tại nhữngvùng đặc biệt, giảm tốcđộ phun và nhiệt độ chảy.

2. Nhận dạng các vùngđặc trung bằng phân tíchmoldfolw, VD, thiết kếhình dạng đúng và phânbố bề dày sản phẩm hợplý.

3. Giảm lực kẹp khuôn đểgiải quyết tình huống nhấtthời

10. Biến dạng khi lói sản phẩm :

1.Bề mặt có dấu lói củasản phẩm, ứng suất nứt vàbiến dạng

2.Sản phẩm bị hỏng , cáckhe nứt hoặc bị nén khép.

3. Sản phẩm bị congvênh

1.Hệ thống lấy sản phẩm:quá ít hoặc các thanh lóiđặt khong đúng vị tríhoặc diện tich bề mặt củathành lói quá nhỏ.

2.Cắt xén, phồng hoặccác rãnh.

3.Hình dạng khuôn khôngthích hợp, ví dụ các gânkhông phù hợp

4.Sự co rút của lõi trongsuốt quá trình ép và làmnguội. Nhiệt độ lói sảnphẩm quá cao. Tốc độ lóihoặc áp suất lói cao.

5.Hiện tượng sản phẩm bịquá nén

1.Chắc chắn rằng biếndạng xảy ra trong quátrình lói sản phẩm làkhông phải do cong vênh.

2.Tối ưu hệ thống lấy sảnphẩm, chắc chắn số lượngthanh lói phù hợp. Cácthanh lói cần đặt ở nhữngvùng cần lực lói lớn hơnnhư tại gân

3.Kiểm tra khuôn thườngxuyên nếu cần thiết

4.Làm nguội lõi sảnphẩm. tăng thời gian làmnguội, giảm tốc độ và ápsuất lói.

5. Tăng thời gian cài đật,



6.Nhiệt độ khuôn khôngcân bằng.

kiểm tra điểm chuyển từáp suất phun sang áp suấtduy trì ( tranh hiện tượnfquá chen) và giảm ápsuất duy trì.

6. Giảm áp suất khuônthông qua áp suất phunvà nhiệt độ chảy.

11. Các đường vằn :

Các đường tròn đồng tâmtoả ra từ cuống phun, xuấthiện dạng vân trắng , đentrên bề mặt.

Hệ nhựa nhiệt dẻo đa phacó khuynh hướng toả ratheo dòng chảy:

1. Do cuống phun vàcổng phun nhỏ.

2. Sự giảm áp suấtnhanh ở máy và ởhot runner.

3. Bề dày sản phẩmquá nhỏ hoặc quákhác biệt.

4. Dòng chảy khôngphù hợp.

5. Điều kiện gia côngkhông phù hợp.

1.Tăng kiéch thước cuốngphun hoặc hot runner.

2. Giảm sự thất thoát ápsuất máy và hot runner.

3.Trong trường hợp sảnphẩm có phần thànhmỏng lớn thì phải tăng bềdày.

4.Dùng vật liệu có tínhchảy tốt

5.Tối ưu các thông số giacông( tăng nhiệt độ chảy,tăng nhiệt độ khuôn, phunvới tốc độ trung bình vàtăn áp suất giữ, cải thiệnhệ thống van thoát khí )

12.Bề mặt bị vân :

Các gân trên bề mặt xuấthiện theo chiều dòngchảy, phần lớn là ở cuốidòng chảy, có hình dạnggiống như vân tay.

1.Nhiệt độ chảy,nhiệt độkhuôn và tốc độ phun quáthấp

2.Do dòng chảy bị làmlạnh quá nhanh ở bề mặtkhuôn, làm cản trở dòngchảy trong khuôn, do đódòng chảy giữa các lớpkhông đồng nhất.Các lớp

1.Tăng nhiệt độ chảy,nhiệt độ khuôn và tốc độtrục vít.

2. Mở rộng các đườngdẫn nhựa và tối ưu hìnhdạng khuôn.

3.Giảm chiều dòng chảybằng cách thêm cuống



nhựa không tiếp xúc tốtvới khuôn.

phun.

13.Hiện tượng phun thiếu

Khuôn không được điềnđầy

1.Nhiệt độ chảy,nhiệt độphun và tốc độ phun quáthấp.

2.Nhựa chưa được dẻohoá hoàn toàn.

3. Áp suất phun khôngphù hợp. Đường kính trụcvít quá lớn.

4.Hệ thống van thoát khíkhông phù hợp.

5.Dòng chảy nhựa khôngphù hợp.

6.Bề dày sản phẩm quánhỏ hoặc quá dài

7.Hình dáng cuốn phuônkhông phù hợp

1. Tăng nhiệt độ chảy vàohoặc nhiệt độ khuôn cùngvới sự tăng tốc độ phun.

2.Tăng thể tích ohun vàkiểm tra hệ thống vanmột chiều ( thể tích phunquá nhỏ, không có vùngđệm). Tăng áp suấtngược.

3. Cài đặt phù hợp giữaáp suất phun và thể tíchphun.

4.Cải thiện hệ thống vanthoát khí, giảm lực kẹpkhuôn.

5. Thay đổi dòng chảynhựa cho phù hợp.

6.Sửa khuôn cho phù hợpvới loại vật liệu.

7. Nới rộng đầu phun,cuống phun và runner

14.Ba via

Ba via được hình thànhtrên đường giáp mí sảnphẩm

1.Sai số giữa 2 nửa khuônquá lớn hoặc khuôn bị hư.

2.Lực kẹp khuôn khôngphù hợp hoặc cài quáthấp.

3. Nhiệt độ chảy, tốc độphun, hoặc áp suất trongkhuôn quá cao.

1. Điều chỉnh khuôn chothích hợp hoặc sửa lại cácchỗ hư hỏng.

2. Cài lại lực kẹp khuôncao hơn hoặc thay đổimáy lớn hơn.

3. Áp suất phun thấp, tốcđộ phun hoặc áp suất giữnhỏ hơn. Chuyển qua áp



suất duy trì sớm hơn.

4.Giảm nhiệt độ chảy vànhiệt độ khuôn.

15.Hiện tượng phun tia

Thường dòng chạy códạng ngoằn ngoèo, có thểnhìn thấy trên bề mặtkhuôn. Các vết dòng chạythô, có màu sắc hoặc độbóng khác nhau.

Dòng chảy được phuntrực tiếp vào cốc khuônmà không tiếp xúc vớithành khuôn. Do lớpngoài bị nguội nên có sựchảy không đồng nhất vớiphần còn lại. Kết quả gâyhiện tượng weld lines,không đồng nhất về làmnguội và ứng suấtnội.Gây ra do vị trí cổngphun sai.

1. Tối ưu tốc độ phun

2. Đặt vị trí cổng đểdòng chảy đập vàothành khuôn

3. Dùng vật liệu cóđộ nhớt cao hơn

4. Sử dụng tốc độphun thay đổi

16. Hiện tượng cong vênh

Sản phẩm bị biến dạng vàxoắn.

1.Thiết kế khuôn khôngphù hợp và sản phẩm cósự khác biệt về bề dàydẫn đến áp suất khuônkhác nhau và co rút khácnhau.

2. Vị trí và thiết kế cuốngphun không phù hợp

3. Gây ra do cài nhiệt độkhuôn và tốc độ phunkhông đúng

1. Tránh ứng suất nộibằng cách chọn vật liệuvà hình dạng sản phẩm (cân bằng vật liệu và hìnhthành sản phẩm ( cânbằng bề giày). Tối ưukhuôn bằng chương trính

2.Kiểm tra vị trí cưốngphun

3.Tối ưu điều kiện giacông.

17. Hiện tượng cầu vòng

Ánh sáng khúc xã trên bềmặt sản phẩm tạo hiệuứng cầu vồng.

1.Gây ra do tốc độc trượtcao

2.Thường thấy ở nhựaLURANS 7975 dạng màu

1. Tăng nhiệt độ dòngchạy

2.Giảm tốc độ fun

3..Nới rộng ra



CHƯƠNG 4

GIỚI THIỆU PHẦN MỀM SOLIDWORKS

Hình 4.1: Màn hình lúc khởi động solidword 2007

Đây là một trong những sản phẩm nổi tiếng của hãng Dassault systemn, bên cạnh một sảnphẩm nổi tiếng khác của hãng này là Catia.Phần mềm SolidWorks® 3D CAD là phần mềmtrực quan và cho phép bạn thiết kế các sản phẩm cơ khí nói riêng và hình khối nói chung tốtnhất bằng cách cho phép thiết kế theo nhóm làm việc do đó sẽ nhanh và mạnh hơn.SolidWorks đưa ra sáng kiến điều khiển tập thể và hàng trăm các yêu cầu khách hàng phảnhồi được nâng cấp, mang đến cho tổ chức của bạn một cuộc cạnh tranh hết sức sôi động.Việcthiết kế sản phẩm tốt hơn thông qua các khả năng 3D CAD mà chưa phần mềm nào địch nổi,nó còn dễ cho việc sử dụng. Với phần mềm SolidWorks , dữ liệu thiết kế là 100% có thể hiệuchỉnh, và có quan hệ chặt chẽ giữa các phần, tổ hợp và các bản vẽ luôn luôn được cậpnhật.Dễ dàng sử dụng. Giảm bớt các bước thiết kế thông qua hàng tác các sáng kiến tiết kiệmthời gian. Sự lộn xộn được giảm đi đáng kể và giảm tối đa sự mệt mỏi với sự tích hợp của hệthống Heads-up User Interaction, một tập các chức năng hiển thị và điều khiển trực quan đãđược đưa ra.Thống nhất dữ liệu 2D và 3D. Sửa đổi và bảo dưỡng các file DWG theo cáchthức định dạng tự nhiên với công cụ DWGeditor™, một công cụ biên tập cung cấp giao diệnsử dụng thân thiện cho gia đình người dùng AutoCAD®. Nắm lấy các công cụ cao cấp nhấtcho việc chuyển đổi dữ liệu 2D thành 3D, duyệt lại cấu trúc hình học 2D, và cho phép làm



mịn với công nghệ 3D CAD, và thêm các thành phần mở rộng về tài liệu hướng dẫn vớingười dùng AutoCAD.Khả năng duy nhất. Làm cho việc sử dụng một số lượng lớn các côngcụ xây dựng sẵn và các chức năng mới mà chỉ có ở phần mềm SolidWorks 3D CAD:

SolidWorks Intelligent Feature Technology (SWIFT™) (Công nghệ đặc trưng thôngminh SolidWords) – Cơ bản thì các bản thiết kế xử lý với công nghệ mới là dùng cho côngnghệ mức chuyên gia với 3D CAD’s là phép thiết kế bằng tay với mọi người dùng bìnhthường dễ dàng hơn. Ví dụ, SWIFT cho phép bạn đặt thuộc tính thứ tự từng phần như pháchoạ và bo tròn (fillets) tự động.

Phân tích các phần bên trong – Xác thực tính nguyên vẹn thiết kế và giảm giá thànhcủa vật liệu với công cụ COSMOSXpress™, chỉ cần một cú nhấp chuột để mở bảng phântích cho phép bất kì ai cũng có thể kiểm tra bản thiết kế một cách nhanh chóng và dễ dàng.

Kết nối Design – chia sẻ các bản thiết kế dễ dàng với eDrawings®, công cụ cho phép dùngemail đầu tiên này dễ dàng tạo các sản phẩm thiết kế theo dạng kết nối design. Đơn giản chisẻ các định nghĩa thiết kế qua bộ máy bên ngoài và các nhóm làm việc bằng các thiết kếSolidWorks 3D qua lại và các tài liệu Adobe® PDF.

Các công cụ thiết kế máy (Machine) – Làm việc với một tập hợp đầy đủ các thiết kếkết nối, mối hàn, phân tích và các công cụ tài liệu. Lấy các lớp tốt nhất, kết hợp đầy đủ vớikhả năng kim loại cho phép bạn di chuyển nhanh chóng từ thiết kế từng thời kỳ đến thiết kếcuối cùng. Tiết kiệm thời gian với một thư viện các đặc điểm thiết kế máy.

Công cụ thiết kế Mold – Tự động tạo các lõi và lỗ với công cụ mold xây dựng sẵn. Sửdụng MoldflowXpress với một thiết kế dựa trên các hộp thoại wizard để phê chuẩn, điều đósẽ nhanh hơn và dễ dàng hơn trong việc kiểm tra sự giao nhau của các phần chất dẻo.

Công cụ thiết kế sản phẩm Consumer – Tăng tốc thiết kế các sản phẩm hàng hóa(consumer) bằng các công cụ tiện ích tạo và sản xuất các bề mặt hảo hạng.

Khả năng tìm kiếm toàn cầu – Tìm kiếm nhanh chóng tất cả các file SolidWorks, chodù nó có lưu nội bộ tại máy hay được chia sẻ trên mạng.

Truy cập trực tuyến để lấy các thành phần – Tiết kiệm thời gian với công cụ 3DContentCentral®, một khu tài nguyên web cung cấp các file CAD có các thành phần đượccung cấp.Các mô hình từng phần. Tạo các thiết kế dễ dàng với các đặc điểm extrudes (nâng chiều caohình 2D thành 3D), revolves (tròn xoay), advanced shelling, tạo các vùng mẫu - patterns, vàgiữ các đặc điểm từng phần. Tăng tốc mô hình các phần sử dụng đặc điểm theo cấp độ điềukhiển trên nhiều phần. Tạo thiết kế tức thì (real-time) thay đổi thông qua các đặc điểm biêntập động và phác.Các mô hình kết hợp. Thao khảo trực tiếp tất cả các phần và duy trì liên kếtquan hệ khi tạo ra một phần mới. Lợi ích này chưa phần mềm nào làm được cho khối lượngthiết kế lớn với hàng nghìn phần. Làm việc nhanh hơn với chế độ Lightweight. Đặc điểm kéothả rất nhanh các thành phần.



Tăng tốc thiết kế kết hợp với công cụ bắt dính (snap-to-fit SmartMates) và dùng lạiSmart Components cho phép kích thước tự động với các thành phần khác. Giả lập chuyểnđộng và tương tác cơ khí giữa các khối (solids) bằng khả năng công cụ độc nhất PhysicalSimulation.

Giả lập các hành động belts, chains, racks, pinions, và gear, đồng thời đặt sự khácnhau thông qua màu, kết cấu vật liệu, và các thuộc tính khác trên màn hình.Vẽ 2D. Phát triểncác chức năng bộ máy vẽ bỏ qua các đối tượng đơn line hoặc arc. Cấu trúc liên kết đầy đủvới các bản vẽ - quan sát bản vẽ và nhóm cụm vật liệu cập nhật mỗi khi bạn sửa đổi phầnnào đó hoặc cả bản thiết kế. Tự động tạo nhiều khung nhìn hoàn chỉnh đầy đủ các chiều quansát.

Tạo ra các cụm vật liệu cho toàn bộ dự án với một cú click đơn. Tự động thêm cácquả bóng vào tất cả các thành phần trong một bản vẽ để gióng hàng chúng dễ dàng. Dễ dàngthay đổi kích thước, kiểm tra lỗi chính tả văn bản, chú thích. Tạo các sản phẩm và các bảngthông số dễ dàng như các bảng người sử dụng tạo ra

So sánh các bản vẽ dễ hơn với việc làm nổi lên và nhìn thấy sự thay đổi rõ ràng vớicác phiên bản khác. Tạo ra sự độc nhất trong các chức năng của bản vẽ 3D. Chức năng 3DDrawing View cho phép bạn xem từng phần 3D không cần ở trong môi trường vẽ.

Thiết kế phác họa sử dụng các khối bố bụ cho phép bạn thiết kế nhanh chóng và xử lýtừng phần cơ cấu 2D trước khi tạo thành 3D. Tạo bề mặt (Surfacing), chụp Capture và hiệuchỉnh với các khả năng phác họa cao cấp 3D.Sử dụng công cụ bề mặt dạng tự do Freeformđể "kéo và đẩy" - “push and pull” nhằm điều khiển các điểm dễ dàng và tạo kiểu dáng, cácbề mặt liên tục. Tạo các bề mặt phức tạp với công cụ lofts và sweep có hướng dẫn bằng cácđường cong curvers, điều khiển dễ dàng với các điểm tuyến tính và đặc điểm tô sáng tạo.Các công cụ khác như Trim, extend, fillet, và knit làm việc với cả bề mặt.

Chức năng CAD: Phần mềm này có ưu điểm là giao diện đẹp, thân thiện, khả năngthiết kế nhanh hơn các phần mềm khác rất nhiều nhờ vào sự xắp xếp và bố trí các toolbarmột cách có hệ thống và hợp lý. Phần mềm này không có nhiều modul như Catia hayunigraphics vốn là những phần mềm lớn thiết kế trong nhiều lĩnh vực như ôtô, hàng không,điện tử, … Solidworks chủ yếu được dùng trong cơ khí chính xác, điện tử, ôtô, thiết kế cơkhí, tạo khuôn, thiết kế kim loại tấm… nói chung, về các chức năng này thì Solidworks tỏ racó không thua kém Catia, unigraphics thậm chí còn hay hơn và tốt hơn, bởi lẽ nó chỉ chuyênvề những lĩnh vực đó, cùng với người anh em Catia của mình, Solidworks trở thành mộttrong những phần mềm nổi tiếng thế giới của hãng Dassault systemn. chúng ta phải sử

Chức năng CAM:, SolidWorks còn có 1 Modul riêng về phần CAM nữa,đó làSolidCam,Modul này chạy ngay trên giao diện của solidworks, việc sử dụng của SolidCamquả thật vô cùng thân thiện, hơn hẳn Mastercam và các phần mềm khác về tính dễ sửdụng.Nó có thể tạo dường chạy dao 1 cách nhanh chóng và có kiểm soát,cho phép bạn chọnloại máy gia công để có thể tính toán tốc độ phù hợp.Hơn nữa việc hiệu chỉnh lại đường chạydao khi chỉnh lại mẫu thiết kế gốc là điều hoàn toàn có thể thực hiện.



Chức năng CAE: có lẽ đây là một ưu điểm của hãng sản xuất, khi mà họ mua trọn góibộ phần mềm phân tích cức kì nổi tiếng thế giới là Cosmos để tích hợp và chạy ngay trongmôi trường của solidworks, làm cho chức năng Phân tích của Solid khó có thể có phần mềmkhác so sánh được được. Với modul phân tích của Solidworks là cosmos, chúng ta có thểthực hiện được những bài phân tích vô cùng phức tạp nhưng rất hay, dưới đây là liệt kê mộtvài bài toán mà tôi đã dùng để tính với cosmos:- Phân tích tĩnh học (bài toán cẩu xuồng cứu sinh – là đề tài tốt nghiệp của mình).- Phân tích động học (bài toán chuyển động của cẩu xuồng) .- Phân tích động lực học(bài toán phân tích ứng suất khi cơ cấu chuyển động con lăn dichuyển trên ray).- Phân tích dao động.- Phân tích nhiệt học.- Phân tích sự va chạm của các chi tiết.- Phân tích thuỷ khí động học ( thông qua bài toán phân tích lượng nước chảy qua cái robinevà bố trí quạt thông gió cho CPU máy tính nhằm tản nhiệt tốt hơn).- Phân tích quá trình rót kim loại lỏng vào khuôn và mức độ gia nhiệt cần thiết cho quá trìnhđó.

Bên cạnh những modul phân tích này thì Cosmos còn cho phép thực hiện nhiều bàitoán khác nữa, nhưng do điều kiện thời gian không cho phép nên mình cũng chưa học được.Nói chung là chương trình tính toán nhanh và cho phép thực hiện phân tích cụm rất nhiều chitiết, với các thông số kết quả là: ứng suất, sức căng, chuyển vị, hệ số an toàn kết cấu …

Hình 4.2: Cánh tay Robot được thiết kế bằng Solidword 2007



CHƯƠNG 5

CÁC KIỂU KHUÔN NHỰA CƠ BẢN

5.1. CÁC KIỂU KHUÔN CƠ BẢN

Để tiêu chuẩn hóa các loại khuôn,người ta tính toán và đưa chúng vào những tiêuchuẩn nhất định.Do đó,tùy theo loại khuôn và kích thước khuôn mà cách bố trí các chi tiếtkhuôn như chốt,bạc,bulon… sẽ khác nhau.

Ở đây chúng ta sẽ áp dụng tiêu chuẩn FUTABA của Nhật.

Theo tiêu chuẩn FTABA thì khuôn gồm có các loại sau:

-Kiểu S: bơm keo trực tiếp.Trong đó gồm có:

SA: có tấm đỡ phía dưới tấm đực

SB: có thêm tấm bửng để lói sản phẩm

SC: giống SA,nhưng không có tấm đỡ

SD: giống SB,nhưng không có tấm đỡ

SE,SF: kiểu khuôn dùng cho việc lấy đuôi keo bằng Robot

-Kiểu D: bơm keo gián tiếp.Trong đó gồm có các loại DA,DB,DC,DD,DE,DFgiống kiểu S

-Ngoài ra còn có các kiểu E,F…. nhưng chúng không thông dụng nên tạm thờikhông bàn tới ở đây

Sau đây là ví dụ về 1 số kiểu khuôn thông dụng:

Kiểu SC

T1: tấm trần (Top Plate)

A: tấm cái (Cavity Plate)

B: tấm đực (Core Plate)

C: gối đỡ (Spacer)

E: tấm đội trên (Ejector Retainer)

F: tấm đội dưới (Ejector Plate)

T2: tấm đáy (Bottom Plate)

T1

A

B

C

T2

EF

HÌNH 5.1



KIỂU SA KIỂU DA

U: Tấm đỡ (Support Plate) R: Tấm giựt đuôi keo (Runner Plate)

Kiểu DB

S: tấm lói bửng

(Stripper Plate)

T1

A

B

C

T2

EF

U

HÌNH 5.2

T1

A

B

C

T2

EF

U

R

HÌNH 5.3

T1

A

B

C

T2

EF

U

R

S

HÌNH 5.4



5.2. CÁC CHI TIẾT KHUÔN CƠ BẢN

HÌNH 5.5



HÌNH 5.6



HÌNH 5.7



HÌNH 5.8



CHƯƠNG 6THIẾT KẾ SẢN PHẨM : NẮP ỐNG CỨNG

Để minh hoạ cho việc thiết kế sản phẩm nhựa đã nêu ở phần trước,ta thiết kế 1 sảnphẩm làm mẫu.Ở đây ta chọn sản phẩm nắp để đậy vào ống đựng viên sủi bọt.Gọi là Nắpống cứng (Hình 6.1)

Sản phẩm được làm từ vật liệu là PP (Polypropylene).Vật liệu này có ưu điểm là cótính chống oxi hóa,các hóa chất thông dụng,có độ đàn hồi tương đối cao,giá thành trungbình.

Phần đòi hỏi độ chính xác nhất của nắp là ở đường kính ø24,16.Phần này dùng để đậychặt vào miệng của ống cứng,đường kính ngoài của nó phải lớn hơn đường kính trongcủa ống 1 lượng nhất định để có thể đậy chặt được

Ở các mặt trụ hoặc mặt phẳng có độ cao lớn hơn 1mm (kích thước của sản phẩmchiếu song song so với hướng tách khuôn) ta phải làm cho chúng nghiêng 1 góc nhất địnhđể sau này sản phẩm dễ lấy khỏi khuôn.Tuỳ theo độ chính xác của mặt làm việc đó mà tachọn góc nghiêng lớn hay nhỏ

Thiết kế các gân dọc bên ngoài nắp để có thể dùng tay vặn nắp ra khỏi phần ống dễdàng,với các kích thước ở Detail B

Đối với sản phẩm này,ta chọn vi trí bơm keo vào chính giữa,phía trên của nắp.Dovậy,nếu làm mặt trên hoàn toàn phẳng,sản phẩm khi ép ra sẽ còn dấu của đuôi keo cộmlên gây mất thẩm mỹ,chưa kể đến việc không thể để nắp nằm trên 1 mặt phẳng được docấn phần thừa của đuôi keo.Vì vậy ta phải tạo vết lõm ở mặt trên của sản phẩm,ngay tạivị trí bơm keo để hạn chế các khuyết điểm trên (Detal D)

Ngoài ra,để cho nhựa có thể bơm vào đều,ta tạo thêm phần lồi ở bên trong nắp để làmgiếng nguội,tránh sự cản trở dòng chảy (Detail D)



HÌNH 6.1: Bản vẽ nắp ống cứng



Ở dưới cùng của nắp phải làm thêm phần lưỡi gà để sau này khi bỏ vào những hạt hútẩm,và miếng giấy chặn,thì phần lưỡi gà này sẽ ngăn không cho miếng giấy không bị rớtra ngoài.Tuy nhiên phần lưỡi gà này không được dày quá,vì lúc đó sản phẩm sẽ bị cônngược (UnderCut) quá nhiều,không thể lói ra khỏi khuôn (Detail E)

Ta còn phải thiết kế thêm các ở bên trong,dọc theo phần miệng lớn của nắp để chịulực,giúp cho nắp được cứng vững.Ngoài ra,các gân này còn tránh cho sản phẩm bị biếndạng do co rút nhựa.



CHƯƠNG 7

THIẾT KẾ KHUÔN CHO SẢN PHẨM NẮP ỐNG CỨNG

7.1. XÁC ĐỊNH KIỂU KHUÔN

Với cách thiết kế sản phẩm như lúc đầu (chọn vị trí bơm keo vào trên đầu sảnphẩm),cho nên ta sẽ áp dụng kiểu khuôn bơm keo gián tiếp (bơn kim),và lói bằng tylói.Vậy kiểu khuôn sẽ áp dụng là FUTABA DA

Sau khi xác định kiểu khuôn,dựa vào kích thước sản phẩm và việc bố trí sản phẩm,tatiến hành vẽ bản vẽ phác,xác định kích thước bao của khuôn,độ dày các tấm để tiến hànhđặt MOLDBASE (Hình 7.1).Các bước tính toán cụ thể sẽ trình bày ở phần sau.

Về phần vật liệu làm khuôn.Ta lấy theo tiêu chuẩn Futaba là thép C45.Riêng tấm đựcvà tấm cái: 2 tấm này cần đạt độ bóng bề mặt (theo yêu cầu của khác hàng).Vì vậy tachọn vật liệu là thép 2083.Đây là loại thép không rỉ và cho khả năng đánh bóng tuyệt vờisau khi gia công.



S TT TE ÂN G O ÏI TE ÂN G O ÏI K H A ÙC S L1 Top P la te Ta ám tra àn 12 R unner P la te Ta ám g iö ït ñuo âi keo 13 C avity P la te Ta ám ca ùi 14 C ore P la te Ta ám ñö ïc 15 S upport P la te Ta ám ñô õ 16 S pacer G o ái ñô õ 27 E jector P la te Ta ám ño äi tre ân 18 E jector R eta inner Ta ám ño äi döô ùi 19 B ottom P la te Ta ám ña ùy 1

10 G uide P illa r C ho át bung 411 G uide B ushing B a ïc da ãn höô ùng 1212 G uide P in C ho át da ãn höô ùng 413 R eturn P in C ho át lu øi 4

HÌNH 7.1



Trong đó: chỉ chọn các kích thước:

Kích thước bao của khuôn (rộng x dài): 230x350mm

Độ dày tấm cái: 30mm

Độ dày tấm đực: 35mm

Độ dày tấm đỡ: 35mm

Các kích thước khác: lấy theo tiêu chuẩn

7.2. TẠO MẶT PHÂN KHUÔN,TÁCH THÀNH PHẦN ÂM-DƯƠNG

Việc đầu tiên ta phải làm trước khi tách khuôn là xác định độ co rút của sảnphẩm.Việc xác định độ co rút có ảnh hưởng lớn đến kích thước và độ chính xác của sảnphẩm sau này.Vì khi nhựa được điền đầy khuôn,khi nguội đi thì sẽ co lại 1 lượng nhấtđịnh (gọi là độ co rút),và mỗi loại nhựa có độ co rút khác nhau.(Tham khảo bảng thôngsố các loại nhựa trang 14)

Đối với loại nhựa PP thì độ co rút tương ứng là từ 0.012 đến 0.02.Ta sẽ lấy giá trị theokinh nghiệm thực tế là 0.016.

Sau khi xác định độ co rút ta sẽ Scale sản phẩm lớn lên với tỷ lệ là 1.016 để tạo lòngkhuôn.

Tiếp theo ta sẽ tạo mặt phân khuôn để tách sản phẩm ra thành 2 phần đực (Hình 7.3)và cái (Hình 7.2)

HÌNH 7.2PHAÀN CAÙI



HÌNH 7.3PHAÀN ÑÖÏC

Đối với phần cái gồm nhiều gân sẽ ảnh hưởng tốc độ xử lý của máy khi thiết kế và lậptrình gia công,ta có thể cắt bớt các gân này đi,và sẽ tạo chúng riêng thành 1 điện cực đểbắn tạo hình trên máy EDM (Hình 7.4)

HÌNH 7.4



Đối với với chiều sâu rãnh tạo hình sản phẩm như vậy sẽ rất khó gia công hoặc thay thế,sửachữa sau này.Nên ta sẽ tách phần lõi bên trong ra thành cục ghép (Hình 7.5).Phần cục ghépnày bên trong lại chứa ty lói sản phẩm (sẽ trình bày ở phần hệ thống lói) nên ta chọn vật liệulà thép 2311 (P20).Đây là loại thép có độ cứng cao,và chịu ma sát rất tốt.Tuy không khảnăng đánh bóng không bằng thép 2083 nhưng chi tiết này tạo hình phần bên trong của sảnphẩm,nên ta ko cần quan tâm đến độ bóng bề mặt.

Ø14

3

Ø10

,56

HÌNH 7.5

7.3. XÁC ĐỊNH SỐ LÒNG KHUÔN

Các yếu tố quyết định số lòng khuôn (số sản phẩm trên 1 khuôn):

Kích thước đầu phun của máy ép

Kích thước,hình dáng sản phẩm

Tốc độ hóa dẻo

Lực kẹp cần thiết để thắng áp lực phun của nhựa vào lòng khuôn

Diện tích lớn nhất của thớt máy

Yêu cầu của khác hàng về thời gian (sản lượng hàng tháng,hàng năm)

Số lượng sản phẩm

Trình độ sản xuất

Các công thức xác định số lòng khuôn



7.3.1. Theo công suất phun của máy

RDV+CP V+SPVPmaxV

=csn

Trong đó:

:maxPV Thể tích phun lớn nhất của máy )cm( 3

:VSP Thể tích sản phẩm )cm( 3

:VCP Thể tích cuống phun )cm( 3

:VRD Thể tích rãnh dẫn )cm( 3

7.3.2. Theo tốc độ phun

x VPndnv

=ntd

Với csn8,0<tdn<csn4,0

Trong đó:

:vdn tốc độ dòng nhựa )ph/cm( 3

:nP số phần phun (lần/ph)

V: Thể tích sản phẩm + rãnh dẫn )cm( 3

7.3.3. Dựa vào lực kẹp lớn nhất:

iAPofF10

=lkn

Trong đó:

:oF Lực kẹp lớn nhất của máy (KN)



:f hệ số an toàn.Tường chọn f = 1.2 – 5

:iP áp suất phun lớn nhất (MPA)

:A tổng diện tích hình chiếu khuôn và rãnh dẫn

7.3.4. Công thức 7.3.3 còn có thể được tính theo cách đơn giản hơn như sau:

(tan)10000400×S=lkn

Trong đó:

400: áp lực nhựa trung bình trong lòng khuôn (lấy theo giá trị thực nghiệm)

Như vậy,áp dụng công thức 7.3.4, ta sẽ tính được lực kẹp khuôn tối thiểu cho 1 lòngkhuôn là:

(tan)6,2=100000400×4

27,28×14,3=lkn

Đối với máy ép hiện có (90 tấn) dùng để ép ra sản phẩm này,ta tính ra được số lòngkhuôn =90/2,6= 36 (lòng khuôn)

Tuy nhiên vì yêu cầu sản lượng hàng năm không nhiều (khoảng 20 ngàn SP/năm) nên tachọn số lòng khuôn = 8 để tiết kiệm vật liệu và chi phí gia công

7.4. BỐ TRÍ LÒNG KHUÔN:

Để tối ưu cho việc bơm nhựa vào sản phẩm,ta bố trí lòng khuôn gồm 2 cột,mỗi cột 4hàng và bố trí đối xứng nhau.

Chọn khoảng cách an toàn giữa 2 sản phẩm là 20mm,sau đó kết hợp với bản vẽ lắpcủa MOLDBASE chuẩn ta xác định được kích thước bao của khuôn là 230x350mm

Sau đó ghép các lòng khuôn vừa tạo thành vào tấm đực (Hình 7.6) và tấm cái (Hình7.7) ,ta được:



HÌNH 7.6TAÁM AÂM

HÌNH 7.7TAÁM DÖÔNG



7.5. THIẾT KẾ HỆ THỐNG DẪN NHỰA

7.5.1. Thiết kế cuống phun

-Cuống phun là nơi vật liệu được bơm vào khuôn.Béc phun (đầu lò) của máy ép phuntiếp xúc với bề mặt của cuống phun.Để sản phẩm và hệ thống rãnh dẫn dễ lói ra khỏi khuônthì cuốn phun phải được vuốt từ 1.5 – 3.5mm theo dọc chiều dài của cuống và phải được làmbóng.

-Thường thì cuốn phun được tạo hình từ bên trong của 1 chi tiết gọi là bạc bơm keo

-Người ta thường thiết kế đường kính lỗ của đầu lò nhỏ hơn đường kính trong của bạckeo từ 0.125 – 0.75mm.Điều này đảm bảo vật liệu chuyển từ đầu lò vào bạc keo đượcêm,không tạo điều kiện trượt và giảm áp làm cho sản phẩm có độ nén không thích hợp gây racác khuyết tật trên bề mặt

-Đường kính của cuống phun ở vị trí giao với hệ thống rãnh dẫn chính tới thiểu phảibằng hoặc lớn hơn đường kính hoặc độ sâu của rãnh

-Kích thước cuống phun phụ thuộc vào kích thước sản phẩm và đặc biệt là bề dày sảnphẩm

-Dựa vào các yêu cầu trên,ta chọn ra 1 loại bạc keo theo tiêu chuẩn với đường kính cuốngphun bên ngoài là 16mm (Hình 7.8)

HÌNH 7.8

7.5.2. Thiết kế hệ thống rãnh dẫn

Thiết kế hệ thống rãnh dẫn là khâu rất quan trọng trong thiết kế khuôn.Các yêu cầu chínhkhi thiết kế hệ thống rãnh dẫn:



Giảm tối thiểu sự hạn chế dòng chảy trong hệ thống rãnh dẫn,như diện tích ngang củarãnh không phù hợp

Chiều dài tổng cộng của hệ thống rãnh nên hạn chế tối đa nếu có thể để tránh hiện tượnggiảm áp suất và nhiệt độ của vật liệu

Diện tích ngang của hệ thống rãnh phải đủ lớn để cho thời gian nguội của nhựa trongrãnh không vượt quá thời gian nguội của miệng phun.Điều này giúp cho áp suất duy trì đúngvới tính toán

Khoảng cách dòng chảy của nhựa từ tâm cuống phun đến mỗi sản phẩm phải bằng nhau

Giảm tỉ lệ khối lượng nhựa trong rãnh dẫn mà không mâu thuẫn với các yêu cầu trên

Dựa vào các yêu cầu trên ta thiết kế rãnh dẫn trên tấm giựt đuôi keo như sau (Hình 7.9)

5

7

7

3,5

HÌNH7.9

7.5.3. Thiết kế miệng phun

Do chúng ta áp dụng kiểu bơm keo gián tiếp,khuôn gồm 8 sản phẩm nên cũng sẽ có 8miệng phun (cổng vào keo tương ứng)

1 số yêu cầu khi thiết kế miệng phun:

Tránh thiết kế cổng gây ra dòng chảy dài hội tụ tạo thành bẫy khí,tại các vị trí đócó thể thiết kế các van thoát khí

Nếu có thể thì thiết kế vị trí của cổng ở vùng sản phẩm dáy nhất

Lựa chọn vị trí cổng để sán phẩm đạt độ bền cao nhất theo chiều dòng chảy,đặcbiệt vật liệu có độn hoặc gia cường



Miệng phun phải được đặt xa các phần sẽ chịu va chạm hay chịu uốn.Khu vựcmiệng phun có khuynh hướng chịu ứng suốt dư do quá trình điền đầy khuôn vàthường là vị trí yếu nhất

Hạn chế các dòng chảy giao nhau,đặc biệt là tại các vị trí chịu ứng suất và va đậpcao.Nên định hướng các dòng chảy giao nhau tại những chỗ dày của sản phẩm

Với những khuôn có nhiều cốc khuôn,yêu cầu miệng phun của mỗi cốc phải cócùng kích thước (đường kính và bề dày).Điều này đảm bảo có sự cân bằng dòngchảy đến mỗi cốc khuôn

Dòng chảy phun thẳng trực tiếp vào thành cốc khuôn để tránh sự ửng đỏ và phuntia

Nếu có thể,nên đặt cổng tại những chỗ khuất của sản phẩm

Với các yêu cầu trên,ta thiết kế 8 cổng vào keo bên tấm cái với kích thước như sau(Hình 7.10)

0.6

34°

1.5

1

HÌNH 7.10

Ngoài ra để cho 1 hệ thống bơm keo hoàn chỉnh,ta còn phải thiết kế thêm vòng địnhvị bạc keo

7.5.4. Vòng định vị bạc keo

Khi lắp khuôn lên máy ép phun,để đầu lò máy ép và bạc keo được đồng tâm,người ta gắnthêm 1 vòng định vị phía trên cùng của khuôn,vòng định vị này sẽ được định tâm vào 1 lỗđịnh tâm có sẵn trên tấm thớt của máy ép.



Tùy lọai máy ép người ta sẽ gắn lên khuôn 1 vòng định vị có kích thước khác nhau

Ngoài ra vòng định vị còn có chức năng giữ chặt bạc keo không cho rớt ra ngoài

Đường kính ngoài của vòng định vị phải nhỏ hơn đường kính lỗ định tâm trên máy ép

Đối với máy ép đã chọn,với đường kính lỗ trên thớt máy = 100mm ,ta sử dụng vòng địnhvị sau (Hình 7.11)

HÌNH 7.11

7.6. THIẾT KẾ HỆ THỐNG ỐNG GIẬT ĐUÔI KEO

1 yêu cầu nữa khi thiết kế hệ thống bơm keo kiểu gián tiếp như trên là khi mở khuôn,taphải làm sao cho đường keo tách rời với sản phẩm và phần keo thừa ở chỗ rãnh dẫn và cổngphun phải tách ra khỏi khuôn để có thể lấy ra dẽ dàng.Đó cũng chính là lý do ta chọn kiểukhuôn D vì các kiểu khác không làm được điều này.Hệ thống giật đuôi keo hoạt động nhưsau:



HÌNH 7.12



1

2

3

4

5

7

6

8

9

HÌNH 7.13

Đầu tiên ta phải đảm bảo khi mở khuôn,tấm dương (7) và tấm âm (6) không được táchra trước,nếu không như vậy thì đuôi keo không thể lấy ra được.Do đó ta gắn vào giữa tấmdương và tấm âm 4 chốt nhựa (8),chốt này nằm cố định trên tấm đực và có công dụng tạo lựcma sát không cho 2 tấm dương và âm tách ra trước.Tuy nhiên,sau 1 thời gian hoạt động,chốtnày chịu lực ma sát rất nhiều nên chắc chắn sẽ bị mòn phần bên ngoài.Do đó bên trong chốtta gắn vào 1 bạc côn và 1 bulon điều chỉnh để khi xiết bulon cho bạc côn đi vào chốt nhựa thìphần côn của bạc sẽ nong cho chốt lớn ra 1 lượng nhất định,phần lớn ra này có thể thay thếcho phần nhựa đã bị mất đi do lực ma sát. (Hình 7.14)



HÌNH 7.14

7.6.1. Quy trình mở khuôn như sau

1

2

3

4

5

7

6

8

9

HÌNH 7.15

Khi mở khuôn (Hình 7.15) ,tấm giật đuôi keo và tấm âm sẽ tách ra trước do lực liênkết giữa 2 tấm này là yếu nhất



Ta thiết kế 8 ty giật đuôi keo (4) ở 8 vị trí miện phun.Ty giật đuôi keo này được gắncố định vào tấm trần (5) và có thể trượt trong tấm giật đuôi keo.Nhiện vụ của nó là giữ chặtđuôi keo để khi mở khuôn,phần đầu đuôi keo,chỗ tiếp xúc với sản phẩm sẽ bị đứt ra.Phầnkeo thừa lúc này sẽ dính lại trên bề mặt tấm giựt đuôi keo

Ngoài ra,ta gắn 4 pat giật bên hông khuôn.Pat này có rãnh ỡ giữa đễ 2 bulon trên tấmgiựt đuôi keo và tấm cái có thể trượt bên trong.Vì hiện tại phần đầu ty giật đôi keo còn nằmtrong phần keo thừa nên không thể lấy phần này ra được.Do đó ta phải tiếp tục tách 2 tấmtrần và tấm giật đuôi keo ra (Hình 7.16) để ty giật đuôi keo này rút ra khoải phần keo thừa.Vìvậy ta gắn 4 pat dẫn này là để khi phần thân bulon gắn trên tấm cái đụng vào cử chặn trên patdẫn thì tấm giật đuôi keo và tấm cái không tiếp tục tách ra được nữa.Do mặt phân khuôn vẫntiếp tục mở nên lúc này 2 tấm trần và tấm giựt đuôi keo sẽ bắt đầu tách ra

1

2

3

4

5

7

6

10

8

9

HÌNH 7.16

Ta gắn vào giữa 2 tấm trần và tấm giựt đuôi keo 4 lò xo (9) để đảm bảo chúng tách rahoàn toàn



Lúc này phần keo thừa (10) đã được thoát ra khỏi ty giật đuôi keo,chỉ còn phần cuốngcòn mằm trong bạc bơm keo.Do đó phần này có thể lấy ra dễ dàng bằng tay,bằng Robot hoặccho rớt tự động (Ở kiểu khuôn này chúng ta thiết kế lấy đuôi keo thừa bằng Robot)

Do hành trình mở khuôn vẫn tiếp tục,cho nên khuôn vẫm tiếp tục mở đến khi phầnlong đền (3) ở đầu 4 chốt bung chạm vào mặt tấm cái,khi đó 4 chốt bung này sẽ giữ nhiệmvụ tách tấm âm ra khỏi tấm dương,để sản phẩm có thể lấy ra sau này (Hình 7.17)

1

2

3

4

5

7

6

10

8

9

HÌNH 7.17

7.6.2. Những điều cần lưu ý

Thiết kế cử hành trình của pat chặn dài hơn tổng chiều cao(tính cả phần cuống) của phầnkeo thừa 1 khoảng an toàn để phần keo thừa có thể lấy ra dễ dàng

Thiết kế cử hành trình của chốt bung dài hơn cử hành trình của pat chặn 1 đoạn lớn hơnphần đầu của ty giật đuôi keo,như vậy ty giật đuôi keo mới có thể rút ra hết khỏi đuôi keothừa.Tuy nhiên sự chênh lệch khoảng cách này không được lớn hơn độ dày của tấm giật đuôi



keo,nếu lớn hơn thì lúc mở khuôn ty giật đuôi keo sẽ rút ra bên ngoài tấm giật đuôi keo,điềunày rất nguy hiểm khi đóng khuôn.Thường thì ta thiết kế khoảng chênh lệch này khoảng 5-10mm

1 điều nữa cần lưu ý khi thao tác trên máy ép phun để chỉnh khoảng mở khuôn: khoảngcách giữa tấm cái và tấm đực sau khi tách ra phải lớn hơn gấp đôi chiều cao của sản phẩm,đểsản phẩm có thể lói ra dễ dàng sau này

7.7. Thiết kế hệ thống lói

Hệ thống lói đóng vai trò quan trọng trong khuôn ép phun,việc bố trí hệ thống lói phù hợpsẽ giúp lấy sản phẩm ra khỏi khuôn dễ dàng,đảm bảo phần ngoại quan bên ngoài của sảnphẩm,nó còn góp phần giảm chu kỳ ép ra 1 sản phẩm.Những lưu ý khi thiết kế hệ thống lóiđối với kiểu lói ty như khuôn trên:

Phải đảm bảo độ cứng vững của ty lói,tránh trường hợp khoảng lói quá dài mà đườngkính ty lói lại quá nhỏ

Bố trí độ lớn khoảng cách giữa các ty lói phù hợp.Khoảng cách quá dài sẽ không đủ lựcđể lói sản phẩm,ngược lại khoảng cách ngắn sẽ tốn chi phí gia công và không đủ chỗ bốtrí hệ thống làm nguội

Khoảng cách lói phải lớn hơn chiều cao sản phẩm ít nhất là 5mm

Ty lói được gắn từ tấm đội trên cho đến tấm mặt trên cùng của tấm dương (hoặc cụcghép dương).ta không thể nào gia công chính xác hết các lỗ để gắn ty lói qua nhiều tấmkhuôn được.Vì vậy có những chỗ có thể gia công với sai số lớn được để có thể rút ngắnthời gian gia công (Hình 7.19)

Chiều cao gối đỡ phải tính toán sao cho khi khuôn lói hết khoảng lói đã tính toán thìgiữa tấm đội trên và tấm đỡ phải có 1 khoảng hở an toàn

Đối với sản phẩm Nắp ống cứng,vì có thêm phần UnderCut nên cần phải có lực lói thậtlớn mới có thể lói sản phẩm ra được,nên ta thiết kế ty lói ø12 lồng vào giữa cục ghépdương (Hình 7.18)



Ø17

8,00

Ø12,00

HÌNH 7.18

Ta có hành trình lói sản phẩm như sau

3

4

5

6

2 1

7

H ÌN H 7 .1 9



8 ty lói (1) được lồng vào khuôn như hình 7.19 ở vị trí tâm của 8 sản phẩm

Theo Moldbase có sẵn 4 chốt lùi (2) để khi khuôn đóng lại,mặt tấm cái chạm vào chốtlùi,sẽ đẩy cả 2 tấm đội về lại vị trí ban đầu

Ở giữa tấm đáy,ta gia công lỗ ø50 để xy lanh đẩy trên máy ép phun có thể đẩy 2 tấmđội lên

3

4

5

6

2 8

7

HÌNH 7.20

Để lói sản phẩm,xilanh đẩy trên máy ép phun đẩy 2 tấm đội lên,theo đó,ty lói sẽ lóisản phẩm (8) ra khỏi khuôn (Hình 7.20)

Ta bố trí 4 lò xo (7) lồng trong 4 chốt lùi,chúng có công dụng sau khi xi lanh lói trênmáy ép phun rút về thì dưới lực đẩy của lò xo,2 tấm đội cũng tự lui về.Do vậy,nếu có trườnghợp sản phẩm đã ra khỏi cục đực nhưng ty lói vẫn còn nằm trên sản phẩm thì khi ty lói lùivề,sản phẩm vướng lại ở phần đầu của cục dương và sẽ tự rớt ra ngoài.



Ngoài ra ta còn phải tính đến sự liên quan giữa chiều dài của lò xo và khoảng cách lói đểtính chiều cao gối đỡ,để khi 2 tấm đội lói lên 1 khoảng đã tính toán thì lo xo vẫn chưa nénhết.Theo đó ta chọn lò xo cọng dẹp với chiều dài 40mm và độ nén là 50%

7.8. Thiềt kế hệ thống làm nguội

Để điều khiển nhiệt độ khuôn và để thời gian làm nguội ngắn,cần phải biết đặt hệ thốnglàm nguội chỗ nào và dùng hệ thống làm nguội nào.Điều này rất quan trọng vì thực tế là thờigian làm nguội chiếm khoảng 50 ÷ 60% toàn bộ thời gian của chu kỳ khuôn.Do đó làm choquá trình làm lạnh rất quan trọng để làm giảm thời gian của cả chu kỳ

Phải điều khiển nhiệt độ khuôn để có dòng nhựa êm chảy vào trong khuôn.Để tránh làmnguội quá nhanh,về lý thuyết tốt nhất là giữ nhiệt độ khuôn cao ở cuối dòng chảy

Để điều khiển tốt nhiệt độ trong khuôn cần lưu ý những điểm sau:

Kênh làm nguội phải đặt gần bề mặt khuôn càng tốt,nhưng chú ý đế độ bền cơ họccủa vật liệu khuôn

Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau 1 khoảng nhất định

Nên chia hệ thống làm nguội ra làm nhiều vòng làm nguội để tránh các kênh làmnguội quá dài dần đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa đầu vào và đầu ra

Đặc biệt chú ý đến việc làm nguội những phần dày của sản phẩm

Chú ý tính dẫn nhiệt của vật liệu khuôn

Dù hệ thống làm nguội đóng vai trò quan trọng như vậy nhưng ta vẫn phải thiết kế chúngsau cùng để tránh đụng chạm với hệ thống lói sản phẩm và các hệ thống khác

Ở khuôn trên ta thiết kế hệ thống làm nguội cho 2 chi tiết chịu nhiệt nhiều nhất là tấmdương và tấm âm.Vì kích thước khuôn tương đối nhỏ nên ta bố trí hệ thống làm nguội gồmnhững lỗ tròn xuyên suốt từ đầu này đến đầu kia của tấm.



PipeTap 14"

HÌNH 7.21TAÁM CAÙI

PipeTap 14"

HÌNH 7.22TAÁM ÑÖÏC



Như vậy về cơ bản ta đã thiết kế xong các hệ thống và chi tiết khuôn.Ta có bản vẽ lắpnhư sau:

1

2

3

4

5

6

7

89

1211

1013

14

15

16A

1918

17

20

21

22

23

24



CHƯƠNG 8

PHỤ LỤC 1: BẢNG THÔNG SỐ NHỰA NHIỆT DẺO

BẢNG 8.1: THÔNG SỐ NHỰA NHIỆT DẺO

STT VẬT LIỆU KÝ HIỆU ĐỘ CORÚT ĐỘ CỨNG TỶ

TRỌNGTº BIẾNDẠNG

ÁP LỰCÉP(kgf/cm³)

TºKHUÔN

1 Ny lon 6 PA 6 1 - 1.5

2 Nylon 6-GR PA 6 - GR 0.5 R100 - 120 R100 - 120 66 80 700 - 1750 60 -80

3 Nylon 6/6 PA 6.6 1 - 2. R108 - 120 R102 - 120 66 - 86 700 -1750 60 - 80

4 Nylon 6/6-GR PA 6.6- GR 0.5

5 Low Density Polyethylene LDPE 1.5 - 3 D41 - 46 0.91 - 0.93 32 - 41 560 -2100 20 - 60

6 Hight Density Polyethylene HDPE 2 - 3. D60 - 70 0.94 - 0.97 43 - 49 700 - 1400 10. - 60

7 Polystyrene PS 0.5 - 0.7 M65 - 80 M65 - 80 <104 700 - 2100 20 - 60

8 Styrene - Acryllonitrile AS 0.4 - 0.6 M80 - 90 1.08 - 1.1 88 - 102 700 - 2310 50 - 70

9Polymethyl Methacrylate(ACRYLIC) PMMA 0.3 - 0.6 R99 - 120 1.08 - 1.18 74 - 102 700 - 1400 40 - 70

10 Polycarbonate PC 0.8 R115 1.2 130 - 138 700 - 1400 90 - 110

11 Polyoxymeth (Acatal) POM 2 M94 (R120) 1.42 124 700 - 1400 95

POM 30% Glass) M75-90 1.56 157 - 174 700 - 1400 95

12 Polyvinyl Chloride,rigid PVC - R 0.5 - 0.7 D 65 - 85 1.35 - 1.45 54 - 80 700 - 2800 10. - 60

13 Polyvinyl Chloride,soft PVC - S 1 - 3.

14Acrylonitrile - Butadiene-Styrene ABS(chịu nhiệt) 0.4 - 0.6 R110 - 115 1 - 1.08 114 - 118 560 - 1750 50 - 60

ABS(chịu va cham) R100 105 1.02 - 1.04 102 -103 560 - 1750 60 - 80

15 Polypropylene PP 1.2 - 2 R85 - 110 0.9 - 0.91 57 - 64 700 - 1400 10. - 60



PHỤ LỤC 2 : KẾT CẤU MỘT SỐ KHUÔN

4-G

P 35

-300

-80

4-G

BA 3

5-59

4-G

BB 3

5-34

4-G

BA 3

5-44

M6

4-RP

4TH

16-2

96.9

4

4-TL

KS 3

2-22

7-S8

0-T3

9

4-LKB 16-20

4-LKB 16-20

M16

6-RL

R 6-

48.1

M10

6-CP

2.5

-62.

05

7

16-M

6X15

6-M

5X10

6-M

4X20

Ø8

2-M

S 16

-64

6B5-

M16

X115

10B6

-M8X

25

24-M

6X15

6-6007

6-6007

6-AZ 355212

4-M

5X10

Z=24

,m=2

6-CP

5-2

83.9

86-

CP 6

.5-2

0.95

Ø42

Ø206-ISTW-42

24-SEAL 2-8

1

2

3

4

6

7

8

9

12

5

10

11

14

28

23

15

16

18

17

19

20

21

22

24

2526

27

13

29 32

30

31

33

6-M

6X10

34

53

54

38

39

35

36

37

46

40 41

44

42 4347

48

45

49

5051

52

55

56

57

58

59

60

NAÉP CLEASER



NAÉP BAÄT 2 TAÀNG



PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ SẢN PHẨM THIẾT KẾ BẰNG SOLIDWORKS

Hình 1: Nón bảo hiểm



Hình 2 : Thiết kế chai nhựa

Hình 3: Chân đế tủ lạnh



Hình 4 : Khuôn Nắp ống cứng



TÀI LIỆU THAM KHẢO

-Công nghệ ép phun (Trung tâm kỹ thuật chất dẻo TPHCM)

-Misumi: Standard Component For Plastic Mold

-Plastic Injection Mould Design and Making (Carlos A. Reyes)

-Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa (PTS Vũ Hoài Ân)

PHẦN MỀM HỖ TRỢ

-SolidWorks 2007

-MasterCam 9.1

-AutoCad 2007



Documents

Ban thuyet minh