Sân phẩm nhựa liện ray được sân xuất bằng nhiều phương, pháp công nghệ khác nhau, trong đó ép phun là một phương pháp gia công nhựa chủ yếu và các sản phẩm của ép phun rat da dạng chủng
Trang 1
LUẬN VĂN THẠC
Chuyên ngành: Cơ điện tử THUẬT
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẢO TẠO TRƯỜNG DẠI HỌC BÁCH KIIOA HÀ NỘI
NGUYEN TAT BIEN
PHAT TRIEN VA UNG DUNG CONG CU CAD/ CAM/ CAE TRONG GIA
CONG PLIAY, GLA CONG TAM VA EP PHUN
CHUYỂN NGÀNH : CƠ DIN TỬ
LUAN VAN THAC SĨ KỸ THUAT
Trang 2LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
LOL CAM ON
Tổ hoàn thành được luận văn này, ngoài sự có gắng nỗ lục của bản thân, tồi đã nhận
được sự ứng hộ, giúp đỡ và hướng dẫn tận tỉnh của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bê,
'Tôi xin được bảy tổ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.Nguyễn Thị Hẻng Minh - Viện
Cơ Khi - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đã tân tỉnh định hướng, truyền cho tôi niềm
dam mề nghiên cửu trong suốt thời gian thực hiện dễ tải
Tôi xin chân thành cảm ơn các thấy cô giáo, cán bộ nghiên cứu, nghiên cứu sinh,
học viên đã nhiệt tỉnh giủp đố, tạo điều kiên thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và
thực hiện luận văn
Cuổi cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thanh nhất tới gia định, bạn hè và người thân
đã động viên, khuyến khích giúp tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập và nghiền cứu
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Trang 3
LUẬN VĂN THẠC
Chuyên ngành: Cơ điện tử
LOI CAM ON
LOI CAM BOAN
Mục tiêu nghiên cứu của luận vẫn, đối tượng và phạm vi nghiên cửu
Tém tắt c6 đọng nội đụng chính và đóng góp mới của tác giả
Phương pháp nghiên cứu
Ý nghĩa khoa học vả ý nghữa thực tiễn
` nghĩa khoa học
`Ý nghĩa thực tế
CHƯƠNG 1 TONG QUAT CHUNG
1.1 Tổng quan về công nghệ ép phun
1.1.1 Giới thiệu clrung về công nghệ ép phun
1.1.2 Săn phẩm của công nghệ ép phun
113 Ket ¡và phâu loại công nghệ ép phun
1.1.4 Vật liệu trong công nghệ ép phạn
1.2 Quy trìnhthiết kế khuôn
1.28 Cac hé thing diy
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên
14 14
Trang 41.3 Tổng quan vé CAE va phan mém Moldex3D
1.3.1 Tim higu CAR
1.3.2 Giới thiệu phẩn mém Moldex3D
1.4 Các thông số ép phun ảnh hưởng đến sẵn phẩm sau khi ép phun
1.6 Giới hạn vẫn dễ trong phạm vi nghiên cứu
17 Cfu trie luan van
CHUONG 2: PHAN TicH ANH HUONG CỦA CÁC THÔNG SỐ ÉP PHUN ĐẾN CHỈ
TIÊU KÍCH THƯỚC CONG VÊNH BĂNG CÔNG CU CAR
2.1 Xác định miễn tham số khảo sát của các thông số ép phưn ảnh hưởng dén kich
thước chỉ tiết
Bảng 2.2: Các thông số ép phun cho mô phỏng,
2⁄2 Thiét lap qui trìnhmö phỏng
2.21 Thiết lập bệ thông số mâ phỏng
2.2.2 Quả trình chạy mô phông
2.3 Xuất dữ liệu và xử lý kết quá mô phỏng
Trang 5LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
trong 2 phương pháp mô phỏng vả thực nghiệm
3.6 Mỗi liêu hệ giữa các yế
4.3 Định hướng nghiên củu
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên
tố ảnh hướng đến sai số giữa quá trình mô phông và thục
so 9%
52
9
93
87
Trang 6LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
LOI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan nội đung trong quyển luận văn này voi dé tai: “Phat trién va ing
dụng công nghệ CAD/CAMU/CAE trong gia công phay, gia công tắm và ép phun.” là
công trình nghiên cứu và sáng tạo của chính tác giả Nguyễn Tắt Biên với sự hướng dẫn
tận tình của PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Minh — Viện Cơ khí — Trường Đại học Bách
khơa Hà nội
Ngày 20/12/2013
Nguyễn Tât Biên
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 7LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
anh mục các chữ viết tắt
CAD | Computer Aided Design
CAM | Computer Aided Manufacturing
CAL | Computer Aided Engineering
ISO | International Standards Organization
STL | Standard Template Library
Thiết kế với trợ giúp của máy tính
Sản xuất có trợ giúp của máy tinh
Công nghệ trợ giúp của máy tính
'Tổ chức tiêu chuẩn quốc tế
Thư viện mã chuẩn
2„„„ | Packing time Thời gian giữ áp (Bồi áp)
Tang | Cooling Gime Thời gian làm lạnh
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên
Trang 8LAN VAN THAC S¥ Ki THUAT
uyén nganh Co dién tir
Danh nruc cac hinh vẽ
Hinh 1.4 — | Hnhãnhnnnh boa may ép phun
Tình 1.5 Sơ đỗ kết cầu máy ép phun
Linh 1.6 Kết cầu khuôn ép nhua
Hình 1.7 Hoạt động của khuôn 3 tân:
Hình 18 Khuôn 2 tâm có kênh dẫn nóng
Tinh 1.9 | Tloat dng cia khudn 3 tim
Hinh 1.10 | Cac loai miéng phun
Hinh 1.11 | Vị trí các công phon
Linh 1.12 | Cuống phưn
Hinh 1.13 _ | Các loại kênh dân
Hinh 1.14 _ | Kiểuvalve gate- open gate
Hinh 1.15 | Hệ thông Hot runner
Hinh 1.16 _ | Hé théng dẫn hưởng
Hinh117 | Kích thước làm nguội che thiết kẻ
Hinh 1.18 — | Dong chảy của chất làm lạnh
Hinh 1.19 | Bế trí kênh dẫn nguội làm lạnh dễn sản phẩm
Tlinh 120 | Kênh dẫn nguội không nên qua dai
Linh 1.21 | Bế tri kênh nguội theo từng kênh riêng biệt
Hinh 1.22 | Bế tri kênh nguội theo dạng vòng 1 cấp
Hinh 1.23 | Bế tri kênh nguội theo dạng vòng nhiều cấp
Hình1.24 — | Các nút điêu chỉnh dòng được lắp trên khuôn
Tinh 1.25 | Nut va que lam léch hudng trén khudn
Hinh 1.26 | Một số loại nútvà que làm lệch hưởng trên khuôn
Hinhl27 | Chukỳépphun
linh 12B | Kích thước chết đấy
Hinh 129 _ | Kích thước lưỡi dây
Hinh 130 - | Kích thước ông đây
Trang 9LAN VAN THAC S¥ Ki THUAT
uyén nganh Co dién tir
Hinh 1.33 | Bulỏng móc cẩu
Hinh 1.34 | Các lnh vực ứng đụng của CAE
Hinh 1.35 _ | Cac cong ty str dang phan mém MOLDEX3D
Hinh 1.36 _ | Cac module eda Moldex3D
Tinh 1.37 | Dộ sụtáp trong Khuôn
Linh 1.38 _ | Chi tiét Wheelback
Hinh139 | Bảnv 1 Wheelback
Ilinh 1.40 | Thống kê lỗi tháng 8/ 2013 của chỉ tiét Wheelback
Hình 2.1 So dé khéi qua trình chạy mô phỏng,
Hinh22 | Môi trường Bdesipner
lñnh23 | Môi trường Edesign
Hinh 24 — | Tợa độ diễm do chỉ tiết
Hình 25 Kích thước chú Hết với 5 bộ thông 6 ép phun
1ũnh26 | Ảnh hưởng của thời gian điên đây toi kích thước chỉ tiết
Hirth 2.7 | Quan hệ giữn tốc độ chúy và độ nhớt của nhựa PP Dac|
Hình 28 Ảnh hưởng của thời gian giữ áp tới kích thước cũ tiết
lĩnh 29 _ | Ảnh hưởng của thời gian làm lạnh tới kích thước chỉ tiết
Hình 210 Dộ biến thiên kích thước L của chỉ tiết trong quả trình mé
phông
Hình 3.1 Sơ đỏ khối hệ trống thực nghiệm Lổng thẻ
Hình32 Xã quan hệ giữa độ nhớt va tốc độ trượt của nhựa PP_ ]2aelim-
linh33 | Thước cặp Mimtoyo Abolute
Hình 3.4 Số liệu thực nghiệm:
Hình 3.5 Ảnh hưởng của thời gian điển đây tới kích thước chỉ tiết
Tinh 3.6 | Mỗi quan hệ giữa nhiệt độ và độ nhớt của nhựa PP Daelim-333
Hình 3.7 Ảnh hưởng của thời gian giữ ap tới kích thước chỉ tiết
Hinh38 | ĐồthiPVT củanhụaPP Daohm-333
lĩnh 3.9 | Ảnh hưởng của thời gian làm lạnh tới kích thước chỉ tiết
Hinh 3.10 | Đồ biến Hiên kích thước chỉ tiết trong quá trình thực nghiệm
Hình 311 | Kết quã mỏ phông và thực nghiêm của 5 bộ thông số
` Xu hướng ảnh hưởng của thời gian điện đây trong mô phông va
Thục hiện: Nguyễn Tất Biên
Trang 10LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Cơ điện tủ
PLIAN MO DAU
Ly do chon dé tai
Nhya lả một trong những ngành chiến lược của Việt Nam với tốc độ tăng trưởng, cao trơng nhiều nắm trở lại đây Sân phẩm nhựa liện ray được sân xuất bằng nhiều phương, pháp công nghệ khác nhau, trong đó ép phun là một phương pháp gia công nhựa chủ yếu
và các sản phẩm của ép phun rat da dạng chủng loại: sản phẩm gia dụng, điện thoại, linh kiện điện tử Phương pháp ép phun hiện nay clrủ yếu thử nhiều lân với những chế độ khác nhau đề tim ra bộ chế độ tôi ưu cho chất lượng sắn phẩm đạt yêu cầu công nghệ, phương pháp nay gây tên kém thời gian, gây lăng phí nguyên vật liệu và tăng chỉ phí giá
chọn dễ tải: “Phát tiễn và ứng đụng công cụ CAD/ CAM/ CAE trong gia cing tam, gia
công phay và ép phan” do PGS.TS,Nguyễn Thị Hồng Minh hưởng dần
Tịch sử nghiên cứu
ên thể giới
Trong qua Khir, Tao C Chang and Emest Faision [4] “Optimization of weld line
quality in injeclion molding using experimental design approach” nghién citu chi ra ring;
dạng va vị trí đường hán phụ thuộc váo việc thiết kế khuôn, thiết kế chỉ tiết và các điều
kiện trong quả trình ép phúm, phương pháp Taguehi có liệu quả trong việc tôi ưu các bộ
thông số ép phun vá sản phẩm, kết quả nghiên cửu chỉ ra nhiệt dộ nóng, chảy ánh hưởng, nhiều nhất đến chiều rộng đường hàn của nhựa 1IDPE sử dụng trong nghiễn cửu nảy, tiếp
do là nhiệt độ khuôn và áp suất phưa "Du Soou Choi, Yong Tack Em |ó[ “ Predietion shrinkage and warpage in consideration of residual stress in integate simulation injection
molding” kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng co ngót giảm khi tăng áp suất giữ áp, tầng nhiệt
10
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 11LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
đệ nóng cháy, co ngót tăng khi nhiệt dộ khuôn tăng lên D Mathivanan, M Nouby, R
Vidhya [8] “ Minization of sink mark in injection molding process — approach Taguchi”
nghiên cứu chỉ ra răng khuyết tật vết lồm trên sản phẩm sau khi ép phun chịu ảnh hưởng của các thông số: Nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nóng chảy, thời gian giữ áp, tỉ lệ giữa gân và
thành chỉ tiết, khoảng cách gân, khi tăng khoảng cách giữa cáo gân thi dan đến vết lõm
giảm Nik Mivamvul Mchat, Shahrul Kamaruddin znd Abdut Rahun Othman, Member, IALNG [7] “Reducing the Shrinkage in Plastic Injection Moulded Gear via Grey-Dased-
Taguchi Optimization Method” két quả nghiên cứu chỉ ra nhiệt độ nóng chay quyết định
nhiều nhất đến việc giảm so ngót sau do là áp suất giữ áp, thời gian làm lạnh và thời gian
giữ áp Alireza Akbarzadeh and Mohammad Sadeghi [5] “Parameter Study in Plastic Injection Molding Proce using Slalislical Mothods and TWO Algorithrn” nghiên cửu chỉ ra
conh vênh lá một lỗi chính trong, quá trình ép phưa gây ra bởi sự co ngót không đều Đối với nhựa PP áp suất giữ áp ảnh hưởng nhiều nhất đến co ngớt trong khi áp suât phun thì ít ảnh hưởng nhất, đổi với nhựa PS thì nhiệt dô nóng chảy là ảnh hướng chỉnh dối với co ngót tiếp đó lả áp suất giữ áp và áp suất phụm
Trong nư:
_ Đề tài: “Ứng đụng công nghệ CAD/C/AUM/C/U trong thiết kế, chế tạo và kiểm
le:
nghiệm khuôn án nhựa cho hộp chỉ nha sỹ” của nhóm sinh viên Mai Văn Tuân, Nguyễn
Văn Trường, Hoàng Văn Quang, Nguyễn Quốc Thắng chuyên ngành chế tạo máy khóa
51 Đề tài này đã ửng dụng phần mềm AE Moldex3D dễ phân tích sơ sánh các giả pháp
bể trí kênh đẫn nhựa, xác định các tham số ép phun bao gồm: phân tích điển đây, áp suất,
dường hàn, rễ khí, nhiệt dé trong quá trình ép phưn đối với khuôn sử dụng kênh dẫn nóng
- Để tài: “Ứng dụng công nghệ CAIXCAM/CAE trong việc thiết kể, kiêm nghiệm
và chế tạo khuôn mẫu cho chỉ HẾI nhựa" của nhóm sinh viên Lương Ngọc Mạnh,
Nguyễn Định Sữ, Lẻ Văn Thiện chuyên ngành cơ diện tử khỏa 52
Từ sự tích lũy và trau rồi kiến thức trên đã đân giúp tôi nghiên cửa và phát triển đẻ tài
“Phát triển và ứng dụng công cụ CAD/ CAM/ CAE trong gia công tâm, gia công phay
và áp phun” của mình
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 12LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
Mục tiêu nghiên cứu của luận văn, dối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mục liêu chính của luận văn là đánh giá ứng dụng của phẩn mém CAE wong phan
tích khuôn nhựa thông qua so sánh kết quả mô phỏng với kết quả thực nghiệm ép phun thực tế để từ đó chọn các chế độ ép phun hợp lý dựa trên phan mém CAB
Dai Wong nghiên cứu: Nghiên cứu các thông số ép phum và ảnh hưởng của các thông số ép phưn đến chất lượng sẵn phẩm vỏ điện thoại
Phạm ví nghiên cứu Do điểu kiện thời gian nên luận văn chỉ dùng lại ở nghiên cứu
ảnh hưởng của các thông số ép phụn đến hàm mục tiêu kích thước san phẩm và thiết lập mồi quan hệ giữa các thông số và hàm mục tiêu kích thước chỉ tiết đề đảnh giá sự chính xác giữa kết quả phần mềm mô phông CAE và thực nghiệm qua hàm 1mụe tiêu kích thước của sản phẩm
Tom tắt cô đọng nội dung chính và đóng góp mới của tác giả
Nhiệm vụ của đề tải tập trưng nghiên cứu, giải quyết các bài toán sau:
- Tìm hiễu các thông số ép phưn và miêm tham số khảo sát của các thông số ép phun
ảnh hưởng đến chí tiếu kich thước cửa sẵn phả
- Chay mé phéng qua trinh ép phìm trên phan mém Moldex3D
1
~ Xuất đữ liệu và xử lý kết quả mô phông,
- _ Thực nghiệm ép phun vả kết quã thực nghiệm
- Đánh giá kết quả giữa mâ phổng và thực nghiệm, kêt luận
Phương pháp nghiên cứu
Luận văn được thực hiện đó là kết hợp lý thuyết và thực nghiệm:
-_ Phương pháp lý thuyết sử dụng phản mềm CAE để chạy mô phóng toàn bộ quả
dy đoán & kiểm soát chất hrong của sản phẩm đụa
trình ép phím giống như thực tế
trên kết quả tính toản của quả trình mô phông,
-_ Phương pháp thực nghiệm dã dược sử dụng đẻ kiểm tra các thông số ảnh hưởng trong quá trình ép phưn thực tế và so sánh với phương phap ly thuyét
` nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 13LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẤT
a nganh: Cơ điện tủ
Ý nghĩa khoa học
Tiằng cách nghiên cứu các kết quả mô phỏng dựa trên phan mém két hop voi thực nghiệm, luận văn đã đưa ra dược độ sai số giữa kết quả mô phỏng và thực nghiệm và mối quan hệ giữa kết quả mô phỏng và thực nghiệm để từ đỏ có thể dự đoán các bộ thông số
ép phím thực tê đựa trên kết quả mô nhỗng của phản mềm Moldex3D
Ý nghĩa thực tỄ
Kết quả nghiên cứu ứng dựng của phần mềm CAB trong phân tích khuôn nhựa có ý nrehữa thực tiễn như sau: Giúp các nhà sẵn xuất tiết kiệm chỉ phí ép phun thử, giảm thời gian đưa sắn phẩm ra thị trường từ đỏ giúp nàng cao năng suất sản xuất,
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 14LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Chuyên ngành: Cơ điện tử
CHƯƠNG 1 TONG QUAT CHUNG
11 Tổng quan về công nghệ ép phun
1.1.1 Giới thiệu chung về công nghệ ép phun
Là công nghệ hiện đang được sử dụng rộng rấi Các sản phẩm nhựa hiện nay chiếm đa
số được tạo ra từ công nghệ ép phun nhựa Công nghệ ép phun lả quá trình phun nhựa
nóng chảy điển đây lỏng khuôn Khi nhựa được làm nguội và đông cứng lại trong lỏng
khuôn thị khuôn được mở ra và sản phầm được day ra khỏi khuôn nhờ hệ thống đây Trong quá trình này không có bắt ky phan tmg héa hoc nao
Trang 15LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
Vật liệu nhựa nhân tạo dẫu tiên duge phat minh vao nim 1861 béi Alexander Parkes và được công bế chỉnh thức với toàn thể thể giới vào năm 1862 tại một triên lãm quốc tế ở London, gợi tên là nhựa Parkesine Một loại nhựa hữu có Lòng hop tit cellulose (phiên âm tiếng vả viết xenlulo, xenlulozd, xenluloza hoặc xenlulô) Dặc điểm loại
nhựa này là có thể gia nhiệt, tạo hình và giữ nguyên hình dạng khi nguội Tuy nhiên chỉ
phí sẵn xuất lon kẽm, khó che tao va dé chay
Năm 1868, nhà phát mình người Mỹ Tohn Wesley Hyatt phat triển một vật liệu
nhựa có tên là Celluloid được tổng hợp từ cellulosc và alcoholized camphor được cải tiến trên sự phát minh của Parkes Giải quyết vẫn đề vật liệu lâm quá billard (bida) bằng nga voi, có thể làm cho voi tuyệt chúng, nhựa Cellulơid ra đời là một sự thay thể tuyệt vời lúc
đó
Củng với người anh trai Isaiala của mình, Hyatt đã chế tạo ra máy ép phun dầu tiên
và được cấp bằng sáng chế năm 1872 Chiếc máy này tương đối đơn giản so với các máy
ép phun dang sit dung ngay nay May làm việc tựa như một ng kiêm tiêm, bằng cách sử
dụng một pislon dễ ép nhựa xuyên qua xi lanh được làm nóng và di vào lòng khuôn
Ngành công nghiệp nhựa phát triển chậm chạm trang những năm này vì sự hạn chế công
nghé
Ngành công nghiệp nhanh chóng phát triển và mở rộng trong những nàm 1940 vì chiến tranh thể giới thứ II dã tạo ra một nhu cầu rất lớn cần sản phẩm tén it chi phi, san xuất hàng loạt
cho phép trộn vật liệu trước khi phun để phá máu nhựa hoặc trộn đều nhựa tái chế với
nguyên liệu nhựa chưa đủng trước khi phun Máy ép trục vít vẫn được giữ và phát triển
cho đến ngày nay
~_ Qig trình Công Nghệ
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 16LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
Nhựa dược nung nóng va trén déu nha vit tii trong xi lanh có gia nhiệt và nó sẽ
được đẻ hóa vì nhiệt để trở thành nhựa nóng chảy Phưn nhựa nóng chảy từ xi lanh gia
nhiệt vào khuôn với áp lực cao Nhựa điền đây vào long khuôn lao hình sản phẩm Làn nguội để đóng rắn nhựa nóng cháy trong khuôn Dây sản phẩm ra khối khuôn nhờ các chốt đây
- Uudiem:
I_ Có thể đúc hầu hết các nhựa nhiệt déc và một số nhựa nhiệt rắn
+ Có thể đúc các chỉ tiết có chất lượng cao, giá thành hạ và thời gian phun ngắn
+_ Chu trình dúc có thể được tự dòng hóa
+ Câu trúc của khuôn có thể được thay đối tùy theo hình dang hoặc vật liệu của chỉ
tiết
-_ Nhược diém:
Nếu lượng vật liệu đúc không được cấp chính xác thì có thê gây ra khuyết tật đúc
1.12 Sản phẩm của công nghệ ép phun
- Céng nghé ép phun tạo ra những sân phẩm nhựa có hình dạng phức tạp như ý
- Trên cửng một sản phẩm hình đảng giửa mặt trong và mặt ngoài có thể khác nhau (thế mạnh se với các phương pháp sẵn xuât nhựa khác)
-_ Khả năng tụ động hỏa và chỉ Hết có Lính lặp cao
- Sản phẩm sau khi ép phun có màu sắc phong phú và độ nhẫn bóng Tắt cao nên không cần gia công lại
- Phủ hợp cho sản xuất hàng khối va don chiếc (trong những trường hợp đặc
- Gó thể lái chế giúp Hết kiệm vật liệu
M6t sé san phẩm sử: dụng cing nghé ép phun :
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 17LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Chuyên ngành: Cơ điệ)
Hinh 1.3: Sản phẩm nhựa kỹ thuật
11.3 Kết cấu và phân loại công nghệ ép phun
Về kết câu,có thể chia kết cầu của một hệ thông công nghệ ép phun ra làm hai thành phân chính là máy ép phun và bộ khuôn ép phun
1.1.3.1 Cấu tạo hệ thông ép phun
© Máy ÉpPhun
Máy ép phun là phần để gắn bộ khuôn Máy ép phun thực hiện nhiệm vụ cấp nhựa, cấp nhiệt cho bộ khuôn, đóng mở, tạo ra lực phun, lực ép, lực giữ đề tạo hình sản phẩm và sau đó cung cap dung môi lảm mắt bộ khuôn vả sản phẩm, đây sản phẩm ra sau khi hoàn
thành quả trình ép phun
Thực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 18LUẬN VAN THAC xÏÍ THUẬT
Chuyên ngành: Cơ điện tử
Hình 1.4: Hinh anh minh hoa may ép phun
- Két cdu May ép phun
Hinh 1.5; So dé két cau May ép phun
+ Céc Rot (Feed hopper)
La phan chia hat nhựa nguội nguyên liệu chuan bị cho quá trình ép phun Từ đây nhựa được đưa đến bộ phận gia nhiệt làm nóng chảy
+ _ Bộ phận gia nhiệt (Heaters)
Gia nhiệt làm chảy nhựa nguyên liêu và giữ nhiệt ở nhiệt đỏ nhất định phủ hợp trước khi được đưa vào lòng khuôn
+ Vit cudn (Serew)
Thực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 19LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
Đẩy nhựa lỏng vào long khuôn va thực hiện nhiệm vụ giữ dễ diễn dây long khuôn nhờ van không hdi (Nonreturn valve)
—_ Xikmh vít cuốn (Cylinder for Serew-rean)
Tạo hảnh trình tịnh tiền tiến hoặc lùi của vít cuốn
— Xilenh kep chit (Clamping cylinder)
Phan tao ra luc kep, gitt tao hinh cho sản phẩm và tháo sản nhắm khôi khuôn
-_ Bộ khuôn
Pay là phần quan trọng của mảy ép phun, là phần trực liếp tạo ra mẫu ma hinh dang của sẵn phẩm Công nghệ thảo lắp bộ khuôn cũng chính lả công nghệ chế tạo sắn phẩm:
nhựa của máy ép phun nhựa
Có thể mô tả kết cầu của một bộ khuôn như sau:
Hình 1.6: Kết cầu khuôn ép rhựa
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 20LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Cơ điện tủ
Chức năng của các bộ phận khuẩn:
1 Tâm kẹt trước kẹp phan có định của khuổn với tắm cổ định của máy án nhựa
2 Tấm khuôn âm chứa lòng khuôn hoặc phần irserL định hình sản phẩm, được lắp vào tắm kẹp trước
3 Bạc cuống phun đưa nhựa vào long khuôn, thông thường nó nằm trên tâm kẹp
trước
4 Véng dinh vi dim bao cho bac cuồng phun và đâu phun trùng tâm nhau
5 ViLlụe giác có định cáo chỉ tiết với nÏưau
6 Đường nước dẫn nước hoặc dung môi để lảm nguội khuôn trong quả trinh làm
mát
7 Tâm khuôn đương chúa lòng khuôn hoặc phân msert định hình sản phẩm, dược lắp chặt vào gối đỡ hay tắm lót
5 Tâm lỏt giữ cho tấm khuổn không bị uốn
9, Gỗi đỡ tạo khoảng không gian cho lõi sản phẩm
10 Tâm giữ giữ tâm đây vả ty lõi
11 Tâm đẩy kết hợp với tắm giữ và chối đây để đầu chỉ tiết ra khỏi khuôn
12 Tâm kẹp sau kẹp phân di dộng của khuôn với tắm di dộng của máy ép nhựa
20
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 21LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẤT
a nganh: Cơ điện tủ
13 Chét day day sản phẩm ra khỏi lòng khuôn
14 Lò xo đề đảm bảo các tâm giữ và tắm đây hỏi về vị trí cũ
15 Chết hỏi cùng với lò xo dưa các Lâm giữ và tắm dây hỏi về vị trí cũ
16 Bạc dẫn hưởng dẫn hưởng cho trụ dẫn hướng, hạn chế mòn tắm khuôn
17 Lòng khuén tạo nên hình dáng của chỉ tiết
18 Chốt dẫn hướng dẫn hướng cho lắm khuôn âm và khuôn dương,
1.1.3.2 Phân loại công nghệ ép phun
Sự khác nhau giữa các dang công nghệ ép phun là sự khác nhau vẻ cầu tạo và cách
thức hoạt động của bộ khuôn Các dạng khuôn ép phun được chia ra như sau
a) Khuân hai tam
Khuôn 2 tâm là khuôn có 1 đường phân khuôn, đường này chia khuôn thanh 2
phân: Có định và đi động Khuôn hai tâm lại chia ra làm hai loại là khuôn hai tim cô sử dụng kênh dẫn nóna( Hot ranner) và khuôn chỉ dùng kênh đẫn nguội
-_ Khuôn hai tắm kênh dẫn nguội
Đây là loại khuôn có kết câu đơn giản nhất và cò giá thành rễ so với các loại khuôn khảo Loại khuôn này cần thiết phải có công đoạn tách phân kênh đẫn nguội ra khỏi sản phẩm khi mở khuôn
Trang 22LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Chuyên ngành: Cơ điện tử
-_ Nhược điểm
+ Van dé can bằng dòng chảy và phải bố trí miệng phun trên mặt phân khuôn niên gặp nhiều hạn chế đối với một số sản phẩm nhựa nhất định
+ Không điều khiển được nhiệt độ dòng nhựa trong kênh dẫn
+ Cần có quá trình cắt đuôi keo nhựa, tăng thời gian sản xuat va cỏ thẻ tạo vết không đẹp trên sản phẩm
- Khuén hai tam có kénh dén néng( Hot runner)
Khuôn hai tắm dùng kênh dẫn nóng luôn giữ cho nhựa nóng chảy trong bạc cuồng
phun, kênh dẫn và miệng phun Nhựa chỉ đông đặc khi nảo nó chảy vào lỏng khuôn Khi
khuôn mở ra, sản phẩm được lẫy ra ngoài Khi khuôn đóng lại thì nhựa trong kênh dẫn
+ Tiết kiệm vật liệu
+ Không có vết của miệng phun trên sản phẩm
+ Giảm thời gian chu ky
v S
Thực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 23LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
+_ Điêu khiến được nhiệt độ của đông chãy nhựa
-_ Nhược điểm
| Gia thanh cao hon khuôn hai tắm có kênh dẫn nguội
+ Không thích hợp với vật liệu chủu nhuệt kém
+ Bộ phận Hot rumer đề bị hỏng,
b) Khuôn ba tam
8a với khuôn hai tam thì hệ thông kênh đẫn của khuôn ba tâm được đặt trên tâm
thứ hai sơng song với mặt phân khuôn chính Nhờ tắm thứ hai này mà kênh dẫn và cuồng
phưm có thể rời ra khỏi sẵn phẩm khi mở khuôn
Hình 1.9: Hoạt dộng của khuôn 3 tâm
Khuén bạ tắm được dùng khi toàn bộ hệ thông kênh dẫn không thể bó trí trên cùng một mặt phẳng mưu ở khuôn bai tâm, điều nảy có thể do
-_ Khuôn có nhiễu long khuôn
-_ Khuôn có một long khuôn nhưng phức tạp cản hơn một vị trị phun nhựa
- _ Khó khăn trong việc chọn ra một vị trí phun thích họp khác
- Vi phâi cân bằng đòng nhựa giữa các kênh dẫn với nhau nên buộc phải thiết kế kênh dân không nằm trên mặt phân khuôn
Trang 24
LUẬN VĂN THẠC
Chuyên ngành: Cơ điện nữ
+ It bi hang hóc hơn khuôn hai tâm có kênh dẫn nóng
¡ Có thể phù hợp với vật liệu chịu nhiệt kém
~_ Nhược điểm
+ Chuly ép phun ting
+ Lang phi vat liệu
+ Cần áp suất phun lớn để điền đây,
Ngày nay, việc phân loại máy ép phun đựa theo một số tiêu chí như
+“ Phân loại máy theo loại nhựa sử dụng
- My ép phưm nhựa nhiệt dễo
-_ Máy ép phưn nhựa nhiệt rắn
“ Phân loại máy theo hệ thông kẹp
- Máy đùng hệ thống kẹp thủy lực
- Máy dùng hệ thống kẹp đòn khuÿu
*⁄ Phân loại theo lực kẹp
Có các loại máy : 50, 80, 100, 150, £80, 250, 150, 650, 800 tan
*⁄ Phân loại theo hưởng trục vít
- Máy ép phưn đứng
- Máy ép phun nằm ngang
v⁄ Phân loại máy theo công nghệ ép phun
- Mây ép phun lệch tâm
- Máy ép phun nhiễu màu
- Máy ép phun nhiều nguyên liệu
- Máy ép phưn théi khi
- Máy ép phun nhựa nhiệt rắn
- Mây ép phun cao sư
34
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 25LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
1.1.4 Vật liệu trong công nghệ ép phun
Vật liệu thường dùng rong công nghệ ép phun là nhựa Nó Tà sân phẩm nhân tạo
nhận được trên cơ sở các polymer bữu cơ, khi nung nóng chúng sẽ chây dêo đưới tác dụng của lực chúng tạo thành hình đáng và giữ nguyên hình dáng đó
Vật liệu nhựa đừng để ép phím rat da dạng với 20.000 loại nhựa nhiệt đếo và 5.000 loại nhựa nhiệt rắn
«Thành phần của nhựa :
- Ghất liên kết loại nhựa tổng hợp;
- Chất độn ở dựng bội, hữu sơ, vô cơ
- Ngoài ra có thẻ thêm các chất phụ gia
® Một số loại nhựa thường dùng trong công nghệ ép phun -
24 PET (Polyethylen- terethalate),
35 ABS (Acrykmotrile-Bulaierice- Styzenee) ;
26.Pe (Polyethylen] ; 21.PVC (Ploviny Chloride)
1.2 Quy trình thiết kế khuôn
Trong phan này ta sẽ đi vào giới thiệu các bước thiết kẻ các thanh phản của hệ
thống khuôn ép phun bao gồm các bộ phân chế tạo và các bộ phan lua chon theo liêu
chuẩn Quy trình thiết kế như sau:
Trang 26LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Co dién ni
123
phẩm
cạnh , phun kiểu cảnh quạt tủy thuộc vào hình đáng kết cân của
Đối với hai nủa lòng khuôn trực tiếp phun nhựa ta cần chọn vật liệu dâm bảo dộ cứng đẻ chịu lực kẹp cúa khuôn, áp suất điển đây của nhựa Vi dụ như : SKD6L,
P20, PX4, PXS, SCMA déi với sản phẩm cẩn độ bóng cao thi ding 2083, NAK80 Ở Việt Nam thưởng hay dúng thép CT3, CI, C145, P20, HPM7
Miệng phưm: Tả chỗ nối giữa kênh dẫn nhựa và lòng khuôn để tạo hình sin
Miệng phm có nhiên kiếu như kiên phun trực tiếp, phưn kiến bằng, phưn kiến
Trang 27LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Chuyên ngành: Cơ điện tử
TÂN ý quỹMSipil: (20AgeuMls 3.Miệngphunkiểueanh — 4.Miệngphunkiểnquat
Điểm 2: Đặt vị trí công tại nơi chỉ tiết có chiêu
dây lớn nhất Đề tránh các vết lõm khi vật liệu
co ngót
Diem 3: Điểm đặt công nơi ít thấy vết của nó
hoặc nơi đê xử lý vết nảy khi hoàn thiện sản phẩm
Point 26 Elevation pont4
Hinh 1.11: Vi trí các công phun
27
Thực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 28LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Hệ thống cấp nhựa gồm 3 phan chinh
- Cuống phưa - Là phần đẫn nhựa từ dẫu trục vít của may ép phun vao kénh dan nhựa đề nhựa từ đây đi vào sẵn phẩm
Ta có thể chọn và tính toán cuồng phun theo công thức sau
2
Hinh 1.12; Cuéng phun
- Kênh dẫn nhụa : Là phần dẫn nhựa đi tới từng sản phẩm trong lòng khuôn Kênh dân nhựa có nhiều hình đảng khác nhau phụ thuộc vào yêu cầu của sân phẩm về khả năng, gia công, mả ta có thê chọn kênh dẫn nhựa kiểu hình trỏn, hình bản nguyệt, hình thang
hoặc hình nửa trên nữa thang như hình đưới đây
28
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 29LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
De Tyas? i000" iy 1.25 Beso?
1a Dy atopy 0060" Wee 1250, Tram = Man Gras Sectinot Pan
SMO) Ty O18"
(srry Tlinh 1.13: Cae loai kénh dẫn
Kênh dẫn nhựa dược thiết kế làm sao ngắn nhất tới sản phẩm Có thê sử dụng kénh dan nóng (hot runner) hoặc kênh dẫn nguội ( cold runne:}tùy theo yêu cầu tính chất
của sản phẩm mà người la dùng loại kênh đẫn nào cho phủ hợp
125 Hé thing HotRunner
- Câu Tạo Cita Hé Thing Hot Runner
a Cấu tạo chưng
Hệ thống Hot Rummer dược cấu tạo bởi ba bộ phân chính sau dây
lộ phận điều khién: Controller
Tắm phản phổi nhựa(Với khuôn nhiều lòng khuôn): Manifold
Vòi Phun: Nozlc
b Hoat déng:
Nhựa chay léng duoc may ép nhua phun vao khuén sé di đến tắm phân phổi
nhựa, từ đây nhựa được chia ra làm rhhiêu hướng đi đến các vỏi phụn và từ vòi phun vào trong lòng khuôn Trong quá trình xây ra, tắm phân phối và vôi phun cũng đồng vai trò
như những kênh dẫn trong khuôn 2 tâm không có kênh dẫn nóng Chỉ khác là trong suốt quá trình này, nhựa luôn được gia nhiệt nhờ bộ phan gia nhiệt có trong cả tâm phân phối
và cả cáo vòi phun Sự điều khiển nhiệt dộ nhựa trong các bộ phân nảy dược diều khiến
29
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 30LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
€ luyện ngành: Cơ điện
và giám sát bằng bộ phận điều khiển Nhờ vậy mà luôn đảm bảo nhiệt độ nhựa đủ nhiệt
khi vào khuôn và hạn chế tôn hao nhựa vả giảm thời gian đúc
Người ta có thể phân loại các hệ thông Hot runner dựa vào sự khác nhau chỉnh
trong cách thức hoạt động của vỏi phun Trên cơ sở đó có thẻ chia ra các hệ thống theo
hai loại vỏi phun như sau: Vòi phun dùng công phun kiểu valve(Valve Gate) vả vỏi phun
dùng cổng phun kiểu open ( Open Gate)
=
Hinh 1.14; Kiéu valve gate — open gate
- Voi phun kiéu valve
Là loại vỏi phun trong đó việc đóng mở miệng phun được thực hiện bằng một chót dong mở được điều khiển đóng mở Khi bắt đầu quá trình phun chốt được đây lên, miệng,
phun mở ra cho nhựa chiu ap suất điền đầy lòng khuôn Cuối giai đoạn này, chốt được
day xuống bịt kín miệng phun không cho nhựa tràn ra Sự đi lên đi xuống de dong hay mo
miệng phun được tạo ra nhờ lực đây của hệ thông pitton-xilanh thủy khi lắp riêng cho mỗi
Trang 31LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
a nganh: Cơ điện tủ
Miệng phun mở cho nhựa áp suất cao diễn dây lòng khuôn Ở cuối quá trình phun,
nhựa không được gia nhiệt nửa, cùng với đó là quá trình làm nguội lỏng khuôn Diễu đó
làm cho một phần nhựa ở dầu miệng phun đông dặc và bịt ki miệng phun không cho nhựa nóng thoát ra ngoài Diễm yếu của vời phưn kiểu này là nhựa đông đặc ð đầu miệng phim nên sau khi tháo sản phẩm sẽ đề lại vết trên sản phẩm lớn va x4u hơn so với miệng, phạm kiểu gate Vél migng phun to hay nhỏ sẽ phụ thuộc vào hinh dang cita cng phun Tiến quá trình đúc loạt sản phẩm tiếp theo, nhựa nóng được gia nhiệt làm mở miệng phun
và quá trình điển đầy nhựa vào lòng khuôn lại diễn ra
Với sân phẩm như hộp dung chỉ nha khoa.Nhận thấy dây là sản phẩm ding trong y +khoa nên hình thức bao bì sạch sẽ là cân thiết Bởi vậy ta chọn kiểu Nozzle để đúc ra sản phẩm cửa mình là kiểu Nozzle ding Valve Gate
Để tiện cho trình bảy vả theo dõi, Trước khi xây dựng kết câu của hệ théng Hot runner được đùng, nhém xin trình bảy sơ qua về hệ thẳng hat rưnmer với kiểu Nozzle là
valye gatc như sau dây, Ở dây việc xây dựng sẽ dựa trên cơ sở dữ liệu của Công ty Yudo-
Công ty chuyên sản xuất các bộ phận trong hệ thống [lot runner đang có mặt tại Việt
Nam
¢ Líụ điễm và nhược diém cita hé thing Hot runner
Sử dụng một hệ thông Hot rưaœ luôn dời hỏi phải tính toán tỉ mi va xem xét dếu chỉ
phí Tuy nhiên bắt đâu phải tìm hiển về những thông tin l‹ỹ thuật chung theo nguyên lý cầu Irúc của khuôn kênh dẫn nóng những ưu điểm và giới hạn của chúng Củng với những ưu điểm chắc chăn thi hé théng HR cũng tồn tại những giới hạn của nỏ khi sử
dụng
-_ Những lợi Ích kỹ thuật từ việc sử dụng hệ thông Hot runner
— _ Làm cho đơn giãn hóa thiết kế những loại khuôn Việc sử dụng khuôn với hệ théng cold rưnner với mặt phân khuôn phụ (với khuôn ba tắm) có những hạn chế chính
Những khuôn loại đó thì rất khó khăn cho việc tự động hỏa bôi vì chúng có cuống phun
Một tâm dị động lớn cúa khuôn có thể làm mỏn nhanh chóng hệ thống dẫn hướng, Bên
cạnh đó thời gian mở và đóng khuôn loại này thí luôn lâu hơn so với những khuôn có một
31
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 32LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
nhựa chây đài hơn trong lòng khuôn
— Déng chay nhựa vào lẻng khuôn được điều khiển nhiệt độ chính xác trong hệ
thống kênh dẫn nóng
— Áp suất rơi trong hệ thống kênh dẫn nóng nhỏ hơn có nghĩa 14 ap sual dién day
trong lòng khuôn sẽ cao hơn
— _ Trong những khuôn cho sân phẩm lót thì với hệ thông kênh đẫn nồng ta có nhiều khả năng lựa chợn vị trí phun tôi wu, dam bao điện đây cùng lúc và mất mát nhiệt
độ, áp suất trong lòng khuôn nhõ hơn Trong kỹ thuật khuôn thì cho thây sự co rứt khác
nhau Ít hơn và ứng suất trong cũng thấp hơn
— Việc giâm áp suất phun trong quá trình diễn dẫy sẽ cho phép lực kẹp của máy ép
Với khả năng phát triển hơn nữa của stack mold vả của thiết kế khuôn với miệng,
phun qua mét lõi dai
- Giéi hạn của hệ thông HH
— _ Một hệ thống HR phải được lựa chọn cho những ứng dựng và loại nhựa riêng,
ủa nhựa tất khó khăn Một sự thay đối vật liệu cũng khó khăn:
tiệt Sự thay đổi màu sắc
tương tự hoặc không thể thực hiện, vi dụ như sử dụng loại vời phun khác cho một loại xhhựa mới
— Làm tăng rủi ro phá hủy đối với các vật liệu nhạy nhiệt, những loại chit déo
trong xylanh ép phải chống lại sự quá nhiệt rong hệ thông HR Những khu vực chết
32
'hực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 33
LUẬN VĂN THẠC
Chuyên ngành: Cơ điện nữ
(dead space) co thé gay ra su ử động hoặc lá phá hủy nhựa Nhiệt truyền cho nhựa phải đáng kẻ, đặc biệt là trong suốt giai đoạn dừng hoạt động
— _ TIệ thẻng có nhược điểm là phần nhiễm của vật liệu thô có thể gây căn trở tại miệng phun Điều nảy có thé khác phục bằng cách thêm bộ lọc tai vời pum hoặc tại bạc cuống plmm
— Cần phải có kinh nghiệm dễ tránh cho miệng phun không bị xướt hoặc nhỏ giợt
tại với phun,
Kênh phân phối và số lượng nhỏ của các lỏng khuôn bị giới hạn bởi dường kính
của vòi phưn
— Sự dụng hệ thống ITR có một vòng lớn làm gia tăng chiều cao của khuôn, nó
phải không được vượt quá giới hạn cho phép về chiêu cao khuôn của máy ép
Hồ thống HR phải dược hoạt động cho dến khi không thể Việc khởi động hệ thông,
HR, thay đổi loại nhựa, đừng lại hoặc nếu cân thiết lam sạch hệ thẳng HR thì không thể
thực hiện được nếu không đủ thức và phải tuân theo những nguyên lý tất yêu nảo đó
‘Thiéu những kinh nghiệm và kỹ năng thao tác sẽ sây ra phá hủy khuôn dẫn đến tốn thất
+ Nouste Tip (Pinh vai phan)
Tỉnh vòi phìm chủa miệng phưn Cùng với chốt đóng mở miệng phun trong qua
Trang 34
LUẬN VAN THAC xÏÍ THUẬT
Chuyên ngành: Cơ điện tử
Liên kết Nozzle Tip vào thân Nozzle
+ Heater (b6 phận gia nhiệt)
Nhận sự điều khiển từ Controller, chịu trách nhiệm duy trì nhiệt độ nhựa theo yêu
cầu trước khi nhựa được đưa vào lòng khuôn
+ Thermocouple (céip nhiét điện)
Đặt bên trong Nozzle để đo nhiệt độ của dòng nhựa, được kết nỗi hiền thị trên man
hinh Controller nhằm mục đích điều chỉnh nhiệt hợp lý cho dòng nhựa
Hình 1.15: Hệ thống HotRunner
1.26 Hệ thống dẫn hướng
Gểm bạc dẫn hướng vả chốt dẫn hưởng cỏ tác dụng dẫn hưởng cho nữa khuôn trên
và nữa khuôn đưới ăn khip vào nhau trong quá trinh ép phun
Bac dan hưởng: Co thé làm bằng đỏng hoặc đồng thau trong sản xuất hàng loạt có thể dùng thép
Chót dẫn hướng: Phải dài hơn miếng ghép cao nhất đẻ tránh hỏng hỏc khi đỏng
khuôn đặc biết là khi lắp rap, phan dau chốt dân hướng có thể nhỏ hơn 0,1 mm, chốt dân hướng thường là 4 chốt Với khuôn có 3 chết thì một chốt có đường kính khác hoặc chốt dẫn hướng đỏ phải xế dịch đi một chút
34
Thực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 35LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT tr: Cơ đi
1.Bạc đẫn hưởng 3 Chất đẫn hướng
Hình 1.16: Hệ thống dẫn hướng 1.2.7 Thiết kế hệ thẳng kênh làm nguội
Kích thước của kênh làm nguội: Thông thường kích thước kênh làm nguội sé phụ
thuộc vào chiều dày của sản phâm Vậy khi chọn kich thước kênh làm nguội ta có thể
chọn theo bảng đưới đây:
Hình 1.17: Kích thước làm nguội cho thiết kế
Khi làm lạnh khuôn bằng các kênh dần ta cân thiết kế sao cho dòng chảy trong kênh dân là đòng chảy rồi vì động chảy rồi sẽ trao đổi nhiệt tốt hơn dòng chảy không rồi từ 3- 5
lân
35
'Thực hiện: Nguyễn Tắt Biên.
Trang 36LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Chuyên ngành: Cơ điện tử
Dong chiy tầng Doug chây rối
a-Coalat b+ Water/metalinterface c-Cavitywall đ- Phasrie part
Hình 1.18: Dòng chảy của chất làm lạnh Dòng chảy rồi được đặc trưng bởi số Reynol, khi số Reynol > 10000 ta có déng
chảy rồi Ta có thê tham khảo bảng sau để xác định trạng thái của dòng chảy
Số reynold được tỉnh theo công thức sau:
ud Re= #““
1
Trong đó:
p: Tỷ trọng riêng của chất làm nguội ( kg/m);
U: Vận tốc trung bình của dòng chất làm ngudi ( m/s);
D: Đường kinh kênh làm nguội (m);
Trang 37LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
ân ngành: Cơ điện tử
Lâm nguôi đều » Lâm nguội không đều
a-Đường đắng nhiệt b-Kẽnhđẩnuguôi — c-Đốmnông
Hình 1.19: Bồ trí kênh dân nguội làm nguội đều sản phẩm
Kênh làm nguội nên được đặt gân mặt lòng khuôn khi có thể đề làm nguôi tốt hơn, đường kinh kênh lam nguội (thường lớn hơn 8 mm) nên không đôi trên toàn bộ chiều dài
kênh đề tránh cản dong vì sự ngắt nghẽn sẽ làm trao đổi nhiệt không tót Nhiệt chênh lệch giữa đầu vào và đầu ra (At) nên nằm trong khoảng 2-3 °C Thông thường, nhiệt độ dau
vào nên thấp hơn nhiệt độ khuôn mả ta mong muốn lả 10- 20 °C Nhiệt chênh lệch giữa
chất làm nguội và thành kênh làm nguội nên nằm trong khoảng 2- 5° C là tốt nhất, khi thiết kế nên chia kênh làm nguôi thành nhiều vòng lắm nguội, không nên thiết kế chiêu dai kénh lam nguội quá đài vi để dẫn đến mất áp và tăng nhiệt trên nó khiên At vượt quá
Trang 38LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Chuyên ngành: Cơ điện tử
Một số các bề trí hiện thông kênh dân trong khuôn ép phun là:
© Bé tri theo từng kênh riêng biệt
Hình 1.22: Kiểu bề trí kênh nguội dạng vòng 1 cấp
© Bé tri kiéu vong nhiều cắp
Ww/Outlet_tnlet Outlet Pig Cavity Sweet
‘inlet (Oulet Hình 1.23: Kiểu bổ trí kênh nguội dang vòng nhiều cập,
38
Thực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 39LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Chuyên ngảnh: Cơ điện tử
Các chỉ tiết dùng trong hệ thông làm nguội:
- Cac mut chinh dong (pressure plugs) ding dé khoa hoặc điều khiên dòng chảy của chat lam nguội trong kênh dẫn theo ý muốn
Pressue Phi
Hình 1.24: Các mút điều chỉnh dòng được lắp trên khuôn
Hình 1.25: Các nút chỉnh đỏng được lắp trên khuôn
- Nut va que lim chéch huéng déng (Diverting plug and rod)
Thực hiện: Nguyễn Tất Biên.
Trang 40LUẬN VĂN THẠC SỸ KĨ THUẬT
Chuyên ngảnh: Cơ điện tử
Hình 1.26: Một số loại mút và que làm chệch hướng trên khuôn
Thời gian lảm nguội chiếm khoảng 70-80% chủ kỳ
ép phun đề giảm phân lớn thời gian chu kỷ ta cân giảm thời gian làm nguội
Tính toán thời gian làm nguộ
and Ejection
Mold Cooling
Hình 1.27: Chu kỳ ép phụn
Thời gian làm nguội có thể được tính theo công thức sau:
Dựa vào sự tỏa nhiệt từ nhựa nóng vào khuôn và sự lây nhiệt từ nước làm mát dé
giảm nhiệt độ trong khuôn
Nhiệt lượng cân trao đổi trong khuôn là: