Chọn đơn vị cho chi tiết + Bước 4: Chọn Extrude => chọn bề mặt Top là bề mặt cần vẽ biên dạng của sản phẩm => sau khi xong tiến hành Extrude tạo khối cho sản phẩm Hình 1.. Chọn mặt đáy
Thiết kế sản phẩm
- Tên sản phẩm thiết kế: Cover_electronic
Hình 1 1 Sản Phẩm Cover Electronic
- Chức năng của chi tiết:
+ Bảo vệ linh kiện điện tử bên trong khỏi va đập và các tác động bên ngoài
+ Cách ly điện hạn chế con người tiếp xúc trực tiếp vào nguồn điện và bo mạch + Định vị và giữ vị trí ổn định cho các bao mạch
- Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm:
+ Vật liệu: Nhựa ABS Asahi Stylis 182, có độ bền cơ học và cách điện tốt
+ Bề mặt: Nhẵn không nứt rỗ, không ba via, bề mặt phải được vát mép an toàn
+ Kết cấu: Đảm bảo dủ cứng vững, đúng vị trí các gân tăng cứng và các lỗ lắp ráp
+ Kích thước và dung sai: Sản phẩm sau khi ép phun phải đúng với bản vẽ và có sai lệch cho phép ±0,1 mm
- Thiết kế sản phẩm Cover electronic bằng phần mềm Creo 11.0:
+ Bước 1 : Khởi động phần mềm Creo 11.0.1 và tiến hành tạo file mới
+ Bước 2: Sau khi chọn New, hộp thoại xuất hiện tiến hành đặt tên cho file, ấn bỏ dấu tích ở mục Use default template để sau đó lựa chọn đơn vị cho sản phẩm
Hình 1 3 Đặt tên cho sản phẩm
+ Bước 3: Chọn đơn vị cho chi tiết và chọn đơn vị mmns_part_solid_abs
Hình 1 4 Chọn đơn vị cho chi tiết
+ Bước 4: Chọn Extrude => chọn bề mặt Top là bề mặt cần vẽ biên dạng của sản phẩm
=> sau khi xong tiến hành Extrude tạo khối cho sản phẩm
Hình 1 6 Chọn bề mặt Top
Hình 1 7 Vẽ biên dạng sản phẩm
Hình 1 8 Extrude với kích thước 122.5 mm
+ Bước 5: Draft các mặt bên là 1
Chọn các bề thành bên Draft
Chọn mặt đáy làm tham chiếu góc
+ Bước 6: Chọn lệnh Shell tiến hành tạo bề dày cho sản phẩm là 2 mm
Nhập giá trị cho bề dày là 2mn
Hình 1 12 Chọn mặt đáy và nhập giá trị bề dày sản phẩm
+ Bước 7: Dùng Extrude => chọn Remove Material để tiến hành cắt bỏ các thành phần của chi tiết
Hình 1 13 Chọn bề mặt trên cùng của chi tiết để vẽ các biên dạng
Hình 1 14 Tiến hành Extrude với giá trị 47 mm
+ Bước 8: Tạo chân đế bằng cách chọn bề mặt đế của chi tiết làm mặt tham chiếu => Vẽ biên dạng chân đế => Extrude lên với giá trị 2 mm
Hình 1 15 Vẽ biên dạng chân đế
Hình 1 16 Extrude chân đế bằng 2 mm
+ Bước 9: Cắt các lỗ cho mặt bên của sản phẩm, chọn plan là mặt Top => tiến hành vẽ biên dạng => Sử dụng lệnh Extrude và chọn Remove Material sau đó nhập kích thước sao cho cắt hết thành của chi tiết
Hình 1 17 Vẽ biên dạng cần cắt
Hình 1 18 Extrude và nhập kích thước
+ Bước 10: Dùng lệnh Pattern để tiến hành khoét các lỗ còn lại
Chọn khối Extrude đã cắt ở bước 9
Nhập số lỗ cần cắt
Hình 1 20 Pattern và cắt các lỗ mặt bên
Hình 1 21 Sau khi đã cắt
+ Bước 11: Tạo khối trên bề mặt trên của sản phẩm
Hình 1 22 Vẽ biên dạng khối
Hình 1 23 Extrude khối với độ dày là 2 mm
+ Bước 12: Tiến hành bo các góc
Chọn các cạnh cần bo
Nhập giá trị góc cần bo
Hình 1 25 Round các cạnh 2mm
Hình 1 26 Round với giá trị là 0.5 mm
Hình 1 27 Round với giá trị là 3 mm
Hình 1 28 Round với giá trị là 5 mm
Hình 1 29 Round với giá trị là 1 mm
Hình 1 30 Round với giá trị là 1 mm
Hình 1 31 Round với giá trị là 6 mm
Hình 1 32 Round với giá trị là 0.5 mm
Hình 1 33 Round với gá trị là 3 mm
Hình 1 34 Round với giá trị là 1 mm
+ Bước 12: Tạo gân cho sản phẩm, chọn lệnh Rib => chọn bề mặt vẽ biên dạng gân là đường line khép kín => tiến hành nhập bề dày gân
Hình 1 36 Chọn mặt Front là mặt tham chiếu và vẽ đường line cho gân
Nhập độ dày cho gân là 1 mm
Hình 1 37 Nhập độ dày cho gần là 1 mm
+ Bước 13: Làm tương tự với các đường gân còn lại, khoảng cách giữa các gân là 23.1 mm
Hình 1 38 Sau khi tạo gân tăng cứng cho 2 mặt trong chi tiết
+ Bước 14: Khoét lỗ cho mặt trên của chi tiết
Hình 1 39 Vẽ các lỗ cần khoét
Hình 1 40 Sau khi khoét lỗ
+ Bước 15: Dùng lệnh Extrude để khoét mặt dưới của chi tiết và tiến hành tạo các ô ở mặt dưới chi tiết
Hình 1 41 Chọn mặt dưới và vẽ biên dạng cần khoét
Hình 1 43 Tạo các gân đứng với bề dày là 1 mm
Hình 1 44 Tạo gân ngang với bề dày là 1 mm
Hình 1 45 Sản phẩm sau khi thiết kế
Vật liệu, khối lượng và thể tích vật liệu của sản phẩm
+ Nhựa ABS có tên đầy đủ là Acrylonitrin Butadien Styren, nhựa ABS có đặc tính cứng, rắn nhưng không giòn, cách điện, không thấm nước, bền với nhiệt độ và hóa chất vì vậy không làm biến dạng sản phẩm
+ Chọn ABS STYLAC_182 CỦA NHÀ ASAHI KAISE
Hình 2 1 Tỷ trọng được kiểm tra bằng Phền mềm Creo
- Tỷ trọng (Density): 1.04e -6 kg/mm 3 = 1.04 mg/m 3
- Cách kiểm tra khối lượng của sản phẩm
+ Bước 1: Trong hộp thoại File => chọn Prepare => chọn Model Properties
Hình 2 2 Mở hộp thoại để chọn vật liệu cho sản phẩm
+ Bước 2: Ấn vào change tiến hành chọn vật liệu ABS cho sản phẩm
Hình 2 3 Chọn change và chọn vật liệu cho sản phẩm
+ Bước 3: Sau khi chọn vật liệu xong mở hộp thoại Analysis => chọn Mass Properties
=> chọn Preview để xem vật liệu cũng như các thông số liên quan của sản phẩm
Hình 2 4 Ấn vào Preview trong hộp thoại Mass Preperties
Bề dày sản phẩm
- Kiểm tra bề dày sản phểm trên phần mềm Creo 11.0
Trong hộp thoại Analysis, chọn Section Thickness, tiến hành chọn mặt phải làm mặt cắt tham chiếu Nhập lần lượt các giá trị cho tới khi trên mặt cắt không còn đường sáng nào nữa; giá trị tại thời điểm đó là bề dày lớn nhất hoặc nhỏ nhất của vật thể.
Hình 3 2 Bề dày nhỏ nhất của sản phẩm là 1 mm
Hình 3 3., Bề dày lớn nhất cảu sản phẩm là 4 mm
- Ý nghĩa của việc kiểm tra bề dày sản phẩm
+ Bề dày chi tiết nhựa ảnh hưởng trực tiếp đến: Độ cứng vững , tính cách điện , tính chịu nhiệt, đến thẩm mỹ, và giá thành sản phẩm
Kiểm tra độ dày của chi tiết là yếu tố then chốt để tránh tình trạng chi tiết quá dày hoặc quá mỏng và tối ưu hóa quá trình làm nguội Việc này giúp giảm thiểu các khuyết tật trên sản phẩm, như đường hàn không chuẩn và rỗ khí, từ đó cải thiện chất lượng và độ bền của sản phẩm.
- Sản phẩm có độ dày từ 1 mm đến 4 mm và mỏng nhất nằm ở các gân mặt dưới, cần kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và áp suất phun để tránh khuyết tật như thiếu nhựa, cong vênh hoặc rỗ khí, đồng thời đảm bảo nhựa chảy điền đầy khuôn đồng đều.
Góc thoát khuôn
Sau khi sản phẩm được phun ép xong, cần thiết kế và bố trí các góc thoát trên khuôn để dễ dàng tháo sản phẩm ra và giảm ma sát giữa sản phẩm và lòng khuôn Việc tối ưu hóa góc thoát giúp chu trình ép phun diễn ra trơn tru, hạn chế hiện tượng kẹt khuôn và nâng cao hiệu quả sản xuất nhựa.
Xác định góc thoát theo chiều cao sản phẩm cho khuôn: với chiều cao sản phẩm 50 mm, góc thoát đề xuất là 3 độ; tuy nhiên yêu cầu của chi tiết lại là góc thoát 1 độ, nên cần tiến hành kiểm tra xem sản phẩm có thể thoát được bằng góc 1 độ hay không Các bước kiểm tra có thể gồm thử nghiệm thực tế trên khuôn với góc 1 độ, đánh giá khả năng thoát và hiện tượng kẹt hoặc biến dạng, đồng thời xem xét điều chỉnh thiết kế hoặc biện pháp gia công để đảm bảo tính khả thi và chất lượng sản phẩm.
Hình 4 1 Tính góc thoát theo góc vát và chiều cao sản phẩm
Bước 1 trong quá trình thiết kế là mở hộp thoại Analysis và chọn Draft; khi hộp thoại hiện ra, chọn Details và xác định bề mặt làm tham chiếu cho hướng thoát khuôn của sản phẩm, sau đó nhập giá trị góc thoát tương ứng.
Chọn mặt đáy làm tham chiếu góc
Hình 4 3 Kiểm tra góc thoát khuôn
Kết luận: Góc thoát khuôn được thiết lập ở mức 1°, các vùng màu xanh đại diện cho cùng một chiều thoát khuôn nên cho phép sản phẩm thoát ra dễ dàng và giảm thiểu tình trạng bị kẹt Các vùng còn lại cần được rà soát và tối ưu để đảm bảo sự nhất quán trong hướng thoát và nâng cao hiệu suất sản xuất, tránh các điểm thoát khuôn yếu gây gián đoạn chu kỳ gia công.
27 màu đỏ là các vùng ngược chiều thoát khuôn, các vùng trắng là các vùng không thoát được nên cần chú ý trong quá trình thiết kế khuôn
Góc thoát khuôn 1 là hợp lý cho quá trình thoát khuôn của sản phẩm
+ Góc thoát 1° giúp giảm ma sát giữa sản phẩm và lòng khuôn khi tháo, hạn chế hiện tượng kẹt khuôn hoặc xước bề mặt sản phẩm
Với nhựa ABS có độ co ngót trung bình từ 0,4% đến 0,7%, góc thoát khuôn 1° vẫn đảm bảo khả năng thoát khuôn và duy trì độ chính xác kích thước của chi tiết.
+ Giảm mài mòn trên bề mặt khuôn, giúp kéo dài tuổi thọ khuôn trong quá trình sản xuất hàng loạt
+ Giúp sản phẩm có bề mặt nhẵn đẹp, ít biến dạng và đạt tính thẩm mỹ cao sau khi đẩy ra khỏi khuôn.
Hệ số co rút của sản phẩm
Trong quá trình ép phun, nhựa chuyển từ trạng thái lỏng sang rắn dẫn tới hiện tượng co rút và làm thay đổi kích thước sản phẩm sau khi làm nguội Do đó, cần xác định và nhập hệ số co rút phù hợp ngay từ bước thiết kế để hạn chế sai lệch kích thước và nâng cao độ chính xác của sản phẩm.
Mỗi loại vật liệu có hệ số co rút khác nhau Nhóm sử dụng nhựa ABS, với hệ số co rút dao động từ 0.4% đến 0.7% Vì vậy, nhóm chọn hệ số co rút là 0.006 (tương đương 0.6%) để đảm bảo tính nhất quán và độ chính xác trong thiết kế.
Hình 5 1 Bảng hệ số co rút của nhựa
- Áp dụng hệ số co rút vào sản phẩm
+ Trong môi trường Mold Cavity => sau khi add sản phẩm vào => chọn Shrinkage => tiến hành nhập hệ số co rút cho sản phẩm
Nhập hệ số co rút
Chọn góc tọa độ của sản phẩm
Hình 5 3 Nhập hệ số co rút cho sản phẩm
CAE tìm vị trí cổng vào nhựa tốt nhất
- Sử dụng phần mềm Creo Parametric 11.0 để tìm cổng vào nhựa cho sản phẩm
HÌnh 6 1 Vị trí cổng vào nhựa
Với khuôn nhựa 3 tấm cổng được dùng cho quá trình phun ép từ trên xuống, hai cổng vào nhựa được bố trí để đảm bảo sản phẩm được điền đầy, tránh hiện tượng thiếu nhựa sau khi phun Tuy nhiên, quá trình điền đầy nhựa có thể để lại đường hàn và bọt khí, vì vậy cần kiểm tra kỹ lưỡng và thiết kế khuôn cẩn thận để tối ưu chất lượng và độ đồng đều của sản phẩm.
Mô phỏng bằng phần mềm Moldex 3D Studio 2025
7.1 Giới thiệu phần mô phỏng
- Quá trình mô phỏng ép phun bao gổm 4 phần lần lược là: Filling => Packing => Cooling => Warpage
Hình 7 1 Các quá trình mô phỏng
- Đây là quá trình điền đầy sản phẩm
Hình 7.2 cho thấy thời gian điền đầy sản phẩm là 4,2 giây và sản phẩm được điền đầy tốt Lưới được chia khá mịn, cổng phum nằm ở hai bên có khả năng xuất hiện đường hàn và bọt khí tại các điểm giao nhau của dòng nhựa.
Có thể tăng số lượng cổng phun và có thể tăng nhiệt độ cũng như thời gian phun để có thể tăng khả năng điền đày tốt hơn
Hình 7 2 Thời gian điền đầy sản phẩm (Melt Front Time)
Trong quá trình ép phun nhựa, bọt khí hình thành khi khí không kịp thoát ra ngoài, gây rỗ khí trên sản phẩm Để hạn chế hiện tượng rỗ khí và đảm bảo chất lượng chi tiết, cần bố trí các rãnh thoát khí ở các vị trí có bọt khí, giúp khí thoát nhanh hơn và ngăn ngừa khiếm khuyết trên bề mặt sản phẩm Thiết kế rãnh thoát khí tối ưu là yếu tố quyết định cho quá trình ép phun diễn ra suôn sẻ và đồng nhất vật liệu.
Hình 7 3 Bọt khí trên sản phẩm (Air Trap)
- Đường hàn là nơi các dùng nhựa giao nhau và cũng là nguyên nhân có thể gây yếu kết cấu của sản phẩm sau khi phun ép
Hình 7 4 Các đường hàn (Weld_line)
Hình 7 5 Nhiệt độ điền đầy (Filling temparature)
+ Nhiệt độ của sản phẩm trong quá trình điền đầy là cao nhất đến gần 250 C và thấp nhất là 64.5 C
Hình 7 6 Áp suất phun của quá trình Filling
+ Áp suất phun cao nhất là 134 MPa phù hợp với áp suất phun của máy Haitian MA1200III
- Hình thể hiện packing (EOP ≈ 9.337 s) — thang màu cho biết thời điểm hoàn tất packing ở các vùng
Phân bố màu sắc không đồng đều cho thấy khu vực trung tâm và các vùng dày dễ xuất hiện màu ấm hơn, đồng nghĩa với việc quá trình đóng rắn và giảm áp suất ở những vùng này diễn ra chậm hơn Kết quả là tăng nguy cơ sink mark và co rút không đều trên sản phẩm.
- Lưới mô phỏng mịn, kết quả đáng tin cậy để đánh giá phân bố áp lực/ vật liệu sau giữ
Kết luận ngắn cho quá trình ép nhựa là cần tối ưu hồ sơ packing bằng cách tăng/giữ áp lực và kéo dài thời gian giữ để kiểm soát chu trình và chất lượng sản phẩm Đồng thời nên cân nhắc điều chỉnh gate và hệ thống điều hòa nhiệt khuôn nhằm giảm hiện tượng sink và phân bố co rút một cách đồng đều trên chi tiết, từ đó nâng cao độ chính xác kích thước và độ bền của sản phẩm.
Hình 7 7 Quá trình Packing_Melt Front Time
- Đây là quá tình chiến tới 60% chu kỳ phun ép
Hình 7 8 Nhiệt độ làm mát
Nhiệt độ cao nhất là 133.98C nhiệt độ phù hợp không làm cho sản phẩm bị cong vênh hay khuyết tật lỗi
- Hiệu suất làm mát (Cooling Efficiency)
Hình 7 9 Hiệu suất làm mát (Cooling Efficiency)
- Quá trình cho biết mật độ nhựa sau khi đông đặc
Hình 7 10 Mật độ sản phẩm khi ép phun
Kết quả mô phỏng cho thấy mật độ sản phẩm dao động từ 1.012–1.041 g/cc và phân bố không đồng đều Vùng gần cổng phun có mật độ cao do chịu áp lực giữ lớn, giúp đảm bảo độ đặc chắc, trong khi vùng xa cổng phun có mật độ thấp dễ co ngót và biến dạng Sự chênh lệch này có thể gây cong vênh và làm giảm cơ tính của sản phẩm Vì vậy cần tối ưu áp lực giữ, thời gian giữ, nhiệt độ khuôn và vị trí cổng phun để cải thiện độ đồng nhất mật độ và chất lượng sản phẩm.
Tách khuôn trên Creo Parametric 11.0.1.0
- Tính toán số lòng khuôn:
Hình 8 1 Thông số máy ép Haitian MA1200III 410 B a) Tính theo số lượng lô sản phẩm n =Lx K x t c t m K=1/(1-k) Trong đó: n: Số lòng khuôn tối thiểu trên khuôn
LP00: Số sản phẩm trong một lô sản phẩm
K=1.01: Hệ số do phế phẩm (%) k=1: Tỷ lệ phế phẩm (%) tc0s: Thời gian chu kì ép phun của một sản phẩm (s) tm=6 ngày= 172800 (giây)
172800 = 0.877 (1) b) Tính theo năng suất phun của máy n = 0,8 x S
Trong đó: n: Số lòng khuôn tối đa trên khuôn
S: Năng suất phun của máy (g/1 lần phun)
W: Trọng lượng của sản phẩm (g)
Với máy ép MA 1200III version B: S4 (g/lần phun); WT.95 (g)
2,785 = 2.8 (2) c) Tính theo năng suất làm dẻo của máy n = P XxW Trong đó :
P: Năng suất làm dẻo của máy (g/phút)
X: Tần số phun trong mỗi phút (lần/phút)
W: Trọng lượng của sản phẩm (g)
Với máy ép MA 1200III version B: P".6 (g/s)= 1356 (g/phút)
2x54.95 = 12.338 (3) d) Tính theo lực kẹp khuôn của máy n = F p
Fp: Lực kẹp khuôn tối đa của máy (N)
S: Diện tích bề mặt trung bình của sản phẩm theo hướng đóng khuôn (mm 2 )
P: Áp suất trong khuôn (MPa)
Với máy ép MA 1200III version B: Fp00 (kN) 00000 (N)
Từ (1), (2), (3) và (4) chọn số lòng khuôn là 1 vì có 2 Slider và phù hợp kích thước khuôn với máy
- Bước 1: Chọn Select Working Directory để chọn thư mục làm việc
Hình 8 2 Chọn thư mục làm việc
- Bước 2: Chọn New => chọn Manufacturing => chọn Mold Cavity => bỏ tích => OK
=> chọn đơn vị => nhấn OK
Hình 8 4 Chọn môi trường Mold Cavity và tiến hành đặt tên
Hình 8 5 Chọn đơn vị là mmns_mfg_mold_abs
Bước 3: Thêm sản phẩm và nhập hệ số co rút cho sản phẩm (hệ số co rút đã được hướng dẫn ở phần trên) Tại mục Reference Model, chọn Assemble Reference Model và chọn mô hình sản phẩm đã tạo trong Creo để liên kết với mô hình tham chiếu.
Hình 8 6 Tiến hành Add sản phẩm
Nếu có nhiều lòng khuôn chọn Lyout
- Bước 4: Tạo phôi cho chi tiết => tiến hành chọn góc của chi tiết => nhập hệ số X, Y,
Z để có thể hình thành phôi tách cho khuôn
Hình 8 8 Chọn Workpiece để tạo phôi
Hình 8 9 Nhập các giá trị phôi
- Bước 5: Tiến hành tạo các mặt phân khuôn
Đầu tiên mở hộp thoại Parting Surface, sau đó chọn các công cụ phù hợp để làm kín các bề mặt trên sản phẩm Quá trình này giúp xác định đường tách khuôn, hỗ trợ việc tách khuôn dễ dàng và tạo ra bề mặt phân khuôn có độ chính xác cao.
Hình 8 10 Mở hộp thoại Parting Surface để tạo mặt phân khuôn cho chi tiết
+ Trong Parting Surface chọn Extend để đóng kín các bề mặt bên của chi tiết
Hình 8 11 Mở hộp thoại Extend
Chọn mặt phẳng là đích đến của Extend để đóng kín mặt bên
Hình 8 12 Extend để làm kín mặt bên chi tiết
Tiếp tục thao tác với các đường còn lại để đóng kín chi tiết một cách hoàn chỉnh Chọn lệnh Fill và công cụ Loops để đóng kín các bề mặt có rãnh và có lỗ, nhằm đảm bảo chi tiết được hoàn thiện, kín khít và phù hợp với chuẩn CAD/CAM cho quy trình gia công.
Hình 8 13 Chọn lệnh Fill Loops
Chọn bề mặt cần đóng kín rãnh
Hình 8 14 Đóng kính các rãnh bên của chi tiết
Hình 8 15 Đóng kín các lỗ trên của chi tiết
+ Dùng lệnh Merge để ghép các bè mặt vừa tạo lại với nhau
Hình 8 17 Merge các mặt vừa tạo lại với nhau
+ Sử dụng lệnh Extend lần lượt các cạnh bên để tạo mặt tách khuôn bên ngoài chi tiết và và trong phôi
Trong Bước 6, bạn sẽ tạo các khối Slider cho các mặt bên của chi tiết bằng cách chọn Mold_Volume, sau đó dùng lệnh Extrude và tiến hành vẽ các biên dạng cho Slider; tiếp tục chọn Reference Part Cutout để cắt các biên dạng sao cho phù hợp với Slider và đảm bảo khớp với chi tiết.
Hình 8 22 Chọn đẻ mở hộp thoại Mold_Volume
Hình 8 24 Vẽ các biên dạng khối Slider
Hình 8 25 Extrude tạo các bề mặt khép kín
Hình 8 26 Ấn chọn Reference Part Cutout
Tiếp tục thực hiện tương tự với mặt bên còn lại của chi tiết để hoàn thiện chi tiết với mặt phân khuôn và các mặt khép kín, nhằm tạo hệ thống Slider cho sản phẩm một cách chính xác và hiệu quả.
Hình 8 27 Hoàn thiện tạo mặt phân khuôn và các Slider
+ Bước 7: Sử dụng Repart Cutout để cắt sản phẩm và phôi tạo ban đầu
Chọn chi tiết cân cắt
Hình 8 29 Cắt chi tiết và phôi
+ Bước 8: Tiến hành tách Core, Cavity và các Slider của sản phẩm Chọn
Volume_Split => chọn mặt phân khuôn và các mặt slider đã tạo ở bước 6=> đặt tên và nhấn OK
Hình 8 31 Tách Slider mặt bên
Hình 8 32 Tách Core và Cavity
Hình 8 33 Tách khuôn hoàn chỉnh
Kênh dẫn nhựa
Kích thước của cuống phun:
Với Smax = 3.5 mm, dN = 3 mm (tra catalog của máy)
Chọn dF = 5mm dS = 4 mm α = 2°, r = 1 mm, L = 80mm
Hình 9 1 Kích thước cuống phun cho thiết kế
- Tiết diện runner thang hiệu chỉnh
9.3 Thiết kế cổng vào nhựa là miệng phun kiểu chốt
- Do khuôn 3 tấm nên sử dụng miệng phun điểm chốt (cổng rót điểm)
Thiết kế hệ thống làm nguội (Cooling)
- Hệ thống làm mát với đường kính là 8 mm
Hình 10 1 Hệ thống làm nguội cho Cavity
- Hệ thống làm nguội bằng vách ngăn
+ Đường kính chứa vách ngăn là D = 8 mm
+ Đường kính đường dẫn nước vào và nước ra là D1 = 6 mm
+ Áp dụng cho tấm Core vì chi tiết có bề mặt trong lõm vào cần thiết kế để làm nguội đồng đều hơn
Hình 10 2 Hệ thống làm nguội cho Core
Hệ thống thoát khí
Hình 11.1 Bảng so sánh các phương pháp thoát khí
Chọn phương pháp thoát khí qua mặt phân khuôn và bố trí ở những nơi tập trung bọt khí
- Thoát khí qua bề mặt phân khuôn
Hình 11 2 Thoát khí qua mặt phân khuôn
Chiều sâu thoát là 20xd = 0.6 mm
Hình 11 3 Rảnh thoát khí qua mặt phân khuôn
Hệ thống đẩy
- Khoảng đẩy phải lớn hơn 5÷10 mm so với chiều cao của sản phẩm được lấy từ khuôn theo hướng tách khuôn
- Chốt hồi và chốt đẩy cùng nằm trên tấm đẩy, tấm đẩy phải chịu áp lực lớn nên tấm đẩy cũng phải có bề dày phù hợp
- Chiều cao sản phẩm theo hướng mở khuôn là 55 mm
Nên hành trình đẩy chọn 60 mm
- Chọn lò xo hồi hệ thống đẩy là 90 mm
-Công thức tính lực đẩy:
F eject = cos(θ) F friction = cos(θ) 𝐸 𝐶𝑇𝐸 (Tsolidìication− T ejection ) (N)
+F normal : Là phản lực pháp tuyến (N)
+ A eff = 18987 ∶ Là diện tích bề mặt cắt ngang của chi tiết (mm 2 )
-Công thức tính độ biến dạng dẻo của chi tiết: Μ s = CTE (Tsolidìication− T ejection )
Tsolidìication = 80: Nhiệt độ hóa rắn của vật liệu (độ C)
T ejection = 60: Nhiệt độ khi lấy sản phẩm ra khỏi khuôn (độ C)
CTE=9.10 -5 : hệ số giãn nở của vật liệu nhựa (cm/ o C)
E=2.1 kN/mm 2 là mô đun đàn hồi
Hình 12 1 Hệ thống đẩy sản phẩm
Thiết kế cơ cấu mở các phân khuôn mặt bên
- Thiết kế theo cơ cấu Cam chân chó:
Thiết kế các chi tiết tiêu chuẩn
- Các chi tiết tiêu chuẩn được lấy theo tiêu chuẩn khuôn của Futaba và tiêu chuẩn linh kiện của Misumi
14.1 Vòng định vị và bu lông dẫn:
Vòng định vị là chi tiết quan trọng trong bộ khuôn ép phun, có chức năng định vị chính xác vị trí của khuôn so với vòi phun của máy ép Nhờ vòng định vị, khuôn được căn chỉnh đúng cách khi đóng mở, bảo đảm khe hở và đường line giữa khuôn và vòi phun ổn định, từ đó tăng chất lượng sản phẩm và giảm thiểu sai lệch kích thước Việc định vị chính xác còn giúp giảm mài mốc, hạn chế rò rỉ chất liệu và tối ưu chu trình gia công Trong quy trình sản xuất nhựa, vòng định vị khuôn ép phun đóng vai trò then chốt cho tính lặp lại, ổn định vận hành và kéo dài tuổi thọ khuôn.
Hình 14 2 Kích thước vòng định vị
14.2 Chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng
Chốt dẫn hướng là một chi tiết cơ bản nhưng có vai trò đặc biệt quan trọng trong kết cấu khuôn ép phun Nó được bố trí giữa khuôn âm và khuôn dương nhằm định vị và dẫn đường cho hai nửa khuôn đóng mở chính xác Nhờ sự ăn khớp chính xác do chốt dẫn hướng đảm bảo, sản phẩm làm ra có kích thước và chi tiết đúng yêu cầu, đồng thời giảm sai lệch và lệch hướng trong quá trình ép phun Do đó, vị trí và chất lượng của chốt dẫn hướng ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ khuôn và hiệu suất sản xuất.
Hình 14 4 Kích thước chốt dẫn
Hình 14 6 Kích thước bạc dẫn
14.3 Tấm kẹp trên, tấm kẹp dưới , tấm đỡ và bu long giữ
Hình 14 8 Kích thước tấm kẹp trên
Hình 14 10 Kích thước tấm kẹp dưới
Hình 14 12 Kích thước tấm đỡ
Hình 14 14 Kích thước Bu long giữ
- Khuôn được thiết kế theo tiêu chuẩn Futaba_DE loại DC
Hình 14 15 Bộ khuôn FUTABA_DE loại DC hoàn chỉnh
Gia công lòng khuôn
Hình 15 1: Gia công tấm Cavity
Vật liệu Thép C45 Đồ gá Ê tô
Bước Trình tự gia công Loại dao
F (mm/ph) n (vg/ph) t (mm) Nguyên công 1
1 Phay mặt đầu End mill
3 Phay thô biên dạng trong
4 Phay bán tinh biên dạng trong
5 Phay tinh biên dạng trong
6 Phay tinh các đường cong
1 Phay thô mặt dưới End mill
6 Khoan sâu các lỗ D8 còn lại
1 Phay thô hóc bên End mill
2 Phay bán tinh hóc bên
3 Phay tinh hóc bên Ball mill D2 1000 2500 0.01
5 Phay 4 hóc nhỏ End mill D4 500 2000 1
1 Phay thô hóc bên còn lại
2 Phay bán tinh hóc bên còn lại
3 Phay tinh hóc bên còn lại
4 Phay 4 hóc nhỏ còn lại
Hình 15 2: Gia công tấm core
Vật liệu Thép C45 Đồ gá Ê tô
Bước Trình tự gia công Loại dao
F (mm/ph) n (vg/ph) t (mm) Nguyên công 1
