THIẾT TRÌNH THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN MẪU ĐỦ 25 BÀI_8_VN

Số lòng khuôn tính theo năng xuất phun của máy• Số lòng khuônlớn nhất mà máy có thể ép phun được < n • Trong đó: • n: số lòng khuôn tối đa trên khuôn • S: năng xuất phun của máy g/lần ph

Quy trình thiết kế - chế tạo khuôn ép phun

THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN PHUN ÉP NHỰA

BÁO CÁO

GVHD: Trần Minh Thế Uyên SVTT: Võ Ngọc Hắt 12144031

Sơ đồ tổng quát quy trình ThiếT kế khuôn HIỆN ĐẠI

Sơ đồ tổng quát quy trình ThiếT kế khuôn truyền thống

• Giống với quy trình hiện đại chỉ khác là không có bước mô phỏng phân tích CAE

1/ Nhu cầu thiết kế

Thiết kế khuôn phụ thuộc vào nhu cầu của thị trường:

Số lượng đơn đặt hàng

Độ phứ tạp của sản phẩm

Nhu cầu ứng dụng cao hay không

Có yêu cầu kĩ thuật gì

Vật liệu chế tạo

TÍNH SỐ LÒNG KHUÔN

K= 1/(1-k)

1 Số lòng khuôn tính theo số lượng lô sản phẩm

2 Số lòng khuôn tính theo năng xuất phun của máy

• Số lòng khuônlớn nhất mà máy có thể ép phun được < n

• Trong đó:

• n: số lòng khuôn tối đa trên khuôn

• S: năng xuất phun của máy (g/lần phun)

• W: trọng lượng của sản phẩm (g)

3 Số lòng khuôn tính theo năng xuất làm dẻo của máy.

4 Số lòng khuôn tính theo lực kẹp khuôn của máy

5 Số lòng khuôn theo kích thước tấm gá đặt trên máy ép.

• Sau khi tính được số lòng khuôn thỏa các điều kiện trên, tiến hành thiết kế sơ bộ (ước lượng) kích trước bao của tấm khuôn,kiểm tra xem có gá được bộ khuôn lên máy ép không trước khi thiết kế bộ khuôn.

Chọn loại khuôn

• 1 Khuôn hai tấm: l à loại khuôn đơn giản nhất, rẻ hơn

và chu kỳ ép phun ngắn hơn khuôn ba tấm.

• :

a Khuôn hai tấm có kênh dẫn nguội

• - Đối với khuôn có một lòng khuôn thì không cần đến kênh dẫn nhựa

• Đối với khuôn có nhiều lòng khuôn thì nên thiết kế thêm kênh dẫn và đường dẫn.

Khuôn hai tấm

Khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng:

- Loại khuôn này phù hợp với khuôn có nhiều lòng khuôn có kích thước nhỏ hay khuôn có hệ thống kênh dẫn phức tạp và phí nhiều vật liệu.

• - Khuôn ép phun ba tấm được sử dụng khi mà toàn bộ hệ thống kênh dẫn không thể đặt trên cùng mặt phẳng như khuôn hai tấm Vì ?????

• Khuôn hai tấm là loại khuôn đơn giản nhất So với khuôn ba tấm thì giá khuôn hai tấm rẻ hơn và chu kì ép phun ngắn hơn.

• Khi xét thấy vị trí các miệng phun có thể đặt thẳng hàng với các lòng khuôn thì việc dùng khuôn hai tấm là thích hợp

• Vì vấn đề cân bằng dòng và đòi hỏi các miệng phun phải được bố trí thẳng hàng với các lòng khuôn mà việc thiết kế khuôn hai tấm

có nhiều lòng khuôn gặp nhiều hạn chế đối với một số loại nhựa nhất định Do đó để khắc phục nhược điểm này người ta dùng đến khuôn ba tấm hoặc khuôn hai tấm có kênh dẫn nóng

chọn số lòng khuôn

Ta có thể cân nhắc để phù hợp với các thông tin sau:

Kích thước máy ép phun(Năng suất phun lớn nhất và lực kẹp lớn nhất)

• Thời gian giao hàng

• Yêu cầu về chất lượng sản phẩm

• Kết cấu và kích thước khuôn

• Giá thành khuôn

Cách bố trí lòng khuôn:

• Khi bố trí lòng khuôn ta nên bố trí lòng khuôn theo các cách sau

Cách bố trí lòng khuôn

Hệ thống kênh dẫn

I DÒNG CHẢY TRONG KÊNH DẪn

Độ dày của lớp nhựa đông đặc bị ảnh hưởng:

•Tốc độ phun

•Độ nóng chảy

•Nhiệt độ của khuôn

II.KÊNH DẪN NGUỘI

• 2 Kênhnhựa: là đoạn nối giữa cuốn phun và miệng phun

Yêu cầu của kênh dẫn

Có thểtính đường kính thủy lực dựa vào công thức:

Thông số kĩ thuật kênh dẫn

•Diện tích bề mặt cắt nhỏ nhất.

•Tốc độ nguội chậm.

•Ít ma sát.

•Có lõi nguội chậm giúp duy trì nhiệt và áp suất.

•Khó cho việc gia công đồng tâm giữa hai nữa khuôn

2.2 Các loại tiết diện kênh dẫn.

•Diện tích về mặt lớn hơn kênh hình thang hiệuchỉnh nên mất nhiệt nhanh hơn.

•Dễ gia công

•Do tiết diện nguội không đều nên làm tang ma sát, áp suất không đều.

•Dễ gia công

Kích thước của kênh dẫn (có 2 phương pháp

• -Tính theo kích thước tiết diện hình cắt ngang

D: đường kính kênh dẫn (mm)W: khối lượng sản phẩm (g)

L: chiều dài kênh dẫn (mm)

Hoặc:

D’: đường kính kênh dẫn tham khảofL: hệ số chiều dài

• Mối quan hệ giữa đường kính kênh dẫn chính và kênh dẫn nhánh :

• Dc: đường kính kênh dẫn chính (mm).

• Dn: đường kính kênh dẫn nhánh (mm).

• N: số nhánh rẽ

1 Các thành phần của hệ thống làm nguội trong khuôn ép nhựa

Bố trí ống làm nguội

Lưu ý

• Kênh dẫn nguội nên để gần mặt lòng khuôn để có thể giải nhiệt tốt hơn Thiết kế đường nước sao cho có 1 đầu vào và 1 đầu ra

• -Nên chia kênh làm nguội thành nhiều vòng làm nguội

Kênh làm nguội

• -Kênh làm nguội phải được khoan có độ nhám để tạo dòng chảy rối sẽ giúp trao đội nhiệt tốt hơn dòng chảy tầng

3-5 lần

a –Chất làm nguội b –Bề mặt nước/kim loại c –Thành khuôn

d –Chi tiết nhựa

3 Thiết kế kênh làm nguội

4 Làm nguội lõi khuôn

Làm lạnh có vách ngăn

Làm lạnh Kiểu vòi phun

Với hệ thống này, nước làm nguội sẽ đi vào ở giữa và rẽ sang 2 bên nên khả năng giải nhiệt rất đều.

c) Thiết kế hệthống dạng lỗ góc

d) Hệ thống làm lạnh dạng lỗ từng bước

e) Hệ thống làm nguội dạng xoắn ốc

Hệ thống đẩy sản phẩm

• Các cách lấy sản phẩm: tay robot, thủ công, hệ thống đẩy

• Sau khi sản phẩm trong khuôn được làm nguội, khuôn được mở ra, lúc này sản phẩm còn dính trên lòng khuôn do sự hút của chân không và sản phẩm có xu hướng co lại sau khi được làm nguội nên cần hệ thống đẩy để đẩy sản phẩm ra ngoài

Một số điểm cần lưu ý khi thiết kế hệ thống đẩy

• Luôn được lắp ở nửa khuôn di động

•Hành trình đẩy bằng chiều sâu lớn nhất của sản phẩm theo hướng mở khuôn cộng thêm 5 ÷10mm

•Đặt chốt đẩy tại những vị trí không yêu cầu về tính thẩm mỹ

3 Các hệ thống đẩy thường dùng

Hệ thống đẩy dùng chốt đẩy: Đây là hệ thống đẩy được dùng phổ biến nhất

1 Tấm di động, 2 Tấm đẩy, 3 Chốt đẩy, 4 Chốt hồi, 5 Tấm khuôn di động, 6 Tấm giữ

b) Hệ thống đẩy dùng lưỡi đẩy:

những chi tiết có thành mỏng và hình dáng phức tạp

Sử dụng lưỡi đẩy

Hệ thống đẩy dùng ống đẩy: dùng để đẩy các chi tiết dạng tròn xoay.

Hệ thống đẩy dùng ống đẩy

d) Hệ thống đẩy sử dụng tấm tháo: Dùng để đẩy những chi tiết có dạng trụ tròn hay hình hộp chữnhật có bề dày thành mỏng.

• Dùng để đẩy những chi tiết dạng tròn hay hình hộp chữ nhật có bề dày thành mỏng.

• Ưu điểm: sản phẩm luôn đạt được tính thẩm mỹ do không có vết chốt đẩy

• Nhược điểm: sử dụng lực đẩy lớn hơn so với các phương pháp khác

Hệ thống đẩy dùng khí nén: Dùng cho các sản phẩm có lòng khuôn sâu như: xô, chậu,…

Bố trí hai dòng khí qua hai van khí trên cả hai tấm khuôn để lấy sản phẩm.

4 Điều khiển hệ thống đẩya) Gia tốc thêm cho một chốt đẩy: Dùng cơ cấu thanh rang bánh rang để gia tốc thêm cho chốt đẩy

• -Δ�: nhiệt độ hóa mềm của sp( oC)

• -t : độ dày trung bình của thành sp(cm)

Công thức khác

Feject=cos(Ø).μs.Fnomal=cos(Ø).μs.E.CTE.(Tsolidification-Tejection).Aeff(N)

2 CÁC KIỂU THOÁT KHÍ

• + Thoát khí qua rãnh thoát khí trên mặt phân khuôn+ Thoát khí qua hệ thống đẩy trên khuôn

• + Thoát khí bằng hệ thống kênh dẫn

• + Thoát khí qua hệ thống hút chân không

• + Thoát khí qua hệ thốnglàm mát, insert, slide,

Rãnh thoát khí trên mặt phân khuôn

Rãnh dẫn(vent land)

Đầu của rãnh thoát khí thường nhỏ để tránh cho vật liệu chảy ra ngoài.Và tùy thuộc vào độ nhớt của từng loại nhựa thì có độ sâu khác nhau.C

Rãnh thoát(relief slot)

• Bố trí rãnh thoát khí ở những nơi dễ tạo ra phế phẩm do không khí không thoát ra được, như: lỗ khí, vết cháy,

• Ngoài ra, một giải pháp khác đó là gia công kênh dẫn hình vành khuyên, không khí sẽ theo các lỗ khí chung quanh thoát ra

Số lượng rãnh thoát khí cần thiết

• Tổng chu vi rãnh thoát khí phải gần bằng 30% chu vi của chi tiết để đảm bảo khả năng thoát khí

b Hệ thống thoát khí trên kênh dẫn

• -Để tang thêm khả năng thoát khí ra khỏi lòng khuôn nên bố trí thêm hệ thống thoát khí trên kênh dẫn

Thoát khí qua hệ thống đẩy trong khuôn

Cách bố trí

Thoát khí qua hệ thống hút chân không

d.Thoát khí qua hệ thống làm mát, slide, insert…

-Đối với những chi tiết có gân, việc dùng rãnh ở mặt phân khuôn hay

ty đẩy đều không khả thi

I.HỆ THỐNG DẪN HƯỚNG

1 Chốtdẫnhướngvàbạcdẫnhướng

Chốt dẫn hướng nằm ở khuôn trước

Bạc dẫn hướng thẳng không có vai và có vai

Cách lắp bạc dẫn hướng và chốt dẫn hướng

Bảng tra các kích thước trục dẫn hướng

Cơ cấu định vị

• KHUÔNa) Cơ cấu định vị mặt côn:

Cơ cấu định vị chính xác bằng mặt vát:

Mặt vátđơn định vị chính xác

Mặt vát đôi định vị chính xác

5 Vị trí của chốt và bạc dẫn hướng

• Việc đặt các chốt dẫn hướng trong khuôn cũng rất quan trọng Mộtkhuôn bình thường có 4 chốt dẫn hướng, tuy nhiên với loại khuôn đơn giản 2 hoặc 3 chốt dẫn là đủ

VẬT LIỆU LÀM KHUÔN

NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI VẬT LIỆU LÀM KHUÔN

• + Loại nhựa sẽ phun khuôn

• + Độ bóng của bề mặt, độ phức tạp, chức năng của sản phẩm ép ra

Bảng giá

IV Vật liệu cho các miếng ghép và tấm khuôn cho khuôn âm vàkhuôn dương

Một số loại thép làm khuôn.

Thép1055

• Thép2083(thép không gỉ chế tạo khuôn)

• Thép SKD11 (thép gia công dập nguội)

• ThépSKD61 (Thép chế tạo khuôn dập nóng)

• Nhôm

• Nhôm6061

• Nhôm7005

MÔ PHỎNG PHÂN TÍCH (CAE) DÒNG CHẢY CỦA NHỰA

• CAE kết hợp đồ họa, thiết kế có trợ giúp máy vi tính (Computer-Aided Design/Draft, CAD) và chế tạo có sự trợ giúp của máy vi tính (Computer-Aided Manufacture, CAM)

• giúp người sử dụng thu được kết quả phân tích nhanh chóng, và sử dụng kết quả để sửa đổi tối ưu hóa tham số thiết kế và ép phun

• CAE có thể chỉ ra các nhân tố chủ yếu ảnh hưởng chất lượng ép phun, từ đó cung cấp tham số sửa đổi thiết kế, tham số ép phun và chỉ tiêu định lượng.

Quy trình chế tạo truyền thống

Chế tạo khuônThiết kế khuôn

Thiết kế sản phẩm

Thử khuôn

Khuôn đạt yêu cầuChưa đạt

Mô hình thiết kế khuôn hiện đại

Mô phỏng trên máy tính

Chế tạo khuôn

Thiết kế khuônThiết kế sản phẩm

Thử khuôn

Khuôn đạt yêu cầuChưa đạt