Ứng dụng phần mềm công nghiệp CATIA trong thiết kế, kiểm nghiệm và gia công khuôn mẫ

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ CHẤT DẺO POLYMER: 1. Định Nghĩa: Nhựa chất dẻo (Plastics) là loại vật liệu được tạo thành bởi nhiều phân tử (các polyme). Nó có thể được tổng hợp hoặc thay đổi từ từ nhiều thành phần nhỏ (Gọi là các Monome). Chất dẻo là vật rắn (trong trường hợp nào đó nó có thể ở trạng thái chảy lỏng trong quá trình gia công). Chữ Plastics bắt nguồn từ chữ Hy Lạp Plastikoss có thể tạo hình dạng bằng phương pháp đúc. Chất dẻo có thể được minh hoạ bằng sự phân loại theo biểu đồ phân loại về vật liệu hữu cơ như sau: Các vật liệu cao phân tử (Polyme) được cấu tạo từ những thành phần cấu trúc giống nhau gọi là đoạn mạch thành phần (Monome). Các Monome được liên kết lặp đi lặp lại nhiều lần tạo thành một phân tử rất lớn gọi là Cao phân tử (Polyme). Ví dụ Polyetylen(Nhiều Etylen) được tạo thành qua phản ứng trùng hợp các Monome Etylen như sau: nCH2=CH2 CH2 CH2n lần Các mắt xích CH2 CH2 gọi là mạch thành phần (hay Monome). Hiện nay trên thế giới Cao phân tử có nguồn gốc từ thiên nhiên và từ nhân tạo. Cao phân tử Polyme từ thiên nhiên gồm có: Cellulo; Len; Cao su thiên nhiên… Cao phân tử Polyme nhân tạo được tổng hợp từ các Monome. Và nguyên liệu nhựa là một loại cao phân tử được tổng hợp từ các hoá chất cơ bản của công nghiệp dầu khí và được tạo thành nhờ các quá trình phản ứng như: Trùng hợp; Trùng phối; Trùng ngưng; Đồng trùng hợp và các Polyme hỗn hợp. Cấu tạo, cấu trúc phân tử, thành phần hoá học, các phản ứng hoá học của Polyme là các yếu tố quyết định các tính chất cơ lý hoá của từng loại vật liệu chất dẻo. a.Sự trùng hợp: Trong phản ứng trùng hợp các cao phân tử được tạo thành từ các đơn phân tử trong phản ứng mạch không có sự tạo thành các sản phẩm phụ. Điều kiện của phản ứng trùng hợp là các đơn phân tử phải có liên kết không bão hoà.

Lời nói đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nớc, các ngànhcông nghiệp kỹ thuật đóng vai trò hết sức quan trọng, trong đó ngành côngnghiệp vật liệu chất dẻo là một trong những ngành giữ vai trò quan trọng trongnền kinh tế quốc dân Ngày nay, trên thế giới cũng nh ở Việt Nam, nhu cầucác sản phẩm chất dẻo trong kỹ thuật cũng nh trong dân dụng ngày càng tăng.Dựa trên cơ sở khoa học kỹ thuật công nghệ, thành tựu và sự phát triển mạnh

mẽ của ngành vật liệu Polymer, các nhà sản xuất chất dẻo đã đa ra thị trờngmột số lợng lớn chất dẻo phong phú về chủng loại, có nhiều tính chất và ứngdụng khác nhau và có những u nhợc điểm nhất định Tính chất chung của chấtdẻo là nhẹ, bền, đẹp, dễ gia công, tạo đợc nhiều mẫu mã đa dạng hơn, giáthành rẻ hơn các vật khác có cùng công dụng cho nên nó có tính chất thay thếmột số vật liệu truyền thống nh gỗ, thép… Do sự xuất hiện một số l Do sự xuất hiện một số lợng lớnchất dẻo nên hàng loạt sản phẩm có nguồn gốc chất dẻo đợc sản xuất và vậtliệu chất dẻo rất đa dạng và phong phú Giá trị sử dụng của loại sản phẩm này

đã xâm nhập vào mọi lĩnh vực của nền kinh tế và trong dân dụng Nhu cầu vàchất lợng của sản phẩm cũng nh ứng dụng của nó ngày càng tăng Hiện nay,vấn đề chất lợng và đa ra ứng dụng của loại vật liệu này một cách rộng rãitrong toàn nền công nghiệp và dân dụng là vấn đề quan trọng và cần thiết.Chất lợng và giá thành chính là yếu tố quyết định đến khả năng cạnh tranh củacác doanh nghiệp sản xuất và gia công Việc xác định nhu cầu thị trờng cầnphải tìm hiểu trớc Để có sự phong phú và đa dạng, chất lợng cao của sảnphẩm trên thị trờng cần phải có hàng loạt các phơng pháp công nghệ, máymóc, thiết bị, dây truyền, gia công chất dẻo ngày càng hoàn thiện và cải tiếnvới sự ứng dụng của khoa học hiện đại nh điện tử, tin học Để nâng cao sảnxuất, chất lợng và giảm giá thành sản phẩm là những yếu tố kỹ thuật phải gắnliền với yếu tố kinh tế.ở nớc ta, ngành công nghiệp sản xuất và gia công vậtliệu chất dẻo bắt đầu phát triển Dần đa ra thị trờng nhiều sản phẩm phong phú

và đa dạng, chất lợng và độ phức tạp của sản phẩm ngày càng hoàn thiện hơn.máy móc và thiết bị hiện nay ngày càng đợc cải tiến Trong tơng lai ngànhcông nghiệp chất dẻo có xu hớng ngày càng phát triển Nếu có chiến lợc pháttriển lâu dài thì ngành công nghiệp chất dẻo của nớc ta sẽ có rất nhiều triểnvọng

Để thực hiện đợc những yêu cầu phát triển đó thì công nghệ thiết kế vàchế tạo ra các loại khuôn mẫu đang là một nhu cầu cấp thiết cần phải đợc giảiquyết, đào tạo và chuyển giao mà không ai khác đó chính là những nhiệm vụcủa các kỹ s Công Nghệ Chế Tạo Máy, các lập trình viên nói chung và sinhviên cơ khí chế tạo máy của trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội nói riêng phải

đảm nhiệm

Để góp phần nhỏ bé của mình vào công cuộc phát triển của ngành côngnghiệp chất dẻo của Việt Nam Sau một thời gian tìm hiểu và dới sự hớng dẫntận tình của thầy giáo Hoàng Tiến Dũng Em đã chọn đề tài "ứng dụng phầnmềm công nghiệp CATIA trong thiết kế, kiểm nghiệm và gia công khuônmẫu" mà sản phẩm làm ra là vỏ tay cầm điện thoại cố định làm đề tài báo cáocho môn học công nghệ cad/cam của mình

Do kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thiết kế và tính toán emkhông tránh khỏi những sai sót do thiếu thực tế và kinh nghiệm thiết kế nên

em rất mong có sự hớng dẫn chỉ bảo của các thầy để em có thể củng cố vàhoàn thiện kiến thức của mình khi bớc vào thực tế sản xuất trong tơng lai

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Hoàng Tiến Dũng đãtận tình hớng dẫn, dìu dắt em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này Nhân

đây, em cũng xin chân thành cám ơn các thầy, các cô trong khoa Cơ Khí cùngtoàn thể các thầy các cô trong Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội trong suốt thời

gian qua đã dạy dỗ em thành ngời có tri thức để có thể cống hiến và phục vụxã hội trong tơng lai.

Hà Nội, Ngày20 Tháng10 Năm2007

Sinh Viên Thực Hiện

Tống ThànhQuang

Phần A:

Tổng Quan Về Công Nghệ Chế Tạo Sản Phẩm Nhựa

Plastic

Chơng I: Giới Thiệu về chất dẻo polymer:

1 Định Nghĩa:

Nhựa - chất dẻo (Plastics) là loại vật liệu đợc tạo thành bởi nhiều phân

tử (các polyme) Nó có thể đợc tổng hợp hoặc thay đổi từ từ nhiều thànhphần nhỏ (Gọi là các Monome) Chất dẻo là vật rắn (trong trờng hợp nào

đó nó có thể ở trạng thái chảy lỏng trong quá trình gia công) Chữ Plasticsbắt nguồn từ chữ Hy Lạp Plastikoss có thể tạo hình dạng bằng phơng pháp

đúc Chất dẻo có thể đợc minh hoạ bằng sự phân loại theo biểu đồ phânloại về vật liệu hữu cơ nh sau:

Các vật liệu cao phân tử (Polyme) đợc cấu tạo từ những thành phần cấutrúc giống nhau gọi là đoạn mạch thành phần (Monome) Các Monome đợcliên kết lặp đi lặp lại nhiều lần tạo thành một phân tử rất lớn gọi là Cao phân

tử (Polyme) Ví dụ Polyetylen(Nhiều Etylen) đợc tạo thành qua phản ứngtrùng hợp các Monome Etylen nh sau:

n[CH2=CH2] [-CH2 - CH2-]n lần

Vật liệu hữu cơ

Vật liệu cao phân tử Vật liệu thấp phân tử

Nhựa nhiệt dẻo (Tái sinh đ ợc) (Không tái sinh đ ợc)Nhựa nhiệt rắn

Trùng hợp

Các mắt xích [- CH2 - CH2 -] gọi là mạch thành phần (hayMonome) Hiện nay trên thế giới Cao phân tử có nguồn gốc từ thiênnhiên và từ nhân tạo Cao phân tử Polyme từ thiên nhiên gồm có:Cellulo; Len; Cao su thiên nhiên… Do sự xuất hiện một số l Cao phân tử Polyme nhân tạo đợctổng hợp từ các Monome Và nguyên liệu nhựa là một loại cao phân tử đ-

ợc tổng hợp từ các hoá chất cơ bản của công nghiệp dầu khí và đợc tạothành nhờ các quá trình phản ứng nh: Trùng hợp; Trùng phối; Trùng ng-ng; Đồng trùng hợp và các Polyme hỗn hợp Cấu tạo, cấu trúc phân tử,thành phần hoá học, các phản ứng hoá học của Polyme là các yếu tốquyết định các tính chất cơ - lý - hoá của từng loại vật liệu chất dẻo

a.Sự trùng hợp: Trong phản ứng trùng hợp các cao phân tử đợc tạo

thành từ các đơn phân tử trong phản ứng mạch không có sự tạo thành các sảnphẩm phụ Điều kiện của phản ứng trùng hợp là các đơn phân tử phải có liênkết không bão hoà

b Sự trùng phối: Trùng phối cũng xảy ra giống trùng hợp vì trong quá

trình xảy ra phản ứng hoá học không xuất hiện các sản phẩm phụ có phân tửnhỏ Trong quá trình trùng phối ngời ta có thể sử dụng hai đơn phân tử khácnhau Quá trình trùng phối hợp các chất đơn phân tử có sự đổi chỗ các nguyêntử

c.Sự trùng ngng: Phản ứng trùng ngng đợc hình thành từ các chất đơn

phân tử mà phản ứng hoá học của nó sảy ra sẽ tạo thành các phân tử nhỏ khác(nh nớc) Khi trùng ngng sẽ xuất hiện các Polyme có cấu trúc lới Trùng ngng

có thể thực theo từng giai đoạn

d Đồng trùng hợp: Các chất dẻo khác nhau có thể liên kết với nhau

tạo ra chất dẻo mới copolyme (Polyme đồng trùng hợp)

Trong quá trình đồng trùng hợp các chất đơn phân tử phần lớn liên kếtcác mạch với nhau tạo mạch mảng Cũng có trờng hợp các Polyme này liênkết vào mạch sẵn của Polyme khác Quá trình đó gọi là đồng trùng hợp ghépcấy

2 Phân Loại Chất Dẻo: Dựa trên cơ sở các tính chất cơ lý đặc biệt của

chất dẻo, ngời ta phân các chất dẻo đợc sản xuất theo các phơng pháptrên ra: Nhựa nhân tạo, Cao su, Vật liệu tạo sợi, Vật liệu tạo màng,… Do sự xuất hiện một số l

Phân loại các chất cao phân tử căn cứ vào trọng lợng của các phân tử

nh bảng sau:

Thấp phân tử Trọng lợng phân tử < 1000

Cao phân tử thờng Trọng lợng phân tử từ 1.000 - 100.000Cao phân tử có trọng lợng phân

Siêu cao phân tử Trọng lợng phân tử trên 1.000.000

Các tính chất của chất dẻo đợc điều chế từ một nhóm đơn phân tử nhnhau chủ yếu do độ dài của mạch phân tử quyết định Nếu cùng một loại vậtliệu cao phân tử nh nhau, khi phân tử lợng của chúng khác nhau thì tính chấtcủa chúng sẽ khác nhau

Phân loại dựa trên cấu trúc hoá học của mạch các phân tử chát dẻo có: + Các Polime mạch cacbon (trong mạch chỉ có các phân tử cacbon) vớicác nhóm chính là các Polime dạng Polivinol, Poliviniliden, Polidien… Do sự xuất hiện một số l.

+ Các Polime dạng không đồng nhất (dị tính) trong mạch chính của nóngoài các mạch Cacbon còn có các nguyên tử khác nh Oxi; Nitơ; Sunfua; Clo; đó là các Poliete; Polieste; Poliamid; Poliurethan; Polisunfit

… Do sự xuất hiện một số l … Do sự xuất hiện một số l

+ Các Polime có mạch vô cơ trong mạch chính đợc cấu tạo bởi cácnguyên tử Silic và Ôxi và các nhóm phụ là các chất hữu cơ nh là nhómPolixilixan(Silikon)

Phân loại dựa theo công nghệ, ngời ta chia ra 2 nhóm chất dẻo là: Chấtdẻo nhiệt dẻo và chất dẻo nhiệt rắn

+ Nhựa nhiệt dẻo là vật liệu Polime có khả năng lập lại nhiều lần quátrình chảy mềm dới tác dụng của nhiệt và trở nên cứng rắn (định hình) khi đợclàm nguội Trong quá trình tác động của nhiệt nó chỉ thay đổi tính chất vật lýchứ không có phản ứng hoá học xảy ra Là loại nhựa có khả năng tái sinh (táichế) nhiều lần Ví dụ nhựa Polyetylen PE; Nhựa Polypropylen PP; PolystyrenPS; PVC; ABS; PMMA; PA ; PET; PC… Do sự xuất hiện một số l

+ Nhựa nhiệt rắn là vật liệu Polime khi bị tác động của nhiệt, hoặc cácgiải pháp xử lý hoá học khác sẽ trở nên cứng rắn (định hình sản phẩm) Nóicách khác dới tác động của nhiệt, chất xúc tác hay chất đóng rắn và áp suấtnhựa loại này sẽ xảy ra phản ứng hoá học chuyển từ cấu trúc mạch dài sangcấu trúc không gian 3 chiều (khác nhựa nhiệu dẻo có cấu trúc mạch dài) Nhvậy Nhựa nhiệt rắn sau khi nóng chảy sẽ đóng rắn và nó không còn khả năngchuyển thành trạng thái chảy mềm ra dới tác dụng của nhiệt nữa Do đặc tínhnày mà Nhựa nhiệt rắn không có khả năng tái sinh các loại phế phẩm, phế liệuhoặc các sản phẩm đã qua sử dụng Ví dụ nhựa Phenolic; Nhựa Urea;Melamin; Alkyd; Polyester không no; Epoxy; Polyurethane… Do sự xuất hiện một số l

Phân loại theo trạng thái sắp xếp chuỗi mạch phân ra nhựa kết kinhhoặc không kết tinh (vô định hình):

+ Polyme kết tinh là các Polyme mà các chuỗi mạch đợc sắp xếp gầnkhít nhau theo một trật tự nhất định (không phải toàn khối đều sắp xếp nh vậy

mà vẫn có 1 số "pha" vô định hình) Các loại Polyme kết tinh thờng đục mờ

+ Polyme vô định hình là các Polyme mà các chuỗi mạch củ nó khôngsắp xếp theo một trật tự nhất định nào Các loại Polyme này thờng có độ trongsuốt Ví dụ nhựa vô định hình PMMA còn có độ trong suốt hơn cả thuỷ tinhvô cơ Có thể dùng các phơng pháp gia công để cho một loại Polyme kếttinh(đục mờ, bán trong) thành Polyme có nhiều pha vô định hình hơn (trongsuốt hơn) ví dụ nh phơng pháp làm lạnh nhanh,

Phân loại nhựa theo công dụng Trong thực tế sản xuất và sử dụng, ờng đợc chia làm 3 loại:

+ Nhựa thông dụng: Đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới, có u điểm làgiá thành thấp và dễ gia công thành sản phẩm PE; PP; PS; ABS; PVC;PMMA; Phenolic; Urea; Melamin… Do sự xuất hiện một số l

+ Nhựa kỹ thuật: Là loại nhựa có nhiều đặc tính u việt hơn nhựa thôngdụng nh độ bền kéo, bền va đập, độ kháng nhiệt… Do sự xuất hiện một số l Nhng giá thành thờng đắthơn, điều kiện gia công khó khăn và nghiêm ngặt hơn Thờng dùng để sảnxuất các chi tiết máy hoặc các chi tiết có yêu cầu tính năng cao PA; PC;POM; PPS; PBT… Do sự xuất hiện một số l

+ Nhựa kỹ thuật chuyên dùng: Là loại nhựa có tọng lợng phân tử rấtcao (≥ 1.000.000) Mỗi loại chỉ đợc sử dụng trong một số lĩnh vực riêng biệt

ở Việt Nam, loại nhựa này cha đợc sử dụng vì tính năng cao nhng giá thànhcũng rất cao PPS; LCP; PI; PTFE; PAI… Do sự xuất hiện một số l

+ Nhựa hỗn hợp: Để phối hợp các tính năng u việt của các loại nhựa vàhạn chế những tính năng yếu kém của nó, ngời ta tạo ra những loại Nhựa hỗn

hơn (Copolyme) nh các loại PC/PET; PC/ABS; PA/PP… Do sự xuất hiện một số l Các loại nhự hỗn hợpnày có tính năng vợt trội so với từng loại nhựa riêng lẻ.

3 Tính Chất Cơ Bản Của Chất Dẻo Polyme:

3.1 Tính chất cơ lý của nhựa: Bao gồm các tính chất sau:

- Phân tử lợng và độ trùng hợp: 2 t/c này phụ thuộc lẫn nhau Nếu phân

tử lợng càng lớn thì độ trùng hợp càng cao đồng thời độ bền cơ lý, hoá cũngtăng tuy nhiên càng bất lợi trong gia công do nhiệt độ chảy và độ nhớt sẽkhác

đặc tính chịu lạnh của vật liệu để thiết kế tủ lạnh và các loại máy lạnh

- Độ co rút của nhựa: Là % chênh lệch giữa kích thớc của sản phẩm saukhi lấy ra khỏi khuôn đợc ổn định, định hình và kích thớc của khuôn Là chỉ

số quan trọng khi thiết kế khuôn để tạo ra những sản phẩm có độ chính xáccao Mức độ co rút của các loại nhựa khác nhau là khác nhau Nhựa kết tinh

có độ co rút lớn hơn nhiều lần so với nhựa vô định hình (không kết tinh) Sau

đây là bảng độ co rút của một số loại nhựa:

- Tính truyền nhiệt: Đa số có độ truyền nhiệt kém Nhựa truyền nhiệtthấp hơn 500 - 600 lần so với kim loại Do tính truyền nhiệt kém nên nhựakhông dùng để chế tạo các chi tiết máy ở đó cần có sự tản nhiệt nhanh… Do sự xuất hiện một số l Nếuthực sự cần thiết phải trộn thêm nh Graphit; bột kim loại… Do sự xuất hiện một số l

- Độ bền kéo: Là đặc trng cho sự chống đối ngoại lực kéo của vật liệu

Độ bền kéo đứt là tỷ số của lực kéo và tiết diện ngang nhỏ nhất của mẫu thửtrớc khi kéo đo bằng N/mm2 Ví dụ PE có độ bền kéo đứt là 8 - 10 N/mm2

- Độ giãn dài: Luôn liên hệ với cờng độ kéo Đo bằng tỷ lệ giữa độ dàikhi lực kéo tăng lên đến điểm đứt trên độ dài ban đầu khi vật liệu cha bị kéo

Độ giãn dài đo bằng % Vật liệu có độ giãn dài lớn thì vật liệu đó có tính dẻolớn Ví dụ PS là vài %; trong khi đó PA là 150%

- Độ bền nén: Là tỷ lệ giữa lực nén cần thiết để làm vỡ mẫu thử đặt dới

nó khi chất tải nén Đo bằng N/mm2 Thờng là lớn hơn độ bền kéo

- Độ bền uốn: Là đặc trng cho sự chống đối của vật liệu dới tác dụngcủa lực uốn N/mm2.

- Độ cứng: Biểu thị khả năng chống lại tác dụng của một vật rắn đểkhông bị nứt, vỡ hoặc sứt mẻ bền mặt Thờng đo bằng thiết bị đo độ cứngShore A,D hoặc thiết bị đo Rockwell; Brinell

- Độ dai va đập: Biểu thị khả năng chống lại một tải trọng rơi xuống, va

3.2 Tính chất hoá học của vật liệu nhựa:

- Tính chịu hoá chất: Khác với kim loại, đa số các loại nhựa thờng bềnkhi chịu tác động của môi trờng khí quyển Hơn thế nữa chúng còn bền đốivới các loại hoá chất nh Axit, kiềm, muối và nhiều hoá chất khác nữa CHú ýrằng với Polyme không phân cực thì dễ hoà tan trong dung môi không phâncực Ví dụ PS tan trong Benzen Toluen Polyme phân cực thì dễ hoà tan trongdung môi phân cực Ví dụ Polyvinyl Butyral tan trong Alcol Polyme phân cựckhông hoà tan trong dung môi không phân cực Độ hoà tan giảm khi Polyme

có độ trung hợp cao (trọng lợng phân tử lớn) và có độ kết tinh cao

- Tính chịu thời tiết khí hậu: Tính chiẹu thời tiết khí hậu là tính thay đổi

về chất lợng và độ bền của vật liệu nhựa và sản phẩm dới tác dụng của ánhsáng (tia cực tím); nhiệt độ; không khí… Do sự xuất hiện một số l Nói chung các loại nhựa đã qua sửdụng đều ít nhiều bị giảm chất lợng và độ bền Ví dụ PE; PS; PP có tínhkháng tia cực tím UV kém PVC dễ biến màu dới tác dụng ánh sáng mặt trời

PC, Epoxy bền thời tiết tốt Đặc biệt là PTFF, cực kỳ bền với thời tiết Quátrình giảm độ bền của nhựa dới tác dụng của thời tiết gọi là quá trình lão hoácủa nhựa Để giảm sự lão hoá, cần thêm một số phụ gia

4.Tính chất hoá học:

4.1.Tính chịu hoá chất: Khác với kim loại,đa số các loại nhựa thờng bền khi

chịu tác động của môi trờng khí quyển.Hơn nữa chung còn bền với các loạihoá chất nh :axit,kiềm,muối và nhiều hoá chất khác

4.2 Tính chịu thời tiết khí hậu: Tính chịu thời tiết khí hậu là tính thay đổi về

chất lợng độ bền của sản phẩm dới ảnh hởng của ánh sáng (tia cực tím) , nhiệt

độ không khí (oxi,ozon…) Quá trình giảm độ bền dơi tác động của khí hậu

gọi là sự lão hoá của nhựa Để giảm lão hoá ngời ta thờng dùng một số chất

phụ gia Các chất phụ gia này có tác dụng giảm bớt sự lão hoá của của nhựa

Chơng II: CáC CHấT PHụ GIA ĐƯợc sử dụng trong chất

dẻo.

1 Chất bôi trơn: Chất bôi trơn trong nhằm giảm ma sát giữa các mạch hay

đoạn mạch cao phân tử của chất dẻo và cải thiện tính chất chảy dới tác dụng

của nhiệt Chất bôi trơn ngoài nhằm tránh sự bám dính giữa nhựa với bề mặt trong lòng xi lanh,bề mặt trục vít và lòng khuôn Các loại bôi trơn gồm có :R-

ợi béo,axit béo,xà phòng kim loại

2 Chất hoá dẻo: Chất hoá dẻo có trong nhựa nhằm cải thiện sự dẻo hoá,dể

dàng điền đầy vào khuôn tạo ra sự mềm dẻo của sản phẩm Chất hoá dẻogồm:Este của axit hay rợu,dầu thơm, các loại rợi nh Butanol, Glycol

3 Chất ổn định: Gồm các loại ổn định nhiệt ,ổn định tia tử ngoại,chất chống

lão hoá…Nhằm mục đích tránh phá huỷ đặc biệt do nhiệt trong quá trình giacông hoặc sử dụng sản phẩm chất dẻo

a Chất ổn định nhiệt: Chủ yếu dùng cho nhựa PVC cứng và PVC

mềm nhằm tránh tạo thành nối đuôi trong quá trình gia công Chất ổn địnhnhiệt đa vào nhằm ổn định tính chất của chất dẻo trong quá trình gia công.Các chất ổn định gồm: Chất hữu cơ,muối Cadmium,Calcium…

b Chất ổn định ánh sáng: Chất ổn định ánh sáng dùng để bảo vệ chất

dẻo dới ánh nắng mặt trời bằng cách làm chậm quá trình giảm chất lợng khi

sử dụng ngoài trời Các chất ổn định gồm : các bon đen,bột màu…

c Chất ổn định chống lão hoá: Chất chống lão hoá nhằm mở rộng

khoảng nhiệt độ sử dụng cho chất dẻo, tạo ra chất dẻo có tuôỉ thọ sử dụng tănglên hạn chế hay làm chậm phản ứng phát triển do Ôxy hay Peoxit tác động

vào Chất phòng lão gồm:Phòng lão Fenolie,Phòng lão Amin

4 Chất chống tĩnh điện: Sự tích điện trên bề mặt vật liệu không dẫn điện có

thể đợc khử bắng cách sử dụng chất chống tĩnh điện để tạo nên một lớp bề mặt

háo nớc, Các chất chống tĩnh điện gồm các chất hoạt động bề mặt, muối vô

cơ

5 Chất làm chậm cháy: Chất làm chậm cháy tạo nên sự kháng cháy cho

chất dẻo Cơ chế của chất chậm cháy là không cho phát triển phản ứng Ôxytrên bề mặt chất dẻo tiếp xúc với lửa hoặc sức nóng bằng cách tạo ra trên lớp

bề mặt một lớp bảo vệ Các chất chậm cháy thờng có chứa

Aluminium,Autimon,Brom… Chất chậm cháy thờng dới dạng oxit vô cơ cóchứa yếu tố Halogen

6 Chất tạo xốp: Chất tạo xốp làm cho sản phẩm chất dẻo có những lỗ xốp

bên trong Có hai loại chất tạo xốp:

- Chất tạo xốp vật lý: Các lỗ xốp tạo thành do thay đổi trạng thái vật lý

của chất xốp nh sự giãn nở khí nén,bốc hơi chất lỏng,hoà tan của chất rắn

- Chất tạo xốp hoá học: Các chất xốp tạo thành do sự phóng thích khí

khi tạo chất xốp bị phân huỷ dới tác dụng của nhiệt

7 Chất tạo mầu: Mầu đợc chia làm hai loại là: Thuốc nhuộm và chất mầu

Thuốc nhuộm là chất hữu cơ tan trong nhựa,nhng không bền nhiệt

Chất mầu là loại chất vô cơ không tan trong nhựa, kháng nhiệt hơnthuốc nhuộm mầu

8 Chất độn: Chất độn là chất trơ thêm vào trong chất dẻo để cải thiện độ bền

và các yêu cầu khác trong khi sử dụng Chất độn cũng làm cho giá thành củasản phẩm giảm có chất độn vô cơ và hữu cơ Chất độn Cacbonat Canxi và caolanh,bột tan… Do sự xuất hiện một số l ợc sử dụng nhiều hơn cả đ

Chơng Iii: Các Loại Chất Dẻo Thờng Gặp và ứng

dụng:

1 Nhựa Nhiệt Dẻo:

- Polyetylen (PE): Đục mờ, chịu hoá chất tốt, cách nhiệt, cách điện tốt,

dễ nhuộm màu Thờng dùng sản xuất các loại màng, túi xốp, túi đựng hoáchất, thực phẩm, sản xuất chai lọ, sợi, ống dẫn nớc… Do sự xuất hiện một số l

- Polypropylen (PP): Tính chất cơ học cao, độ bóng cao, bán trong,không màu, tính chất hoá học tốt, cách điện tốt, gia công ép phun tốt Dùng đểsản xuất các loại vật dụng thông thờng, vỏ hộp, các chi tiết điện dân dụng… Do sự xuất hiện một số l

- Polyvinyl Clorit (PVC): Có tỷ trọng cao hơn các loại nhựa khác, có độtrong suốt cao, cách điện tốt, độ bền cơ lý cao, độ bền nhiệt thấp 600 - 850 Dễtạo màu sắc, dễ in ấn, khó cháy, chịu va đạp kém Đợc dùng bọc dây cáp điện,màng mỏng, đĩa hát, ống nhựa, chất dính… Do sự xuất hiện một số l

- Nhựa Polyestyren (PS): Dòn, dễ rạn nứt, chịu va đạp kém, chịu hoáhọc kém, tan trong Benzen Chủ yếu dùng cho chế tạo các sản phẩm gia dụng

rẻ tiền trong suốt nh hộp, cốc,… Do sự xuất hiện một số l, bao bì xốp, cách nhiệt… Do sự xuất hiện một số l

- Nhựa AS: Trong suốt, có tính bền trong xăng, thờng làm vỏ ắcquy, vỏbật lửa

- Nhựa ABS: Độ bền va đập cao, thờng dùng làm vỏ tivi, vỏ máy giặt;cánh quạt điện, vỏ máy ảnh

- PolyAmit PA (lynon): Sử dụng để làm các loại màng mỏng, bao bìcho thực phẩm, sợi, ống các loại, bọc dây cáp điện… Do sự xuất hiện một số l

- Nhựa Polycacbonat (PC): Khó cháy, cách điện tốt ở nhiệt độ cao, đọbền nhiệt tốt, tính chống ma sát kém, chịu hoá chất kém Thờng dùng làm cácloại tấm tuỷ tinh an toàn, ống dùng trong y tế, chai sữa, nón bảo hộ, kính chemắt, dụng cụ y tế, hộp, nắp… Do sự xuất hiện một số l

- Nhựa Acrylic: Độ trong suốt cao, tính chiụ thời tiết cao, nhuộm màutốt, độ bền cơ học cao, khó bị xớc bề mặt ứng dụng làm các chi tiết thay thếcho tuỷ tinh, làm một số chi tiết cho ôtô, xe máy… Do sự xuất hiện một số l

2 Nhựa Nhiệt Rắn: Gồm một số loại sau:

- Nhựa Melamine: Không màu, độ cứng cao, độ bền cao, đẹp nên thờngdùng làm đồ trang trí, dụng cụ gia đình… Do sự xuất hiện một số l

- Nhựa Polyeste: Thờng gọi là Plastics bền hoá, dùng làm kính Rất nhẹ

và bền Thờng dùng chế tạo vỏ ô tô, thuyền, thùng, ống và mũ bảo hiểm xemáy… Do sự xuất hiện một số l

- Nhựa Phenol, Ure: Không màu, trong suốt có thể nhuộm màu Dùnglàm dụng cụ cho ăn uống

- Nhựa Epoxy: Có thể tạo hình ở nhiệt độ thờng và áp lực thờng, đặcbiệt là bám dính rất tốt trên kim loại và bê tông, tính chịu nhiệt, dung môi,chịu nớc và cách điện tốt Dùng trong công nghiệp, vật liệu tăng bền sợi thuỷtinh và sợi cácbon, vật liệu cách điện

- Nhựa Silicon: Có tính cách điện và chịu nhiệt độ cao, có tính phát nớc,ứng dụng làm con dấu, li khuôn, phát nớc, cách điện, chịu dầu và chịu nhiệt

Để có thể tạo ra đợc các sản phẩm có tính năng tốt, rẻ tiền, chất lợngcao… Do sự xuất hiện một số l các kỹ s cần phải tìm hiểu kỹ nhiều tính năng, tác dụng, tính chất của

các loại nhựa và các phơng pháp gia công để có thể chọn vật liệu và thiết lậpcác phơng pháp gia công hợp lý nhất Sau đây là một số bảng nêu lên tính chấtgia công của một số vật liệu nhựa:

Bảng Nhiệt Độ Gia Công Các Loại Nhựa:

Stt Nhựa Tên đầy đủ khuôn (Nhiệt độ0C) Piston - Vít (Nhiệt độ cuối0C)

5 PMMA Polymethyl Metacrylate 30 - 70 190 - 240

7 PA6,6 Polyamide (Nilon 6,6) 50 - 80 250 - 280

11 LDPE Low Density Polythelene 50 - 70 160 - 260

12 HDPE High Density Polythelene 30 - 70 75 - 110Ghi chú: Nhựa ABS dễ bị ôxy hoá trong khuôn nếu gián đoạn sản xuấtquá 15 phút Sản phẩm nhựa nhiệt dẻo dễ bị phá huỷ, rữa nát nếu gặp nhiệt độcao Bảng dới đây cho nhiệt độ phá huỷ của một số chất dẻo nhiệt

Stt Nhựa Nhiệt độ phá huỷ (rữa nát) 0C

công nghiệp gia công chất dẻo mà trong đó vật liệu chất dẻo đợc chế tạo thành

tấm hoặc màng Các máy cán thờng sử dụng đó là các máy có 4 hoặc 5 trục

cán xếp theo dạng chữ I, L, F, Z

Các loại thiết bị chữ I, L, F, Z

Về mặt nguyên lí thì hầu hết các chất dẻo đều cán đợc tuy nhiên ngời ta thờngdùng các chất nhiệt dẻo sau đây để cán vì những loại vật liệu này thích hợpcho việc tạo ra màng mỏng, tấm

PVC cứng và PVC mềm

Các copolyme từ PVCPolistirol dai và ABSCác ete XenluloCác chất PolyolefinPhơng pháp cán đợc sử dụng rộng rãi và có ý nghĩa nhất là để gia côngPVC cứng và PVC mềm và các copolyme từ PVC.

2 Công nghệ phủ chất dẻo: Công nghệ tráng phân lớp đợc hiểu là quá trình

phủ bọc lớp chất dẻo lên vật liệu cốt dạng tấm mềm dễ uốn ( nh vải, giấy, sợi

tự nhiên, sợi tổng hợp…) Để tráng phủ lớp vật liệu cốt thì có nhiều phơngpháp:

Phơng pháp phết bằng dao phết: Nhờ dao phết chất dẻo ( bột nhão )

đợc phết lên vật liệu làm cốt đang dịch chuyển phía dới dao phết

Phơng pháp tráng phân lớp bằng trục trụ tròn: sử dụng hệ thống

nhiều trục tròn làm cho bột chất dẻo dãn ra một độ dài nhất định sau đó manglớp chất dẻo này phủ lên vật liệu cốt

Phơng pháp tẩm nhúng: Vật liệu cốt đợc di chìm qua lớp bột PVC có

độ nhớt nhỏ, lợng d đợc các thanh gạt gạt xuống

Tráng phủ bằng máy đùn: Cho chất dẻo nóng chảy từ máy đùn qua

đầu đùn có khe rộng và phủ lên các vật liệu cốt Sau đó chất dẻo cùng vật liệucốt đi qua khe của các trục cán đang quay, chất dẻo đợc ép lên vật liệu cốt

Tráng phủ bằng phơng pháp tiếp xúc: Vật liệu cốt cùng với chất dẻo

đợc dẫn vào một khe hở thứ hai hoặc thứ ba của máy cán, khi đó các trục cán

sẽ ép chất dẻo lên vật liệu cốt

Tháng phủ bằng phơng pháp tiếp xúc: Sử dụng để tráng phân lớp cho

chất dẻo PVC hoặc polyurethan

3.Công nghệ đùn: Từ chất dạng hột hoặc bột ta thu đợc sản phẩm sản xuất

liên tục ví dụ nh sản suất ống nhờ một thiết bị gọi là máy đùn

Máy đùn thực chất là một phần trong dây truyền sản xuất, nó gồm cóthiết bị tạo hình, bộ phận kéo sản phẩm, bộ phận thu sản phẩm hoặc cắt sảnphẩm thành từng đoạn nhất định

Về mặt nguyên lí thì tất cả các loại chất dẻo nhiệt dẻo đều có thể giacông đùn đợc Song đối với khối chất dẻo nóng chảy cần phải có độ cứng nhất

định, đó là điều cần thiết vì khi chúng ta khởi đầu định hình trong một thờigian ngắn phải giữ đợc hình dạng của nó Gia công đùn đợc sử dụng đối vớisản lợng lớn, chủ yếu là các chất dẻo nh PVC cứng, PVC mền, PE và PP

4 Gia công vật thể rỗng: Để tạo hình cho vật rỗng chúng ta có nhiều cách

nh đùn thổi, phun thổi, đúc li tâm, ghép hai nửa vỏ mà ta có thể chế tạo bằng

phơng pháp đúc, phun ép tạo hình nóng Công nghệ tạo hình rỗng đợc hiểu là

tạo hình đoạn ống chất dẻo nhiệt dẻo đợc đùn ra bằng khí áp lực cao từ phíatrong nó thành sản phẩm cần chế tạo Thổi sản phẩm đợc tiến hành trongkhuôn rỗng hai nửa sao cho đoạn ống chất dẻo đợc đùn ra ở trạng thái nóng sẽtiếp nhận biên dạng của khoang rỗng trong khoang mẫu sau đó đợc làm nguội

Với phơng pháp này quá trình sản xuất đợc chia làm hai bớc: Đùn ốngtạo phôi và bứơc tạo hình sản phẩm

Vật liệu cho sản phẩm loại này chủ yếu là Polyetylen (85% ) tạo ra cácmặt hàng để đóng gói thực phẩm

5 Công nghệ ép và ép phun: Quá trình ép là quá trình gia công trong đó vật

liệu đã dẻo hoá sơ bộ hoặc đã đợc nung nóng sơ bộ tạo viên, đợc định lợngvào khoang khuôn Sau đó ở nhiệt độ xác định sau khi khuôn đóng,dới áp lực

vật liệu ép đợc tiến hành tạo lới thành sản phẩm Công nghệ ép phun khác với

công nghệ thờng ở chỗ vật liệu ép không đổ thẳng vào khoang khuôn mà đợc

đổ vào khoang nung riêng, sau đó dến một nhiệt độ nhất định dới tác dụng củaPiston vật liệu đợc phun vào khoang khuôn kín

Cả hai phơng pháp trên dều thích hợp cho việc gia công các sản phẩm

có kích thớc lớn, đặc biệt bề dày thành nhỏ Ngời ta sử dụng quá trình ép đểgia công các vật liệu dẻo nh tấm, bảng dày, bán thành phẩm bằng xốp và từ

Năng l ợng

Chất dẻo nóng chảy Năng l ợng

Tạo Cỡ

Làm nguội

Thiết

bị kéo sản phẩm

Cuộn thu sản phẩm

Cắt phân

đoạn

Thiết

bị sắp xếp

Sản phẩm đ

ợc đun Máy

đùn

Đầu

đùn

vật liệu có phân tử lợng rất lớn để tạo thành sản phẩm định hình Nguyên công

ép chủ yếu để gia công các sản phẩm từ các xốp chất dẻo , từ Polyolefin cóphân tử lợng lớn nh PE, PP, các chất dẻo họ Xellulo Khi sản suất các sảnphẩm định hình, phơng pháp ép chỉ đợc sử dụng khi các phơng pháp có năngsuất khác không thể sử dụng đợc

6 Công nghệ tạo xốp chất dẻo: Xốp chất dẻo là một kiểu đặc biệt của hệ

thống phối hợp khi không khí hoặc một loại khí nào đó đợc đem vào trong

chất dẻo Theo cấu trúc xốp đợc chia thành hai loại:

Xốp dẻo có cấu trúc đều đặn mà phần trong của nó đợc tạo xốp còn cấutrúc vỏ thì đặc

Xốp cứng là loại xốp có độ đàn hồi nhỏ và độ giữ hình lớn nh PS, PVCcứng, PF, EP

Xốp mềm - đàn hồi hơn và độ giữ hình dạng nhỏ hơn nh PUR mềm,PVC mềm, PE

Các yêu cầu quan trọng nhất có liên hệ với các tính chất, ứng dụng vàquá trình sản suất của xốp dẻo là:

Dựa trên quá trình gia công xốp ta có thể chia chất nhiệt dẻo làm banhóm:

- Đợc tạo xốp trong trạng thái dãn nhớt nh PS

- Đợc tạo xốp trong trạng thái nóng chảy nh PVC, PE

- Quá trình tạo xốp tiến hành từ trạng thái chất lỏng

đ-ợc xuất phát trong quá trình phản ứng hoá học nh UF, PF

Ngời ta thờng dùng Polystirol và Polyurethan để sản xuất xốp với số ợng lớn nhất Dới đây ta có sơ đồ quá trình tạo xốp:

l-Chất dẻo

-Hạt chất dẻo -Nhiệt dẻo nóng chảy -Các loại nhựa có khả

năng phản ứng

Phơng pháp

-Vật lí -Hoá học

Để thực hiện quá trình tạo xốp ngời ta sử dụng cả chất dẻo lãn vật liệu cỏbản trong ba dạng sau:

- Nhiệt dẻo trong trạng thái nóng chảy

- Bột nhão và Polyme hạt

- Hai hoặc nhiều vật liệu ở trạng thái lỏng

7 Công nghệ hàn chất dẻo: Quá trình hàn chất dẻo là quá trình trong đó các

mối liên kết chất nhiệt dẻo đợc thực hiện nhờ áp lực với việc sử dụng vật liệu

hàn hoặc không sử dụng vật liệu hàn Về mặt lý thuyết hầu hết các chất dẻo

đều có thể hàn đợc nhng trên thực tế nếu phân tử lợng của chúng quá lớn thì

hầu nh không thể hàn đợc Để hàn các chất dẻo, bề mặt hàn cần phải đa vào

trạng thái nóng chảy Khi hàn chất dẻo thì một thông số quan trọng đó là nhiệt

độ hàn và thời gian hàn Các thông số này cần đợc xác định với nhau theo một

cách phù hợp với vật liệu hàn Trong quá trình hàn cần phải giữ gìn sao cho mối hàn thu nhận có ứng suất nhỏ Các mối hàn đợc phân chia theo phơng

pháp làm nóng chảy Dới đây ta có bảng phân nhóm các phơng pháp hàn chấtdẻo :

trực tiếp

-Hàn đối đầu bằng phần tử nung

-Hàn theo rãnh bằng phần

tử nung -Hàn uốn bằng phần tử nung

-Hàn lồng vỏ điện lớn -Hàn thực hiện bằng điện trở

-Hàn chín bằng mỏ hàn -Hàn bằng xung điện -Hàn tiếp xúc

-Hàn bằng dải băng con lăn

8 Công nghệ dán chất dẻo: Quá trình dán là phơng pháp nối ghép hiện đại,

bằng phơng pháp này ngời ta có thể tạo ra những mối ghép khó có thể tháo

đ-ợc Phơng pháp dán ngày nay đã đợc sử dụng rộng rãi vì:

- Ngời ta sử dụng phơng pháp này cho các chất dẻo mà không thể hàn

đợc nh thuỷ tinh acril

- Ngày càng tăng nhu cầu liên quan đến việc phối hợp nguyên vật liệu

mà chỉ phơng pháp dán mới đáp ứng yêu cầu kĩ thuật đây là phơng pháp giacông lắp ráp kinh tế

- Các chất keo dán cần có độ bền riêng lớn, đồng thời các ái lực bámdính của chúng với bề mặt của vật cần dán phải lớn

- Điều kiện quan trọng có liên quan đến quá trình dán là các phần cầndán và các mối dán phải đợc hình thành sao cho phù hợp với công nghệ dán

Trớc khi dán các bề mặt cần đợc ghép nối phải đợc chuẩn bị sẵn Khâuchuẩn bị bề mặt đợc hiểu là các phơng pháp sau :

- Làm sạch bề mặt, không làm thay đổi thành phần hoá học và cấu trúc

bề mặt

- Bằng phơng pháp cơ học xử lí bề mặt nh tạo nhám bề mặt

- Xử lí sơ bộ bề mặt bằng điện hoá và hoá học

Khi quá trình dán kết thúc phải sau một thời lợng nhất định mới có thể

sử dụng đợc Với phơng pháp dán ngời ta có thể tạo ra mối ghép có thể chịu

Hàn bằng quang tuyếnHàn bằng ma sátHàn bằng dòng cao tầnHàn siêu âm

Hàn bằng khí nóng

-Hàn bằng thổi nhẹ khí nóng -Hàn bằng khí nóng thổi nhanh -Hàn lật bằng khí nóng

-Hàn đùn bằng khí nóng

tải trọng lớn và nhất là trong những mối ghép không thể giải quyết bằng

ph-ơng pháp khác

9 Đúc dới áp lực:

9.1 Vật liệu sử dụng để đúc:

Vật liệu sử dụng trong công nghệ đúc dới áp lực thờng ở dạng hạt

Ph-ơng pháp đúc có thể đợc sử dụng để gia công cho cả chất nhiệt dẻo cũng nhchất nhiệt cứng Chất nhiệt dẻo đợc gia công ở dang nguyên hoặc pha màu,pha thêm phụ gia hoặc tạo thành xốp Chất dẻo nhiệt cứng dới tác dụng củanhiệt mềm ra, sau đó tạo cấu trúc lới chuyển sang trang thái hoà tan, khôngnóng chảy Để phục vụ cho kĩ thuật ngời ta sử dụng những vật liệu sau:

- Phenol formandehid

- Melamin formandehid

- Nhựa poleste không no

- Nhựa epoxi

- Nhựa silic hữu cơ

Ngời ta cũng sử dụng công nghệ đúc để gia công cao su

Phơng pháp đúc có lợi về mặt kinh tế khi sử dụng nó để sản xuất cácsản phẩm định hình với số lợng lớn Nhiệt độ gia công khoảng 1500- 3000 C.Trong nhiệt độ này chất dẻo ở trạng thái rắn chuyển sang trạng thái nóngchảy thuận tiện cho việc gia công áp lực

9.2 Máy đúc áp lực: Máy bao gồm các cơ cấu chính:

- Cụm làm nóng chảy chất dẻo và với áp lực cần thiết ép đẩychất dẻo vào khuôn

- Cụm khuôn và cơ cấu kẹp khuôn: Khuôn gồm hai nửa đợckẹp chặt lên bàn kẹp, một nửa cố định còn nửa kia có thể dichuyển Nhiệm vụ của cơ cấu này là tạo lực đóng khuôn vàgiữ cho khuôn kín trong suốt quá trình gia công

- Hệ thống thuỷ lực gồm bơm đợc truyền động bằng động cơ,

hệ thống van đóng ngắt và van chuyển hớng xylanh thuỷ lực,

động cơ thuỷ lực…

Ngời ta có thể phân loại máy đúc áp lực theo :

- Lực đóng khuôn: Gồm các loại 50, 100, 150(tấn)…

- Trọng lợng sản phẩm một lần phun tối đa: 2, 3, 8, 10,

…,50,100, 120 ounces (1 ounces=28,34g)

- Loại Piston hay trục vít.

- Loại trục vít nằm ngang hay thẳng đứngHiện nay ngời ta hay dùng các máy đúc loại 150 tấn (theo lực đóngkhuôn) để gia công các sản phẩm

Nhiệm vụ và đặc trng quan trọng của cụm kết cấu:

c Trục vít và xilanh đúc:

Xilanh đúc phun thực chất là ống có thành dầy mà một đầu có mốigien tiếp nhận vòi phun còn đầu kia có khoang định lợng cùng với phễuchứa nhiên liệu Vật liệu của xilanh đúc có độ cứng lớn Dọc chiều dàicủa xilanh có lắp hệ thống nung nóng bằng điện trở nhằm cung cấp nhiệtlợng cho nhựa trong quá trình phun Vật liệu của trục vít cho máy đúccũng là vật liệu có độ cứng lớn, có độ chống ăn mòn và có độ bên màiuốn cao Trong quá trình quay của trục vít tiếp nhận nhiên liệu về phíamình và dới tác dụng của lực đẩy hình thành trong xilanh nó bị kéo vềphía sau ở đầu trục vít trớc vòi phun ngời ta thờng trang bị van cản dòngchảy ngợc của chất nóng chảy ở giai đoạn nén cuối cùng

d Các phần tử nung nóng:

Để nung nóng xilanh máy đúc phun ngời ta sử dụng phần tử nungnóng bằng điện Nhiệt độ điện trở đợc nung nóng sinh ra truyền vàothành xilanh Để tiếp xúc giữa điện trở và xilanh đợc tốt ngời ta tạochúng thành từng cụm nh vỏ áo sau đó dùng ốc kẹp chúng lại trên thànhxilanh Điều chỉnh nhiệt độ của xilanh tốt sẽ đảm bảo sự ổn định nhiệt độchất nóng chảy Nhiệt độ chất nóng chảy ảnh hởng đến tính chất của sảnphẩm do vậy đảm bảo sự ổn định nhiệt độ tối m là rất quan trọng

e Truyền động và dẫn động các máy đúc áp lực:

Các máy đúc áp lực đợc khởi động và truyền động bằng một hoặcnhiều động cơ điện Trục vít làm dẻo hoá vật liệu đợc truyền bằng động

cơ điện hoặc một động cơ thuỷ lực có điều chỉnh vô cấp thông qua hộptruyền bánh răng Các trục vít có kích thớc lớn thờng đợc truyền độngbằng một động cơ điện thông qua hộp giảm tốc phân cấp hoặc vô cấp.

f cụm đóng mở khuôn:

Nhiệm vụ của cụm đóng mở khuôn là dịch chuyển khuôn đúc tạo

ra lực đóng khuôn và giữ khuôn trong qúa trình gia công cho tới khi mởkhuôn Cơ cấu đóng mở khuôn phải đợc tạo ra một lực đóng khuôn vàgiữ khuôn với độ lớn nhất định Lực đóng và giữ khuôn cần phải lớn hơn

so với lực mở khuôn Nếu áp lực trong khuôn lớn hơn lực đóng khuônhoặc lực giữ khuôn thì khuôn bị tách ra, chất dẻo nóng chảy tràn rakhuôn ảnh hởng tới chất lợng sản phẩm Không yêu cầu lực đóng khuôncực đại theo khả năng vì nó làm ảnh hởng đến tuổi thọ của máy

g Các thiết bị bổ trợ:

Trên xilanh đúc của máy dùng để đúc áp lực chất dẻo ngời ta hầu

nh chỉ trang bị mạch nung bằng điện, nhng đối với những chất dẻo cứngthì ngời ta lại nung nóng bằng dầu Với phần tử nung nóng là dầu , việcnung nóng xilanh đúc có thể điều chỉnh một cách mềm hơn là nung nóngbằng điện trở và độ dao động cũng bé hơn

h ổn định nhiệt độ khuôn:

Khi đúc áp lực ngời ta phun vào khoang định hình ở khuôn chấtnóng chảy ở nhiệt độ 1500C đến 3000C do sự tiếp xúc với bề mặt khuônnên chất lỏng chảy sẽ nguội đi song khuôn lại đợc nung nóng lên , dovậy cần làm nguội cho khuôn khi bị nóng quá Quá trình làm nguội ảnhhởng đén chất lợng sản phẩm, trớc hết ảnh hởng đến sự ổn định cấu trúc

và sự ổn định kích thớc Ngời ta sử dụng thiết bị ổn định nhiệt để đảmbảo cho nhiệt độ khuôn theo quy định giúp cho chất lỏng có nhiệt độnhất định

i Thiết bị sấy nung sơ bộ:

Tuỳ thuộc vào chủng loại vật liệu có thể cần thiết sấy khô hoặcnung sơ bộ vật liệu Khi gia công chất dẻo nhiệt cứng sẽ làm bớt thờigian nung vật liệu trong khuôn, rút ngắn chu kì sản xuất Việc sấy vậtliệu thờng đợc thực hiện trong lò sấy phân đoạn hoặc nung nóng bằng

điện trở Ngoài ra ngời ta còn có thể sử dụng cụm sấy chân không đặtngay trên khuôn định lợng và cung cấp vật liệu cho máy đúc áp lực

j Thiết bị đo áp lực:

Để truyền lợng chất dẻo nóng chảy vào khuôn đòi hỏi phải có một áplực nhất định Đồng thời phải giữ trong khoang tạo hình của khuôn cũng nhcủa xilanh một áp lực gọi là áp lực cuối cho đến khi sản phẩm đông cứng ởphía trớc trục vít trong máy đúc phun gây ra áp lực ngoài , còn áp lực trongkhoang xilanh cũng nh khoang khuôn gọi là áp lực trong Nếu trong quá trình

đúc phun các số liệu đo đợc sử dụng nh những số liệu cơ bản cho đến sự điềuchỉnh và chỉ đạo thì các sản phẩm đợc đúc phun sẽ đồng đều hơn và chất lợngsản phẩm sẽ tốt hơn

9.3 Quy trình đúc áp lực:

Ta có sơ đồ quá trình đúc áp lực :

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1.N Ư ả khuôn di động 2.Sản phẩm

3.Khoang khuôn 4.N Ư ả khuôn cố định 5.Vòi phun

6.Phần tử nung 7.xilanh 8.Trục vít 9.Phễu định l Ư ợng vật liệu

Từ hình vẽ ta thấy quá trình đúc áp lực gồm có 3 giai đoạn chính:

- Giai đoạn dẻo hoá và chuyển hóa vật liệu,sử dụngcho gia công đúc sang trạng thái nóng chảy

- Giai đoạn điền đầy khuônn và làm nguội sản phẩm

- Lấy sản phẩm ra khỏi khuôn

Công đoạn làm nóng chảy chất dẻo đợc thực hiện ngay trong máy đúc,vật liệu từ phễu định lợng và cấp vật liệu đặt trên xylanh của máy và rãnh vítnằm trong xylanh Do chuyển động quay của trục vít, vật liệu đợc vận chuyểnlên phía trớc về phía vòi phun Trong suốt quá trình đó vật liệu đợc tiếp nhậnnhiệt từ xylanh do các nhân tố mang nhiệt cung cấp ( hơi nóng, điện trở, điệntừ,…) nhờ có nhiệt lợng đó cùng nhiệt lợng hình thành trong quá trình chuyển

động cơ học mà vật liệu bị nóng chảy, nhiệt độ càng cao thì độ nhớt cànggiảm quá trình nóng chảy xảy ra tơng tự nh trong máy đùn, nhng trục vítkhông làm nhiệm vụ ép đẩy vật liệu đợc nóng chảy về phía vòi phun mà nhờ

áp lực đẩy đợc hình thành trong quá trình quay làm cho nó lùi về phía sau

Nh vậy lợng vật liệu cần thiết để điền đầy khoang tạo hình của khuôn sẽ đợc

tập kết ở khoang trống phía trớc trục vit.trong quá trình điền đầy khuôn trụcvít, trục vít thực hiện chuyển động chuyển dịch dọc trục về phía trớc và đẩykhối vật liệu nóng chảy qua vòi phun vào khuôn Vật liệu đợc rót vào khuôn,

đợc làm nguội ở trong khuôn, trở nên cứng, sau đó hai nửa khuôn đợc tách ra

và sản phẩm có thể lấy ra Để điền đầy chất nóng chảy vào khoang tạo hìnhcủa khuôn cần có một áp lực bằng sức cản của dòng chảy hình thành trongquá trình chảy của chất nóng chảy Trong giai đoạn điền đầy khuôn quãng đ-ờng cần chảy của dòng vật liệu dài nên cần tăng áp lực để duy trì sự điền đầykhuôn Trên các máy đúc hiện đại, trong quá trình điền đầy khuôn không chỉ

có thể điều chỉnh áp suật và vận tốc của piston cần thiết lớn nhất mà còn xác

định cả tốc độ điền đầy khuôn Trong mối quan hệ với nhiệt độ khuôn cần xác

định tốc độ làm nguội cũng nh thời gian làm nguội cần thiết Thời gian làmnguội đối với sản phẩm có thành dầy chiếm phần lớn thời gian trong chu kìsản xuất Nếu sản phẩm không đợc làm nguội đến nhiệt độ cần thiết thì sẽxuất hiện các vấn đề đôí với sản phẩm chẳng hạn nh biến dạng

9.4 Khuôn đúc áp lực: Các khuôn đúc áp lực có thể đợc chia theo hệ thống

ti đẩy hoặc hệ thống chảy vào Tuy nhiên các khuôn đều cần đến chi tiết chủchốt là ti đẩy của máy, tấm kẹp ti đẩy, thân khuôn, bạc chỉnh tâm, áokhuôn, ti đầy của khuôn, đậu rót, vành đỡ đậu rót Để gia công các sảnphẩm có hình dáng và kích thớc gần nh nhau ngời ta sử dụng một cáchphổ biến các áo khuôn ( vỏ khuôn) đớc phân loại và khi sử dụng các vỏkhuôn đợc phân loại ngời ta chỉ thay đổi khuôn tạo hình mà thôi Để sản

xuất các sản phẩm giống nhau có số lợng nhiều thì tốt nhất là sử dụng khuônnhiều ổ vì trong cùng một chu kì nh nhau, khuôn có bao nhiêu ổ thì có bấynhiêu sản phẩm

Khi đẩy sản phẩm ta cần đảm bảo 4 yêu cầu sau :

- Khi đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn không đợc làmbiến dạng khuôn

- Việc đẩy sản phẩm phải chắc chắn và không bị kẹt

- Thao tác đẩy phải nhanh

- Cần tự động hoá

Theo hệ thống đậu rót Theo hệ thống ti đẩy

1 Khuôn có đậu rót dạng thang

2 khuôn có đậu rót dạng ngầm

3 Khuôn có kênh dẫn nóng

4 Khuôn có kênh dẫn đợc nung

nóng

1 Khuôn có ti đẩy thông thờng

2 Khuôn có tấm kéo

3 Khuôn có tấm đẩy

4 Khuôn lấy sản phẩm bằng dụng

cụ có ren

Để tách sản phẩm ra khỏi khuôn tuỳ thuộc vào cấu trúc của sản phẩmngời ta chọn kết cấu của hệ đẩy sản phẩm Trong quá trình đẩy ngời ta thờngdùng khí nén trợ giúp cho các thanh đẩy hoặc tấm đẩy.

9.5 Thiết kế sản phẩm chất dẻo: Nguyên tắc cơ bản của việc thiết kế

sản phẩm đúc áp lực là bề dày của sản phẩm không đựơc khác nhau nhiều.Các góc lợn không đợc nhọn, thẳng góc Vị trí vật liệu chảy vào đợc chọn lànơi gọi là trung tâm nhiệt Thông thờng nó là nơi có mặt cắt ngang dày nhấtcủa sản phẩm Việc thiết kế vị trí hình dạng của đậu rót tuỳ thuộc vào dạngkích thớc của sản phẩm và vật liệu sử dụng

CHƯƠNG vI : TìM HIểU Về KHUÔN Đúc

I Định nghĩa về khuôn:

Khuôn là một dụng cụ để định hình cho một sản phẩm nhựa.Kích thớc

và kết cấu khuôn phụ thuộc vào kích thớc và hình dáng của sản phẩm

Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, ở đó nhựa đợcphun vào, đợc làm nguội rồi đẩy sản phẩm ra

Sản phẩm đợc tạo thành giữa hai phần của khuôn Khoảng trống giữahai phần khuôn đợc điền đầy bởi nhựa và nó sẽ mang hình dạng của sản phẩm.-Một phần lõm vào xác định hình dạng của sản phẩm gọi là lòng khuôn, cònphần lồi ra xác định hình dạng bên trong của sản phẩm gọi là lõi khuôn

Lòng khuôn

Lõi khuôn

khoảng trống gi Ư ã lòng khuôn và lõi khuôn

Đ Ư ờng phân khuôn

-Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi khuôn gọi là đờng phân khuôn

-Ngoài lõi và lòng khuôn còn có các bộ phận khác của khuôn nh:

*.Tấm kẹp phía trớc : kẹp phần cố định của khuôn vào máy ép phun.

1.Tấm khuôn phía trớc : là một phần cố định của khuôn tạo nên phần trong

và phần ngoài của sản phẩm

2.Tấm khuôn sau : là phần chuyển động của khuôn tạo nên phần trong và

phần ngoài của sản phẩm

*.Tấm kẹp phía sau : là phần chuyển động của khuôn vào máy ép phun

1 Tấm đỡ : Giữ cho mảnh ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài

2 Khối đỡ : Dùng cho phần ngăn giữ tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để cho

tấm đẩy hoạt động đợc

3 Tấm giữ : Giữ chốt đẩy và tấm đẩy.

4 Tấm đẩy : Đẩy chốt đẩy đồng thời với quá trình đẩy.

5 Vòng định vị : Đảm bảo vị trí thích hợp của vòi phun với khuôn.

6 Chốt dẫn hớng : Dẫn phần chuyển động tới phần cố định của khuôn 7.Bạc dẫn hớng : Tránh làm mài mòn nhiều hoặc làm làm hỏng tấm

khuôn sau

8.Bạc mở rộng : Dùng làm bạc kép để tránh mài mòn hỏng tấm kẹp phía

sau khối ngăn và tấm đỡ

9.Bộ định vị : Đảm bảo vị trí phù hợp giữa phần cố định và phần chuyển

14.Bạc cuống phun : Nối vòi phun và kênh nhựa với nhau thông qua tấm

kẹp phía trớc và tấm khuôn trớc

II Phân loại khuôn: Kết cấu khuôn thờng gồm có hai phần cơ bản, một

phần ohun đợc cố định gọi là tấm khuôn trớc, phần còn lại chuyển động trong

khi khuôn mở gọi là khuôn sau Căn cứ vào hình dáng của khuôn ngời ta có

thể chia làm ba loại khuôn: Khuôn hai tấm, khuôn ba tấm, và khuôn nhiềutầng

1 Khuôn hai tấm:

Loại khuôn này chỉ gồm có hai phần: Khuôn trớc và khuôn sau Hệ thốn

khuôn này có thể có một lòng khuôn hoặc nhiều lòng khuôn

Hệ thống đẩy

Tấm di động Tấm cố định

Bạc cuống phung Lòng khuôn

2 Khuôn ba tấm: Hệ thống khuôn này tơng tự nh hệ thống khuôn hai tấm

nhng có thêm hệ thống thanh đỡ Nó tạo ra hai chỗ mở khuôn khi khuôn mở.

Một chỗ để lấy sản phẩm còn chỗ kia để lấy kênh nhựa ra

Hệ thốngđẩy

Tấm di động

Lòng khuôn

3 Khuôn nhiều tầng: Khi yêu cầu một số lợng sản phẩm lớn và để giử giá

thành sản phẩm thấp, hệ thống khuôn nhiều tầng đợc chế tạo để giữ lực kẹpcủa máy thấp

III Hệ thống đẩy:

1 Chức năng và các nguyên tắc của hệ thống đẩy:

Chức năng của hệ thống đẩy là lấy sản phẩm sau khi khuôn mở Hệthống đẩy phải tuân theo những quy tắc sau :

- Khoảng đẩy lớn hơn từ 510 mm so với chiều caocủa sản phẩm

- Sau khi sản phẩm đợc lấy ra, hệ thống đẩy phải trở

về vị trí ban đầu

- Kích thớc chốt đẩy phụ thuộc vào kích thớc của sảnphẩm nhng đờng kính lớn hơn 3 mm

- Hệ thống đẩy đảm bảo không làm yếu khuôn sau

- Nên sử dụng chốt dẫn hớng cho hệ thống đẩy

2 Phân loại các hệ thống đẩy:

2.1 Các chốt đẩy tròn: Đây là hệ kiểu đẩy đơn giản nhất Các lỗ tròn

và chốt tròn dễ gia công Nên doa rộng các lỗ các chốt đẩy Chiều dài của lỗdoa có đờng kính D nên lấy nh sau :

- Đối với lỗ nhiệt luyện trớc khi gia công : L = 4.D

- đối với lỗ đã nhiệt luyện : L=3.D

- Lớn nhất L=20mm, nhỏ nhất L=6mm

Đối với những loại khuôn đã tôi mà vật liệu phun vào là Polyacetal,Poliamide thì các lỗ cần để lợng d trớc khi nhiệt luyện

2.2 Lỡi đẩy: Lỡi đẩy tạo ra nhiều bề mặt đẩy hơn là chốt đẩy Nhng

các lỗ đẩy hình chữ nhật khó làm và cần đặt chúng từ các miếng ghép lên ờng phân khuôn

đ-2.3 Các ống đẩy: Các ống đẩy rất thuận lợi cho các ống đẩy quanh các

chốt lõi Khi dùng hệ thống đẩy này tạo các hốc thoát có thể giảm xuống đến0,50 để tránh các vết chìm trên bề mặt phía trên

2.4 Thanh đẩy: Thanh đẩy thờng đợc dùng cho sản phẩm lớn để

thanh đẩy không làm hỏng hệ thống lõi trong khi đẩy và lùi về, thanh đẩy phảicách bề mặt thẳng đứng của khuôn ít nhất là 0,5mm

2.5 Tầm tháo: Các tấm tháo là một trong những hệ thống đẩy tốt

nhất Cần chú ý đến việc dẫn hớng tránh làm hỏng lõi khuôn cũng rất quantrọng

2.6 Các van đẩy: Hệ thống các van đẩy không thông dụng trong chế

tạo khuôn nhựa Nó thờng đợc dùng bằng các vật hình cốc và có sự thông khítrong quá trình đẩy có hiệu quả Dùng van đẩy cũng dễ hơn so với dùng tấmthấo , tuy nhiên phải có một góc lớn hơn 20

3 Hệ thống đẩy cho quá trình phun khuôn tự động:

Quá trình phun khuôn tự động cần có một hệ thống hoàn hảo mà trong

đó các sản phẩm phải đợc rơi ra một cách dễ dàng trớc khi khuôn đóng đểtránh làm hỏng lòng khuôn Hệ thống đẩy có thể đợc cải tiến bằng cách thêmvào các lò xo xung quanh chốt hồi để hệ thống đẩy có thể tự chuyển động lùilại không để sản phẩm dính vào các chốt đẩy Điều này cho phép đẩy đợc hailần hoặc nhiều hơn

Cách tốt nhất là nối hệ thống đẩy của khuôn vào hệ thống đẩy của máygia công nhựa bằng các bulông

3.1 Hệ thống đẩy từ nửa cố định: Nói chung không thể luôn luôn đặt đợc hệ

thống đẩy vào phần chuyển động của khuôn nhất là trong trờng hợp sản phẩmhình hộp Ta cần nối lõi khuôn và hệ thống đẩy vào phần khuôn cố định Kiểu làm khuôn này không thông dụng vì:

- Việc nối giữa vòi phun của máy gia công với khuôntạo sản phẩm là xa

- Khi kéo hệ thống đẩy : có thể dùng đến thiết bị kéo

từ xa hoặc dùng xích

3.2 Hệ thống đẩy đặc biệt: Đối với những sản phẩm thiết kế có hệ thống

giữa ta có thể lợi dụng tính đàn hồi của nhựa để đẩy sản phẩm Quá trình gồm

3 giai đoạn :

- Giai đoạn 1: Khi thanh đẩy của hệ thống, chốt giữa

chuyển động cùng hệ thống đẩy do sức nén của lò xo

- Giai đoạn 2 : Khi đầu chốt giữa chạm vào tấm đỡ

- Giai đoạn 3: Các chốt đẩy chuyển động tiếp và đẩy

sản phẩm ra khỏi chốt giữa

IV Điều khiển nhiệt độ khuôn: Khi chúng ta gia công sản phẩm song cần

phải làm nguội khuôn trớc khi tháo khuôn để lấy sản phẩm Thực tế thời gianlàm nguội khuôn chiếm 5060% thời gian chu kì Do đó quá trình làm nguộirất quan trọng trong việc giảm thời gian chu kì và làm tăng năng suất

1 Vị trí bộ phận làm nguội:

Vị trí này phụ thuộc vào kích thớc của sản phẩm và sự khác nhau về độdầy của thành Nói chung, bộ phận làm nguội thờng đặt ở chỗ mà nhiệt khótruyền từ nhựa nóng qua thân khuôn Kênh làm nguội đặt càng xa bề ngoàimặt khuôn càng tốt Các kênh làm nguội nên đặt gần nhau Đờng kính kênhlàm nguội lớn hơn 8mm Cần chia hệ thống kênh làm nguội thành nhiềuvòng , tránh để các kênh làm nguội quá dài dẫn đến sự chênh nhiệt quá lớn.Việc làm nguội phải nh nhau trên toàn bộ sản phẩm

Để làm nguội tốt cần chú ý đến lõi , lõi bị nhựa bao phủ làm cho nhiệt

độ lõi tăng nhanh và làm cản trở thời gian chu kì

2 Làm nguội tấm khuôn : Làm nguội trong tấm khuôn là một trong

những hệ thống thông thờng nhất chủ yếu đợc dùng cho các sản phẩmnhỏ

3 Làm nguội lõi: Lõi khuôn thờng đợc bao phủ bởi lớp nhựa nóng và để

truyền đợc nhiệt từ đó ra các bộ phận khác là một vấn để phức tạp Cách đơngiản nhất là sử dụng vật liệu làm lõi khuôn có độ dẫn nhiệt cao nh đồng Tuynhiên độ bền sẽ giảm Biện pháp tốt nhất là đặt các kênh làm nguội xungquanh lõi Do đó có thể điều khiển đợc sự tăng giảm nhiệt độ dòng chất lỏng

đang làm nguội chạy qua lõi

4 Làm nguội chốt: Làm nguội chốt còn khó hơn làm nguội lõi vì việc truyền

nhiệt đến các phần khác nhau của khuôn rất khó Cách làm nguội đơn giản là

đật các kênh làm nguội xung quanh chốt Tuy nhiên biện pháp này đạt hiệu

quả không cao Ta có thể thêm đồng vào chốt hoặc làm chốt bằng đồng để

tăng cờng quá trình truyền nhiệt

5 Làm nguội lòng khuôn: Lòng khuôn có thể đợc làm nguội tốt vì nó dễ

truyền nhiệt đến các phần khác của khuôn Ta có thể đặt kênh làm nguộixung quanh lòng khuôn

V Lõi mặt bên Khi khuôn đợc thiết kế và đờng phân khuôn đã cố định,

th-ờng có một số phần của sản phẩm không tháo đợc ra theo hớng mở khuôn.Trong các trờng hợp đó cần đến lõi mặt bên Các trờng hợp cần lõi mặt bên là:

a Đối với các sản phẩm có cắt sâu ở phía ngoài:

- Sản phẩm có lỗ ở thành bên

- Sản phẩm có rãnh trang trí hoặc bề mặt hoa văn

- Sản phẩm có hoa văn hoặc đờng gân trên thành bên

- Sản phẩm có tay xách mà không tháo rời

- Sản phẩm gấp khúc

b Đối với các sản phẩm có cắt sâu ở phía trong:

- Sản phẩm có đờng gân hoa văn phía trong

- Sản phẩm có rãnh chữ T bên trong

- Sản phẩm có khe xung quanh mặt trong của thành bên

Trớc khi dùng lõi mặt bên ngời thiết kế cần chú ý những đặc điểm sau:

- Chuyển động của lõi mặt bên phải đáng kể để gỡ sảnphẩm ra dễ dàng

- Khi lõi mặt bên mở hoặc đóng cần phải có cữ chặn ởmỗi hớng chuyển động

- Lõi bên cần có hệ thống dẫn hớng phù hợp vớichuyển động của nó

- Phải tránh các góc nhọn trên bề mặt lõi mặt bên đểtránh cào xớc vật liệu

- Không đợc để chốt đẩy chạm vào lõi mặt bên

- Phải đảm bảo sản phẩm không dính vào lõi mặt bên

- Cố gắng thiết kế lõi mặt bên chuyển động đợc khikhuôn mở để có thể bảo trì dễ dàng khi sản xuất

Việc dẫn hớng phải đợc điều khiển theo các bớc sau:

- Các chuyển động mặt bên đảm bảo cho lõi mặt bênluôn quay lại vị trí cũ

- Nhìn chung tất cả chuyển động của lõi bên ngoài

đều đợc định hớng theo thiết kế lõi mặt bên hình chữ T Tuy nhiên

để tránh nhiều áp lực lên lõi mặt bên cần tỉ lệ 1:1 giữa chiều cao

và chiều dài, chiều rộng và chiều dài

Để cải tiến quá trình dẫn hớng và có khả năng điều chỉnh khoảng cáchnên dùng các tấm đã tôi cứng đặt dới lõi mặt bên

Để dẫn hớng cho lõi mặt bên ngời ta có thể sử dụng một số giải pháp

nh : sử dụng chốt xiên , sử dụng cam chân chó , tác động bằng đờng cam, tác

động bằng lò xo, tác động bằng thuỷ lực , tác động góc

1 Sử dụng chốt xiên:

Hệ thống chốt xiên là một trong những hệ thống phổ biến nhất để tác

động lên lõi mặt bên Chốt xiên thờng đợc làm bằng thép tôi cứng hoặc bề mặtthép tôi cứng Khi thiết kế chốt xiên cần phải lu ý một số điểm sau:

- Chiều dài chốt xiên vì điều khiển chốt xiên cũng cần

có một khoảng trợt

- Tại tất cả các vị trí của lõi mặt bên, chốt xiên có thểluôn luôn đi vào lõi mặt bên

- Khi bề rộng mở ra hơn 60mm nên dùng nhiều hơnmột chốt xiên

- Trong nhiều trờng hợp chốt xiên đi qua lõi mặt bên.Khi đó cần chú ý có đủ chỗ thoát cho chốt xiên

Hệ thống chốt xiên làm việc nh sau: Trong giai đoạn khuôn đóng chốtxiên đẩy lõi vào mặt trong Tuy nhiên khối ép sẽ thực hiện lần đóng cuốicùng

2 Tác động của cam chân chó: Hệ thống này tơng tự nh chốt xiên Nó có u

điểm là khi mở khuôn , lõi mặt bên vẫn tạm thời bị đóng chặt để sản phẩm rangoài khuôn trớc Hệ thống cam chân chó khoẻ hơn hệ thống chốt xiên, sựdẫn hớng tốt hơn

3 Tác động bằng đờng cam: Hệ thống này đặt ngoài lõi mặt bên có u điểm

là có thể thiết kế rãnh theo hình dạng bất kì Nhờ tác động bên ngoài việc làmnguội cũng dễ dàng hơn, trong trờng hợp này bộ dẫn hớng phải đợc đặt trêncác lõi mặt bên

4 Tác động của lò xo: Tác động lò xo của lõi mặt bên là một hệ thống rất

thông dụng Nó đợc dùng trong trờng hợp vết cắt sau trên sản phẩm nhỏ Khi

sử dụng lò xo ngời thiết kế luôn phải chú ý đến cách chuyển động vào trong

do khối ép thực hiện Đối với các lõi mặt bên phía trong rất khó vận hành nếu

thiếu hệ thống lò xo vì thực tế thờng không có khả năng khác Tuy nhiên việclắp các lõi mặt bên kiểu này thờng khó

5 Tác động thuỷ lực: Thông dụng đói với các khoảng vận hành dài Hệ

thống này đắt và tăng thời gian chu kì Tuy nhiên lực mở cùng chiều với cácchuyển động do đó làm giảm lực căng cho bộ phận dẫn hớng

6 Tác động góc: Tác động góc thờng đợc sử dụng phổ biến để nối chuyển

động của hệ thống đẩy Trong hầu hết các trờng hợp của hệ thống này việc gia

công tự động sẽ khó Do vậy hệ thống này chỉ tốt cho loại khuôn rẻ tiền và sảnxuất với số lợng nhỏ

VI Các chi tiết khuôn cơ bản:

1 Chốt dẵn hớng và bạc dẫn hớng: Chức năng chính của chốt dẫn hớng và

bạc dẫn hớng là để định hớng đa khuôn sau vào khuôn trớc và làm cho haiphần thẳng hàng Chốt dẫn hớng nằm ở khuôn trớc còn bạc dẫn hớng nằm ở

khuôn sau để dễ dàng đẩy sản phẩm ra Nguyên tác của chốt dẫn hớng là phải

dài hơn miếng ghép cao nhất để tránh hỏng hóc khi đóng khuôn, đặc biệt là

khi lắp ráp Nếu không có gì cản trở chuyển động của sản phẩm thì nên đặt chốt dẫn hớng ở khuôn sau Kiểu bạc dẫn hớng rẻ nhất là khoan lỗ chính xác

vào tấm khuôn Tuy nhiên nó sẽ khó sửa chữa khi bị mòn Ngời ta đa ra giảipháp tốt hơn là dùng bạc dẫn hớng dới dạng tấm ghép Cần khoan rộng lỗ bạcdẫn hớng dài để giảm yêu cầu đối với lỗ dài chính xác

Bạc dẵn h Ư ớng và chốt dẫn h Ư ớng

Việc đặt các chốt dẫn hớng trong khuôn rất quan trọng Bình thờng cần

có 4 chốt dẫn hớng trong khuôn Tuy nhiên đối với các loại khuôn đơn giảnthì chỉ cần từ 2 đến 3 chốt là đủ Để tránh việc lắp nhầm chiều cho hai phầnkhuôn ngời ta thờng dùng các chốt dẫn hớng có đờng kính khác nhau

2 Các bộ định vị : Thông thờng các chốt dẫn hớng có thể giữ đợc một độ

thẳng hàng sơ bộ nhng với khuôn chính xác thì dung sai của chốt dẫn hớng và

bạc dẫn hớng là qúa lớn vì thế cần có bộ định vị Đối với các sản phẩm lớn

nhất thiết cần có bộ định vị

3 Bộ vòng định vị: Chức năng của vòng định vị là đặt khuôn đúng tâm vào

máy gia công nhựa Vòng định vị thờng đặt ở khuôn trớc nhng cũng một số ờng hợp nó là phần bổ sung ở khuôn sau Kích thớc của vòng phải nhỏ hơn lỗ

tr-mở của máy gia công nhựa là 0,1mm

4 Miếng ghép: Miếng ghép dùng để đơn giản hoá quá trình gia công hoặc tạo

nên mảng cứng trong khuôn tong đối mềm Việc sử dụng miếng ghép đểkhuôn dễ gia công và khi hỏng dễ thay Ví dụ khi gia công các lỗ lồi trònkhông đơn giản ta có thể thay thế bằng một miếng ghép tròn

Miếng ghép

Khi cần lòng khuôn cứng , không nên dùng tấm tôi cứng lớn trong tấtcả các lòng khuôn Nó có thể bị méo sau khi nhiệt luyện hoặc nếu một lòngkhuôn bị hỏng thì phải sửa toàn bộ tấm hoặc một trong các lòng khuôn cần đ-

ợc che chắn để khuôn tiếp tục hoạt động.Lỗ để lắp miếng ghép có thể đợc làmbằng các phơng pháp khác nhau nh khoan , phay hoặc gia công bằng tia lửa

điện

5 Rãnh thoát khí: Khi nhựa vào khuôn làm đầy hệ thống cũng nh lòng

khuôn , nó đẩy không khí ra ngoài lòng khuôn qua bề mặt phân khuôn Khitốc độ phun cao , nó không thể đẩy kịp không khí ra ngoài do vậy khí bị tắctrong lòng khuôn Dòng khí nén này có thể chặn dòng chảy nhựa hoặc đốtcháy nhựa khi tiếp xúc với nó Để tránh điều này cần có rãnh thoát hơi

VII Phơng pháp thiết kế khuôn: Thiết kế khuôn đúng phơng pháp là phải

có một trình tự tổ chức, có danh mục kiểm tra từng bớc Trớc khi thiết kếkhuôn, ngời thiết kế cần phải có những yêu cầu sau đây:

- Bản vẽ sản phẩm rõ ràng, có nói đến vật liệu đợcphun vào khuôn của sản phẩm

- Kiểu máy gia công đã dùng để nhà thiết kế có thể

đảm bảo việc lắp ráp khuôn

- Số lợng lòng khuônQuy trình thiết kế khuôn gồm có những bớc cơ bản sau:

- Bớc 1: Vẽ hình to sản phẩm

- Bớc 2: vẽ đờng phân khuôn, trong trờng hợp đờng phân khuôn bên trái

và bên phải không ngang bằng nhau cần phải có góc vát mép để cho các thanhthép không cọ xát vào nhau làm hỏng đờng phân khuôn

- Bớc 3: đặt thêm các miệng phun và các chốt đẩy kênh nhựa.

- Bớc 4: khi đã cố định vị trí của lòng khuôn, ta thêm vào bạc cuống

phun

- Bớc 5: khi đã bố trí xong lòng khuôn ta có thể xác định hình dạng

ngoài miếng ghép lòng khuôn

- Bớc 6: thiết kế hệ thống làm nguội xung quanh miếng ghép đảm bảo

cho quá trình làm nguội tiết kiệm nhất

- Bớc 7: đặt bổ xung các chốt dẫn hớng sau khi kích thớc của khuôn đã

cố định

- Bớc 8: sau khi làm xong khuôn thiết kế độ dầy các miếng ghép đồng

thời xác định độ dầy tấm khuôn

- Bớc 9: xác định các miếng ghép lõi

Bớc 10: xác định quá trình đẩy sau đó cố định độ dầy tấm

- Bớc 11: sơ đồ khuôn đã hoàn chỉnh Thiết kế lõi liên quan đến vị trí

lòng khuôn Bổ sung thêm phần làm nguội xung quanh các miếng ghép vàhoàn chỉnh hình dạng ngoài của tấm khuôn

7.1 phân tích sản phẩm tay cầm vỏ điện thoại cố định.

Tay cầm vỏ điện thoại cố định là thiết bị đợc sử dụng rất rộng rãi và rấtquen thuộc trong mỗi gia đình chúng ta Tay cầm vỏ điện thoại cố định gồm

có nắp trên và nắp dới đợc chế tạo từ nhựa P-P với mẫu mã đẹp a nhìn

Sản phẩm có giá thành hạ, không để lại khuyết tật trong quá trình đúc,vật liệu đảm bảo yêu cầu về tính chất cách điện tốt, chống quá tải

Tính công nghệ : sản phẩm tay cầm vỏ điện thoại bao gồm có nắp trên

và nắp dới có hình dáng khá phức tạp bao gồm các mặt cong, các rãnh để chocác phần cực điện nhô ra, các gân tăng cứng cho sản phẩm và các lỗ tru để bătvít

Vật liệu làm ra sản phẩm là chất dẻo tinh thể Nhiệt độ gia công từ

200-280oC với một số loại có thể đạt tới 300oC(để thu nhận vật đúc có thành mỏngthì nhiệt độ gia công càng phải cao)

+ 0.1

0.1 +

Sản phẩm vỏ điện thoại cố định do có các rãnh và các trụ nắp vít nên dễtạo bọt khí và móp nên cần phảI duy trì vật liệu trong khuôn với áp suất cao.Khi cần gia công vật liêụ P – P cần phảI lựa chọn thời gian bơm nhựa và thờigian duy trì dới áp suất một cách hợp lý Vận tốc bơm lớn có thể dẫn tới sự tạothành vết lõm, bọt khí, hoặc thiếu vật liệu , vận tốc bơm nhỏ sẽ gây biến dạngsản phẩm của vùng cổng nhựa và làm cong sản phẩm do áp suất d lớn

Nhiệt độ khuôn từ 40 – 70oC(có thể tới 90 – 100oC) tuỳ thuộc chế độgia công nhiệt độ khuôn cao sản phẩm thành mỏng để dẫn đến mức độ tốithiểu của biến dạng nhiệt độ khuôn cao cho sản phẩm bề mặt nhẵn bón.Chất dẻo tinh thể P – P nguội nhanh trong khuôn làm giảm thời gian làm mátsản phẩm

7.2 bản vẽ sản phẩm vỏ tay cầm điện thoại cố định.

Chơng VIii :

Sinh viên thực hiện: Tống Thành Quang CTM4K7 ĐHCN Hà Nội Trang 31

Thiết kế công nghệ chế tạo

Vỏ tay cầm điện thoại cố định.

8.1 Nguyên công 1 : Chuẩn bị vật liệu.

Bớc 1 : làm giảm kích thớc vật liệu bằng phong pháp cơ khí , dùng máynghiền trục cán hay bằng búa, hoặc bằng dao hạt càng nhỏ khả năng phân bố

đều càng tốt

Bớc 2: trộn vật liệu

Bớc trộn vật liệu nhằm mục đích trộn đều các vật liệu khác nhau tronghỗn hợp Ngời ta tạo ra sự chuyển dịch tơng đối giữa các vật liệu đợc pha trộnvới nhau Vật liệu đợc trộn với nhau nhờ máy khuấy , máy trộn trục vít

Bớc 3: làm dẻo và nhuyễn hoá vật liệu: là quá trình làm nóng chảy vậtliệu trộn và sấy khô và tạo thể đồng nhất

8.2 nguyên công 2: Quá trình ép phun nhựa tạo sản phẩm.

Chọn máy ép phun nhựa loại 150 tấn (điều khiển tự động: thời gianphun , thời gian giữ áp suất , nhiệt độ đầu đùn…)

Quá trình ép tạo sản phẩm gồm các bớc sau:

Bớc 1: nhào trộn và gia nhiệt trong xylanh máy ép

Vật liệu chất dẻo đợc đa vào phễu định lợng và cấp liệu trên xylanh củamáy đI vào rãnh trục vít nằm trong xylanh Do chuyển động quay của trục vítlàm cho sản phẩm đợc chuyển lên phía trớc của vòi phun, trong suốt quá trìnhgia công đạt 180 – 260 oC nhờ nhiệt lợng đó cùng nhiệt lợng hình thành dochuyển động cơ học mà vật liệu nóng chảy, nhiệt độ càng cao thì độ nhớt vậtliệu càng giảm vật liệu nóng chảy đợc trục vít vận chuyển lên phía trớc , nhờ

áp lực đợc hình thành trong quá trình quay làm cho nó bị kéo lùi về phía sau

Do đó nhờ áp suất của động cơ thuỷ lực và một phần của chuyển động trục vít

đã tạo ra 1 áp suất rất lớn để vật liệu điền đầy khuôn

Giai đoạn điền đầy khuôn này đợc đặc trng bởi quá trình liên tục điền

đầy lòng khuôn của vật liệu chảy nhớt đặc trng chuyển động của vật liệu khi

điền đầy khuôn cho ta thấy rằng chất lợng bề mặt khuôn không ảnh hởng tớichuyển động của vật liệu độ bằng của khuôn chỉ ảnh hởng tới bề mặt của sảnphẩm và tới lực đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn

áp lực ảnh hởng tới quá trình điền đầy khuôn khi tăng áp lực điều kiện

điền đầy khuôn đợc cải thiện

Nhiệt độ khuôn đúc thông thờng ít ảnh hởng đến quá trình điền đầykhuôn song nếu đốt nóng khuôn ở nhiệt độ cao , việc điền đầy khuôn sẽ dễdàng hơnvà áp suất P giảm

Hình dạng lòng khuôn , nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, áp lực lànhững thông số cơ bản của giai đoạn điền đầy khuôn với chi tiết nắp phíchcắm điện có thành mỏng cần có tốc độ điền đầy lớn

Tốc độ chảy của vật liệu trong khuôn theo mức độ điền đầy của nó luônthay đổi Tốc độ thay đổi ngay khi P = const trong trờng hợp đó tốc độ vậnchuyển của vật liệu phụ thuộc vào sức cản của lòng khuôn

Để điền đầy lòng khuôn đòi hỏi tốc độ phun phảI cao áp lực kẹp khuônphảI tăng lên

Khi áp lực tăng , vật liệu đợc nén chặt trong khuôn nếu áp lực P giảmxuống thì dòng chảy của vật liệu vào khuôn chậm lại ở thời điểm cuối củaquá trình điền đầy khuôn cho phép giảm lực kẹp khuôn mà chất lợng khônggiảm

bớc 2: Quá trình ép phun giữ áp suất ép và làm mát

lợng vật liệu cần thiết để điền đầy khoang tạo hình của khuôn sẽ đợc sẽ

đợc tập kết ở khoảng trống phía trớc trục vít Trong quá trình điền đầy khuôntrục vít chuyển động dọc trục về phía trớc, áp lực đúc tăng đẩy khối vật liệunóng chảy qua vòi phun vào khuôn

Giai đoạn tăng áp lực đúc bắt đầu ngay sau khi vật liệu điền đầy khuôn

áp lực tăng lên ở khắp các điểm trong lòng khuôn trong giai đoạn dới áp lựctác động từ ngoàI một lợng nhỏ vật liệu đợc đa thêm vào lòng khuôn và áp lựctăng theo chiều dọc khuôn đồng thời quá trình làm nguội vẫn tiếp tục, quátrình này xảy ran gay sau khi vật liệu vào lòng khuôn

Khi vật liệu vào lòng khuôn xảy ra quá trình co ngót và áp lực trongkhuôn giảm xuống , nh vậy sự tăng áp lực trong khuôn là do kết quả của lợngvật liệu giảm xuống , nguyên liệu mới đợc tăng cờng vào khuôn

áp lực ở các điểm khác nhau ở trong khuôn là không đồng đều đại ợng đó đợc xác định bởi áp lực ở miệng khuôn , áp lực ở miệng khuôn và áplực ỏ trong lòng khuôn ở giai đoạn này phụ thuộc vào áp lực do pistong đúctruyền cho và phụ thuộc vào kết cấu của máy

l-vật liệu rót vào khuôn đợc làm nguội trong khuôn và trở lên đông cứng.Bớc 3: mở khuôn lấy sản phẩm

Nhiệt độ nóng chảy của vật liệu khi vào lòng khuôn là khoảng 140oC và

đợc làm nguội từ 40 – 100oC vật liệu trở lên đông cứng , quá trình mở khuôn

đợc thực hiện , mặt phân khuôn đợc tách ra nhờ cơ cấu thanh đẩy sản phẩm

đ-ợc đẩy ra khỏi lòng khuôn

8.3 Nguyên công 3: khử bavia và làm sạch sản phẩm.

Khi sản phẩm đợc đa ra khỏi khuôn nó tiếp tục đợc làm nguội trongkhông khí Sau đó cắt bavia làm sạch sản phẩm , kiểm tra các khuyết tật nh rỗ

co, khí , nứt

8.4 phiếu qui trình công nghệ gia công vỏ Điện thoại cố định

vật liệu : PP(40_50)% HD(40-50)% Vật liệu tái sinh (10-20)%

Ký hiệu máy : TB – 160L (máy ép nhựa 160 tấn)

1 Nguyên công 1 Gá khuôn trên máy

Dùng palăng để đa khuôn lênmáy , dùng mỏ kẹp để kẹp đếkhuôn vào máy

Số hiệu khuôn , kiểmtra máy hoạt độngbình thờng, kiểm tra

hệ thống làm mát

2 Nguyên công 2 Lập trình các chế độ hoạt động

cho máy phun nhựa qua bảng

điều khiển và kết quả đợc thểhiện trên màn hình

-Đặt nhiệt độ theo từng vùng:

190 185 180 175 oC-đặt áp suất phun P = 40atm

-đặt thời gian điền đầy khuôn ,giữ áp suất phun và làm mát t =20s, thời gian đẩy sản phẩm t =4s

3 Nguyên công 3 Bấm nút vận hành cho máy ép

nhựa hoạt động , vận hành hệthống làm mát

Kiểm tra nhiệt độnóng chảy của vậtliệu đạt yêu cầu nhchế độ đã đặt

4 Nguyên công 4 Quá trình đẩy sản phẩm và lắp

các thanh nhựa nhỏvào các rãnhcủa sản phẩm để sản phẩmkhông bị móp

Kiểm tra độ congvênh, rỗ co, rỗ khí để

có những điều chỉnhlại cho phù hợp

Phần b:

Khai thác sử dụng phần mềm công nghiệp catiA

Tổng quan về phần mềm thiết kế cơ khí CATIA:

1 Giới Thiệu Phần Mềm CATIA:

Là phần mềm CAD/CAM/CAE rất mạnh giúp giải quyết gần nh từ đầu

đến cuối các công việc từ thiết kế sản phẩm công nghiệp, tiêu dùng (CAD)

đến việc phân tích (CAE) và cuối cùng là điều khiển việc sản xuất, chế tạo sảnphẩm (CAM) một cách chính xác, nhanh chóng và đạt hiệu quả cao

Bắt đầu đợc phát triển từ năm 1981 bởi công ty Dassault Systemes,Pháp Là phần mềm thiết kế công nghiệp đợc viết ra với mục đích đầu tiên là

sử dụng để thiết kế CAD các sản phẩm có bề mặt 3D phức tạp Về sau, do nhucầu của thị trờng cũng nh đòi hỏi cấp thiết của sản xuất Phần mềm CATIA đ-

ợc phát triển với khả năng tích hợp CAD (Computer Aided Design - Thiết kếvới sự trợ giúp của máy tính) và CAM (Computer Aided Manufacture - Sảnxuất dới sự trợ giúp của máy tính) Trở thành phần mềm tích hợp thiết kế và

điều khiển các quá trình gia công thờng gọi là CAD/CAM

Phần mềm CATIA đợc phát triển dần theo các năm 1982 - 1988 với cácphiên bản CATIA Version 1,2,3; Năm 1993, phiên bản CATIA CAD/CamSolutions Version 4 ra đời; Tháng 4/1999 bản CATIA Version 5 ra đời và từnăm 2002 trở lại đây, một loạt các phiên bản Version V5R8 đến V5R16 ra đờivới các tính năng mới và các u điểm vợt trội trợ giúp ngày càng đắc lực hơncho các công ty trong việc thiết kế và chế tạo sản phẩm Trở thành một phầnmềm công nghiệp không thể thiếu đợc trong các công ty công nghiệp hàng

sử dụng hiệu quả thì sẽ giúp chúng ta nhanh chóng và dễ dàng tạo ra nhiều môhình khác nhau, điều khiển quá trình gia công chúng trên các máy CNC, tạocơ sở dữ liệu phục vụ cho việc tính toán phân tích trạng thái bền, nhiệt của môhình chi tiết cũng nh của cả một kết cấu máy đợc lắp ráp hoàn chỉnh trên phầnmềm với các đờng hớng rõ ràng, cấu trúc đồ hoạ trực quan, kịp thời với mộtcơ sở dữ liệu thống nhất cho cả CAD/CAM và CAE

2 Cấu Trúc Phần Mềm CATIA:

Phần mềm CATIA thiết kế với cấu trúc phân thành nhiều Module vớicác chức năng của các Module phục vụ cho các công việc khác nhau trongthiết kế, phân tích, lắp ráp, chế tạo cũng nh mô phỏng, xuất bản vẽ chi tiết 2chiều Tất cả các Module đều sẽ sử dụng thống nhất một cơ sở dữ liệu và dễdàng chuyển qua lại giữa các Module khi thiết kế

ta phải đúc sao cho thật chính xác về kích thứơc.

9.2.1 Bớc 1 : vẽ to hình sản phẩm ( tỉ lệ co ngót là 2% ).

9.2.2 Bớc 2: xác định mặt phân khuôn.

Mặt phân khuôn:

9.2.3 Bớc 3: Đặt miệng phun và kênh dẫn.

Kênh dẫn nhựa phải đảm bảo cho nhựa điền đầy vào các lòng khuôn

đều nhau Kênh dẫn nhựa đợc bố trí nh hình vẽ là hợp lý

9.2.4 Bớc 4: Xác định cuống phun và vòi phun.

Cuống phun và vòi phun đợc bố trí nh hình vẽ trên bớc 3

9.2.5 Bớc 5: Xác định hình dạng ngoài của miếng ghép lòng khuôn.

Từ hình dáng bên trong và bên ngoài của sản phẩm ta thiết kế ra hìnhdạng của chày và cối

9.2.6 Bớc 6: Thiết kế hệ thống làm nguội.

Hệ thống làm nguội phải bảo đảm làm nguội nhanh, hệ thống làm nguộicàng gần mặt phun khuôn thì càng tốt

Nhng do yêu cầu khuôn gọn nhẹ nên ta thiết kế hệ thống làm mát ở tâm

đế trớc và tấm đế sau Việc thiết kế nh vậy làm cho khuôn gọn nhẹ đi rấtnhiều( kích thớc khuôn chỉ có 200300 mm) tiết kiệm đợc vật liệu và hệthống làm mát đợc làm dễ dàng hơn nhng vẫn đảm bảo hoạt động bình thờng

Nếu hệ thống làm mát đợc làm ở tấm khuôn trớc thì kích thớc ở tấmkhuôn trớc phải to lên nhiều kéo theo kích thớc của các tấm khuôn khác cũngphải lớn theo lên, mặt khác phải khoan lỗ làm mát khá dài gây tốn kém và làmcho giá thành sản phẩm tăng theo

9.2.7 Bớc 7: Đặt bổ xung các chốt dẫn hớng khi các kích thớc khuôn đã

cố định

9.2.8.Bớc 8: Thiết kế độ dày các tấm khuôn.

Độ dày các tấm khuôn lấy theo kinh nghiệm trong đó đã tính đến độbền của các tấm khuôn, độ dày các tấm khuôn đợc thể hiện trong bản vẽ táchkhuôn.

9.2.9 Bớc 9: Xác định hệ thống đẩy:

Do chi tiết khá phức tạp, có nhiều các gân tăng cứng của sản phẩm nên

ta thiết kế hệ thống đẩy gồm có đẩy tấm kết hợp với đẩy chốt đảm bảo đẩy sảnphẩm dễ dàng

Thiết kế tấm đẩy phải chú ý đến việc dẫn hớng cho tấm đẩy để tránhlàm hỏng lõi khuôn

Hệ thống đẩy đợc thể hiện trong sơ đồ khuôn hoàn chỉnh nh sau:

9.2.10 Bớc 10: Thêm các chốt hồi về và hình dạng các chốt đẩy hình vẽ

trên

ở đây ta thiết kế hệ thống hồi về bằng 4 lò xo

9.3 bảo dỡng và bảo quản khuôn

1.3 Chắc chắn vòng định vị ăn khớp chính xác với lỗ ở tâm của tấmkhuôn định vị, điều đó đảm bảo độ thẳng hàng chắc chắn của cuống phun vàvòi phun.

1.4 kiểm tra xem chiều cao tổng thể của khuôn có vợt quá khoảng sáng

1.5 Kiểm tra khoảng cách lớn nhất giữa các tấm khuôn có đủ để tháosản phẩm ra không?

1.6 Kiểm tra giá trị lực kẹp khi gia công

1.7 Theo quy tắc thực tế, chắc chắn rằng trọng lợng lớn nhất của 1 lầnphun là đủ cho khối lợng sản phẩm

2 Kiểm tra độ song song của 2 tấm khuôn trớc khi lắp khuôn, kiểm traxem các bulông kẹp vòng an toàn có kẹp chắc chắn không các trục đỡ có bámbụi bẩn hoặc có bám phoi kim loại không?

3 Đặt khuôn với 2 nửa đóng vào nhau, điều đó ngăn ngừa 2 nửa khuôn,

đặc biệt là lõi khuôn khỏi bị h hỏng khi lắp khuôn

4 Không nên cố gắng lắp khuôn nặng bằng tay Cần sử dụng máy nâng,cần cẩu phù hợp hoặc cơ cấu xích ròng rọc, xích ròng rọc có thể điều chỉnhchậm nhng chuyển động rất tốt

5 Giữ cho xích cùng với khuôn cho đến khi cả hai nửa đã gắn chặt vàocác tấm khuôn Đối với khuôn nặng, đó là một thực tế tốt để tránh kẹp bulônglắp ở tấm di động để tránh bất kỳ một chuyển động đi xuống nào của khuôntrong quá trình hoạt động

6 Trong lúc tháo khuôn, không bao giờ đợc gõ búa vào khuôn trong khicác bulông an toàn vẫn còn chặt, nếu không sẽ làm hỏng khuôn và bộ phậnmáy nối với khuôn Trong khi khuôn vẫn còn giữ bởi xích, chỉ nới lỏng mộtnửa bulông an toàn và làm các điều chỉnh cần thiết thông qua bulông kích

B hoạt động của khuôn.

1 Để đảm bảo chất lợng sản phẩm tốt, khuôn phải đợc duy trì ở nhiệt

độ làm việc của nó

2 Khi tháo khuôn bằng tay không nên sử dụng dụng cụ kim loại cứnghoặc có cạnh sắc để tránh làm xớc bề mặt khuôn hoặc cạnh sắc có thể làmhỏng bề mặt phân khuôn, nó tạo nên khe hở dọc theo đờng phân khuôn củasản phẩm

Chơng x:

Thiết kế công nghệ chế tạo lòng khuôn ép phun

10.1 phân tích chức năng làm việc của chi tiết

Lòng khuôn là bộ phận quan trọng nhất trong hệ thống khuôn épphun Đây là nơi tạo hình sản phẩm cần chế tạo Lòng khuôn yêu cầu phải có

độ cứng và bóng cao do phải tiếp xúc với chất dẻo nóng chảy

Lòng khuôn bao gồm hai bộ phận chính:

Tấm khuôn sau

Lòng khuôn trớc

Khi lắp ráp khuôn trớc và khuôn sau với nhau, giữa hai tấm khuôn sẽ cókhoảng không gian để tạo nên hình dạng chi tiết cần chế tạo Hai tấm khuônnày đợc lắp ghép với nhau nhờ chốt dẫn hớng

10.2 phân tích tính công nghệ trong kết cấu

Dựa vào hình dạng của lòng khuôn ép phun ta có thể xếp chúng vàochi tiết dạng hộp

Các yêu cầu kỹ thuật chung bao gồm:

-Độ không phẳng và độ không song song của các bề mặt chính trongkhoảng 0,05  0,1mm trên toàn bộ chiều dài, độ nhám bề mặt của chúng Ra =1,5 1,25m

-Các lỗ độ chính xác cấp IT 7 IT10 và độ nhám bề mặt Ra = 2,5 

0,63m Số hình dáng của các lỗ 0,5  0,7 dung sai đờng kính lỗ

-Dung sai độ không đồng tâm của các lỗ bằng dung sai đờng kính lỗnhỏ nhất

-Độ không vuông góc giữa mặt đầu và tâm lỗ trong khoảng 0,01  0,05mm/100mm bán kính

-Chi tiết đủ độ cứng vững khi gia công, không bị biến dạng và có thểdùng chế độ cắt cao để đạt năng suất cao

10.3 xác định dạng sản xuất

Để xác định dạng sản xuất ta phải dựa vào điều kiện sản xuất thực

tế Trong lĩnh vực chế tạo khuôn với các công ty chuyên sản xuất khuôn theo

đơn đặt hàng thì chỉ sản xuất 1 bộ khuôn hoặc vài bộ tùy theo đơn đặt hàngcủa khách nh vậy thờng là sản xuất đơn chiếc hoặc sản xuất hàng loạt nhỏ 10.4 chọn vật liệu để chế tạo khuôn

Vật liệu để chế tạo khuôn phải đảm bảo các đặc tính nh có độ cứngcao, khả năng chống gỉ, chống mài mòn cao, đánh bóng tốt và gia công dễdàng

Vật liệu đợc chọn để chế tạo chày và cối là thép 2316 với thànhphần nh sau:

Thành phần (%)

(Typical analysis)

C0,36

Si0,5

Mo1,20

Cr16,0

S

< 0,005Tiêu chuẩn

(standard) AISI 420 F, HPM- 38, Ramax.

Tình trạng giao đã tôi và ram, đạt độ cứng 28- 32 HRC