Luận văn thiết kế bàn nhựa CÔNG NGHỆ ép PHUN – vật LIỆU ép PHUN

Sử dụng khuôn mẫu trong sản xuất có một ưu điểm vượt trội so với các công nghệgia công khác là tạo ra năng suất cao, số lượng sản phẩm lớn ít phải gia công lại nênđáp ứng được yêu cầu đa

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH

DANH MỤC BẢNG

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nghành thiết kế khuôn

Trong vòng 10 năm trở lại đây,ngành nhựa trở thành nghành có tốc độ tăng trưởngnhanh nhất trong cả nước.Sản phẩm nhựa có mặt hầu hết ở mọi quốc gia và khôngngừng tăng trưởng.Ngành nhựa phát triển lớn mạnh kéo theo sự ra đời nền côngnghiệp khuôn mẫu để hỗ trợ là điều tất yếu Hiện nay không những quá trình gia côngcần phải nhanh chóng để đảm bảo về tính kinh tế mà còn cần độ chính xác,bền đẹp vàđặc biệt phải đáp ứng được yêu cầu về chất lượng sản phẩm

Sử dụng khuôn mẫu trong sản xuất có một ưu điểm vượt trội so với các công nghệgia công khác là tạo ra năng suất cao, số lượng sản phẩm lớn ít phải gia công lại nênđáp ứng được yêu cầu đa dạng hóa các sản phẩm từ đơn giản đến phưc tạp với thờigian triển khai sản xuất nhanh

Bản thân khuôn mẫu cũng là sản phẩm của ngành cơ khí chế tạo tích hợp rất sâucác lĩnh vực công nghệ và giá trị trí thức Rất nhiều tiến bộ kỹ thuật hàng đầu thế giớihiện nay trong lĩnh vực thiết kế, công nghệ vật liệu, công nghệ gia công chế tạo, tựđộng hóa đã và đang thể hiện trong ngành chế tạo khuôn mẫ Một số nước như: ĐàiLoan, Trung Quốc, đã phát triển ngành chế tạo khuôn trở thành ngành công nghệ xuấtkhẩu quan trong,và có nguồn thu ngoại tệ tương đối lớn

Cùng với sự phát triển mạnh mẽ về nghành công nghệ thông tin thì nghành côngnghiệp chế tạo khuôn ngày càng hiện đại và tiên tiến.Các mô hình liên kết tổ hợp đểsản xuất các khuôn mẫu có chất lượng cao cho từng lĩnh vực công nghệ khác nhau:

- Thiết kế chế tạo khuôn nhựa,khuôn dập nguội,khuôn dập nóng,khuôn đúc áplực,khuôn ép chảy,khuôn dập tự động,

- Thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu chuẩn phục vụ chế tạo khuôn mẫunhư:các bộ đế khuôn tiêu chuẩn,trụ dẫn hướng,lò xo,các loại cơ cấu cấp phôi

tự động,

- Chuyên thực hiện các dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo khuôn

- Chuyên cung cấp các dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn

- Chuyên cung cấp các phần mềm chuyên dụng để thiết kế khuônCAD/CAM/NX/CAE,…

- Chuyên thực hiện các dịch vụ đo lường,kiểm tra chất lượng khuôn,

Các mô hình trên giúp các doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu trong lĩnhvực thiết kế khuôn theo hương tự động hóa kéo theo đó nâng cao chất lượng của sảnphẩm và phát huy tối đa năng suất của thiết bị [7]

1 Tình hình phát triển nghành khuôn mẫu trong nước

Hiện tại trong nước có hàng nghìn doanh nghệp công nghiệp thuộc các lĩnh vựckhác nhau sử dụng khuôn mẫu trong sản xuất Có thể nói khuôn mẫu có vai trò quyếtđịnh hàng đầu về sản lượng sản xuất, độ chính xác, giá trị gia tăng của sản phẩm Nhu cầu các loại khuôn mẫu nhựa,cơ khí đúc áp lực,vật liệu xấy dựng, ngày cànglớn nên ngành chế tạo khuôn mẫu những năm gần đây có bước phát triển mới.Hầu hếtcác doanh nghiệp nghành cơ khí chế tạo,nghành nhựa lớn như Xuân Kiên, Kim khíThăng Long, Dung cụ cơ khí xuất khẩu, Nhựa Hà Nội, Xích líp Đông Anh, đã đầu tưmạnh cho chế tạo khuôn.Một số khuôn mẫu có trình độ phức tạp, độ khó cao như bộkhuôn mẫu kích thước lớn để dập vỏ ô tô của Công ty ô tô Xuân Kiên,bộ khuôn mẫulinh kiện nhựa chính xác cao cho xe tay ga Honda, Yamaha của Công ty nhựa Hà Nội,khuôn mẫu dập nóng cơ khí cho ô tô xe máy của Công ty dụng cu cơ khí xuất khẩu,

đã chế tạo thành công, tạo bước ngoặt mới cho sự phát triển cho dòng sản phẩm ô tôthương hiệu Việt Nam, góp phần đưa ngành công nghiệp hỗ trợ ô tô xe máy Việt Namtham gia sâu rộng vào chuỗi giá trị sản phẩm ô tô xe máy của các hãng đa quốc gia lơntrên thế giới

Với chuyên môn hóa ngày càng sâu, Việt Nam đã bắt đầu hình thành một hệ thốnggồm nhiều doanh nghiệp chế tạo khuôn trong nhiều lĩnh vực khác nhau Qúa nửa trong

số đó là các doanh nghiệp vốn FDI đến từ Nhật Bản, Đài Loan, Trung Quốc,…Trong

số này các doanh nghiệp khuôn mẫu Nhật Bản đóng vai trò rất quan trọng trong hệthống công nghiệp hỗ trợ cho các doanh nghiệp sản xuất lắp ráp lớn của Nhật Bản tạiViệt Nam.Về năng lực các doanh nghiệp trong hệ thống chế tạo khuôn mẫu ở Hà Nộithu hút khoảng 1500 lao động, tạo ra doanh thu một năm trên 500 tỷ đồng Lớn nhấttrong hệ thống này là các doanh nghiệp đến từ Nhật Bản như Tsukuba, Toho, Ohara,Zion,…

Theo khảo sát các doanh nghiệp khuôn mẫu tại Hà Nội của Sở Công Thương HàNội cho thấy rằng một thực tế là công nghiệp chế tạo khuôn trong nước chưa được cácdoanh nghiệp trong nước đánh giá cao.Các doanh nghiệp sử dụng khuôn mẫu thườngcho rằng khuôn mẫu trong nước không đáp ứng được yêu cầu độ chính xác, độ khó, độbền, độ phức tạp.Vì vậy số doanh nghiệp sản xuất sản phẩm yêu cầu kỹ thuật caothường lựa chọn phương án đặt hàng hoặc mua khuôn từ nước ngoài

Về phía các doanh nghiệp có chế tạo khuôn trong nước, dù rất tự tin sản phẩm củamình nhưng đa phần chỉ dừng ở việc tự chế tạo khuôn mẫu cho sản xuất của chínhmình mà chưa hướng ra hàng hóa cung cấp cho thị trường.Số doanh nghiệp sống bằngchế tạo khuôn còn rất ít,năng lực sản xuất còn rất thấp so với các doanh nghiệp chế tạokhuôn mẫu FDI từ Nhật Bản,Đài loan,

Khuôn mẫu là một sản phẩm công nghiệp đặc biệt, có giá trị từ vài chục đến vàitrăm USD Các bộ khuôn mẫu khó và phức tạp có giá trị hàng triệu USD.Người cầnsản phẩm không phải số đông người tiêu dùng thông thường mà là các nhà sảnxuất.Khuôn mẫu có vai trò ảnh hưởng rất quyết định để tạo ra chất lượng uy tín thươnghiệu cho nhà sản xuất

Chế tạo khuôn là một ngành nghề công nghiệp được Nhà nước khuyến khích hỗtrợ Các chính sách ưu đãi khuyến khích nghành công nghiệp chế tạo khuôn đã thể hiệtại Luật thuế xuất nhập khẩu,luật Đầu tư các nghị định,Thông tư hướng dẫn thựchiện.Thiết kế khuôn mẫu cũng đã được nhà nước đưa vào chương trình Đại học chínhqui khối nghành kỹ thuật Phát triển chế tạo khuôn mẫu cũng là nội dung quan trọng

trong nhiều bản quy hoạch phát triển các nghành công nghiệp then chốt,quan trọng củađất nước[7].

2 Quy trình thiết kế khuôn

Nhu cầu thực tế,thiết kê sản phẩm và xác định hệ số co rút,tính số lòng khuôn,chọnloại khuôn,bố trí các lòng khuôn,thiết kế hệ thống kênh dẫn,thiết kế hệ thống làmnguội,thiết kế hệ thống đẩy,thiết kế hệ thống thoát khí,thiết kế hệ thống dẫnhướng,định vị và các chi tiết của khuôn, Yêu cầu kỹ thuật về các tấm khuôn,chọn chấtliệu làm khuôn,hoàn thiện thiết kế

Có rất nhiều phần mềm dùng để thiết kế khuôn cúng như mô tả dòng chảy nhựahiện nay.Một số phần mềm nổi tiếng như: Creo, NX, Catia, Solidworks, ….Phần mềm

em muốn sử dụng trong luận văn này là Creo lý do em chọn phần mềm này là giaodiện dễ sử dụng,khả năng thiết kế nhanh chóng, được sử dụng phổ biến trong các công

ty hiện nay.Nghiên cứu về phương pháp thiết kế, mô phỏng trên Creo

Xác định áp lực phun, lực ép, dung tích nhựa, kích thước tấm gá

Xác định loại khuôn, độ co rút, vật liệu làm khuôn, lòng khuôn, bố trí lòng khuôn,tiết diện kênh dẫn nhựa, hệ thống miệng phun, hệ thống tháo khuôn,…

1.1.1.2 Nhiệm vụ CAE

CAE là sử dụng phần mềm máy tính để mô phỏng và thử nghiệm tính công nghệ vàđặc tính của sản phẩm sau khi thiết kế CAE mang lại nhiều lợi ích trong việc gia công

và sản xuất sau này CAE cho phép người thiets kế và chế tạo khuôn rút ngắn đượcthời gian thiết kế cũng như chi phí trong việc sản xuất khuôn.

CAE với những công việc như sau:

- Phân tích dòng chảy của nhựa lỏng (quá trình điền đầy của nhựa vào lòngkhuôn)

- Phân tích quá trình đông đặc và định hình của sản phẩm trong lòng khuôn

- Tính toán trạng thái điền dầy và tản nhiệt

- Biết được những khuyết tật của sản phẩm

Vì thế ứng dụng phân tích CAE vào quá trình này để tối ưu hóa việc thiết kế bằngcác mô phỏng và tính toán

1.1.1.3 Nhiệm vụ CAM

CAM là công nghệ sản xuất dưới sự hỗ trợ của máy tính Qúa trình sản xuất chế tạođược quản lý và điều khiển bởi hệ thống máy tính

CAM làm các nhiệm vụ như sau:

Lập quy trình chế tạo khuôn từ sản phẩm

Phân tích lựa chọn vật liệu làm khuôn vật liệu sản phẩm sao cho hợp lý

Lựa chọn loại máy, các thông số cần thiết cho việc ép sản phẩm

Gia công theo quy trình công nghệ sau khi đã được thực hiện các bước trên

Đánh bóng lòng khuôn, lắp ráp thành bộ khuôn hoàn chỉnh

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ ÉP PHUN – VẬT LIỆU ÉP PHUN2.1 Công nghệ ép phun

3 Khái niệm Ép phun

Ép phun là quá trình phun nhựa nóng chảy để điền đầy vào trong lòng khuôn Mộtkhi nhựa được làm nguội và đông cứng lại trong lòng khuôn thì khuôn được mở ra vàsản phẩm sẽ được đẩy ra khỏi khuôn nhờ hệ thống đẩy, trong quá trình này không cóbất một phản ứng hóa học nào

Bằng cách quan sát thông thường nhất chúng ta có thể quan sát rất nhiều sản phẩmnhựa xung quanh chúng ta Từ các sản phẩm đơn giản là các dụng cụ học tập như bút,thước kẻ,… đến các sản phẩm phức tạp như bàn, ghế, đồ chơi, máy tính, vỏ xe máy,…tất cả đều làm bằng nhựa Các sản phẩm này đêù có hình dáng và màu sắc đa dạng làmcho cuộc sống ta tiện nghi và đẹp hơn Điều này đồng nghĩa với việc các sản phẩmnhựa mà phần lớn tạo ra công nghệ ép phun đã trở thành một phần không thể thiếutrong cuộc sống chúng ta Với các tính chất: độ dẻo dai, có thể tái chế, không có phảnứng hóa học nào ở điều kiện bình thường,… chính vì thế vật liệu nhựa đang dần thanhthế các vật liệu khác [6]

4 Công nghệ ép phun

Nhập kho

Hình 2.1: Quy trình công nghệ ép phun [6]

Nguyên lý vận hành như sau

- Nguyên liệu được cấp cho máy ép phun theo chu kỳ.Nguyên liệu sau khi

đã được hóa dẻo được phun vào trong khuôn (đã được kẹp chặt ) hìnhdạng của khuôn sẽ tạo ra hình dạng của sản phẩm Sau khi được địnhhình và làm nguội trong khuôn, quá trình mở khuôn được thực hiệ để lấysản phẩm ra bên ngoài

- Đặc điểm của công nghệ ép phun là quá trình diễn ra theo chu kỳ

- Thời gian chu kỳ sẽ phụ thuộc vào trọng lượng của sản phẩm, nhiệt độnước làm nguội khuôn và hiệu quả hệ thống làm nguội khuôn

- Chất lượng và năng suất của sản phẩm phụ thuộc vào chất lượng của máy

ép phun và chất lượng của khuôn mẫu [6]

Máy ép phun có cấu tạo chung gồm các bộ phận như sau :

- Phễu cấp liệu (hopper)

- Khoang chứa liệu (barrel)

- Các băng gia nhiệt (heater band)

- Trục vít (screw)

- Van một chiều ( non-return Assembly)

- Đầu béc phun (nozzle) [3]

Hình 2.3: Hệ thống phun.

Phễu cấp liệu: chứa vật liệu dạng viên để cấp vào khuôn trộn.

Khoang chứa phễu: chứa nhựa và để trục vít di chuyển qua lại bên trong Khoang

trộ được gia nhiệt bởi các băng giải nhiệt Nhiệt độ bên trong khoang chứa liệu cungcấp từ 20-30% nhiệt độ cần thiết để làm chảy nhựa

Băng gia nhiệt : Giúp duy trì nhiệt độ khoang chứa để nhựa bên trong luôn trang

thái chảy dẻo Thông thường trên một máy ép nhựa có thể có nhiều băng gia nhiệt (> 3băng ) được cài đặt với nhiệt độ khác nhau để tạo ra các vùng nhiệt độ thích hợp choquá trình ép phun

Hình 2.4: Vòng gia nhiệt

Trục vít: đây là một bộ phận rất quan trọng, vừa giữ nhiệm vụ nhựa hóa vừa tạo áp

suất đẩy nguyên liệu vào khuôn tạo hình Trục vít có hai chuyển động vừa quay trònvừa tịnh tiến.Nhiệm vụ tải vật liệu và nhựa hóa được thực hiện bởi tác động quay tròn

của trục vít Nhiệm vụ tạo ra áp suất đẩy đẩy vật liệu ra khỏi xylanh nguyên liệu vàlấy vật liệu được thực hiện bởi chuyển động tới lui của trục vít.

Hình 2.5: Trục vít

Trục vít được chia thành 3 phần: phần cấp liệu, vùng nén ép, vùng định lượng

Hình 2.6: Cấu tạo chi tiết trục vít

Van một chiều (Non-return assmply): Bộ phận này gồm vòng chắn hình nêm, đầutrục vít Chức năng của nó là tạo ra dòng nhựa bắn vào trong khuôn

Hình 2.7: Hệ thống van một chiều.

Khi trục vít lùi về thì vòng chắn hình nêm di chuyển về hướng vòi phun và chophép nhựa chảy về trước đầu trục vít Còn khi trục vít di chuyển về phía trước thì vòngchắn hình nêm sẽ di chuyển về hướng phễu và đóng kín với seat không cho nhựa chảy

về phía sau

Hình 2.8: Cấu tạo vòi phun

Vòi phun: có chức năng nối khoang trộn với cuốn phun và phải có hình dạng đảmbảo bịt kín khoang trộn và khuôn Nhiệt độ của vòi phun nên cài đặt lớn hơn hoặcbằng nhiệt độ chảy của vật liệu Trong quá trình phun nhựa lỏng vào khuôn, vòi phunphải thẳng hàng với bạc cuốn phun và đầu vòi phun nén được lắp kín với phần lõm củabạc cuống phun thông qua vòng định vị để đảm nhựa không bị phun ra ngoài và gâynên mất áp

Hình 2.9: Hệ thống đầu phun

Có nhiều vòi phun khác nhau,tùy vào từng trường hợp cụ thể mà ta dùng loại vòiphun thích hợp Thông thường người ta quan tâm đến một số thông số như:

- Đường kính lỗ phun của đầu vòi phun phải nhỏ hơn đường kính của loxcủa bạc cuống phun một chút (khoảng 0.125-0.75mm) để cuống phun dexthoát ra ngoài tránh nghẽn dòng.

- Chiều dài của vòi phun nên dài hơn chiều sâu của bạc cuống phun

- Độ côn tùy thuộc vào vật liệu phun

Hình 2.10: Một số van một chiều

2.1.1.2 Hệ thống khuôn

Sau quá trình nhựa hóa, nhựa nóng chảy được phun vào khuôn, lực ép khuôn phải

đủ lớn để đóng khuôn cho đến khi nào nhựa nguội và đóng rắn sau đó khuôn được mở

để lấy sản phẩm

Cấu tạo của hệ thống khuôn gồm hai phần chính

- Phần cavity( phần khuôn cái, phần khuôn cố định): được gá trên tấm cốđịnh của máy ép phun nhựa

- Phần core ( phần khuôn di động ): được gá trên tấm di động của máy épnhựa

Ngoài ra trong một bộ khuôn phần lõm vào sẽ được xác định hình dạng bên ngoàicủa sản phẩm được gọi là lòng khuôn( hay còn gọi là khuôn âm, khuôn cái, cavity) cònphần lồi ra sẽ xác định được hình dạng bên trong của sản phẩm được gọi là lõi( haycòn gọi là khuôn dương, chày, core ) một bộ khuôn có thể có một hoặc nhiều lòngkhuôn và lõi Phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi được gọi là mặt phân khuôn

Hình 2.11: Khuôn âm và khuôn dương ở trạng thái đóng [3].Cấu tạo chung của một hệ thống khuôn bao gồm các bộ phận sau:

Hình 2.12: Cấu tạo hệ thống khuôn

1.Tấm kẹp trước 10 Tấm giữ

2 Tấm khuôn âm 11 Tấm đẩy

3 Bạc cuốn phun 12 Tấm kẹp sau

4 Vòng định vị 13 Chốt đẩy

5 Vít lục giác 14 Lò xo

6 Đường nước 15 Chốt hồi

7 Tấm khuôn dương 16 Bạc dẫn hướng

8 Tấm lót 17 Lòng khuôn

9 Gối dỡ 18 Chốt dẫn hướng

Chức năng của các bộ phận khuôn

1.Tấm kẹp trước : kẹp phần cố định của khuôn với tấm cố định của máy ép nhựa

2 Tấm khuôn âm : chứa lòng khuôn hoặc phần insert định hình sản phẩm, được lắpvào tấm kẹp trước

3 Bạc cuống phun : đưa nhựa vào lòng khuôn, thông thường nó nằm trên tấm kẹp trước

4 Vòng định vị: đảm bảo cho bạc cuống phun và đầu phun được trùng nhau

5 Vít lục giác : cố định các chi tiết với nhau

6 Đường nước : dẫn nước hoặc dung môi để làm nguội khuôn trong quá trình làm mát

7 Tấm khuôn dương : Chứa lòng khuôn hoặc phần insert định hình sản phẩm, đượclắp chặt vào gối đỡ hay tấm lót

8 Tấm lót : giữu cho tấm khuôn không bị cuốn vào

9 Gối đỡ: tạo khoảng không gian cho lõi sản phẩm

10 Tấm giữ: giữu tấm đẩy và ty lõi

11 Tấm đẩy: kết hợp với tấm giữ và chốt đẩy để đẩy chi tiết ra khỏi khuôn

12 Tấm kẹp sau: kẹp phần di động của khuôn với tấm di động của máy ép nhựa

13 Chốt đẩy: để đẩy sản phẩm ra khỏi lòng khuôn

14 Lò xo: để đảm bảo các tấm giữu và tấm đẩy hồi về vị trí cũ

15 Chốt hồi: cùng với lò xo đưa tấm giữ và tấm đẩy hồi về vị trí cũ sao khi lói

16 Bạc dẫn hướng : dẫn hướng cho trục dẫn hướng hạn chế mòn tấm khuôn

17 Lòng khuôn : tạo nên hình dáng của chi tiết

18 Chốt dẫn hướng : dẫn hướng cho tấm khuôn âm và khuôn dương

- Cụm đẩy của máy (Machine ejector): Gồm các xylanh thủy lực, tấm đẩy

và cân đẩy chúng có chức năng tạo ra lực đẩy tác động vào các tấm đẩytrên khuôn để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn

- Cụm kìm (Clamp cylindero) : thường có hai loại chính, đó là loại dùng cơcấu khủy và loại dùng các xylanh thủy lực.Hệ thống này có chức năngcung cấp lực để đóng mở khuônvà giữ để khuôn đóng trong suốt quá trìnhphun

Hình 2.14: Cơ cấu kẹp khuôn.

- Tấm di động (Moverable platen) : là một tấm thép lớn với bề mặt có nhiều

lỗ thông với tấm di động của khuôn.Chính nhờ các lỗ thông này mà cầnđẩy có thể tác động lực đẩy lên khuôn Ngoài ra, trên tấm di động còn cócác lỗ ren để kẹp tấm di động của khuôn Tấm này di chuyển tới dọc luitheo 4 thanh nối trong quá trình ép phun

- Những thanh nối (Tie bars) : có khả năng co dãn để chống lại áp suất phunkhi kìm tạo lực Ngoài ra có tác dụng dẫn hướng cho tấm di động.

2.1.1.4 Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển giúp người vận hành máy móc theo dõi và điều khiển cácthông số gia công như nhiệt độ, áp suất, thời gian, tốc độ phun, áp suất phun và các vịtrí trên bộ phận thủy lực Qúa trình điều khiển có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượngsau cùng của sản phẩm cũng như hiệu quả kinh tế của quá trình hệ thống điều khiểnvới người vận hành máy thông qua bảng điều khiển và màn hình máy tính

Bên trong hệ thống điều khiển là bộ phận xử lý các rơle, công tắc hành trình, các bộphận điều khiển nhiệt độ, áp suất, thời gian,

2.1.1.5 Hệ thống hỗ trợ ép phun

Bao gồm 4 hệ thống nhỏ:

Hình 2.16: Hệ thống hỗ trợ ép phun

- Thân máy ( Frame ) :Liên kết hệ thống trên máy lại với nhau

- Hệ thống thủy lực (Hydraulic system) : cung cấp lực để đóng mở khuôn,tạo ra và duy trì lực ép, làm cho trục vít quay và chuyển động tới lui, tạolực cho chốt đẩy và sự trượt của lỗi bề mặt Hệ thống này bao gồm bơm,motor, hệ thống ống,

- Hệ thống điện ( Electrical ): cấp nguồn cho motor điện và hệ thống điềukhiển đẩm bảo an toàn điện cho người vận hành máy bằng các công tắc

Hệ thống này gồm tủ điện, và hệ thống dây dẫn

- Hệ thống làm nguội (cooling system) : cung cấp nước hay dung dịchethylenglycol, Để làm khuôn nguội và dầu thủy lực.Nhiệt độ trao đổivới dầu thủy lực vào khoảng 90-1200C Bộ điều khiển sẽ cung cấp mộtlượng nhiệt, áp suất, dòng chảy thích hợp để làm nguội nhựa nóng chảytrong khuôn

2.2 Vật liệu ép phun

5 Điều kiện kỹ thuật cần có đối với một sản phẩm nhựa

Để sản xuất sản phẩm nhựa bằng phương pháp ép phun thì kết cấu sản phẩm phảithõa mãn một số điều kiện nhất định sau đây:

- Tỷ lệ chiều cao và bề dày sản phẩm phải thích hợp để tạo dòng nhựanóng chảy bơm vào lòng khuôn và điền đầy một cách dễ dàng

- Thành sản phẩm phải có góc nghiêng nhất định tạo điều kiện để sảnphẩm thoát nhanh ra khỏi khuôn khi khuôn được mở ra, hạn chế hiệntượng sản phẩm bị dính vào lòng khuôn

- Chiều dày thành sản phẩm tại các vị trí chuyển tiếp không được lệchnhau quá nhiều

Chiều dày trungbình (mm)

Chiều dàyMax (mm)

7 P

Bảng 2.2: Quan hệ giữa độ cao và chiều dày thành [5]

Yêu cầu kỹ thuật đối với một sản phẩm nhựa như sau:

- Sản phẩm sau khi bơm nhựa vào phải đạt hình dạng tốt nhất mà tốn ítcông sức sữa chữa

- Sản phẩm sau khi bơm không tồn tại khuyết tật như: cong vênh, rỗ khí,vật phun bị ngắn, có tông tại đường hàn,

- Cơ tính ổn định ở nhiệt độ thấp

- Không gây độc hại cho người sử dụng

- Sử dụng loại vật liệu thông dung nhất, với chi phí chấp nhận được

Căn cứ vào các thông số kích thước trên ta chọn vật liệu PP để chế tạo bàn nhựahoàn toàn phù hợp để tạo ra một sản phẩm đạt yêu cầu

Nhựa Polyethylene

Polypropylen là loại polymer có dạng tinh thể, có tính ứng dụng cao

a) Thông số cơ bản

Bảng 2.3: Bảng thông số nhựa cơ bản PE [2].

Trong suốt có bề mặt bóng láng, hơi có ánh mờ, mềm dẻo

Dưới tác động có ánh sáng mặt trời hoặc nhiệt độ trong thời gian dài thì PE sẽ bịlão hóa Khi bị lão hóa thì tính chất của PE sẽ giảm, do đó nên sẽ bị giòn và nứt.Chống thấm nước và hơi nước tốt

Chống thấm khí O2, CO2, N2 và dầu mỡ kém

Chịu được nhiệt độ cao ( dưới 230oC ) trong thời gian ngắn

Bị căng phồng và hư hỏng khi tiếp xúc với tinh dầu thơm hoặc các chất tẩy nhưancol, Acetone, H2O2,…

Có thể cho khí, hương thẩm thấu xuyên qua, do đó PE cũng có thể hấp thu giữmùi trong bản thân bao bì, và cũng chính mùi này có thể hấp thụ bởi thực phẩmchứa đựng, gây mất giá trị cảm quan của sản phẩm

c) Ứng dụng

Làm túi xách các loại, thùng có thể tích 1- 20 lít với các độ dày khác nhau,Sản xuất nắp chai lọ Do nắp chai bị hấp thụ mùi nên chai đựng thực phẩm đậybằng nắp PE phải được đảm bảo trong môi trường không có chất gây mùi

Dùng để sản xuất ống nhựa và các vỏ cáp điện

Dùng làm các loại túi xách, bao bì, bao dệt,…[2].

 Tính chất về nhiệt:

PP có nhiệt độ nóng chảy 160 – 175oC, bền vững với sự sôi có thể tiến hành khửtrùng ở nhiệt độ 120oC mà sản phẩm không bị biến dạng, độ chịu lạnh có thể xuốngtới -65oC

 Tính chất hóa học:

PP bền vững với axit loãng, muối, kiềm, khó tan trong dung môi ở nhiệt độ thường.Nhưng tới nhiệt độ 90oC thì tính bền vững kém đi

 Tính chất cơ học:

Có tính bền cơ học cao ( bền xé và bền kéo đứt ) khá cứng vững, không mềm dẻonhư PE, không bị kéo dãn dài do đó được ứng dụng rất nhiều trong gia công đồ dândụng cũng như chế tạo sợi.

Trong suốt độ bóng bề mặt cao cho khả năng in ấn cao nét in rõ

Giới hạn bền kéo của PP phụ thuộc vào tốc độ chất tải Tốc độ kéo thấp thì giới hạnbền tăng và ngược lại

Tính chất cơ học của PP cứng sẽ tăng nếu cấu trúc của PP được định hướng

để vận chuyển nước nóng, hóa chất trong nghành hóa

Màng và tấm : Màng PP có độ trong suốt và độ bền cơ học cao đồng thời chịu đượcnước

Bọc dây điện: Sử dụng cho kỹ thuật điện, điện tử và những nơi có độ bền nhiệt caoChế tạo các chi tiết máy và đồ dùng hằng ngày như một số chi tiết trong ô tô, xemáy, máy giặc, tủ lạnh, máy tính,…

Tạo sợi do PP nhẹ bền thích hợp sử dụng để bện cáp, lưới đánh cá, thảm,…[2]

Nhựa Arylonitrile Butadien Styrene

a) Thông số cơ bản

Bảng 2.5: Bảng thông số cơ bản nhựa ABS [2]

1.04-1.06

Độ cứng shore 90 - 95Nhiệt độ nóng

Trắng đục bán trong suốt độ nhớt và độ bền cao như PS

Rất cứng rắn, bền với nhiệt và hóa chất, rất dẻo dai, chịu lực chịu nhiệt rất tốt và

dễ dàng gia công

Khi hàm lượng Acrylonitrle tăng : Độ bền kéo giảm, độ cứng và độ cách điệntăng, độ bền va đập tăng, kháng nhiệt, kháng dung môi

Khi hàm lượng Butadien tăng : Độ bền kéo giảm, độ bền va đập tăng

Khi hàm lượng Styrene tăng : Độ chảy khi gia nhiệt tăng

c) Ứng dụng

Nhựa ABS kết hợp đặc tính về điện và có khả năng ép phun không giới hạn vàgiá cả tương đối hợp lý, thường được sử dụng trong vật liệu cách điện, trong kỹthuật điện tử và thông tin liên lạc

Làm các sản phẩm nhẹ cứng dễ uốn cong như ống, công cụ nhạc, đầu gậy đánhgolf, các bộ phận tự động, vỏ bánh răng, lớp bảo vệ hộp số, đồ chơi Trong kỹthuật nhiệt lạnh chúng được sử dụng làm vỏ bên trong, các cửa trong và vỏ bọcbên ngoài chịu va đập ở nhiệt độ thấp

Các sản phẩm ép phun như các vỏ bọc, bàn phím, sử dụng trong các máy vănphòng, máy ảnh,…

Trong công nghiệp xe : Làm các bộ phận xe hơi, xe máy, thuyền,

Trong công nghiệp bao bì đặc biệt dùng trong thực phẩm, các sản phẩm épphun, thùng chứa, màng, nón bảo hiểm , đồ chơi,…[2]

 Kết luận:

Dựa vào các thông số kỹ thuật, tính chất của các loại nhựa nêu trên em lwuajchọn PP là nguyên liệu cho sản phẩm bàn nhựa của đề tài em.

6 Khái niệm về khuôn

Khuôn là dụng cụ để tạo hình sản phẩm theo phương pháp định hình, tạo ra sảnphẩm, khuôn có thể được sử dụng nhiều lần

Kết cấu và kích thước của khuôn được thiết kế và chế tạo phụ thuộc vào hình dáng,kích thước, chất lượng, số lượng của sản phẩm Ngoài ra còn phải quan tâm đến nhưcác thông số công nghệ của sản phẩm (góc nghiêng, nhiệt độ khuôn, áp suất gia công,

…), tính chất vật liệu gia công Khuôn sản xuất sản phẩm nhựa là một cụm gồm nhiềuchi tiết lắp ghép lại với nhau

Khuôn được chia thành hai phần khuôn chính:

- Phần Cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): được gá trên tấm cốđịnh của máy ép nhựa

- Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động) được gá vào tấm diđộng của máy ép.

Khoảng trống giữa Cavity và Core là phần tạo ra sản phẩm do nhựa nóng chảy điềnđầy Nhựa được làm nguội và đông đặc lại tạo thành sản phẩm và lấy ra bằng hệ thốngđẩy hoặc bằng tay

7 Phân loại khuôn ép phun

a) Khuôn 2 tấm

Khuôn 2 tấm có đường phân khuôn chia khuôn thành 2 phần cố định và di động

 Ưu điểm:

- Cấu trúc đơn giản hơn là khuôn 3 tấm hay khuôn không rãnh dẫn

- Gía thành khuôn có thể giảm

- Hệ thống rót bao gồm cổng phân phối cạnh (side gate), cổng phân phốitrực tiếp ( direct gate), cổng phân phối ngầm ( submarine gate)

- Với cửa rót ngầm ta có thể tách các chi tiết khỏi rãnh dẫn ( bao gồm đầurót và cổng phân phối ), như vậy không cần có bước cắt bỏ nó phía sau

Khuôn 3 tấm có 2 đường phân khuôn, một để tháo rãnh dẫn và một để tháo chi tiếtgồm có 3 phần:

Cấu trúc phức tạp hơn khuôn 2 tấm

Gía thành cao hơn khuôn 2 tấm

Trong đó kiểu họng phun kéo dài và kiểu giếng gọi là không có rãnh dẫn, còn loạikiểu rãnh dẫn cách li và kiểu rãnh dẫn nóng mới thực sự là khuôn không rãnh dẫn,trong đó kiểu rãnh dẫn nóng là loại được dùng phổ biến nhất.

 Ưu điểm:

Do rãnh dẫn không được lấy ra mà chỉ có phần chi tiết được tháo ra nên không cần

bộ phận tháo rãnh dẫn, không phải loại bỏ rãnh dẫn

Đầu rót hoặc rãnh dẫn luôn được nóng nóng bởi bộ phận gia nhiệt do đó nhựa nóngchảy được điền đầy tốt hơn, nó phù hợp cho quá trình tự động hóa và có hiệu quả cáokhi sản xuất với sản lượng lớn

 Nhược điểm:

Kết cấu khuôn phức tạp

Gía thành khuôn cao [3]

8 Cấu tạo và vai trò của các chức năng của các chi tiết trong khuôn

3.1.1.1 Kết cấu chung của một bộ khuôn

Ngoài core và cavity thì trong bộ khuôn có nhiều bộ phận khác Các bộ phận nàylắp ghép với nhau tạo thành một bộ khuôn Bao gồm

Hệ thống dẫn hướng và định vị: gồm các chốt dẫn hướng và bạc dẫn hướng, các bộphận định vị, chốt hồi…giữ các chi tiết lại với nhau để tạo lòng khuôn chính xác

Hệ thống dẫn nhựa vào lòng khuôn: bạc cuống phun, kênh dẫn nhựa và miệng phunlàm nhiệm vụ cung cấp nhựa từ máy ép vào lòng khuôn

Hệ thống đẩy sản phẩm: chốt đẩy, chốt hồi, bạc chốt đẩy, bạc chốt hồi, tấm giữ,khối đỡ,…đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi ép xong

Hệ thống lõi mặt bên: gồm lõi mặt bên, má lõi, thanh dẫn hướng, cam chốt xiên,xylanh thủy lực,…làm nhiệm vụ tháo những phần undercut ra ngay theo hướng mởkhuôn

Hệ thống thoát khí: gồm những rảnh thoát khí, có nhiệm vụ đưa khí tồn ra khỏikhuôn, tạo điều kiện điều đầy khuôn dễ dàng và giúp cho sản phẩm không bị bọt khí

Hệ thống làm nguội: gồm các đường nước, các rảnh ống, ống dẫn nhiệt, đầunối, có nhiệm vụ ổn định nhiệt độ khuôn và làm nguội sản phẩm một cách nhanhchóng [5].

3.1.1.2 Vai trò và chức năng của các chi tiết khác trong khuôn

Tấm kẹp trước: cố định khuôn vào máy ép nhựa

Tấm kẹp sau: kẹp phần chuyển động của khuôn vào máy ép phun

Tấm khuôn trước: là phần cố định của khuôn tạo thành phần trong và phần ngoàicủa sản phẩm

Tấm khuôn sau: kẹp phần chuyển động của khuôn vào máy ép khuôn

Tấm đỡ: giữ các tấm ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài

Khối đỡ: dùng làm tấm ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để tấm đẩy hoạtđộng được

Tấm giữ: là chi tiết cho các chốt đẩy, chốt hồi và tấm đẩy đúng vị trí

Tấm đẩy: cùng với chốt đẩycó nhiệm vụ đẩy sản phẩm rời khỏi khuôn

Vòng định vị: đảm bảo vị trí thích hợp của vòi phun với khuôn Phải đặt khuônđúng tấm vào máy gia công nhựa Kích thước của vòng phải nhỏ hơn lỗ của máy giacông là 0.1 mm÷0.05 mm

Chốt dẫn hướng: để tránh mài mòn hoặc làm hỏng tấm khuôn sau Chốt dẫn hướng

có tác dụng dẫn hướng cho tấm khuôn sau Hệ thống này kết hợp với chốt bạc dẫnhướng tiêu chuẩn sẽ tạo nên mối quan hệ chặt chẽ giữa các tấm khuôn lại được tiếnhành đồng thời với việc định vị chốt bạc dẫn hướng

Hệ thống chốt hồi: có chức năng đỡ tấm đẩy phía sau và giữ cố định tấm đẩy trongkhi khuôn đóng hoàn toàn

Bạc mở rộng: dùng làm bạc kẹp để tránh mài mòn, hỏng tấm kẹp phía sau khốingăn và tấm đỡ

Bộ định vị: đảm bảo cho sự phù hợp có thể quay lại khi đóng khuôn lại

Chốt đẩy: dẫn hướng chuyển động và đỡ cho tấm đẩy, tấm giữ do chuyển độngmạnh giữa chúng Dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi mở khuôn

Bạc dẫn hướng chốt: dùng để tránh khuôn bị mài mòn do hoạt động đóng mởkhuôn.

Bạc cuống phun: nối vòi phun và kênh dẫn nhauwj với nhau qua tấm kẹp phíatrước và tấm khuôn trước [5 ]

3.2 Các hệ thống hoạt động trong khuôn

9 Thiết kết hệ thống rảnh nhựa

Kênh dẫn là cầu nối giữa cuống phun và lòng khuôn, có nhiệm vụ đưa nhựa vàolòng khuôn Vì thế khi thiết kế chúng cần phải tuân thủ một số nguyên lý kỹ thuật sau:Giảm thiểu tối đa sự thay đổi thiết diện khuôn

Kênh dẫn phải dễ dàng thoát khuôn

Toàn bộ chiều dài kênh càng ngắn càng tốt để giảm thiểu thất thoát nhiệt

Mặt cắt của kênh phải đủ lơn để đảm bảo cho việc điền đầy khuôn

3.2.1.1 Hệ thống cấp nhựa nguội (Cool runner)

Kênh dẫn có nhiều dạng mặt cắt ngang khác nhau nhưng phổ biến là hình tròn, hìnhthang, hình bán nguyệt, hình chữ nhật, hình thang hiệu quả,…

Hình 3.19: Một số tiết diện kênh dẫn [3]

Tùy thuộc vào thiết kế của từng loại khuôn mà ta thiết kế tiết diện kênh dẫn phùhợp Mặc dù loại kênh dẫn hình tròn có hiệu quả tuy nhiên giá thành cao Nên trongthực tế người ta thường dùng laoij kênh dẫn hình thang hay hình thang hiệu chỉnh vìgiá thành thấp

a) Cấu tạo cơ bản của hệ thống kênh dẫn nhựa

Hình 3.20: Hệ thống kênh nhựa.

Một hệ thống kênh dẫn nhựa bao gồm:

- Cuống phun (Spure)

- Kênh dẫn nhựa (Runner)

- Cổng vào nhựa (Gate)

b) Nguyên tắc hoạt động

Hệ thống kênh dẫn nhựa có chức năng phối nhựa chảy dẻo từ vòi phun đến cáclòng khuôn Sự thiết kế hình dạng và kích thước của nó ảnh hưởng đến tiến trình làmđầy khuôn cũng như chất lượng của sản phẩm

Thông thường, đối với khuôn có một lòng khuôn thì hệ thống cấp nhựa chỉ cầncuống phun Nhựa được cung cấp từ máy ép phun bằng cách thông qua bạc cuốngphun và hệ thống kênh dẫn sau đó trực tiếp đến lòng khuôn

Với khuôn có nhiều lòng khuôn, nhựa được cung cấp từ vòi phun, qua cuốn phun

và hệ thống kênh dẫn và sau đó được bơm vào các lòng khuôn qua các cổng vào nhựa.c) Nguyên lý thiết kế

Đảm bảo sự điền đầy đồng thời các lòng khuôn

Lựa chọn đúng vị trí miệng phun sao cho không ảnh hưởng đến thẩm mỹ sản phẩm

và đặc tính cơ học của sản phẩm

Phải đảm bảo lấy sản phẩm nhanh

Hình 3.21: Một số kiểu thiết kế hệ thống kênh dẫn nhựa nguội [3]

3.2.1.2 Hệ thống kênh dẫn nóng

Đưa nhựa nóng vào trong lòng khuôn khi nhựa nóng đi ra từ máy ép và luôn giữnhựa nóng chảy trong hệ thống kênh dẫn Nếu một hệ thống HR không được thiết kếđúng thì việc chọn hay thiết kế có thể gây hư hỏng ở sản phẩm

Có hai loại kênh dẫn nóng:

Kênh dẫn cách ly: có cấu tạo gồm các lõi khác nhau đóng vai trò cách ly nhựa,nhựa được duy trì ở trạng thái nóng chảy nhờ hệ thống điện gia nhiệt bên trong

Kênh dẫn có gia nhiệt: dòng nhựa vừa được gia nhiệt ở kênh dẫn vừa được gianhiệt ở đầu phun nằm trong khuôn dương, do vậy laoij này rất khó gia công và chỉnhsửa

 Ưu điểm

- Giảm thời gian chu kỳ ép

- Hạn chế được việc sử dụng kênh dẫn nguội có thể có những phế liệu sótlại hoặc phải nghiền lại

- Giảm lượng nhựa tiêu thụ trong khuôn

- Rút ngắn được việc lãng phí nhựa trong tiến trình tuần hoàn, từ đó dẫn đếnviệc tiết kiệm lao động và giảm năng lượng tiêu thụ

- Cải thiện độ bền và chất lượng của chi tiết

- Giảm áp suất phun

 Nhược điểm

- Chỉ sử dụng được cho những ứng dụng và cho những vật liệu nhựa riêngbiệt Việc đổi nhựa có thể khó khăn hoặc thậm chí không thể

- Sự nguy hiểm về nhiệt khi sử dụng các loại nhựa nhạy nhiệt.

- Bộ điều khiển nhiệt độ yêu cầu phải chính xác

- Gía thành bảo trì cao

 Yêu cầu kỹ thuật

Nhiệt độ phân bố đồng nhất trên dòng chảy Điều này có nghĩa là hệ thống cấpnhiệt phải đền bù lượng nhiệt bị mất, hệ thống cách nhiệt và điều chỉnh nhiệt độ phảihoạt động chính xác

Phải giảm tối thiểu khả năng mất áp suất khi dòng nhựa nóng chảy qua kênh dẫ.Điều này yêu cầu phải lựa chọn cẩn thận kênh dẫn và miệng phun ( đường kính vàchiều dài )

Có khả năng điều khiển trạng thái miệng phun như một cái van nhiệt

+ Mở khi phun nhựa vào lòng khuôn

3.2.1.3 Khái niệm hệ thống đẩy

Sau khi sản phẩm trong khuôn được làm nguội, khuôn được mở ra lúc này sảnphẩm nhựa còn dính trên lòng khuôn do sức hút của chân không và sản phẩm có xuhướng co lại sau khi được làm nguội nên cần hệ thống đẩy để lấy sản phẩm ra ngoài

Hình 3.22: Cấu tạo chung của hệ thống đẩy.

Đơn giản hóa ( không quá phức tạp đối với khuôn, cơ cấu nhỏ, nhẹ và hiệu quả )

Độ cứng của chốt đẩy khoảng 40 - 45 HRC được gia công chính xác và được lắptheo hệ thống trục, độ chịu mài mòn tốt vì quá trình phun ép có chu kì rất nhỏ, bạc dẫnlại không tự bôi trơn nên rất nhanh mòn, tuổi thọ giảm

Tốc độ tác động lên sản phẩm nhanh, tác động cùng một lúc nhiều nơi đối với sảnphẩm có bề rộng lớn ( ty lói), tác động cục bộ đối với sản phẩm ngắn ( tấm lói- thanhlói ), tác động lên sản phẩm không đồng phẳng ( ống lối), hay với sản phẩm có bề sâu(khí nén)

Có khoảng đẩy và lực đẩy phù hợp để lấy sản phẩm

Có thể lấy sản phẩm ra dễ dàng và không ảnh hưởng đến hình dạng của sản phẩm,tính thẩm mỹ của sản phẩm

Hệ thống đẩy phải nằm trên khuôn di động (khuôn hai tấm )

3.2.1.4 Nguyên lý chung

Sau khi kết thúc uqas trình điền đầy lòng khuôn và quá trình làm mát thì máy ép sẽ

mở khuôn và trục đẩy của máy ép sẽ đẩy hai tấm đẩy thông qua các chi tiết đẩy ( chốtđẩy, lưỡi đẩy, ống đẩy, tấm tháo,…) đẩy sản phẩm ra ngoài

Trong quá trình đẩy thì tấm đẩy làm lò xo của khuôn nén lại khi trục đẩy của máy

ép trở về vị trí ban đầu, lực tác động lên tấm đẩy không còn nữa, lúc này lực nén lò xo

sẽ giúp tấm đẩy trở về vị trí ban đầu, quá trình này có sự tham gia dẫn hướng của chốthồi.

3.2.1.5 Các hệ thống đẩy thường dùng

a) Hệ thống đẩy bằng chôt đẩy

Đây là hệ thống đẩy phổ biến nhất Vật liệu thường dùng là T8A hoặc là T10A, làchi tiết tiêu chuẩn với đường kính, chiều dài, hình dáng khác nhau

Những lỗ tròn dễ gia công, nên hệ thống này khá đơn giản dễ thực hiện Tuy nhiêngia công những lỗ tròn dài và chính xác thì vẫn khó khăn, do đó nên cần doa rộng các

lỗ chốt đẩy một khoảng chiều dài nhất định

Hình 3.23: Hệ thống đẩy và hình dạng các chốt đẩy thường sử dụng

1 Tấm di động 2.Tấm đẩy 3 Chốt đẩy 4 Chốt hồi 5 Tấm di động 6 Tấm giữChốt đảy phải trở về vị trí ban đầu sau khi đẩy sản phẩm rơi ra Có 3 hệ thống hồiphổ biến:

Sử dụng chốt hồi : Mặt chóp của chốt hồi phải ngang hàng với đường phân khuôn,tấm khuôn cố định điều khiển chốt hồi trong quá trình đóng khuôn Khi đóng khuôn,nửa khuôn còn lại sẽ tác động lên chốt hồi nhờ lực đóng khuôn đưa hệ thống đẩy về vịtrí ban đầu

Sử dụng chốt đẩy đồng thời là chốt hồi

Sử dụng lò xo để hồi về

Đôi khi quá nhiều chốt đẩy trong cụm đẩy, hoặc là cụm đẩy khá mỏng, hoặc lựcđẩy không cân bằng, chốt đẩy có thể nghiêng sau khi đẩy Kết quả là chốt đẩy bị conghoặc là nứt, cần phải sử dụng hệ thống dẫn hướng

b) Hệ thống đẩy sử dụng lưỡi đẩy

Lưỡi đẩy thường dùng để đẩy các chi tiết có thành mỏng và hình dạng phức tạp vìkhi sử dụng các chốt đẩy tròn đối với chi tiết có thành mỏng dễ làm cho chi tiết bị lúnvào trong.

Hệ thống đẩy sử dụng lưỡi đẩy sẽ có lực đẩy lớn hơn do cấu tạo lưỡi đẩy lướn hơn

và diện tích tiếp xúc của lưỡi đẩy lên sản phẩm lớn hơn chốt đẩy

Hình 3.24: Hệ thống đẩy dùng lưỡi đẩy

c) Hệ thống đẩy dùng ống đẩy

Ống đẩy dùng để đẩy các chi tiết dạng tròn xoay Hệ thống đẩy dùng ống đẩy gồm

có các chốt được găn cố định, có nhiệm vụ dẫn hướng ống đẩy di chuyển tịnh tuyếnkhi tấm đẩy được tác động Chốt cố định còn có nhiệm vụ làm lỗi tạo hình cho sảnphẩm tròn xoay

e) Hệ thống đẩy dùng khí nén

Dùng cho các sản phẩm có lòng khuôn sâu như xô chậu, bởi vì khi sản phẩmnguội thì độ chân không trong lòng khuôn và lỗi khuôn rất lớn nên sản phẩm khó cóthể thoát khuôn Do đó, cần một lực đảy lớn và phân bố đều để lấy sản phẩm thoátkhuôn Lời khuyên là sử dụng khí nén kết hợp tấm tháo để lấy sản phẩm.

Hình 3.25: Hệ thống đẩy dùng khí nén kết hợp tấm tháo[5]

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

- Luôn được lắp ở nửa khuôn di động, trừ một số trường hợp đặc biệt thì hệthống được lắp ở nửa khuôn cố định

- Bố trí các chốt đảy hay lưỡi đẩy ở góc, cạnh hoặc gân của sản phẩm

- Các đỉnh chốt đẩy nên nằm ngang so với mặt phân khuôn để đảm bảokhông để lại vết trên bề mặt của sản phẩm

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

- Lực đảy là hết sức quan trọng đối với thiết kế khuôn, làm cho sản phẩmrơi ra mà không ảnh hưởng đến sản phẩm cũng như khuôn

b) Mục đích

Giữ cho khuôn có nhiệt độ ổn định để nguyên liệu nhựa có thể giải nhiệt đều

Giải nhiệt nhanh, tránh trường hợp nhiệt giải không kịp, gây nên hiện tượng biếndạng sản phẩm gây ra phế phẩm

Giảm thời gian chu kỳ, tăng năng suất sản xuất

3.2.1.7 Thiết kế kênh làm nguội

Các kênh làm nguội phải đặt càng gần bề mặt khuôn càng tốt nhưng cần chú ý đến

độ bền cơ học của vật liệu làm khuôn

Đường kính kênh làm nguội phải lớn hơn 8mm để dễ gia công và phải giữ nguyênnhư vậy để tránh tốc độ chảy của chất lỏng đang làm nguội khác nhau do đường kínhcác kênh làm nguội khác nhau

Nếu chia hệ thống làm nguội ra nhiều vùng làm nguội để tránh các kênh làm nguộiquá dài dẫn đến chênh lệch nhiệt độ lớn

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

Tính dẫn nhiệt của vật liệu làm khuôn cũng rất quan trọng

Lưu ý:đến hiện tượng cong vênh do sự co rút khác nhau khi bề dày của sản phẩmkhác nhau

Hình 3.26: Bố trí các kênh làm nguội cho thiết kế [3]

Hình 3.27: Bố trí kênh dẫn nguội đều và không đều [3].

Hình 3.29: Hệ thống làm nguội bằng nước.

Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay Theo phương pháp này, khuônđược làm nguội nhờ vào các kênh dẫn chứa chất làm nguội được bố trí trên các tấmkhuôn

Yêu cầu đối với chất lỏng làm nguội khuôn

- Loại chất lỏng làm nguội khuôn phải được lựa chọn phù hợp với yêu cầugiải nhiệt cho từng khuôn sản phẩm

- Nhiệt độ đầu vào của chất lỏng phụ thuộc vào yêu cầu tốc độ làm nguộicủa sản phẩm

- Tốc độ dòng chảy phải đủ lớn để đạt trạng thái chảy rối để giúp cho sựhấp thụ nhiệt của chất lỏng được tốt hơn

Bảng 3.6 Các chất làm lạnh thường được sử dụng nhất

Hình các chất làm lạnh thường được sử dụng nhất

3.2.1.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ khuôn đối với sản phảm

Nhiệt độ khuôn là một thông số quan trọng nhất ảnh hưởng chu kỳ định hình vàchất lượng sản phẩm Nhiệt độ khuôn thấp hơn có thể rút ngắn được thời gian làmnguôi tuy nhiên sẽ gây ra cản trở quá trình điền đầy khuôn và gấy ra ứng suất cao Cònnếu tăng nhiệt độ khuôn làm cho sự co rút định hình đầy đủ, giảm co rút về sau đồngthời giảm ứng suất nội và tăng chất lượng bề mặt sản phẩm, tuy vậy sẽ kéo dài thờigian làm nguội dẫn đến tăng giá thành của sản phẩm

Thời gian làm nguội được xác định chủ yếu dựa vào nhiệt độ khuôn Không thể rútngắn thời gian làm nguội bằng cách giảm nhiệt độ khuôn mà phải thực hiện từ côngđoạn thiết kế,