Thiết kế khuôn đúc chi tiết hộp điện

Khuôn cố định: Thông thường l phần lõm của khuôn hình t o ra hình d ng ngo i của sản phẩm, đư c gắn cố định trên máy ép phun.. Khuôn di động: Nó là phần lồi của khuôn v t o ra hình dá

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KHUÔN ĐÖC CHI TIẾT HỘP ĐIỆN

GVHD: TS Ngô Quang Trọng SVTH: Nguyễn Đức Du MSSV: 57138005

Trang 3

Khoa/vi n: C kh

PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ

ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN/CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP (Dùng cho CBHD và nộp cùng báo cáo ĐA/KL/CĐTN của sinh viên)

Tên đề tài: Thi t hu n c chi ti t hộp i n

Giảng viên hướng dẫn: TS Ngô Quang Trọng

Sinh viên đư c hướng dẫn: Nguyễn Đức Du MSSV: 57138005

Khóa: 57 Ng nh: Công ngh ch t o máy

+ Đối với ĐA/KLTN:

K t luận sinh viên: Đư c bảo v : Không đư c bảo v :

Khánh Hòa,

ng y…….tháng…….năm………

Cán bộ hướng dẫn

(Ký v ghi rõ họ tên)

Trang 4

Khoa/vi n: C kh

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN/CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP

(Dành cho cán bộ chấm phản bi n)

1 Họ tên người chấm: ………

2 Sinh viên/ nhóm sinh viên thực hi n ĐA/KL/CĐTN Nguyễn Đức Du MSSV: 57138005

Lớp: 57.CTM Ng nh: Công ngh ch t o máy 3 Tên ề tài: Thi t k khuôn đ c chi ti t hộp đi n 4 Nhận xét - Hình thức:

- Nội dung:

……… ……….………

……….………

………

……….………

………

……….……

… Điểm hình thức: ……/10 Điểm nội dung: /10 Điểm tổng t: ………/10

+ Đối với ĐA/KLTN: K t luận cho sinh viên: Đư c bảo v : Không đư c bảo v : Khánh Hòa, ng y…….tháng…….năm………

Cán bộ chấm phản bi n

(Ký v ghi rõ họ tên)

Trang 5

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Những nội dung trong đồ án tốt nghi p n y l do tôi thực

hi n dưới sự hướng dẫn trực ti p từ TS Ngô Quang Trọng v sự tr gi p của k sư H Quang Dũng - công ty Techno Global VietNam Những thông tin phục vụ cho vi c

t nh toán thi t k đư c tham khảo từ các nguồn t i li u khác nhau có ghi rõ trong mục

t i li u tham khảo N u có gì gian trá, tôi xin ho n to n chịu trách nhi m trước Hội đồng bảo v tốt nghi p

Sinh viên thực hi n Nguyễn Đức Du

Trang 6

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN 5

MỤC LỤC 6

DANH MỤC NG 11

DANH MỤC H NH 12

DANH MỤC K HI U VÀ CH VI T TẮT 17

Chư ng 1 TỔNG QUAN VỀ THI T K KHUÔN ÉP PHUN 18

VÀ VẬT LI U NH A 18

1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU N P PHUN 18

1.1.1 Khái ni m về khuôn v các thuật ngữ c bản về khuôn 18

1.1.2 Các thành phần c bản của một khuôn nhựa 19

1.1.3 Giới thi u một số lo i khuôn ép nhựa 20

1.1.3.1 Khuôn 2 tấm 20

1.1.3.2 Khuôn 3 tấm 21

1.1.3.3 Khuôn hai tầng 21

1.1.4 Yêu cầu k thuật đối với khuôn 21

1.1.5 Các h thống c bản của khuôn 22

1.1.5.1 H thống cấp nhựa 22

1.1.5.2 H thống dẫn hướng v định vị 22

1.1.5.3 H thống đẩy sản phẩm 24

1.1.5.4 H thống thoát khí 26

1.1.6 Công ngh ép phun 27

1.1.7 Đặc điểm của công ngh 27

1.2 SƠ LƯỢC VỀ VẬT LI U NH A 28

Trang 7

1.2.1 Phân lo i 28

1.2.2 Các tính chất chung của vật li u nhựa 28

1.2.3 Một số vật li u nhựa thông dụng 29

1.2.3.1 PE 29

1.2.3.2 PP 29

1.2.3.3 PVC 30

1.2.3.4 PET 30

1.2.3.5 PS 31

1.2.4 Một số phư ng pháp gia công vật li u nhựa 31

1.2.4.1 Phư ng pháp ép phun 31

1.2.4.2 Phư ng pháp ép đùn 32

1.2.4.3 Phư ng pháp cán tấm 32

1.2.5 S lư c về máy ép nhựa 33

1.2.5.1 Cấu t o chung của máy ép nhựa 33

1.2.5.2 S đồ nguyên lý của máy ép nhựa 34

1.2.5.3 Nguyên lý ho t động 34

1.2.5.4 Chu kỳ ép phun của máy ép nhựa 34

Chư ng 2 S N PHẨM HỘP ĐI N 36

2.1 TỔNG QUAN VỀ S N PHẨM 36

2.2 Đặc điểm của sản phẩm 37

Chư ng 3 T NH TOÁN THI T K CÁC BỘ PHẬN CỦA KHUÔN 39

3.1 CHỌN KIỂU KHUÔN 39

3.2 L A CHỌN K T CẤU KHUÔN 39

3.3 CHỌN H THỐNG CẤP NH A 40

Trang 8

3.6 CHỌN M T PH N KHU N 45

3.7 NGUYÊN LÝ TÁCH KHUÔN 45

3.8 T NH KHO NG MỞ HOÀN TOÀN CỦA KHU N 47

3.9 THI T K H THỐNG K NH DẪN 48

3.9.1 Thi t k kênh dẫn 48

3.9.2 Thi t k đuôi nguội chậm cho kênh dẫn 49

3.9.3 Thi t k mi ng phun 49

3.10 T NH LƯỢNG NH A CUNG CẤP CHO XƯƠNG KEO 50

3.10.1 Lư ng nhựa trong kênh dẫn 50

3.10.2 Lư ng nhựa trong mi ng phun 50

3.10.3 Trọng lư ng nhựa cần thi t để t o hình sản phẩm 51

3.11 THI T K CUỐNG PHUN 51

3.12 T NH TOÁN L C K P KHU N 52

3.13 CHỌN MÁY P PHUN 52

3.14 THI T K CÁC THÀNH PHẦN K T CẤU KHUÔN 54

3.14.1 Chọn s bộ lõi khuôn dư ng 54

3.14.2 Chọn s bộ lõi khuôn m 55

3.14.3 Chọn k ch thước v khuôn dư ng: 56

3.14.4 Chọn k ch thước v khuôn m 56

3.15 THI T K H THỐNG DẪN HƯỚNG VÀ THOÁT S N PHẨM 57

3.15.1 H thống dẫn hướng 57

3.15.2 H thống đẩy sản phẩm 59

3.15.3 Thi t k h thống kéo r nh dẫn 60

3.15.4 Thi t k h thống mở khuôn 62

3.16 THI T K H THỐNG THOÁT KH 62

3.17 THI T K H THỐNG LÀM NGUỘI 63

Trang 9

3.17.1 Định vị h thống l m nguội 63

3.17.2 T nh toán lư ng nước cần cung cấp cho quá trình làm mát 63

3.17.3 Thời gian l m nguội 63

Chư ng 4 THI T K KHU N ẰNG PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC 5.0 67

4.1 MỞ ĐẦU 67

4.2 THI T K KHU N CHO CHI TI T ẰNG PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC 5.0 67

4.2.1 Đưa chi ti t v o môi trường tách khuôn 67

4.2.2 T o phôi cho chi ti t 67

4.2.3 T o mặt phân khuôn 68

4.2.3.1 T o mặt ph n khuôn 1 68

4.2.3.2 T o mặt ph n khuôn thứ 2 72

4.2.3.3 T o mặt ph n khuôn thứ 3 73

4.2.4 Ti n h nh tách khuôn 74

4.3 THI T K KHU N TR N PHẦN MỀM EMX 11.0 TR N CREO PARAMETRIC 5.0 77

4.3.1 Lựa chọn kiểu khuôn v các k ch thước c bản của khuôn 77

4.3.2 V thêm các th nh phần cho tấm khuôn 80

4.3.2.1 Ch nh s a tấm k p trên 80

4.3.2.2 Ch nh s a tấm giựt đuôi keo 80

4.3.2.3 Ch nh s a tấm khuôn m 81

4.3.2.4 Ch nh s a tấm khuôn dư ng 82

4.3.2.5 Ch nh s a tấm giữ 84

4.3.2.6 T o tấm đẩy 85

4.3.2.7 Ch nh s a khối đ 85

Trang 10

4.3.3 Lắp các th nh phần của khuôn 86

4.3.3.1 Lắp cụm số 1 87

4.3.3.2 Lắp cụm số 2 87

4.3.3.3 Lắp cụm số 3 87

4.3.3.4 Lắp cụm số 4 88

4.3.3.5 Lắp cụm số 5 88

4.3.3.6 Lắp cụm số 1 v số 2 89

4.3.3.7 Lắp cụm số 3,4,5 89

4.3.3.8 Lắp các cụm 1,2,3,4,5 v ho n ch nh bộ khuôn 90

K T LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KI N 91

TÀI LI U THAM KH O 92

Trang 11

DANH MỤC BẢNG

Trang

ảng 3.1 Thông số máy ép nhựa 53Bảng 3.2 Thành phần hóa học của thép P20 (thép 2311) 55Bảng 3.3 C t nh của thép P20 55

Trang 12

DANH MỤC H NH

Trang

Hình 1.1 Các thành phần c bản của khuôn 19

Hình 1.2 Khuôn 2 tấm có kênh dẫn nguội 20

Hình 1.3 Khuôn 2 tấm có kênh dẫn nóng 20

Hình 1.4 Khuôn 3 tấm 21

Hình 1.5 Khuôn 2 tầng 21

Hình 1.6 H thống cấp nhựa 22

Hình 1.7 H thống dẫn hướng v định vị 23

Hình 1.8 Chốt dẫn hướng thẳng có vai 23

Hình 1.9 Chốt dẫn hướng bậc có vai 23

Hình 1.10 c dẫn hướng lo i tr n 23

Hình 1.11 c dẫn hướng có vai 24

Hình 1.12 c dẫn hướng tự bôi tr n có vai 24

Hình 1.13 c dẫn hướng tự bôi tr n có vai 24

Hình 1.14 Cấu t o chung của h thống đẩy 24

Hình 1.15 H thống đẩy và hình d ng các chốt đẩy 25

Hình 1.16 H thống đẩy dùng lư i đẩy 25

Hình 1.17 H thống đẩy dùng ống đẩy 26

Hình 1.18 H thống đẩy s dụng tấm tháo 26

Hình 1.19 H thống đẩy dùng khí nén 26

Hình 1.20 Cấu t o máy ép nhựa 33

Hình 1.21 S đồ nguyên lý máy ép nhựa 34

Hình 1.22 Chu kỳ ép phun 35

Hình 2.1 Mô hình CAD 3D của sản phẩm mặt trước 36

Hình 2.2 Mô hình CAD 3D của sản phẩm mặt sau 36

Trang 13

Hình 2.3 ản v 2D của sản phẩm 37

Hình 3.1 K t cấu khuôn kiểu FC 39

Hình 3.2 K t quả ph n t ch trên Mold Analysis 42

Hình 3.3 Vị tr đặt mi ng phun 43

Hình 3.4 K t quả mô ph ng thời gian l m mát 43

Hình 3.5 K t quả mô ph ng quá trình điền đầy 43

Hình 3.6 K t quả mô ph ng ph n bố áp suất phun 44

Hình 3.7 ố tr mi ng phun 44

Hình 3.8 Mặt ph n khuôn 45

Hình 3.9 Các mặt ph n khuôn 45

Hình 3.10 Mở khuôn bước 1 46

Hình 3.13 Mở khuôn ho n to n 47

Hình 3.14 Mặt cắt ngang các kiểu kênh dẫn 48

Hình 3.15 K ch thước kênh dẫn 49

Hình 3.16 K ch thước thi t k đuôi nguội chậm 49

Hình 3.17 K ch thước cho thi t k kiểu điểm 50

Hình 3.18 Chiều d i kênh dẫn nhựa 50

Hình 3.19 Chiều d i mi ng phun 50

Hình 3.20 Cuống phun 52

Hình 3.21 K ch thước bàn kìm của máy MA800 II/6800 54

Hình 3.22 Khoảng mở của b n kìm 54

Hình 3.23 K ch thước lõi khuôn dư ng 55

Hình 3.24 K ch thước v khuôn dư ng 56

Trang 14

Hình 3.26 H thống dẫn hướng trên khuôn 57

Hinh 3.27 K ch thước chốt dẫn hướng 58

Hình 3.28 K ch thước b c dẫn hướng 59

Hình 3.29 H thống đẩy sản phẩm 59

Hình 3.30 K ch thước chốt đẩy sản phẩm 60

Hình 3.31 Các d ng chốt dựt đuôi keo 61

Hình 3.32 K ch thước phần dựt đuôi keo 61

Hình 3.33 Ty dựt đuôi keo RLR 6X75 61

Hình 3.34 Chốt PBTN 20-260 62

Hình 3.35 Bulong chặn STBG 20-30-58 62

Hình 3.36 H thống thoát kh 63

Hình 3.37 Đường l m mát trên tấm giựt đuôi keo 64

Hình 3.38 ố tr h thống đường l m mát khuôn m 65

Hình 3.39 ố tr h thống đường l m mát trong khuôn dư ng 66

Hình 4.1 Đưa chi ti t v o môi trường tách khuôn 67

Hình 4.2 K ch thước của phôi 68

Hình 4.3 Phôi 68

Hình 4.4 T o đường cong Sihouette Cruve 69

Hình 4.5 Mặt ph n khuôn 69

Hình 4.6 Các bề mặt dùng l nh Copy 70

Hình 4.7 Chọn bề mặt giới h n cho l nh Extend 70

Hình 4.8 Mặt ph n khuôn t o bởi l nh Extend 71

Hình 4.9 Mặt ph n khuôn t o bởi l nh Extend 71

Hình 4.10 Mặt ph n khuôn thứ 1 72

Hình 4.11 iên d ng l nh Sketch 72

Trang 15

Hình 4.14 Mặt ph n khuôn của sản phẩm 74

Hình 4.15 T o Refpart Cutout 74

Hình 4.16 C a sổ Mold Component 75

Hình 4.17 Khuôn m 75

Hình 4.18 Khuôn dư ng 76

Hình 4.19 Khuôn m sau khi điều ch nh 76

Hình 4.20 Khuôn dư ng sau khi điều ch nh 77

Hình 4.21 Giao di n v o EMX 77

Hình 4.22 Lựa chọn kiểu khuôn 78

Hình 4.23 ộ khuôn đư c t o bới EMX 78

Hình 4.24 Thay đổi các k ch thước các tấm khuôn 79

Hình 4.25 Hình dáng khuôn sau khi thay đổi các kich thước c bản 80

Hình 4.26 Tấm k p trên sau khi ch nh s a 80

Hình 4.27 Tấm giựt đuôi keo sau khi ch nh s a 81

Hình 4.28 Tấm khuôn m sau khi t o hốc 81

Hình 4.29 Tấm khuôn m sau khi ch nh s a 82

Hình 4.30 Tấm khuôn dư ng sau khi t o hốc 83

Hình 4.31 Tấm khuôn dư ng sau khi ch nh s a 84

Hình 4.32 Tấm giữ sau khi ch nh s a 84

Hình 4.33 Tấm đẩy sau khi ch nh s a 85

Hình 4.34 Khối đ sau khi ch nh s a 85

Hình 4.35 Tấm k p dưới sau khi ch nh s a 86

Hình 4.36 Lắp cụm số 1 87

Trang 16

Hình 4.41 Lắp cụm số 1 v số 2 89

Hình 4.42 Lắp cụm số 3,4 v 5 90

Hình 4.43 ộ khuôn ho n ch nh 90

Trang 17

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CH VIẾT TẮT

: Độ khu ch tán nhi t

)

[ ] : Ứng suất cho phép ABS : Acrylonitrin butadien styren

: Nhi t dung riêng (J/Kg.0

PVC : Polyvincychoride

Q : Mật độ d ng nhi t (W/m2

) : Nhi t độ t i bề mặt sản phẩm (0

C) : Nhi t độ sản phẩm (0

C) : Nhi t độ trung bình (0C) : Thời gian l m nguội (s) : Nhi t độ chảy d o (0

C) : Nhi t độ khuôn (0C)

Trang 18

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN

VÀ VẬT LIỆU NH A 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHUÔN ÉP PHUN

1.1.1 Khái ni m về hu n và các thuật ngữ cơ bản về hu n

Khuôn: L dụng cụ dùng để t o hình sản phẩm theo phư ng pháp định hình, khuôn đư c thi t k v ch t o để s dụng cho một số lư ng chu trình n o đó, có thể l

1 lần v cũng có thể l nhiều lần

K t cấu v k ch thước của khuôn đư c thi t k v ch t o phụ thuộc v o hình dáng, kích thước, chất lư ng v số lư ng của sản phẩm cần t o ra

Sản phẩm đư c t o hình bằng khoảng trống giữa 2 phần khuôn (khuôn cố định

v khuôn di động), nhựa s đư c điền đầy v đông cứng l i t o nên hình dáng v k ch thước của sản phẩm

Khuôn cố định: Thông thường l phần lõm của khuôn hình t o ra hình d ng

ngo i của sản phẩm, đư c gắn cố định trên máy ép phun

Khuôn di động: Nó là phần lồi của khuôn v t o ra hình dáng bên trong của sản phẩm, đư c gắn trên b n di động của máy ép phun

Mặt ph n khuôn: Là n i ti p x c của khuôn di động v khuôn cố định Mặt

ph n khuôn có thể l mặt phẳng, mặt bậc thang, hay l mặt nghiêng tuỳ theo hình

d ng của sản phẩm v sự bố tr lựa chọn của người thi t k khuôn

Trang 19

1.1.2 Các thành phần cơ bản của một hu n nhựa

Hình 1.1 Các thành phần cơ bản của hu n [6]

H thống dẫn hướng v b c định vị: gồm tất cả các chốt dẫn hướng, b c dẫn hướng v v ng định vị, bộ định vị, chốt hồi có nhi m vụ giữ đ ng vị tr l m vi c của hai phần khuôn khi đóng l i với nhau, t o nên l ng khuôn chính xác

H thống dẫn nhựa v o l ng khuôn: gồm b c cuốn phun, kênh dẫn nhựa v

mi ng phun, cung cấp nhựa từ đầu máy ép v l ng khuôn

H thống đẩy sản phẩm: gồm các chốt đẩy, chốt hồi, chốt đ , b c chốt đ , tấm đẩy, tấm giữ, khối đ có nhi m vụ đẩy sản phẩm ra kh i khuôn sau khi ép xong

H thống lõi mặt bên: gồm lõi mặt bên, má lõi, thanh dẫn hướng, cam chốt xiên, xylanh thuỷ lực l m nhi m vụ tháo những phần không tháo đư c theo hướng mở khuôn

H thống thoát kh : gồm những r nh thoát kh , có nhi m vụ đưa không kh tồn đọng trong l ng khuôn ra ngo i, t o điều ki n cho nhựa đư c điền đầy ho n to n v không có lẫn bọt kh

H thống l m nguội: gồm các đường nước, các r nh, ống dẫn nhi t, đầu nối có nhi m vụ ổn định nhi t của khuôn, l m nguội sản phẩm nhanh chóng

Trang 20

1.1.3 Giới thi u một số loại hu n ép nhựa

Hình 1.2 Khuôn 2 tấm có ênh dẫn nguội [6]

Khuôn 2 tấm có kênh dẫn nguội: l lo i khuôn phổ bi n nhất ộ phận chủ y u

l khuôn cố định v khuôn di động Ưu điểm: k t cấu đ n giản, giá th nh r , có chu kỳ

ép phun ngắn Như c điểm: ch áp dụng cho các sản phẩm nh , để l i v t của mi ng phun trên sản phẩm, không tự cắt cuống phun sau khi ép

Hình 1.3 Khuôn 2 tấm có ênh dẫn nóng [6]

Khuôn 2 tấm có kênh dẫn nóng: Nhựa trong kênh dẫn v cuống phun luôn ở

tr ng thái chảy d o Khi mở khuôn thì ch có sản phẩm đư c đẩy ra ngoài

Ưu điểm: ti t ki m đư c vật li u, không để l i v t của mi ng phun trên sản phẩm, giảm thời gian chu kỳ ép phun

Như c điểm: giá th nh cao, khó đổi m u vật li u, h thống điều khiển nhi t độ dễ

bị h ng

Trang 21

Hình 1.4 Khuôn 3 tấm [6]

Khuôn 3 tấm có thêm tấm giật đuôi keo so với khuôn 2 tấm, ch nh nhờ đó m cuống phun v xư ng keo có thể tách ra kh i sản phẩm khi mở khuôn (tự cắt đuôi keo)

Ưu điểm: Giá th nh cao, t bị h ng, phù h p với nhiều lo i vật li u chịu nhi t kém Như c điểm: Chu kỳ ép phun tăng do h nh trình nhựa v o l ng khuôn d i, tốn nhiều vật li u, cần áp suất phun lớn để điền đầy nhựa

1.1.3.3 Kh

Hình 1.5 Khuôn 2 tầng [6]

Khuôn 2 tầng s dụng tấm khuôn giữa l m l ng khuôn, h thống đẩy sản phẩm đặt ở mỗi mặt của khuôn S dụng h thống kênh dẫn nóng l chủ y u Ưu điểm: t o ra nhiều sản phẩm Như c điểm: k t cấu phức t p, giá th nh khuôn cao

1.1.4 Yêu cầu thuật ối với hu n

+ Đảm bảo ch nh xác về k ch thước, hình dáng bi n d ng của sản phẩm

Trang 22

+ Đảm bảo độ bóng cần thi t cho cả về mặt l ng khuôn v lõi để đảm bảo độ bóng của sản phẩm

+ Đảm bảo độ ch nh xác v vị tr tư ng quan giữa hai n a khuôn

+ Đảm bảo lấy sản phẩm ra kh i khuôn một cách dễ d ng

+ Vật li u ch t o khuôn phải có t nh chống m n v dễ gia công

+ Khuôn phải đảm bảo độ cứng vững khi l m vi c, tất cả các bộ phận của khuôn không đư c bi n d ng hay l ch kh i vị tr l m vi c khi chịu lực ép lớn

+ Khuôn phải có h thống l m l nh bao quanh lòng khuôn sao cho lòng khuôn luôn có nhi t độ ổn định để vật li u dễ đẩy v o l ng khuôn v định hình nhanh chóng trong khuôn, r t ngắn thời gian v tăng năng suất

+ Khuôn phải có c cấu h p lý, không quá phức t p sao cho phù h p với mục

Trang 23

H nh 1.7 H thống dẫn hướng và nh v [6]

Chức năng ch nh của chốt dẫn hướng v b c dẫn hướng l đưa khuôn sau v o khuôn trước thẳng h ng với nhau Chốt dẫn hướng nằm ở khuôn trước v b c dẫn hướng nằm ở khuôn sau

Một số lo i chốt dẫn hướng thường dùng:

H nh 1.8 Chốt dẫn hướng thẳng có vai [6]

H nh 1.9 Chốt dẫn hướng bậc có vai [6]

H nh 1.10 Bạc dẫn hướng loại trơn [6]

Trang 24

H nh 1.11 Bạc dẫn hướng có vai [6]

H nh 1.12 Bạc dẫn hướng tự b i trơn có vai [6]

H nh 1.13 Bạc dẫn hướng tự b i trơn có vai [6]

1.1.5.3

H nh 1.14 Cấu tạo chung của h thống ẩy [6]

Sau khi k t th c quá trình điền đầy v l m nguội thì máy ép s mở khuôn v trục đẩy của máy ép s đẩy 2 tấm đẩy v thông qua các chi ti t đẩy (chốt đẩy, lư i đẩy, ống đẩy, tấm thao đẩy sản phẩm ra ngo i Trong quá trình đẩy thì tấm đẩy l m l xo

Trang 25

nén l i, khi trục máy ép trở về vị tr ban đầu, thì lực nén của l xo gi p tấm đẩy trở về

vị tr ban đầu

Các h thống đẩy thường dùng:

+ H thống đẩy dùng chốt đẩy: đ y l h thống đư c dùng phổ bi n nhất Vật

li u ch t o l T8A hoặc T10A, đư c tôi cứng h n 50HRC Chốt đẩy tiêu chuẩn với đường k nh, chiều d i, hình d ng khác nhau

Hình 1.15 H thống ẩy và h nh dạng các chốt ẩy [6]

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

+ H thống đẩy dùng lư i đẩy: Lư i đẩy thường dùng để đẩy những chi ti t có

th nh m ng v hình dáng phức t p, s dụng lư i đẩy s có lực đẩy lớn h n do cấu t o

lư i đẩy lớn h n v di n t ch ti p x c của lư i đẩy lên sản phẩm lớn h n chốt đẩy

Hình 1.16 H thống ẩy dùng lƣỡi ẩy [6]

+ H thống đẩy dùng ống đẩy: thông thường s dụng ống đẩy để đẩy chi ti t

d ng tr n xoay Gồm có chốt đư c gắn cố định có nhi m vụ dẫn hướng ống đẩy chuyển động tịnh ti n, ngo i ra có thể l m lõi, t o hình cho sản phẩm d ng ống

Trang 26

Hình 1.17 H thống ẩy dùng ống ẩy [6]

+ H thống đẩy s dụng tấm tháo: Dùng để đẩy những chi ti t d ng tr n hay

d ng hộp có bề d y th nh m ng Ưu điểm: không để l i v t trên sản phẩm khi đẩy Như c điểm: s dụng lực đẩy lớn do tấm tháo có trọng lư ng lớn

Hình 1.18 H thống ẩy sử dụng tấm tháo [6]

+ H thống đẩy dùng kh nén: Thường s dụng để đẩy các l ng khuôn s u như:

xô, chậu vì độ ch n không trong l ng khuôn rất lớn, do đó cần lực đẩy lớn v ph n

bố đều để đẩy sản phẩm thoát kh i khuôn

H nh 1.19 H thống ẩy dùng hí nén [6]

4 oá k í

Trong quá trình điền đầy, kh trong l ng khuôn phải đư c thoát ra ngo i một cách nhanh chóng v dễ d ng N u khuôn không thoát kh tốt thì s g y ra một số khuy t tật trên sản phẩm như: đường h n, v t cháy, chi ti t không đư c điền đầy Để tránh đư c hiên tư ng n y, phải đặt r nh s u gọi l r nh thoát kh ở mặt ph n khuôn,

Trang 27

khí trong khuôn s thoát ra, rãnh thoát khi thông thường s u từ 0,01 mm đ n 0,03mm

v bề rộng khoảng 5mm đ n 10mm tùy v o hình dáng v k ch thước chi ti t

Trong các trường h p khác, người ta l i dụng khe hở các h thống trư t, phần ghép l m h thống thoát kh

1.1.6 C ng ngh ép phun

Công ngh ép phun l công ngh truyền thống của ng nh sản xuất nhựa, đư c áp dụng phổ bi n ở các quốc gia có ngành công nghi p nhựa phát triển như: M , Đức, Nhật Quá trình của công ngh l phun nhựa nóng chảy điền đầy l ng khuôn Một khi nhựa đư c l m nguội v đông cứng l i trong l ng khuôn thì khuôn đư c mở ra v sản phẩm đư c đẩy ra kh i khuôn nhờ h thống đẩy Trong quá trình n y không có bất kỳ một phản ứng hoá học n o Sản phẩm của nó thay th cho các chất li u khác như gỗ, sắt, nhôm trong công nghi p h ng tiêu dùng v bao bì

1.1.7 Đặc iểm của c ng ngh

Ép phun (đ c dưới áp suất hay đ c tiêm) l phư ng pháp gia công chủ y u trong công ngh gia công polymer Thông thường, các lo i nhựa d o đư c gia công bằng phư ng pháp n y Sản phầm gia công có k ch thước khá ch nh xác theo 3 chiều

vì đư c t o hình theo khuôn kín

- Quá trình gia công gồm 2 quá trình:

+ Nhựa hoá trong xylanh nguyên li u

+ T o hình trong khuôn

Quá trình t o hình chi ti t khi làm khít 2 n a khuôn l i với nhau

Tuỳ theo nguyên li u đ c, ch độ nhi t độ của khuôn đ c khác nhau (nhựa nhi t d o khác nhựa nhi t rắn) Vật li u chảy v o khuôn thông qua cuống phun và kênh dẫn nhựa, c a ti t di n nh Khi vùng t o hình của khuôn đư c điền đầy vật li u thì khuôn mới chịu tác dụng của lực ép Thời gian t o ra đư c 1 sản phẩm rất nhanh nên công ngh ép phun cho năng suất cao Gia công bằng phư ng pháp ép phun ti t

ki m đư c nhiều nguyên li u v t tốn thời gian cho hậu x lý Tuy nhiên, quá trình ép

Trang 28

phun không ổn định về nhi t độ v áp suất, đ y l 1 như c điểm của phư ng pháp ảnh hưởng đ n chất lư ng của sản phẩm

1.2 SƠ LƢỢC VỀ VẬT LIỆU NH A

1.2.1 Phân loại

Trong thực t sản xuất v s dụng nhựa, người ta ph n nhựa th nh 3 lo i sau:

- Nhựa thông dụng: L nhựa s dụng với một lư ng lớn, bao gồm những chủng

lo i nhựa sau: PE, PP, PS, ABS, PVC, PMMA

- Nhựa k thuật: L chủng lo i nhựa có chất lư ng vư t trội h n nhiều so với nhựa thông dụng, như l : PO, PC, PPO bi n t nh, polymer b o ho , nhựa fluoride, PI, nhựa sulfonamid, PPS

- Nhựa chuyên dùng: Fluoingted ethlen propylene, silicone, PE trọng lư ng

ph n t cực kỳ cao Cũng thuộc lo i nhựa thông dụng v nhựa k thuật Mỗi lo i nhựa ch s dụng trong một số lĩnh vực riêng bi t

1.2.2 Các tính chất chung của vật li u nhựa

- Trọng lư ng nh v cứng

- Vật li u cách nhi t, đi n v m tốt

- Chảy tốt, có thể dùng nhiều phư ng pháp gia công khác nhau

- Kháng nước v hoá chất, không bị ăn m n, t nh ổn định hoá học cao

- Nhiều ứng dụng tuỳ thuộc v o công ngh sản xuất

- Có những t nh chất đặc bi t, tuỳ thuộc v o cấu tr c hoá học

- Không chịu nhi t

Trang 29

1.2.3 Một số vật li u nhựa th ng dụng

1.2.3.1 PE

PE l một h p chất hữa c (polymer) gồm nhiều nhóm etylen CH2 - CH2 liên

k t với nhau bằng các hidro no PE đư c điều ch bằng phản ứng trùng h p các monome etylen ( )

Đặc t nh:

- Trong suốt, h i có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm d o

- Chống thấm nước v h i nước tốt

- Chống thấm kh CO, , , v dầu m đều kém

- Chịu đư c nhi t độ cao, < 3200C trong thời gian ngắn

- ị căng phồng hoặc hư h ng khi ti p x c với tinh dầu th m hoặc các chất tẩy như ancol, axeton, axetylen (C2H2)

- Có thể cho kh , hư ng thẩm thấu xuyên qua, do đó, PE có thể hấp thu giữ mùi

trong bao bì, v cũng ch nh mùi n y có thể đư c hấp thu bởi thực phẩm đư c chứa đựng, g y mất giá trị cảm quan của sản phẩm

Công dụng:

- L m t i xách các lo i, thùng (can) chứa các chất, dung môi các lo i

- Sản xuất nắp chai

- Những sản phẩm cần có độ bền kéo c học như b a nhựa, vật li u cách đi n

v nhi t, bồn tắm, ống dẫn nước, chi ti t xe h i

1.2.3.2 PP

PP đư c vi t tắt của polypropylen là một lo i nhựa d o, đư c điều ch trùng

h p propylen

Đặc t nh:

- T nh c học cao, khá cứng vững, không bị kéo d n d i do đư c ch t o th nh

s i Dễ bị xé rách khi có ứng suất tập trung

Trang 30

- Chịu đư c nhi t độ cao > 1000C

- Cách đi n tần số cao tốt, t nh chất gia công ép phun tốt, không mùi, không độc

h i v có giá th nh r

- Có t nh chất chống thấm O2, h i nước v các chất khác

Công dụng:

- Dùng l m nắp chai, thân v nắp b t, hộp trang sức, két bia, hộp đựng thực phẩm

- Chai lọ trong y t , m ng m ng bao bì, ống dẫn, nắp thùng chứa dung môi

- Dùng l m vật cách đi n tần số cao, vật k p cách đi n

1.2.3.3 PVC

Polyvinylchloride gọi tắt l PVC cũng l một lo i nhựa d o polymer, đư c điều

ch bằng phản ứng trùng h p vinylclorua

Đặc t nh:

- ột m u trắng, độ bền nhi t thấp, mềm d o khi dùng thêm chất hoá d o

- Kháng thời ti t tốt, độ bền s dụng cao, sự chống l o hoá cao, dễ t o m u sắc, trọng lư ng nặng h n so với một số chất d o khác

- Độ bền nhi t kém, chịu va đập kém, cách đi n tần số cao không đư c tốt Công dụng:

- Sản xuất các sản phẩm cứng như: ống nước, m ng m ng cứng, tấm cứng

- S dụng l m nh n, m ng co cho các lo i chai nhựa

1.2.3.4 PET

Polyethylene terephthalate đư c vi t tắt l PET cũng l nhựa nhi t d o, thuộc

lo i nhựa polyester v đư c dùng sản xuất vật dụng đựng đồ uống, thức ăn v các chất

l ng, đư c điều ch bằng quá trình đa trùng h p ngưng các monomer ( n

Đặc t nh:

- Có độ bền c học cao, có khả năng chịu đựng lực xé v lực va ch m, chịu

đư c sự m i m n cao, độ cứng vững cao

- Tr với môi trường thực phẩm

Trang 31

- Trong suốt, chống thấm kh và tốt h n các vật li u khác

- Cấu tr c hoá học vẫn giữ nguyên ở nhi t độ từ -900C đ n 2000C

Công dụng:

- Đư c dùng l m chai, bình đựng nước tinh khi t, nước giải khát có gas

- Sản xuất nhựa định hình, s dụng cho các sản phẩm chịu va đập v quang học tốt như các chi ti t trong ôtô, đi n v đi n t

1.2.3.5 PS

Polystyren đư c vi t tắt l PS, đư c t o th nh từ phản ứng trùng h p Styren

Có công thức hoá học: [ ]

Đặc t nh:

- Cứng v gi n, rất nh , trong suốt, không có mùi

- Không m u v dễ t o m u, hình thức đ p, dễ gia công bằng phư ng phức ép phun Công dụng:

- Sản xuất hộp xốp nhựa đựng thực phẩm, v nhựa CD, DVD, đồ ch i tr em, máy vi t nh, máy sấy tóc

- Nhờ đặc t nh cứng v gi n, nên dùng sản xuất các lo i chén, bát, khay nhựa

1.2.4 Một số phương pháp gia c ng vật li u nhựa

4 P ơ á é

p phun l phư ng pháp gia công sản phẩm bằng cách phun vật li u nhựa nóng chảy điền đầy l ng khuôn dưới một áp lực lớn đư c t o ra do máy ép phun Một khi nhựa đư c l m nguội v đông cứng l i trong l ng khuôn thì khuôn đư c mở ra v sản phẩm đư c đẩy ra kh i khuôn nhờ h thống đẩy Trong quá trình n y, không xảy ra bất

kỳ phản ứng hoá học n o

Các lo i vật li u nhựa thông dụng có thể gia công trong máy ép phun như: PP,

PS, ABS, PVC, PET

- Ưu điểm:

Trang 32

+ Sản phẩm ép phun có m u sắc phong ph v độ nhẵn bóng bề mặt cao, không cần gia công l i

+ Khả năng tự động hoá v chi ti t có t nh lặp l i cao

+ Phù h p với sản xuất h ng lo t v h ng khối

- Như c điểm:

+ T o những chi ti t phức t p thì vi c t o khuôn gặp nhiều khó khăn

+ Không ch t o đư c những chi ti t d i v liên tục

+ Giá th nh của thi t k v t o khuôn rất cao

4 P ơ á é ù

Trong phư ng pháp ép đùn, vật li u d o hoá đư c ép qua một mi ng phun để đi

v o lỗ khuôn, t o th nh mặt cắt hình d ng mong muốn Mặt cắt ép đùn n y đư c l m nguội bằng cách cho đi qua các h thống l m nguội như: kh , bồn nước giữ nhi t Phư ng pháp n y thường dùng để bọc d y đi n, cáp, t o m ng m ng, t o ống có chiều

d i 10inch Phư ng pháp n y thường dùng cho nhựa nhi t d o, đôi khi cũng dùng cho nhựa nhi t rắn

Ưu, như c điểm: Có thể ch t o đư c những chi ti t rỗng có chiều d i rất 10n

m các phư ng pháp khác không l m đư c Sản phẩm dễ bị khuy t tật như r n nứt bề mặt, bọt kh , chiều d y chi ti t không đều

- Ưu điểm:

+ Phư ng pháp n y t o ra tấm nhựa có bề mặt đ p, đồng đều v chiều d y có thể thay đổi đư c

Trang 33

- Như c điểm:

+ Nhiều khuy t tật xảy ra cho sản phẩm như: lỗ thủng, v t rỗ, bề mặt sản phẩm xấu + Chi ph đầu tư ban đầu rất cao, nên cần phải chọn 1o i thi t bị phù h p m0i

có thể sản xuất nhựa có hi u quả kinh t

1.2.5 Sơ lƣợc về máy ép nhựa

C ạo ủ á é

H nh 1.20 Cấu tạo máy ép nhựa [6]

Máy gồm 5 bộ phận ch nh:

- ộ phận ép phun: L một ống trụ chứa trục trôn ốc v h thống nhi t đi n trở,

l m nhi m vụ nung nóng chảy nhựa rắn rồi phun v o các khuôn v ép định hình sản phẩm

- ộ phận đóng mở khuôn: Gồm một h thống xylanh - piston đóng v mở

khuôn sau mỗi chu trình l m vi c, bên trong có chứa c cấu đẩy (lói) để đẩy sản phẩm

ra kh i khuôn

- ộ phận khuôn: Đ y l bộ phận rời bên ngo i, có thể lắp tuỳ từng sản phẩm,

có h thống l m nguội để đông cứng sản phẩm nhựa nóng chảy

- ộ phận thuỷ lực: Đ y l động c ch nh điều khiển mọi ho t động diễn ra

trong quá trình ép phun

- M ch đi n t : Ti p nhận v x lý các thông số c i đặt trên m n hình

Trang 34

1.2.5.2 ơ ủ á é

H nh 1.21 Sơ ồ nguyên lý máy ép nhựa [3]

1 Động c thủy lực 2 Hộp tốc độ 3 Pittong-Xi lanh P1 4 Phễu cấp li u 5 V t tải 6 ộ gia nhi t 7 Tấm cố định mặt trước 8 Trục 9 Tấm di động 10 Tấm cố định mặt sau 11 Pittong-Xi lanh P2 12 Khuôn đực 13 Khuôn cái 14 Pittong-Xi lanh P3

15 Giá đ

1.2.5.3 oạ

Nguyên li u từ phễu qua lỗ n p li u v o c cấu trục v t T i đ y, nguyên li u

đư c gia nhi t nóng chảy nhờ đi n trở, đồng thời l c n y c cấu đóng khuôn ho t động

v đư c đóng l i T n hi u đư c truyền đi v v piston ho t động t o th nh áp lực, đẩy nguyên li u từ trục v t v o l ng khuôn Ở thời điểm n y, v t tải bắt đầu quay hoá d o vật li u cho lần sau, chất d o đư c l m nguội trong khuôn, mở khuôn v đẩy sản phẩm

ra ngoài

4 C kỳ é ủ á é

Đóng khuôn Phun ép nhựa

Trang 35

L m nguội Lấy sản phẩm ra kh i khuôn

Hình 1.22 Chu ỳ ép phun [6]

Giai đo n k p: L c đầu, cụm kìm đóng khuôn l i rất nhanh nhưng sau đó chậm dần, cho đ n khi khuôn đư c đóng l i ho n to n Lực k p của khuôn rất lớn để chống

l i áp lực cao từ d ng nhựa bắn v o khuôn

Giai đo n phun ép nhựa: Đầu tiên, nhựa nóng chảy đư c phun v o khuôn rất nhanh do trục v t đẩy về ph a trước Khi các l ng khuôn đư c điền đầy, quá trình định hình đư c diễn ra trong l ng khuôn, nhựa nóng s nguội dần v xảy ra hi n tư ng co

r t Một lư ng nhựa nữa s đư c phun v o để bù phần nhựa bị co r t đó

Giai đo n l m nguội: Khuôn s đư c l m nguội nhờ các kênh dẫn nguội lưu thông nước hoặc dầu, để h nhi t độ của khuôn, từ đó, vật li u trong khuôn s đư c đông cứng để có thể đẩy ra kh i l ng khuôn Trong thời gian n y, trục v t quay và lùi dần về vị tr ban đầu, chuẩn bị cho lần phun ti p theo

Giai đo n lấy sản phẩm: Cụm kìm có chức năng mở khuôn chậm l c đầu v sau

đó nhanh dần Khi mở khuôn ra, thì tấm đẩy của khuôn đẩy về ph a trước để lói sản phẩm ra kh i khuôn Sau đó cần đẩy lùi về chuẩn bị cho lần phun k ti p, sản phẩm r i xuống b chứa

Trang 36

Chương 2 SẢN PHẨM HỘP ĐIỆN 2.1 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM

Chi ti t hộp đi n có tác dụng bảo v linh ki n bên trong thi t bị đi n kh i sự tác

động của ngo i lực, bảo v các phần t của thi t bị kh i các tác nh n như bụi v nước

có trong môi trường l m vi c Hộp đi n phải có tác dụng cách đi n

Hình 2.1 M h nh CAD 3D của sản phẩm mặt trước

H nh 2.2 M h nh CAD 3D của sản phẩm mặt sau

Trang 37

H nh 2.3 Bản v 2D của sản phẩm 2.2 Đặc iểm của sản phẩm

Quan sát trên hình 2.1, hình 2.2 v hình 2.3 của chi ti t hộp đi n ta có các nhận xét về chi ti t như sau:

- K ch thước của chi ti t D i x Rộng X Cao l 271,35 x 170,85 x 28,14 mm

- Có k t cấu d ng hộp, ở giữa đư c l m trống

- Các g n tr lực nh hỗ tr cho th nh ngăn cách thêm cứng vững h n Phần bên trong ngăn rỗng để t o khoảng trống cho các phần linh ki n của thi t bị

- Chi ti t có k t cấu phức t p, nhiều góc nhọn ở các g n nh , g y khó khăn cho

vi c gia công khuôn sau này

G4:1

Trang 38

- ề d y th nh của sản phẩm không đồng đều, n i d y nhất l 3,5 mm, m ng nhất l 1 mm, vì vậy cần phải bố tr mi ng phun h p lý để đảm bảo độ d y của sản phẩm

Các thông số của sản phẩm:

- Vật li u nhựa: ABS

- H số co r t của vật li u nhựa: 0,5%

- Thể t ch sản phẩm: 160094 mm3

- Di n t ch bề mặt sản phẩm: 116990 mm2

Yêu cầu của thi t k :

- Thi t k đ ng k ch thước v hình dáng hình học của bản v

- Các vách đứng của chi ti t đư c vát nghiêng để ti n cho vi c thoát khuôn sau này

Trang 39

Chương 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA KHUÔN 3.1 CHỌN KIỂU KHUÔN

Dựa v o các đặc điểm, k ch thước v k t cấu của sản phẩm v ở chư ng 2, ta chọn khuôn 3 tấm l th ch h p nhất

3.2 L A CHỌN KẾT CẤU KHUÔN

Với thi t k ban đầu gồm: k ch thước của sản phẩm, h thống b m keo, h

thống các con trư t v các mặt ph n khuôn Ta chọn khuôn theo tiêu chuẩn FUTABA,

K t cấu khuôn kiểu FC

H nh 3.1 K t cấu hu n iểu FC

Về vật li u l m khuôn, theo tiêu chuẩn của FUTABA l thép C45, đối với những bề mặt tham gia t o hình sản phẩm phải đư c gia công có độ bóng cao (theo yêu cầu của khách h ng), vì vậy ta nên chọn vật li u P20 (tiêu chuẩn AISI, ASTM)

Độ d y các tấm khuôn

JT tấm k p trên: 50 mm

S tấm giựt đuôi keo: 35 mm

Trang 40

L một lo i khuôn có thêm h thống gia nhi t cho nhựa, để vật li u nhựa luôn ở

tr ng thái d o trong kênh dẫn Nhi t độ nhựa phải đồng nhất trên to n bộ d ng chảy, đảm bảo tối thiểu khả năng mất áp trong quá trình dẫn nhựa

Ưu điểm: Lo i khuôn n y có khả năng tự cắt đuôi keo, giảm lư ng nhựa tiêu

thụ trong khuôn, r t ngắn đư c vi c l ng ph nhựa trong ti n trình tuần ho n (ph n

lo i, nghiền l i, lưu trữ), ti t ki m lao động v giảm năng lư ng tiêu thụ, giảm áp suất phun

Như c điểm: Ch t o khuôn phức t p, h thống điều khiển nhi t độ dễ bị h ng, không dùng đư c cho lo i nhựa nh y nhi t v chi ph bảo trì cao

+ H thống kênh dẫn nguội:

L một lo i khuôn có bộ phận giật đuôi keo, t h ng hóc v có thể phù h p với những vật li u chịu nhi t kém

Ưu điểm: Giá th nh ch t o khuôn thấp v k t cấu đ n giản

Như c điểm: Chu kỳ ép phun tăng do h nh trình d ng nhựa điền khuôn d i,

l ng ph vật li u v cần máy có áp suất phun lớn

Từ các ưu như c điểm của 2 lo i h thống kênh dẫn, v đặc điểm, t nh chất của sản phẩm, nên ta chọn h thống cung cấp nhựa cho khuôn l h thống kênh dẫn nguội

3.4 TÍNH SỐ LÕNG KHUÔN TRONG MỘT KHUÔN

Ta có thể c n nhắc để chọn số l ng khuôn theo các tiêu ch sau:

Định dạng
Số trang	92
Dung lượng	3,1 MB