bai tap lam chau thay hoa

42
TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM DANH SÁCH NHÓM 7 1. Nguyễn Quang Vinh 2. Trần Văn Hưng 3. Nguyễn Huy Xuân 4. Hoàng Sĩ Thưởng 5. Nguyễn Công Hiếu 6. Nguyễn Văn Trường BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7 Trang: 1

Transcript of bai tap lam chau thay hoa

Page 1: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

DANH SÁCH NHÓM 7

1. Nguyễn Quang Vinh

2. Trần Văn Hưng

3. Nguyễn Huy Xuân

4. Hoàng Sĩ Thưởng

5. Nguyễn Công Hiếu

6. Nguyễn Văn Trường

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 1

Page 2: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

NHẬN XÉT

(Của giảng viên hướng dẫn)

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

....................................................................................................................................

Vinh, Tháng 10 năm 2010

Trần Thanh Hòa

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 2

Page 3: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện tại ở Việt Nam, nghành nhựa đang phát triển rất mạnh và theo đó là sự ứng

dụng rộng rãi công nghệ ép phun để tạo ra những sản phẩm có kiểu dáng phong phú và

chất lượng cao để đáp ứng nhu cầu ngày càng khó tính của người tiêu dùng. Một trong

những khâu quan trọng nhất trong công nghệ ép phun là thiết kế sản phẩm và khuôn.

Sản phẩm tạo ra phải có kiếu mẫu đẹp, đạt chất lượng cao, giá thành rẻ và đáp ứng được

những yêu cầu của người tiêu dùng.

Thông qua bài tập lớn môn học “ Thiết kế gia công khuôn mẫu”, nhóm đã ứng

dụng phần mềm “ Auocad Mechanical Desktop 3D,phần mềm proengineer,phan mem

moldex 3D” để thiết kế khuôn chậu dùng trong gia đình. Nhóm mong rằng sẽ đưa đến

cho người đọc những cái nhìn cơ bản, sơ khai nhất về quá trình làm ra một sản phẩm

nhựa cụ thể.

Trong thời gian làm bài tập này với sự cố gắng của các thành viên trong nhóm đã

tìm hiểu tài liệu và xây dựng bài tậpp lớn này. Cùng với sự hướng dẫn nhiệt tình của

thầy giáo Trần Thanh Hòa, bài tập lớn đã hoàn thành đúng thời gian quy định.

Do kiến thức, kinh nghiệm, thời gian còn hạn chế, nên chắc chắn bài tập vẫn còn

nhiều thiếu sót. Rất mong các thày cô giáo, cùng các bạn đóng góp ý kiến để bài tập lớn

này được hoàn thiện hơn.

Xin chân thành cảm ơn!

Vinh, tháng 10 năm 2010

( Thay mặt nhóm)

Trần Văn Hưng

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 3

Page 4: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

THUYẾT MINH

Phần I: Giới thiệu công nghệ ép phun.

1. Mô tả công nghệ

Công nghệ ép phun là quá trình phun nhựa nóng chảy điền đày lòng khuôn. Khi

nhựa được đông cứng trong lòng khuôn thì khuôn được mở ra và sản phẩm được đẩy ra

khỏi khuôn nhờ hệ thống đẩy. Trong quá trình này không có bất cứ phản ứng hóa học

nào sảy ra.

2. Nhu cầu thực tế và hiệu quả kinh tế mà công nghệ ép phun mang lại.

Xung quanh chúng ta từ các vận dụng trong gia đình, đến các chi tiết trong các

chi tiết máy đều có sản phẩm hay chi tiết được làm bằng vật liệu nhựa.

Hầu hết các sản phẩm này đều có hình dáng và màu sác rất phong phú, chúng đã

góp phần cho cuộc sống của chúng ta trở nên đẹp và tiện nghi hơn. Đều này chứng tỏ

việc sản phẩm nhựa mà phần lớn được tạo bằng công nghệ ép phun đã chở thành một

phần không thể thiếu trong cuộc sống. sản phẩm nhựa đã và đang thay thế cho các vật

liệu kim loại đang một bi cạn kiệt.

Tóm lại Nhu cầu về sản phẩm nhựa của con người là mãi mãi cho đến khi người

ta tìm ra một vất liệu mới có đặc tính tương tự và tôt hơn có thể thay thế cho nhựa.

3. Khả năng công nghệ

- Tạo ra những sản phẩm có hình dáng phức tạp: Công nghệ ép phun có thể tạo ra sản

phẩm có hình dạng không giới hạn,có thể phức tạp hoặc lớn và được điền đầy bằng một

lần phun.

- Trên cùng một sản phẩm hình dáng giữa bề mặt trong và mặt ngoài có thể khác nhau.

Sản phẩm thiết kế có nhiều lỗ, gân và mặt cắt giao nhau trên thành.

- Khả năng tự động hóa trong quá trình sản xuất và có tính lặp lại cao.

- Sản phẩm sau khi ép phun có màu sắc phong phú, độ bóng cao

- Phù hợp cho sản xuất hàng khối và đơn chiếc.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 4

Page 5: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Phần II. Thiết kế sản phẩm và sản lượng.

1.Điều kiện làm việc.

Với đề tài này nhóm chọn phương án thiết kế và chế tạo sản phẩm chậu nhựa dùng

trong gia đình, nó phục vụ cho sinh hoạt, nên chi tiết hoàn thành phải đạt được các yêu

cầu sau:

+ Phải đảm bảo chất lượng, chịu được nhiệt độ và đọ ẩm với khí hậu nhiệt đới ở Việt

Nam.

+ Vị trí cầm nắm để di chuyển phải an toàn, và không làm ảnh hưởng tới người sử

dụng.

+ Vật liệu chế tạo phải an toài cho người sử dụng, không tự phân hủy, không bị ăn mòn

hóa học trong môi trương nước vàc các hợp chất tẩy rữa ( bột giặt, nước rữa chén, chất

tẩy vải….).

2. Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

a) Bề dày của sản phẩm.

Khi chọn bề dày chính, mục tiêu của nhà thiết kế là cần phải tối thiểu bề dày

đồng thời thoả mãn các yêu cầu về chức năng sản phẩm. Khi tăng bề dày thành, sẽ làm

tăng co rút sản phẩm. Co rút nhiều nghĩa là nguy cơ cong vênh lớn. Mặt khác,sản phẩm

thành mỏng sẽ làm tăng sản xuất, do ít sử dụng nguyên liệu và thời gian chu kỳ ép.

Theo tính toán người ta nhận thấy rằng nguyên liệu sử dụng và thời gian làm nguội

chiếm 70% giá thành sản phẩm. Bề dày tối thiểu của sản phẩm được giới hạn bởi quá

trình chảy của vật liệu và áp suất điền khuôn, áp suất điền khuôn không được vượt quá

500bar. Khi thiết kế, phải sử dụng hệ thống dẫn dòng và hạn chế dòng nhằm mục đích

cân bằng dòng trong quá trình điền khuôn. Vì vậy làm cho sản phẩm được nén ép đều

và hạn chế cong vênh.

Tránh các vùng dày chi tiết. Vì các phần dày thường gây hậu quả là bọt khí, vết

lõm, cong vênh, chu kỳ ép kéo dài. Người thiết kế cần hạn chế các vùng dày hoặc tạo

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 5

Page 6: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

các phần rỗng tại các vị trí này. Các phần dày có thể tránh bằng cách thay đổi thiết kế

hoặc tạo lỗ, khoét lõm, tạo gân thay vì làm thành dạng nguyên khối.

b) Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất

Sản phẩm có bề dày không đồng nhất trong quá trình ép gây ra các khuyết tật

như: tạo bọt khí, cong, vênh, bề mặt không bằng phẳng và tạo ứng suất nội.

Với cách thiết kế này, khi ép nhựa vào khuôn, nhựa sẽ chảy theo đường có lực

cản ít nhất. Vì vậy, phần sản phẩm dày sẽ điền khuôn trước rồi sau đó phần sản phẩm

mỏng mới điền khuôn nên tạo lỗ khí trong sản phẩm.

c) Thiết kế các góc.

Với các cấu trúc cho dù đó là kim loại hay là nhựa,thì tốt nhất các góc của sản

phẩm nên được bo tròn. Khi bo tròn các góc cạnh của sản phẩm thì sẽ giảm đi sự tập

trung ứng suất, không những giảm các vết rạn gây hư hại cho sản phẩm trong quá trình

sử dụng mà còn dễ dàng gia công với nhiều loại nhựa khác nhau.

Bán kính cong càng lớn thì càng tốt,nhưng tối thiểu bán kính cong phải bằng

25% bề dầy thành sản phẩm.

Chi tiết có hình dạng tròn nên có các góc lượn, tại vị trí cầm nắm hoạc góc bo

giữa đáy và thành bên.

d) Thiết kế gân

Gân được sử dụng khi sản phẩm cần độ cứng và bền. Độ dày cơ bản của gân

khoảng 50-75% độ dày thành chính và phụ thuộc co rút của vật liệu. Độ dày gân bằng

khoảng 50% độ dày thành chính đối với vật liệu co rút cao và 75% cho vật liệu có độ co

rút thấp.vật liệu có độ co rút cao(thường lớn hơn 1.5% như PE,PP) những vật liệu có độ

co rut thấp (thường nhỏ hơn 1.0% nhu ABS,PC).

Để đảm bảo sản phẩm có độ chịu lực,người ta thiết kế nhiều gân nhỏ hơn là sử

dụng một gân lớn.Khoảng cách tối thiểu giửa các gân bằng hai lần bề dày thành sản

phẩm.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 6

Page 7: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Dưới đáy của chi tiết được thiết kế có các vành gân, có tác dụng làm tăng độ bền

của đáy sản phẩm.Tuy nhiên, việc thiết kế đúng là rất quan trọng bởi vì đôi khi nó sẽ

gây ra các vết lõm.

3) Vật liệu chế tạo chi tiết.

Vật liệu chi tiết: Sản phẩm được chế tạo bằng vật liệu Nhựa Polyvinyl

chlorire(PVC)

PVC trộn với bội màu và các phụ gia (chất ổn định nhiệt- quang, chất bôi trơn,

chất hoá dẻo. chất trợ gia công…).

Áp dụng của các loại PVC

Loại PVC

E S M

Giá trị K(DIN 52 726 : 0.25g PVC hoà tan trong 50 ml

cyclohexanone )

PVC cứng - 55 - 60 56 - 60

PVC hoá dẻo - 65 - 70 55 - 60

Tính co rút của PVC trong ép phun phụ thuộc cấu hình khuôn và điều kiện phun.

Giá trị thông thường 2 – 4% theo hướng phun và 1 – 2 % theo phương ngang, có thể lớn

hơn tuỳ trường hợp. PVC cũng thường ép khớp nối ống và các chi tiết kỹ thuật, PVC

dẻo thường ép thảm, mũ trùm bảo vệ, nút bấm, khung bảo vệ và gắn kính xe, đồ chơi

dẻo, xe đạp, thanh hãm vôlăng xe hơi, phích cắm điện, đế giày, ủng,….

4) Cấu tạo chi tiết.

Chi tiết được cấu tạo gồm các phần sau:

- Dáy: Có dường kính Ø140

- Miệng: Có dường kính Ø 294, và góc bo Ø300, dùng để di chuyển dễ dàng và tạo độ

bền cho miệng chi tiết.

- Thân có mặt nghiêng. Là phần tạo ra trể tích chính của chi tiết

- Gân vòng tròn ở đáy. Tạo cho đáy có độ cứng vững tốt.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 7

Page 8: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 8

Page 9: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Hình ảnh cái chậu

5) Sản lượng chi tiết hàng năm.

Sản phẩm là vật dụng phục vụ cho mỗi gia đình, nên sản lượng hàng năm được

sản xuất là khá lớn. Với lượng hàng ngàn chiếc hàng năm. Dạng sản xuất hàng loạt lớn.

Phần III: Thiết kế khuôn

1. Một số vấn đề khi thiết kế khuôn.

Một thiết kế khuôn được bắt đầu khi nhà thiết kế ngận được bản vẽ hoạc mẫu sản

phẩm chế tạo. Các thông tin cỏ bản lúc này sẽ là: Máy gia công khuôn, có bao nhiêu

lòng khuôn trong một khuôn, loại nhựa dùng cho chế tạo sản phẩm, và các yêu cầu kỹ

thuật khách hàng cung cấp, từ đó nhà thiết kế dựa vào đó để thiết kế khuôn.

2. Tạo mặt phân khuôn

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 9

Page 10: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Việc đầu tiên ta phải làm trước khi tách khuôn là xác định độ co rút của sản phẩm.

Việc xác định độ co rút có ảnh hưởng lớn đến kích thước và độ chính xác của sản phẩm

sau này. Vì khi nhựa được điền đầy khuôn,khi nguội đi thì sẽ co lại 1 lượng nhất định

(gọi là độ co rút),và mỗi loại nhựa có độ co rút khác nhau.

Tiếp theo ta sẽ tạo mặt phân khuôn để tách sản phẩm ra thành 2 phần nữa khuôn cố

định và nữa khuôn di động

a) Thiết kế nữa khuôn cố định

Nữa khuôn cố định được thiết kế như bản bẽ gồm:

- Biên dạng ngoài của sản phẩm

- Hệ thống làm nguội.

- Lỗ lắp ghép chốt đẩy.

- Lỗ lắp bạc đầu rót.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 10

Page 11: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

- Lỗ lắp chốt định vị với nữa khuôn di động

b) Nữa khuôn di động.

Nữa khuôn di động được thiết kế như bản vẽ gồm:

- Biên dạng trong của sản phẩm.

- Lỗ định vị ( 3 lỗ Ø20).

- Lỗ ren lắp trục dẫn hướng ( 3 lỗ M20).

- Lỗ lắp mặt bích trục đẩy.

3. Hệ thống kẹp chặt và định vị

- Ta tạo mặt phân khuôn để tách sản phẩm ra thành 2 phần cố định và phần di động.

- Hệ thống kẹp chặt: Là hệ thống tạo ra lực ép nữa khuôn cố định và khuôn di động.

Bao gồm xi lanh khí nén, trục đẩy, hệ thống cấp khí khi cần kẹp chặt và xã khí cần tách

2 nữa khuôn.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 11

Page 12: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

XI LANH

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 12

Page 13: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

PIS TONG

MẶT BÍCH XI LANH

- Cơ cấu định vị: 2 nữa khuôn được định vị bằng 3 chốt, có đầu tự lựa.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 13

Page 14: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

4. Xác định số lòng khuôn.

Các yếu tố quyết định số lòng khuôn (số sản phẩm trên 1 khuôn):

- Kích thước đầu phun của máy ép

- Kích thước,hình dáng sản phẩm

- Tốc độ hóa dẻo

- Lực kẹp cần thiết để thắng áp lực phun của nhựa vào lòng khuôn

- Diện tích lớn nhất của thớt máy

- Yêu cầu của khác hàng về thời gian (sản lượng hàng tháng,hàng năm)

- Số lượng sản phẩm

- Trình độ sản xuất

- Các công thức xác định số lòng khuôn

Theo công suất phun của máy

Trong đó:

Thể tích phun lớn nhất của máy

Thể tích sản phẩm

Thể tích cuống phun

Thể tích rãnh dẫn

Theo tốc độ phun

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 14

Page 15: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Với

Trong đó:

tốc độ dòng nhựa

số phần phun (lần/phút)

V: Thể tích sản phẩm + rãnh dẫn

Dựa vào lực kẹp lớn nhất:

Trong đó:

Fo: Lực kẹp lớn nhất của máy (KN)

Hệ số an toàn.Tường chọn f = 1.2 – 5

Pi: Áp suất phun lớn nhất (MPA)

A: Tổng diện tích hình chiếu khuôn và rãnh dẫn

Công thức số còn có thể được tính theo cách đơn giản hơn như sau:

Trong đó:

400: Áp lực nhựa trung bình trong lòng khuôn (lấy theo giá trị thực nghiệm)

5.Thiết kế cuống phun

- Cuống phun là nơi vật liệu được bơm vào khuôn. Bạc phun (đầu lò) của máy ép

phun tiếp xúc với bề mặt của cuống phun. Để sản phẩm và hệ thống rãnh dẫn dễ lói ra

khỏi khuôn thì cuốn phun phải được vuốt từ 1.5 – 3.5mm theo dọc chiều dài của cuống

và phải được làm bóng.

- Thường thì cuốn phun được tạo hình từ bên trong của 1 chi tiết gọi là bạc bơm keo

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 15

Page 16: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

- Người ta thường thiết kế đường kính lỗ của đầu lò nhỏ hơn đường kính trong của

bạc keo từ 0.125 – 0.75mm.Điều này đảm bảo vật liệu chuyển từ đầu lò vào bạc keo

được êm,không tạo điều kiện trượt và giảm áp làm cho sản phẩm có độ nén không thích

hợp gây ra các khuyết tật trên bề mặt

- Đường kính của cuống phun ở vị trí giao với hệ thống rãnh dẫn chính tới thiểu

phải bằng hoặc lớn hơn đường kính hoặc độ sâu của rãnh

- Kích thước cuống phun phụ thuộc vào kích thước sản phẩm và đặc biệt là bề dày

sản phẩm

- Dựa vào các yêu cầu trên, ta chọn ra 1 loại bạc keo theo tiêu chuẩn với đường kính

cuống phun bên ngoài.

6. Thiết kế miệng phun

- Do chúng ta áp dụng kiểu bơm keo gián tiếp, khuôn gồm một sản phẩm nên cũng

sẽ có một miệng phun.

- Một số yêu cầu khi thiết kế miệng phun:

+ Tránh thiết kế cổng gây ra dòng chảy dài hội tụ tạo thành bẫy khí,tại các vị trí đó có

thể thiết kế các van thoát khí.

+ Nếu có thể thì thiết kế vị trí của cổng ở vùng sản phẩm dáy nhất.

+ Lựa chọn vị trí cổng để sán phẩm đạt độ bền cao nhất theo chiều dòng chảy,đặc biệt

vật liệu có độn hoặc gia cường.

+ Miệng phun phải được đặt xa các phần sẽ chịu va chạm hay chịu uốn.Khu vực miệng

phun có khuynh hướng chịu ứng suốt dư do quá trình điền đầy khuôn và thường là vị trí

yếu nhất.

+ Hạn chế các dòng chảy giao nhau,đặc biệt là tại các vị trí chịu ứng suất và va đập cao.

Nên định hướng các dòng chảy giao nhau tại những chỗ dày của sản phẩm.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 16

Page 17: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

+ Với những khuôn có nhiều cốc khuôn,yêu cầu miệng phun của mỗi cốc phải có cùng

kích thước (đường kính và bề dày).Điều này đảm bảo có sự cân bằng dòng chảy đến

mỗi cốc khuôn.

+ Dòng chảy phun thẳng trực tiếp vào thành cốc khuôn để tránh sự ửng đỏ và phun tia.

- Nếu có thể nên đặt cổng tại những chỗ khuất của sản phẩm.

Sau đây em ứng dụng phần mêm moldlow vào để tìm nơi đặt miệng phun

Kết quả phân tích vói anlysis ta đặt hệ thống phân tích như sau

Đây là hình ảnh phân tích ban đầu.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 17

Page 18: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Ta tiến hành chọn vật liệu:

Chọn vật liệu là nhựa có 10% cao su

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 18

Page 19: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Ta tiến hành phân tích,để tìm ra chổ đặt cuống phun hợp lý nhất

Ta tìm nơi đặt cuống phun tự động

Và phân tích.ta được kết quả như hình

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 19

Page 20: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Vị trí đặt miệng phun tốt nhất là tại đáy của chậu.từ ngoài vào.

Sau đây là các hình ảnh mô tả hệ thống phun như sau

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 20

Page 21: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 21

Page 22: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

7. Thiết kế kênh dẫn nhựa và mô hình tách khuôn

Tạo mặt phân khuôn

Dung phần mềm proengineer ta phân khuôn

Hướng tách khuôn như sau

mủi tên đi lên là hướng tách khuôn của chi tiết

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 22

Page 23: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 23

Page 24: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Ta phân tích được mô hình khuôn cái như sau

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 24

Page 25: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Mô hình khuôn đực như sau

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 25

Page 26: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Đối với khuôn 2 tấm có một lòng khuôn nên không cần đến kênh dẫn nhựa mà nhựa

được điền đầy trực tiếp vào lông khuôn thông qua bạc cuống phun.

Ta có mô hình lắp khuôn như sau

Đối với khuôn 2 tấm có một lòng khuôn nên không cần đến kênh dẫn nhựa mà nhựa

được điền đầy trực tiếp vào lông khuôn thông qua bạc cuống phun.

Ta có mô hình cụ thể như sau của khuôn đực

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 26

Page 27: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Hệ thống rót nhựa được đổ trực tiếp qua bạc cuống phun lắp trong tấm khuôn đực

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 27

Page 28: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

8. Hệ thống điều khiển nhiệt độ.

Để điều khiển nhiệt độ khuôn và để thời gian làm nguội ngắn,cần phải biết đặt hệ thống

làm nguội chỗ nào và dùng hệ thống làm nguội nào.Điều này rất quan trọng vì thực tế là

thời gian làm nguội chiếm khoảng 50 ÷ 60 % toàn bộ thời gian của chu kỳ khuôn.Do đó

làm cho quá trình

làm lạnh rất quan

trọng để làm giảm

thời gian của cả chu

kỳ

Phải điều khiển

nhiệt độ khuôn để

có dòng nhựa êm

chảy vào trong

khuôn.Để tránh làm

nguội quá nhanh,về

lý thuyết tốt nhất là

giữ nhiệt độ khuôn

cao ở cuối dòng chảy

Để điều khiển tốt nhiệt độ trong khuôn cần lưu ý những điểm sau:

- Kênh làm nguội phải đặt gần bề mặt khuôn càng tốt,nhưng chú ý đế độ bền cơ học của

vật liệu khuôn

- Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau 1 khoảng nhất định

- Nên chia hệ thống làm nguội ra làm nhiều vòng làm nguội để tránh các kênh làm

nguội quá dài dần đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa đầu vào và đầu ra

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

- Chú ý tính dẫn nhiệt của vật liệu khuôn

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 28

Page 29: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

- Dù hệ thống làm nguội đóng vai trò quan trọng như vậy nhưng ta vẫn phải thiết kế

chúng sau cùng để tránh đụng chạm với hệ thống lói sản phẩm và các hệ thống khác

- Ở khuôn trên ta thiết kế hệ thống làm nguội cho chi tiết, chịu nhiệt nhiều nhất là nữa

khuôn cố định.Vì kích thước khuôn tương đối nhỏ nên ta bố trí hệ thống làm nguội gồm

những lỗ tròn xuyên suốt từ đầu này đến đầu kia của tấm gồm: đầu vào, đầu ra, cùng

với dường dẫn.

- Dung dịch được cấp vào đường dẫn từ lỗ trên, thu nhiệt ở khuôn và thoát ra ở lỗ dưới.

theo hình vẽ bên.

9. Bạc cuống phun.

- Là chi tiết được lắp trên phần nữa khuôn cố định, và được

nối trực tiếp với vòi phun của máy ép phun để đưa nhựa vào

kênh dẫn qua miệng phun vào long khuôn.

- Đầu cuống phun càng nhỏ cáng tốt, nhưng vẫn phải bảo đảm

sự điền đầy đồng đều giữa các lòng khuôn với nhau. Góc côn

của cuống phun cần phải đủ lớn để thoát khuôn.

Phần IV: Chọn máy

1. Giới thiệu các loại máy ép phun.

a) Máy ép phun piston một giàn

Là loại gồm một cụm piston, nó hoạt động như sau: Các hạt nhựa từ phễu được đưa

đến xi lanh phun, chuyễn động lên phía trước của piston buộc các hạt đi tới bộ phận mở

rộng. Xung quanh Spreader sẽ là băng nhiệt nó sẽ làm chảy các hạt nhựa thành nhựa

lỏng đi qua giữa xilanh và màng phun vào mỏ vít.

b) Máy ép phun piston 2 giàn

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 29

Page 30: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

Là loại gồm có hai cụm piston cái này đặt phía trên cái kia, một cái để dẻo hóa vật

liệu và dẫn vật liệu đến xi lanh kia mà ở đó piston thứ hai sẽ hoạt động như một piston

bắn đạn và đẩy vật liệu dẻo vào khuôn.

c) Máy piston vít chuyển động qua lại theo đường

Sự phun nhựa được thực hiện bởi một vít quay mà nó chuyển động lùi và tiến đến

trong xi lanh nung nóng, là một vít qua, nó tọa ra sự chuyển động của vật liệu hạt từ

phễu nguyên liệu đi dọc theo thùng xi lanh nóng. Khi vật liệu đến cuối của mỏ vít thì vít

chuyển động ngược lại để tích vật liệu lại. Lúc đó vít lại tiến lên mạnh mẽ, hoạt động

như một piston.

d) Máy Piston vít 2 giàn.

Hoạt động của vít chuyển động qua lại sẽ hạn chế lượng vật liệu có thể được dẻo

hóa. Tuy nhiên sự hạn chế có thể khác phục được băng piston vít 2 giàn. Ở đây vật liệu

di động trên toàn bộ chiều dài của vít qua 1 van nạp vào trong khoang phun. Cũng ở

đây piston phun củng bắt đầu lùi lái, van bắn đạn sẽ được mở ra khi piston phun tiến lên

phía trước.

2. Chọn máy

Với đề tài chế tạo sản phẩm chậu sinh hoạt trong gia đình, với số lòng khuôn là 1. Ta

chọn máy ép phun là loại Máy piston vít chuyển động qua lại theo đường.

Vật liệu được cấp từ phiễu, khi trục vít quay sẽ mang các hạt vật liệu chuyễn động

theo rãng của trục vít với lòng trong của xi lanh. Vật liệu sẽ được làm nóng và hóa lỏng

tại cuối của vít bằng hệ thống nung nóng. Vật liệu hóa lỏng sẽ chảy vào khuôn qua vòi

phun.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 30

Page 31: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 31

Page 32: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

KẾT LUẬN

Trong quá trình thiết kế và chế tạo khuôn mẫu người thiết kế khuôn phải nắm rõ kiểu

dáng hình học của sản phẩm phải thích hợp cho quá trình ép phun. Nếu kiểu dáng

không phù hợp sẽ gây khó khăn cho quá trình chế tạo, sản phảm làm ra sẽ nhiều khuyêt

tật. Ngoài ra người thiết kế cũng cần quan tâm đến một số vấn đề sau:

- Loại nhựa dùng làm sản phẩm.

- Kiểu khuôn phù hợp cho sản phẩm.

- Hai nữa khuôn phjair đóng thâtj kín để không xì ba via. Do đó việc chế tạo mặt

phân khuôn cực kì quan trọng, cần phải gia công thật chính xác.

- Khi lắp bạc và chốt định vị vào vỏ khuôn cần đảm bảo mối lắp chặt hoạc chế

tạo thêm vít giữ bạc và chốt.

- Nơi bố trí miệng phun, kiểu miệng phun.

- Kiểu kênh dẫn.

- Nơi bố trí chốt đẩy sản phẩm.

- Mặt côn của con trượt nên có góc côn nhỏ hơn hoạc bằng 300 để tạo lực giữ tốt

trong quá trình ép phun.

- Mơi bố trí kênh làm nguội và rãnh thoát khí.

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 32

Page 33: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

PHỤ LỤC

Mục lục Trang

Nhận xét giáo viên hướng dẫn 3

Lời nói đầu 4

Bản vẽ lắp và các bản vẽ chi tiết 5

Thuyết minh

Phần I: Giới thiệu công nghệ ép phun.

1. Mô tả công nghệ

2. Nhu cầu thực tế và hiệu quả kinh tế mà công nghệ ép phun mang lại.

3. Khả năng công nghệ

1. Điều kiện làm việc.

2. Yêu cầu kỹ thuật của chi tiết.

a) Bề dày của sản phẩm.

b) Các lỗi khi sản phẩm có bề dày không đồng nhất

c) Thiết kế các góc.

d) Thiết kế gân

3. Vật liệu chế tạo chi tiết.

4. Cấu tạo chi tiết.

5. Sản lượng chi tiết hàng nămPhần III: Thiết kế khuôn

1.Một số vấn đề khi thiết kế khuôn.

2. Tạo mặt phân khuôn

a) Thiết kế nữa khuôn cố định

b) Nữa khuôn di động.

3. Hệ thống kẹp chặt và định vị

4. Xác định số lòng khuôn.

5.Thiết kế cuống phun

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 33

Page 34: bai tap lam chau thay hoa

TRƯỜNG: ĐHSPKT VINH KHOA: CƠ KHÍ CTM

6. Thiết kế miệng phun

7. Thiết kế kênh dẫn nhựa.

8. Hệ thống điều khiển nhiệt độ.

9. Bạc cuống phun.

Phần IV: Chọn máy

1. Giới thiệu các loại máy ép phun.

a) Máy ép phun piston một giàn

b) Máy ép phun piston 2 giàn

c) Máy piston vít chuyển động qua lại theo đường

d) Máy Piston vít 2 giàn.

2. Chọn máy

TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Công nghệ ép phun (Trung tâm kỹ thuật chất dẻo TPHCM)

- Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa (Viện máy và dụng cụ công nghiệp)

- Giáo trình Vật liệu phi kim loại.

PHẦN MỀM HỖ TRỢ

- Auocad Mechanical Desktop 3D, 2D

- Catia P3

- MasterCam 9.1

- AutoCad 2007

- Microsoft Word

BTL: CHẾ TẠO KHUÔN MẪU NHÓM:7

Trang: 34