NỘI DUNG

Thiết kế khuôn Co Nước Có Ren

Với các yêu cầu sau:

1. PHẦN BẢN VẼ

-      Bản vẽ sản phẩm (2D, 3D)

-      Bản vẽ lắp và lắp cụm khuôn

-      Bản vẽ các chi tiết của khuôn

-         Bản vẽ sơ đồ nguyên công của qui trình công nghệ gia công 1 chi tiết của khuôn

1. PHẦN THUYẾT MINH

1- Tổng quan.

2 - Phân tích sản phẩm cần thiết kế khuôn Co Nước Có Ren.

3 - Thiết kế khuôn.

4 - Ứng dụng phần mềm Pro.E 5.0 để thiết kế khuôn.

5 - Ứng dụng phần mềm Pro.E 5.0.. để gia công chi tiết khuôn cái.

6- Lập qui trình công nghệ gia công chi tiết khuôn cái.

7 - Hướng dẫn lắp đặt, sử dụng, bảo quản khuôn.

LỜI NÓI ĐẦU

 

Trong xã hội hiện nay, với sự phát triển của các ngành công nghiệp, sự đòi hỏi, cũng như nhu cầu của người dân ngày càng tăng cao. Thì ngành công nghiệp gia dụng là rất quan trọng.Nó góp phần nâng cao chất lượng đời sống của mỗi người dân, giúp đỡ và hỗ trợ trong cuộc sống con người.

Hiện nay, chúng ta cũng có thể dễ dàng nhận thấy, những sản phẩm làm từ nhựa xuất hiện khá rộng rãi và phổ biến, chiếm phần lớn trong những sản phẩm gia dụng xuất hiện trong mỗi hộ gia đình.

Vì lý do đó, nên chúng em đã thực hiện đề tài tốt nghiệp về công nghệ ép nhựa, cụ thể hơn là về Co Nước Có Ren.

Chúng em mong đề tài này sẽ giúp ích hơn cho ngành công nghiệp nói chung, và ngành công nghiệp nhựa gia dụng nói riêng.

Vì những kiến thức của chúng em là còn rất hạn chế, thiếu những va chạm thực tiễn, chỉ dựa trên nền tảng sách vở và một số kiến thức trong quá trình đi thực tập, nên có thể đề tài của chúng em còn rất nhiều thiếu sót, không đầy đủ. Nên chúng em kính mong quý thầy cô thông cảm và chỉ dạy thêm để chúng em hoàn thiện được đề tài, cũng như kiến thức của chính bản thân mình.

Em xin chân thành cảm ơn!

Mục Lục

Nội dung   .................................................................................... Trang

1)    Tổng quan Về Sản Phầm.................................................................... 5

1.1 Tổng quan về tình hình ngành công nghiệp nhựa............... 5

1.2 Đặc điểm của sản phẩm ....................................................... 6

1.3 .Giới thiệu công nghệ ép nhựa............................................... 6

2)    Phân tích sản phẩm cần thiết kế khuôn.............................................. 18

2.1. Công dụng, hình dáng và đặc điểm của sản phẩm........... 18

2.2. Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm cho sản phẩm........................ 19

2.3. Vật liệu cho sản phẩm nhựa............................................... 19

2.4. Chọn mặt phân khuôn........................................................ 20

 

2.5. Dạng khuôn thiết kế............................................................. 24

     2.6. Thông số sản phẩm và số lòng khuôn............................... 26

     2.7 .Tính Toán Lực Kẹp............................................................ 29

     2.8. Thiết kế hệ thống làm nguội............................................... 32

     2.9. Thiết kế kênh dẫn nhựa...................................................... 34

     2.10 Phát họa sơ bộ khuôn....................................................... 35

3)    Dùng phần mềm Moldflow để phân tích sản phẩm.......................... 38

         3.1. Giới thiệu phần mềm Moldflow......................................... 38

3.2                                                                                                                                                                                                                                                            . Xác định điều kiện tối ưu...................................................................................... 40

4)    Các chi tiết cơ bản trong bộ khuôn.................................................... 50

5)    Ứng dụng phần mềm Pro E 5.0 để thiết kế khuôn ........................... 61

         5.1. Trình tự thiết kế khuôn...................................................... 61

         5.2. Lập quy trình công nghệ gia công khuôn cái.................... 67

6)    Hình ảnh thực tế và những lưu ý khi gia công CNC........................ 78

7)    Lắp dặt và bảo quản khuôn.............................................................. 83

8)    Kết luận............................................................................................... 85

9)    Tài liệu tham khảo.............................................................................. 86

 

 

1. Tổng Quan Về Sản Phầm.

1.1.         Tổng quan về tình hình ngành công nghiệp nhựa

1.1.1    Khái quát tình hình:

-               Ngành nhựa ra đời sau thế chiến thứ hai.

-                Ngành nhựa có ưu điểm là công nghệ cập nhật hiện đại, tốc độ quay vòng nhanh, sử dụng lao động kỹ thuật là chính, sản phẩm đa dạng, phục vụ được nhiều đối tượng, lĩnh vực công nghiệp, cũng như trong tiêu dùng hằng ngày của xã hội. Theo hiệp hội nhưa Việt Nam, hiện nay nhu cầu sử dụng hàng nhựa của người dân trong nước chỉ đạt 40kg nhựa/người/năm, Thái Lan là 60kg, Nhật Bản là 114kg.

-               Sản xuất bao bì 30%, xây dựng 12%, điện tử 11%, điện gia dụng 8%, vận tải 6%, may mặc 5%, nông nghiệp 3%, và các ngành khác 15%.

-               Trên thế giới hiện nay, hầu hết các ngành công nghiệp đều có sử dụng vật liệu nhựa.

-               Ngành nhựa ở nước ta thực chất là một ngành kinh tế kỹ thuật về gia công chất dẻo, hiện chưa có khả năng sản xuất ra nguyên vật liệu nhựa, gần như nguyên vật liệu sản xuất phải nhập khẩu từ nước ngoài.

-               Từ năm 1975 đến năm 1989, ngành nhựa của Việt Nam đang chứng tỏ tiềm lực của mình không chỉ ở thị trường trong nước mà cả trên thị trường quốc tế.

-               Theo hiệp hội nhựa Tp.HCM, trong 14 năm (1988-2002) ngành nhựa Việt Nam đã tăng 24 lần.

-               Sản phẩm nhựa của Việt Nam hiện c1o mặt tại hơn 55 nước trên toàn thế giới, bao gồm các nước ở Châu Á, Châu Mỹ, Châu Phi, Châu Âu và Trung Đông. Trong đó 10 thị trường Xuất khảu lớn nhất cùa Việt Nam là Hoa Kỳ, Nhật Bản, Campuchia, Đức, Anh, Hà Lan, Pháp, Đài Loan, Malaysia và Philippines. Hiện có khoảng 530 công ty nhựa tại Việt Nam hoạt động trong lĩnh lực xuất khẩu. Ngoài việc nhập khẩu từ 70%-80% nguyên liệu nhựa đầu vào mỗi năm, Nước ta phải nhập khẩu hầu như tất cả các sản phẩm và máy móc cần thiết để sản xuất các sản phẩm nhựa.

 

1.2 .Đặc điểm của sản phẩm.

1.2.1 Chất lượng của sản phẩm:

-       Sản phẩm được làm bằng nhựa Polyvinyl clorua(PVC). Có đặc tính bền cơ học và độ chịu va đập cao, được sử dụng trong các môi trường có độ ăn mòn cao. Do có Clo trong thành phần cấu tạo của PVC nên PVC có tính chất kìm hãm sự cháy

-       Và nhựa PVC mặt trong, ngoài ống bóng, hệ số ma sát nhỏ, chịu áp lực cao.

-       Là chất dẻo trong suốt không màu, không vị.

-       Khối lượng riêng 1,43g/cm³.

-       Độ bền kéo và độ bền nén của PVC là khoảng 450kg/cm².

1.2.2    Nên nhựa PVC có công Dụng:

-       PVC chịu được áp lực cao, độ bền cao nên được dùng làm ống nước, PVC có tính cách điện cũng như khả năng chống cháy.

-         Với đặc tính của nhựa PVC như vậy nên sẽ tạo cho sản phẩm có độ bền tốt hơn, an toàn hơn với những tính năng của PVC.

 

1.3. Giới thiệu công nghệ ép nhựa.

1.3.1) Tổng Quan Về Máy Ép Nhựa.

 

                          1.3.1.1. Phân loại.

 

• Máy ép nhựa là thiết bị chuyên dùng để hoá dẻo nhựa và phun ép vào khuôn tạo ra sản phẩm. Tuỳ theo cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy mà người ta chia theo nhiều loại :

 

    Theo lực đóng khuôn: loại 50, 100,…8000 tấn.

 

Lực đóng khuôn	Kích thước tương đối
25 – 100 tấn	Nhỏ
100 – 500 tấn	Vừa
500 – 1000 tấn	Lớn
Trên 1000 tấn	Rất lớn

 

    Theo loại piston hay trục vis.

    Theo loại trục vis nằm ngang hay thẳng đứng.

                Theo trọng lượng sản phẩm trong 1 lần phun tối đa: 1 , 2, 3, 5, 8,..56, 120 oz(ounces). Đơn vị trọng lượng 1 oz = 23,349 g.

Máy ép nhựa

1.3.2. Các bộ phận cơ bản của máy ép nhựa.

 

              1.3.2.1 Phễu nạp liệu.

 

              Quy trình bắt đầu bằng cách đổ hạt nhựa vào trong phễu. Phễu là một thiết bị đơn giản dùng để cấp liệu cho trục vis và xylanh. Ngoài ra phễu nạp liệu còn được gắn thêm hệ thống sấy nguyên liệu.

 

              1.3.2.2. Cụm phun và các kiểu cụm phun thông dụng.

 

              Cụm phun là một trong những bộ phận quan trọng của máy ép nhựa.Nó có nhiêm vụ hóa dẻo nguyên liệu và đẩy vào lòng khuôn. Sau đây là nguyên lí hoạt động của 1 số loại cụm phun thông dụng :

 

üPiston phun 1 giàn:

 

              Đây là loại cũ nhất, hoạt động theo nguyên tắc sau :

Từ phễu các hạt nguyên liệu được đưa xuống xylanh phun, chuyển động lên phía trước của piston đẩy các hạt đi tới bộ phận mở rộng (màng phun). Xung quanh các spreader sẽ là những băng nhiệt, nó sẽ làm chảy hạt thành nhựa dẻo, từ đó nhựa sẽ được ép vào khuôn.

 

üPiston 2 giàn.

 

     Gồm 2 cụm pittông trong đó cụm này được đặt trên cụm kia. Một cái để dẻo hoá vật liệu và dẫn vật liệu đến xylanh kia mà ở đó piston thứ 2 sẽ hoạt động như một piston bắn đạn và đẩy vật liệu dẻo vào khuôn.

 

üVít chuyển động qua lại theo đường.

 

              Sự phun nhựa được thực hiện bởi 1 vis quay mà nó chuyển động lùi và tiến trong xylanh nung nóng, là 1 vis quay nó tạo sự chuyển động của vật liệu hạt từ phễu nguyên liệu và buộc nguyên liệu đi dọc theo thùng xylanh nóng. Khi vật liệu đến cuối vis thì vis chuyển động ngược lại để tích vật liệu, sau đó nó lại tiến lên để đẩy nhựa như 1 piston.

 

üPiston vis 2 giàn:

 

              Hoạt động qua lại của vis sẽ hạn chế lượng vật liệu có thể được dẻo hoá. Tuy nhiên, sự hạn chế này có thể khắc phục được bằng việc sử dụng piston vis 2 giàn. Ở đây vật liệu di chuyển trên toàn bộ chiều dài vis, qua 1 van nạp và vào trong khoang phun. Cũng ở đây, piston phun bắt buộc phải lùi lại.Van bắn đạn sẽ được mở ra khi piston phun tiến lên phía trước và vật liệu được phun vào khuôn.

 

1.3.2.3. Cơ cấu kẹp.

              Cơ cấu kẹp bao gồm đầu xylanh thủy lực chính và cơ cấu cánh tay đòn. Trong máy ép nhựa cơ cấu này có nhiệm vụ cung cấp các lực rất lớn để thực hiện đóng mở khuôn.Trong thực tế, đối với từng bộ khuôn cụ thể việc xác định lực kẹp đòi hỏi phải tính toán rất kỹ càng.Nếu lực kẹp lớn quá sẽ làm giảm tuổi thọ của khuôn còn nếu lực kẹp nhỏ qúa sẽ làm nhựa trong qúa trình ép phun bị xì ra tạo bavia cho sản phẩm.

 

1.3.2.4. Bảng điều khiển trung tâm.

              Bảng điều khiển trung tâm bao gồm : Van kiểm tra thủy lực (áp suất ), hệ thống kiểm tra nhiệt độ (Nhiệt độ ) và hệ thống kiểm tra thời gian chu kỳ. Đây là những thông số gia công quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.

 

1.3.2.5. Trục vis.

              Trục vis là một chi tiết quan trọng và điển hình của cụm phun mà đa số các loại máy ép nhựa hiện nay đều sử dụng. Trục vis là loại có dạng ren, bước ren không đổi và có biên dạng giảm dần. Nó có 2 chức năng khác nhau là chuyển động quay và chuyển động tịnh tiến trong quá trình ép. Khi trục vis ở chế độ quay, nó có tác dụng làm dẻo hoá nguyên liệu và lấy keo, lúc này trục vis chuyển động về sau và nhựa được đưa đến trước đầu xilanh, lượng keo lấy phù hợp cho một lần phun.

 

Trục vis có 3 vùng chính:

 

D : Đường kính trục vis .

P : Bước ren .

H1 : Chiều cao ren ở đầu trục vis .

H2 : Chiều cao ren ở cuối trục vis

 

                                         Hình 1.2 Trục vis.

 

Vùng nhập liệu: Ở gần phễu nhập liệu dùng để chuyển nguyên liệu về phía trước. Ở cuối vùng này nguyên liệu mềm và bắt đầu chảy.Vùng này chiếm khoảng 50% chiều dài trục.

 

Vùng nén ép: Ở giữa vis, dùng để nén ép nguyên liệu nóng. Vùng này chiếm 25% chiều dài trục.

 

Vùng định lượng: Có công dụng trộn và tạo nguyên liệu đồng nhất trước khi phun vào khuôn. Vùng này chiếm 25% chiều dài trục.

 

Bảng Nhiệt Độ Gia Công Các Loại Nhựa Thông Dụng.

 

Nguyên liệu	Nhiệt độ vòi phun (0C)				Nhiệt độ khuôn (0C)
	Béc phun	Đầu trục vis	Giữa trục vis	Cuối trục vis
HD PE	200	190	180	170	40-60
LD PE	180	170	160	150	40-60
PP,PS	200	190	180	170	55-65
APS	210	200	190	280	40-60
PVC- cứng	220	210	200	110	50-60
PVE-mềm	180	170	160	150	45-60

 

              Nhiệt độ khuôn: được làm nguội bằng các đường nước, nhiệt độ bề mặt khuôn có ảnh hưởng đến áp suất trong khuôn, nhiệt độ khuôn phải đồng nhất.

1.3.2.6 Xylanh.

              Trục vis được đặt tronh xylanh, nó được làm bằng thép cứng chịu được áp suất trong suốt quá trình phun. Xylanh được lắp các hệ thống điện trở gia nhiệt dọc theo chiều dài của nó và được điều khiển bằng các đầu dò nhiệt.

1.3.1.6.Các giai đoạn ép nhựa: Gồm 4 giai đoạn

              1. Hoá lỏng hạt nhựa .

              2. Phun nhựa .

              3. Làm nguội .

              4. Lấy sản phẩm ra ngoài

                             Hình 1.3 Các phần và bộ phận chính của máy ép nhựa.

1.3.1.6.1. Giai đoạn 1: Hoá lỏng hạt nhựa.

Khuôn được đóng lại, hạt nhựa nguyên liệu có sẵn trong phễu được rớt xuống và bắt đầu quá trình hoá dẻo. Chất dẻo thông qua băng nung nóng và trục vis bị chảy lỏng, hoà trộn vào nhau chuẩn bị được phun ép vào trong khuôn. Giai đoạn này cần phải tác dụng vào khuôn một lực lớn để không có một chút chất dẻo lỏng nào chảy ra từ các khe hở của khuôn.

 Hình 1.4 Giai đoạn hóa lỏng hạt nhựa.

1.3.1.6.2. Giai đoạn 2: Phun nhựa.

              Giai đoạn này chất dẻo lỏng sẽ được phun ép vào khuôn. Thông qua các cuống phun, kênh nhựa và miệng phun, nhựa lỏng sẽ được điền đầy vào lòng khuôn. Áp lực phun trong giai đoạn này cần phải được đảm bảo đủ để nhựa lỏng có thể điền đầy khắp lòng khuôn.

Hình 1.5 Giai đoạn phun nhựa và điền đầy lòng khuôn

1.3.1.6.3. Giai đoạn 3: Làm nguội

              Sau khi phun ép định hình được sản phẩm, áp lực phun tiếp tục được duy trì. Điều này làm cho những phần bị co rút trên sản phẩm tiếp tục được điền đầy... Qúa trình làm nguội sẽ được kết thúc khi chi tiết đông đặc hoàn toàn.

Hình 1.6 Giai đoạn làm nguội với áp lực đuổi theo.

1.3.1.6.4 Giai đoạn 4: Lấy sản phẩm.

              Dưới sự điều khiển của hệ thống thuỷ lực_khí nén khuôn sẽ đựơc mở. Chi tiết và hệ thống các kênh nhựa sẽ được lấy ra ngoài thông qua các chốt đẩy.

             Hình 1.7 Giai đoạn lấy sản phẩm ra ngoài.

              Sự lập đi lập lại của một chuỗi các sản phẩm gọi là chu trình khuôn. Mỗi khuôn và mỗi loại vật liệu gia công trong đó sẽ có một thời gian cho một chu trình tối ưu. Điều này bắt buộc người điều khiển máy phải điều chỉnh thời gian của một chu kỳ máy tối ưu để đạt sản phẩm có chất lượng cao.

 

   1.3.2. Nguyên lý hoạt động của khuôn ép nhựa.

                      Ta biết rằng khuôn là một dụng cụ dùng để định hình cho một chủng loại sản phẩm nhất định (hình dáng và vật liệu...), ở đây là sản phẩm nhựa. Nó được lắp ráp từ nhiều chi tiết cơ khí khác nhau. Khi khuôn được lắp với các bộ phận cung cấp chuyển động thích hợp (máy ép nhựa…), nó sẽ có khả năng thực hiện đóng mở khuôn theo một chu kỳ xác định, để tạo ra được những khoảng không gian hợp lý có tác dụng tạo hình cho sản phẩm hoặc tạo khoảng không gian cần thiết để sản phẩm thoát ra khỏi khuôn một cách dễ dàng (không phải ngừng máy, sản phẩm ra một cách tự động…) sau khi có hình dạng đạt yêu cầu. Nhờ đó mà năng suất ép ra sản phẩm nhựa rất cao.

1.3.3. Quy trình ép ra một sản phẩm nhựa trên máy ép nhựa như sau:

          Trình tự ép sản phẩm trên máy ép nhựa nằm ngang.

• Ban đầu hệ thống thuỷ lực của máy ép nhựa thực hiện chuyển động đóng khuôn để tạo ra khoảng không gian đóng kín, lúc này dòng nhựa được cụm hoá dẻo (Xylanh hoặc Piston) hoá lỏng bơm vào có nhiệt độ và áp suất cao chảy qua cuống phun vào khuôn thực hiện công việc điền đầy lòng khuôn. Cụm đóng khuôn của máy ép vẫn phải tác dụng vào khuôn một lực lớn (lực kẹp khuôn) để không có một chút chất dẻo nào được chảy ra tại bề mặt phân khuôn (gây tổn thất nhựa và tạo phế phẩm).
• Trên cơ sở phân cách nhiệt độ giữa lòng khuôn và cụm hoá dẻo, cả hai đều có mức nhiệt độ rất khác nhau. Liên kết này chỉ được duy trì một lúc cho đến khi chất dẻo lỏng không còn khả năng chảy nữa. Bởi vì sau khi nhựa được bơm vào lòng khuôn thì hệ thống làm mát ( không khí, nước, dung dịch làm mát…) hoạt động thực hiện công việc làm nguội nhựa, làm cho quá trình nhựa từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái rắn nhanh hơn (nâng cao năng suất làm việc). Do đó mà sau khi điền đầy khuôn nhựa bắt đầu đông cứng lại, khi đó thể tích của sản phẩm sẽ bị co lại (phụ thuộc vào hệ số co ngót của vật liệu). Do đó đểtạo ra sản phẩm có hình dạng đúng theo yêu cầu thì bằng cách ép tiếp và bơm nhựa điền đầy tiếp thì thể tích thiếu hụt do co ngốt nhựa sẽ được bổ xung thêm. Cho nên phải duy trì áp lực lên chất dẻo cho đến lúc nó đông cứng lại.
• Vì quá trình hoá dẻo nhựa từ trạng thái rắn sang lỏng cần một thời gian nhất định, trục xoắn vít thực hiện việc ép chất dẻo vào lòng khuôn nhờ thực hiện chuyển động quay. Do đó để tạo ra từng liều lượng nhằm làm chảy nó và xếp đặt trước khi bơm vào khuôn, trục xoắn tạo ra khoảng không gian trống bằng cách trượt lùi lại trong lòng Xylanh phun bằng chuyển động tịnh tiến dọc trục. Khi sản phẩm được làm đông lại cụm hoá dẻo sẽ chuyển động rời khỏi khuôn nhờ đó mà chất dẻo ở đầu vòi phun không bị đông đặc lại. Cụm đóng khuôn vẫn tiếp tục duy trì lực ép khuôn cho đến khi sản phẩm đông đặc tới mức có thể tống ra ngoài được chuyển động mở khuôn kết hợp với hệ thống chốt đẩy. Quá trình được tiếp tục để chế tạo sản phẩm tiếp theo.

* Tóm lại chu kỳ hoạt động của máy ép tạo ra một sản phẩm như sau:

• Khung kẹp thực hiện đóng chặt khuôn.
• Vật liệu dẻo được hoá dẻo từ trước được bơm vào lòng khuôn.
• Áp lực tiếp tục duy trì (áp lực giữ).
• Tại thời điểm này trục vít tiếp tục chuyển động quay để hoá dẻo vật liệu chuẩn bị cho lần bơm tiếp theo.
• Khi đó chất dẻo bắt đầu nguội nhờ hệ thống làm mát của khuôn.
• Mở khuôn và đẩy sản phẩm ra ngoài.

1.3.4. Các loại khuôn nhựa phổ biến.

Kết cấu của khuôn thường gồm hai phần, một phần ở phía vòi phun nó được bắt chặt, cố định với máy ép nhựa gọi là tấm khuôn trước, phần còn lại được ở phía hệ thống đẩy, khi hoạt động nó thực hiện chuyển động đóng mở khuôn gọi là tấm khuôn sau. Tuỳ theo kết cấu của tấm khuôn trước và sau cũng như là cách thực hiện chuyển động đóng mở khuôn khi làm việc mà có các loại khuôn phổ biến sau:

 

1. Kết cấu của khuôn ép nhựa hai tấm.

                  - Khuôn hai tấm: Là loại khuôn chỉ gồm hai phần khuôn trước (phần khuôn được lắp cố định trên máy ép nhựa) và khuôn sau (phần thực hiện chuyển động tịnh tiến thực hiện công việc đóng mở khuôn). Đây là loại khuôn có kết cấu đơn giản (giá thành thấp) được sử dụng rộng rãi để chế tạo các sản phẩm có kích thước nhỏ, sử dụng ít miệng phun, hình dạng đơn giản, sản lượng chế tạo ít…

       b. Kết cấu khuôn ép nhựa ba tấm.

               - Khuôn ba tấm: Hệ thống này gồm có các bộ phận sau: Khuôn trước, khuôn sau và hệ thống thanh đỡ. Nó có khả năng tạo ra hai vùng không gian khi đóng mở khuôn.Một vị trí mở để lấy ra sản phẩm còn một vị trí mở dùng để lấy kênh nhựa.

             -Nhược điểm của dạng khuôn này là khoảng cách giữa vòi phun của máy ép nhựa với lòng khuôn cần bơm nhựa vào khá dài, làm giảm áp lực của dòng nhựa từ vòi phun vào lòng khuôn và lượng nhựa phế phẩm tiêu tốn ở hệ thống kênh dẫn nhựa lớn.

 

   c. Kết cấu khuôn ép nhựa nhiều tầng.

- Khuôn nhiều tầng được chế tạo để giữ lực kẹp của máy thấp (nghĩa là sử dụng cho các loại máy có kích thước nhỏ giảm tiền vốn đầu tư vào máy), nhờ sử dụng được hệ thống đẩy ở cả hai nửa khuôn. Do đó vẫn giữ được giá thành sản phẩm hạ trong khi có thể sản xuất được một số lượng sản phẩm lớn.

2. Phân tích sản phẩm cần thiết kế khuôn.

        2.1 Đặc điểm sản phẩm thiết kế.

              Công dụng, hình dáng và đặc điểm của sản phẩm.

               - Co nước có ren (1 đầu gắn vào ống, 1 đầu gắn vào van nước nhờ đoạn ren).

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

2.1 Yêu cầu kỹ thuật sản phẩm cho sản phẩm:

- Sản phẩm sau ép đạt hình dạng tốt nhất mà tốn ít công sửa lại nhất.

          - Sản phẩm sau ép ít tồn tại khuyết tật nhất như: cong vênh, rỗ khí, vật phun bị ngắn, có tồn tại đường hàn, hõm co…

          - Cơ tính ổn định ở nhiệt độ khoảng 30-60⁰

          - Không gây rò rỉ nước.

* Căn cứ vào các đặc tính đó ta chọn vật liệu để chế tạo co nước là nhựa PVC có độ co ngót là 0,5 %. Căn cứ vào đó để thiết kế hình dạng khuôn để sau khi ép tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu.

2.1. Vật liệu cho sản phẩm nhựa.

       a. Đặc điểm nhựa Polyvinyl clorua .

o   Được sản xuất ở dạng bột.

o   Là loại nhựa có tỉ trọng cao 1,4.

o   Là loại nhựa chịu thời tiết và chống lão hóa tốt.

o   Cách điện tốt.

o   Dễ tạo nhiều màu sắc, dễ in ấn.

o   Khó cháy vì có Clo.

o   Nhiệt độ gia công thích hợp 150-180⁰C.

o   Độ bền nhiệt thấp 65-85⁰C.

1. Ứng dụng:

o   Không độc, dùng trong bao bì y tế, thực phẩm.

o   Sản phẩm cứng ống nước, màng mỏng cứng

-Điều kiện gia công:

-   Sấy khô:không cần nếu được bảo quản tốt.

-   Nhiệt độ chảy: T_m=160-180 độ C và không vượt quá 280 dộ C.

-   Nhiệt độ đóng rắn :10 – 20 độ C.

-   Nhiệt độ khuôn: Từ 20- 80 độ C,thường là 50 độ C, mức độ kết tinh được xác định theo nhiệt độ khuôn.

-   Áp suất phun: 150 bar.

-   Tốc độ phun: Theo nguyên tắc thì tốc độ phun phải nhanh để giảm ứng suất nội,nhưng nếu bề mặt phun xuất hiện khuyết tật thì phải dùng tốc độ phun chậm nhưng nhiệt độ cao.

-   Nhiệt độ ở cuối piston-vít: 280-200 độ C.

-   Hệ số co rút: 0.5%, mật độ: 1.38 (g/), nhiệt độ phá hủy: 280.

 

2.4. Chọn mặt phân khuôn.

- Việc chọn mặt phân khuôn cũng quan trọng trong hình dáng của sản phẩm, vì nếu chọn mặt phân khuôn không hợp lý, sẽ tạo bavia cho sản phẩm.

- Với mặt phân phuôn thứ 1 thì sẽ thuận tiện cho việc mở khuôn, đồng thời giúp mặt phân khuôn thứ 3 dể tháo khuôn. Bên cạnh đó việc gia công 2 nữa khuôn của mặt phân khuôn thứ 1 gặp nhiều khó khan, đòi hỏi phải có độ chính xác cao. Vì mặt hân khuôn có biên dạng cong. Nếu không chú ý thì sẽ tao bavia.

- Mặt phân khuôn thứ 2 giải quyết được vấn đề tạo ren chính xác cho sản phẩm và tạo lõi trụ trơn. Nhưng việc chọn mặt phân khuôn thứ 2 đòi hỏi phải có độ đồng tâm cao và nguyên công rà khuôn phải đàm bảo 2 lõi của chi tiết(lĩ tạo tru trơn và lõi ren) phải tiếp xúc tránh bì xì bavia.

- Vì chi tiết co ren đòi hỏi phải có bước ren chính xác cũng như loại nhựa PVC không thể tháo ren bằng cách cưỡng bức nên phải xoay ren.

          - Chi tiết làm khuôn có 2 mặt phân khuôn gồm có:

Chi tết co nước có ren

 THIẾT KẾ KHUÔN ÉP NHỰA Co Nước Có Ren

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

8) KẾT LUẬN

Điều quang trọng mà người thiết kế khuôn cần lưu ý là phải nắm rõ kiểu dáng hình học sản phẩm phải thích hợp cho quá trình ép phun. Nếu kiểu dáng không phù hợp sẽ gây khó khăn cho việc chế tạo và sản phẩm sẽ bị khuyết tật(chú ý các vách côn ngược trên sản phẩm). ngoài ra, người thiết kế cũng cần quan tâm đến một số vấn đề trong thiết kế kết cấu khuôn :

vLoại nhựa dùng làm sản phẩm.

vKiểu khuôn phù hợp cho sản phẩm.

vHai nữa khuôn đóng thật kín để không có bavia. Do đó viêc chế tạo mặt phân khuôn cực kỳ quan trọng cần phải gia công thật chính xác.

vKhi lắp bạc, chốt định vị vào khuôn cần đảm bảo mối lắp chặt hoặc chế tạo thêm vít giữ bạc và chốt.

vNơi bố trí miệng phun, kiểu miệng phun.

vKiểu kênh dẫn.

vNơi bố trí chốt đẩy sản phẩm.

vNơi bố trí kênh dãn nguội và rãnh thoát khí.

 

9)   TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

v[1]: PTS. Vũ Hoài Ân, Thiết Kế Khuôn Cho Sản Phẩm Nhựa, 1994.

v[2]: Nguyễn Đắc Lộc, Lê văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2003) . Sổ tay Công nghệ chế tạo máy 2 .Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội

v[3]: Trịnh Chất – Lê Văn Uyên, Tính Toán Thiết Kế Hệ Thống Truyền Động Cơ Khí, tập 2, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 2003.

v[4]: Peter Unger, Hot Runner Technology, 2006.

v[5]: Lê Trung Thực (2007) . Hướng dẫn thực hành ProE Wildfire 3.0 . T.p Hồ Chí Minh.

v[6]: Hoàng Xuân Nguyên, Dung Sai Lắp Ghép và Đo Lường Kĩ Thuật, Nhất Xuất Bản Giáo Dục, 1994.

v[7]: Gunter Mennig, Klaus Stoeckert (1998). Mold-making handbook. 

v [8]: Nguyễn Đắc Lộc, Lê văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt (2003) . Sổ tay Công nghệ chế tạo máy 1 .Nhà Xuất Bản Khoa Học và Kỹ Thuật, Hà Nội.

v[9]: Nguyễn Hữu Lộc . Cơ sở thiết kế máy.