Thiết kế khuôn nhựa Thiết kế khuôn ép phun và quy trình công nghệ gia công khuôn cho chi tiết đui đèn

Nội dung thuyết minh và tính toán:

PHẦN I: Tổng quan về công nghệ sản xuất khuôn mẫu
PHẦN II: Cơ sở lý thuyết thiết kế khuôn mẫu
PHẦN III: Thiết kế khuôn mẫu cho chi tiết đui đèn trên NX12
PHẦN IV: Thiết kế quy trình công nghệ gia công khuôn.

Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU 6
MỞ ĐẦU 7
1. Tính cấp thiết của đề tài. 8
2. Mục đích nghiên cứu 8
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài. 8
PHẦN I: TỔNG QUAN 7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ÉP PHUN NHỰA 7
1.1 Công nghệ ép phun nhựa. 7
1.2 Máy ép phun. 8
1.2.1 Hệ thống hỗ trợ ép phun : 8
1.2.2 Hệ thống phun : 9
1.2.3 Hệ thống khuôn (sẽ trình bày ở chương 2). 12
1.2.4 Hệ thống kẹp : 12
1.2.5 Hệ thống điều khiển : 13
1.3 Chu kỳ ép phun : 13
1.3.1 Giai đoạn kẹp : 13
1.3.2 Giai đoạn phun : 14
1.3.3 Giai đoạn làm nguội : 14
1.3.4 Giai đoạn đẩy : 14
1.4. Thời gian chu kỳ ép phun và cách rút ngắn thời gian chu kỳ: 15
1.4.1 Thời gian chu kỳ ép phun : 15
1.4.2 Cách rút ngắn thời gian chu kỳ : 15
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN ÉP PHUN 17
2.1 Định nghĩa về khuôn ép sản phẩm nhựa 17
2.2 Các kiểu khuôn phổ biến 18
2.2.1 Khuôn hai tấm 18
2.2.2 Khuôn ba tấm 19
2.2.3 Khuôn nhiều tầng 20
2.2.4 Khuôn không rãnh dẫn 21
2.2.5 Khuôn tạo hình phun nhựa nhiệt rắn 21
2.3 Cấu tạo cơ bản của một bộ khuôn 21
CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU CHẾ TẠO SẢN PHẨM NHỰA VÀ KHUÔN 23
3.1 Vật liệu chế tạo sản phẩm nhựa. 23
3.1.1 Vật liệu polyme 23
a. Định nghĩa về chất dẻo. 23
b. Phân loại chất dẻo. 24
3.2 Chất phụ gia trong chất dẻo 26
3.2.1 Chất bôi trơn. 26
3.2.2 Chất hoá dẻo. 26
3.2.3 Chất ổn định. 26
3.2.4 Chất ổn định nhiệt. 26
3.2.5 Chất ổn định ánh sáng. 26
3.2.6 Chất ổn định chống lão hoá. 26
3.3 Thông số và công dụng của một sổ loại nhựa cơ bản. 27
3.3.1 Tính chất và ứng dụng của một số loại vật liệu thông dụng. 27
3.3.2 Nhiệt độ gia công một số vật liệu thông dụng: 29
3.4 Vật liệu chế tạo khuôn 31
3.4.1 Thép chế tạo khuôn nhựa 5055 31
3.4.2 Thép không gỉ 2083 32
3.4.3 Thép C45 32
PHẦN II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ KHUÔN MẪU 34
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG CHI TIẾT KHUÔN 34
4.1 Thiết kế lòng khuôn 34
4.1.1 Số lòng khuôn 34
a. Số lòng khuôn tính theo số lượng sản phẩm đặt hàng. 34
b. Số lòng khuôn tính theo năng suất phun của máy ép phun 34
c. Số lòng khuôn tính theo năng suất làm dẻo của máy. 35
d. Số lòng khuôn tính theo lực kẹp khuôn của máy 35
4.1.2 Cách bố trí lòng khuôn 35
4.2 Thiết kế hệ thống dẫn nhựa 36
4.2.1 Cuống phun: 37
4.2.2 Kênh dẫn nhựa 37
a. Các loại tiết diện ngang của kênh dẫn nhựa 38
b. Kích thước kênh dẫn 38
4.2.3 Miệng phun 39
a. Các loại miệng phun cắt bằng tay 40
b. Miệng phun tự ngắt 42
4.4 Hệ thống làm mát 46
4.4.1 Các phương pháp làm nguội: 46
4.4.2 Thiết kế hệ thống làm nguội: 46
4.5 Hệ thống đẩy 47
4.5.1 Hệ thống đẫy dùng chốt đẩy 47
4.5.2 Hệ thống đẩy dùng lưỡi đẩy 48
4.5.3 Hệ thống đẫy dùng ống đẩy 48
4.5.4 Hệ thống đẩy dùng tấm tháo 48
4.5.5 Hệ thống đẩy dùng khí nén 49
4.5.6 Hệ thống đàn hồi 49
4.6 Hệ thống rãnh thoát khí trên mặt phân khuôn 49
4.7 Xử lý phần cắt ngang (under cut) 49
4.7.1 Phương pháp lõi trượt ngoài (Slide core) 50
4.7.2 Phương pháp dùng lõi nới lỏng 51
PHẦN III THIẾT KẾ KHUÔNG MẪU CHO CHI TIẾT ĐUI ĐÈN TRÊN NX12 53
CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG CHI TIẾT KHUÔN CHO CHI TIẾT ĐUI ĐÈN. 53
5.1 Trình tự thiết kế khuôn. 53
5.1.1 Nhu cầu thực tế. 53
5.1.2 Thiết kế sản phẩm và thông số. 55
5.1.3 Tính số lòng khuôn. 55
5.1.4 Xác định vị trí cổng phun. 56
5.1.5 Bố trí lòng khuôn. 58
5.1.6 Thiết kế hệ thông làm mát. 58
5.1.7 Hệ thống lấy sản phẩm. 59
5.1.8 Hệ thống thoát khí. 62
5.1.9 Hệ thống dẫn hướng định vị khuôn. 64
5.1.10 Kết cấu hệ thống dẫn nhựa và hình dạng. 65
5.1.11 Thiết kế Hệ thống trượt. 68
5.1.12 Yêu cầu kĩ thuật của khuôn. 68
5.1.13 Vật liệu làm khuôn. 69
CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ KHUÔN MẪU CHO CHI TIẾT ĐUI ĐÈN TRÊN NX12 71
6.1 Thiết kế khuôn bằng phần mềm Unigraphic NX12.0. 71
6.1.1 Tách khuôn bằng môi trường thiết kế khuôn Mold Wizard trong phần mềm Unigraphic NX. 71
6.1.2 Thiết kế khuôn cho sản phẩm đui đèn bằng phần mềm Unigraphic NX. 78
6.2 Ứng dụng phần mêm EASY FILL phân tích dòng chảy nhựa. 86
6.2.1 Giới thiệu phần mềm EASYFILL. 86
6.2.2 Ứng dụng và kết quả quá trình phân tích sản phẩm bằng EASY FILL. 89
a. Mô phỏng quá trình điền đầy 91
b. Mô phỏng vị trí rỗ khí ( Air Trap) 91
c. Mô phỏng vị trí đường hàn ( Weld Line) 91
e. Mô phỏng co rút thể tích (Volumetric shrinkage at ejection) 93
Kết luận: 94
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO LÒNG KHUÔN 95
7.1 Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn tĩnh. 95
7.2 Thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết 97
7.3 Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn tĩnh. 98
KẾT LUẬN 123

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, ngành công nghiệp nhựa phát triển mạnh mẽ kéo theo các lĩnh vực tạo hình sản xuất và chế tạo các sản phẩm từ nhựa phát triển theo, đặc biệt trong đó phải kể đến ngành công nghiệp chế tạo khuôn ép phun đã tạo ra vô số các sản phẩm với đủ kiểu dáng chủng loại phục vụ cho đời sống của con người. Nhưng vấn đề chính là làm thế nào để nâng cao được chất lượng, độ chính xác, tính thẩm mỹ của sản phẩm nhựa. Theo công nghệ cũ thì việc thiết kế, gia công, lắp ghép là vô cùng khó khăn, nhà sản xuất mất nhiều thời gian và tiền của cho việc sản xuất thử và sửa lại khuôn.Ngày nay những vấn đề đó được khắc phục bằng các phần mềm thiết kế chuyên dụng như NX, Solid, Catia, Pro Engineer.
Việc nghiên cứu và tìm hiểu về công nghệ chế tạo khuôn mẫu là một nhu cầu thiết thực đối với sinh viên chuyên ngành công nghệ chế tạo máy sắp ra trường, để đáp ứng lại nhu cầu tuyển dụng từ thị trường lao động. Hơn nữa đây là công việc sáng tạo không lặp lại, đòi hỏi người thiết kế phải có kiến thức rộng và sâu sắc về vấn đề công nghệ chế tạo gia công sản phẩm cơ khí. Điều này rất phù hợp để sinh viên làm đồ án tốt nghiệp tìm hiểu và nghiên cứu công nghệ phục vụ cho công việc thực tế sau này.
Sau một thời gian tìm hiểu và với sự chỉ bảo, giúp đỡ nhiệt tình của giáo viên hướng dẫn, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế khuôn ép phun và quy trình công nghệ gia công khuôn cho chi tiết đui đèn.”
Tuy nhiên do kinh nghiệm thực tế trong sản xuất còn hạn chế, nên trong quá trình tính toán và thiết kế vẫn chưa lường hết được các yếu tố sẽ nảy sinh ở sản xuất ngoài thực tế,do vậy sẽ gặp phải sai sót nhất định. Em rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn công nghệ chế tạo máy và sự đóng góp ý kiến của các bạn.

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài.
Đổi mới công nghệ luôn được coi là nhu cầu cấp bách của mọi nền sản xuất hiện đại,mọi quốc gia. Xã hội hiện đại ngày càng xuất hiện nhiều sản phẩm mới, yêu cầu về sản phẩm ngày càng tiện dụng, bền, đẹp. Bên cạnh đó yếu tố về năng xuất lao động, chất lượng sản phẩm ngày càng được quan tâm và đầu tư đúng mức.
Khuôn mẫu là một trong những ngành được đầu tư rất lớn về công nghệ hiện đại, đặc biệt là sự ra đời của hệ thống CAD/CAM/CAE và CNC đã liên thông các quá trình thiết kế và chế tạo, đội ngũ nhân lực kỹ thuật cao vì từ khuôn mẫu có thể sản xuất ra hàng loạt sản phẩm giống nhau về hình dáng, chất lượng, thẩm mỹ, đáp ứng nhu cầu đa dạng và ngày càng tăng của con người, trong đó có các sản phẩm làm từ nhựa.
Ở một số nước như: Đài Loan, Mỹ... công nghiệp sản xuất khuôn mẫu đã rất phát triển. Song ở Việt Nam thì ngành công nghiệp sản xuất khuôn mẫu vẫn gặp phải rất nhiều khó khăn, chất lượng khuôn mẫu vẫn còn nhiều hạn chế. Để nâng cao độ chính xác, và đảm bảo chất lượng khuôn thì việc ứng dụng các phần mềm thiết kế cơ khí CAD/CAM/CAE và CNC vào quá trình thiết kế khuôn là rất cần thiết.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn và mong muốn ứng dụng công nghệ phần mền hiện đại vào trong lĩnh vực thiết kế,chế tạo khuôn mẫu em lựa chọn đề tài:”Thiết kế khuôn ép phun và quy trình công nghệ gia công khuôn cho chi tiết đui đèn.”
2. Mục đích nghiên cứu
- Tìm hiểu và làm rõ một số vấn đề cơ bản về phương pháp thiết kế khuôn ép phun.
- Đánh giá thực trạng sản xuất và sử dụng khuôn ép phun ở nước ta hiện nay.
- Trên cơ sở những vấn đề lý luận và thực tiễn trên đưa ra một số đề xuất quan trọng nhằm tạo ra những sản phẩm có chất lượng cao, giá thành hạ so với khuôn nhập ngoại.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu đề tài.
+ Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE và CNC trong tính toán,thiết kế và gia công khuôn cho sản phẩm nhựa.
+ Lập quy trình công nghệ gia công khuôn kết hợp gia công truyền thống và gia công trên máy CNC
+ Mô phỏng quá trình gia công, xuất chương trình gia công NC hợp lệ cho máy
CNC

PHẦN I: TỔNG QUAN
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ ÉP PHUN NHỰA

1.1 Công nghệ ép phun nhựa.
Công nghệ ép phun là quá trình phun nhựa nóng chảy điền đầy vào lòng khuôn. Khuôn được giữ, ép chặt trên máy đúc và làm nguội vật liệu nhựa trong lòng khuôn. Khi vật liệu nhựa đông đặc trong lòng khuôn nó sẽ mang hình dáng của lòng khuôn chính là hình dáng của sản phẩm.
Hiện nay các sản phẩm nhựa có mặt ở khắp nơi từ những sản phẩm dân dụng đến những sản phẩn công nghiệp. Hầu hết các sản phẩm này đều có hình dáng, màu sắc rất phong phú đa dạng và chúng là những sản phẩm không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Phần lớn các sản phẩm nhựa này được tạo ra bằng công nghệ ép phun.

Hình 1.1: Các sản phẩm nhựa
Với những tính chất ưu việt như: dẻo, dai, nhẹ, có thể tái chế, an toàn với con người, ít có những phản ứng hoá học trong điều kiện bình thường...Vật liệu nhựa đã thay thế các loại vật liệu khác như: sắt, nhôm, gang, đồng ... đắt tiền và khó chế tạo. Trong tương lai các sản phẩm nhựa vẫn còn được con người sử dụng phổ biến cho đến khi tìm ra được một vật liệu khác ưu việt hơn để thay thế vị thế ngành công nghiệp ép phun các sản phẩm nhựa vẫn giữ một vị trí quan trọng.
* Khả năng công nghệ:

- Tạo ra được các sản phẩm có hình dáng phức tạp.

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

- Khả năng tự động hoá và chi tiết có tính lặp lại cao.

- Sản phẩm sau khi ép phun có màu sắc rất phong phú, độ nhẵn bóng bề mặt cao nên không cần gia công lại.
- Thời gian gia công sản phẩm rất ngắn và có thể tạo ra nhiều sản phẩm trong một chu trình ép phun nên năng suất rất cao.
- Phù hợp cho cả sản xuất hàng khối và đơn chiếc.

1.2 Máy ép phun.
Máy ép phun gồm các hệ thống cơ bản sau :

Hình 1.2: Các bộ phận của máy ép phun
1.2.1 Hệ thống hỗ trợ ép phun :
- Là hệ thống giúp vận hành máy ép phun. Bao gồm 4 hệ thống con :

Hình 1.3: Hệ thống hỗ trợ ép phun
• Thân máy (Frame): liên kết các hệ thống trên máy lại với nhau.

• Hệ thống thủy lực (Hydraulic system) : cung cấp lực để đóng và mở khuôn và duy trì lực kẹp làm cho trục vít quay và chuyển động tiến và lùi đồng thời tạo lực cho chốt đẩy và sự trượt của lõi mặt bên. Hệ thống này gồm : bơm, van, motor, ống dẫn, thùng dầu..
• Hệ thống điện (Electric system) : cấp nguồn cho motor điện và hệ thống điều khiển nhiệt cho khoang chứa vật liệu nhờ các băng nhiệt. Hệ thống này bao gồm : tủ điện(Electric Power Cabinet), dây dẫn.
• Hệ thống làm nguội : cung cấp dung dịch etylenglycol..để làm nguội khuôn, dầu thủy lực và ngăn không cho nhựa thô ở cuống phễu bị nóng chảy (vì khi nhựa ở cuống phễu bị nóng chảy thì phần nhựa thô phía trên khó chạy vào khoang chứa liệu), bộ điều khiển nhiệt nước cung cấp lượng nhiệt, áp suất, dòng chảy thích hợp để làm nguội nhựa nóng trong khuôn.

1.2.2 Hệ thống phun :
Làm nhiệm vụ đưa nhựa vào khuôn thông qua các quá trình cấp nhựa, nén, khử khí, làm chảy dẻo nhựa, phun nhựa lỏng và định hình sản phẩm.
Bao gồm các bộ phận sau :

Hình 1.4 Cấu tạo hệ thống phun
• Phễu cấp liệu (Hopper) : chứa vật liệu dạng viên để cấp vào khoang trộn.

• Khoang chứa liệu (Barrel) : chứa nhựa và để vít trộn di chuyển qua lại bên trong nó, khoang trộn được gia nhiệt nhờ các băng cấp nhiệt, nhiệt độ xung quanh khoang chứa liệu cung cấp từ 20-30% nhiệt độ cần thiết để làm nóng chảy lỏng vật liệu nhựa.
• Các băng gia nhiệt (Heater band) : giúp duy trì nhiệt độ khoang chứa liệu để nhựa bên trong khoang luôn có trạng thái chảy dẻo.
• Trục vít (Screw) : có chức năng nén, làm chảy dẻo và tạo áp lực để đẩy nhựa chảy dẻo vào lòng khuôn.
Có cấu tạo gồm 3 vùng:

Hình 1.5 Cấu tạo trục vít
→ Vùng cấp liệu : là vùng gần phễu cấp liệu nhất, chiếm khoảng 50% chiều dài hoạt động của trục vít và có chức năng làm cho vật liệu đặc lại thành khối và chuyển vật liệu qua vùng nén.
→ Vùng nén (vùng chuyển tiếp) : chiếm khoảng 25% chiều dài hoạt động của trục vít. Ở vùng này đường kính ngoài của trục vít không đổi nhưng chiều sâu các cánh vít thay đổi nhỏ dần từ vùng cấp liệu đến cuối vùng định hướng. Do cấu tạo này mà các cánh vít làm cho nhựa bị nén chặt vào thành trong của khoang chứa liệu điều này tạo ra nhiệt ma sát. Nhiệt ma sát cung cấp 70-80% lượng nhiệt làm chảy dẻo vật liệu.
→ Vùng định lượng : khoảng 25% chiều dài hoạt động của trục vít. Có chức năng cung cấp nhiệt độ để vật liệu chảy dẻo một cách đồng nhất và làm bắn vật liệu chảy dẻo vào khuôn qua cuống phun. Chiều sâu cánh vít ở vùng này là bé nhất và hầu như không đổi.
Để đánh giá khả năng làm chảy dẻo vật liệu của trục vít cao hay thấp dựa vào hai thông số L/D và Df/Dm. Tỉ lệ L/D nhỏ nhất 20:1, tỷ lệ Df/Dm thường là 3:1, 2,5:1 và 2:1.
• Bộ hồi tự hở (Non-return Assembly) : Chức năng của nó là tạo ra dòng nhựa bắn vào khuôn.
• Vòi phun (Nozzle) : Có chức năng nối khoang trộn với cuống phun và phải có hình dạng đảm bảo bịt kín khoang trộn và khuôn. Nhiệt độ ở vòi phun được cài đặt lớn hơn hoặc bằng nhiệt độ chảy của vật liệu. Trong quá trình phun nhựa lỏng vào khuôn vòi phun phải đảm bảo thẳng hàng với bạc cuống phun và đầu vòi phun nên được lắp kín với phần lõm của bạc cuống phun thông qua vòng định vị để đảm bảo nhựa không bị phun ra ngoài và tránh mất mát.

Hình 1.6 Vị trí vòi phun (Nozzle)
Để chọn vòi phun ta căn cứ vào các thông số sau :

→ Đường kính lỗ của đầu vòi phun phải nhỏ hơn đường kính lỗ của bạc cuống phun một chút (khoảng 0,125-0,75mm) để cuống phun dễ thoát ra ngoài và tránh cản dòng.
→ Chiều dài của vòi phun nên dài hơn chiều sâu của bạc cuống phun (tạo dòng ổn định trước khi vào bạc cuống phun).
→ Độ côn tùy thuộc vào vật liệu ép phun.

1.2.3 Hệ thống khuôn (sẽ trình bày ở chương 2).
1.2.4 Hệ thống kẹp :
Hệ thống kẹp có chức năng đóng, mở khuôn, tạo lực kẹp giữ khuôn trong quá trình làm nguội và đẩu sản phẩm thoát khỏi khuôn khi kết thúc một chu kỳ ép phun.

Hình 1.7: Cấu tạo hệ thống kẹp
Hệ thống này bao gồm các bộ phận :

• Cụm đẩy của máy (Machine ejectors) :

Gồm các xilanh thủy lực, tấm đẩy và cần đẩy. Chúng có chức năng tạo ra lực đẩy tác động vào tấm đẩy trên khuôn để đẩy sản phẩm rời khỏi khuôn.
• Cụm kìm (Clamp cylinders) :

có 2 loại chính :dùng trục khuỷu và dùng xilanh thủy lực. Hệ thống này có chức năng cung cấp lực để đóng mở khuôn và lực để giữ khuôn (kìm khuôn) đóng trong suốt quá trình phun.
• Tấm di động (Moveable planten) :

Là một tấm thép lớn với bề mặt có nhiều lỗ thông với tấm di động của khuôn, nhờ các lỗ này mà cần đẩy có thể tác dụng lực vào tấm đẩy trên khuôn. Ngoài ra trên tấm di động còn có các lỗ ren để kẹp tấm di động của khuôn. Tấm này di chuyển qua lại dọc theo 4 thanh nối trong quá trình ép phun.
• Tấm cố định (Stationary planten) :

Cũng là những tấm thép lớn có nhiều lỗ thông. Ngoài 4 lỗ dẫn hướng và các lỗ ren để kẹp tấm cố định của khuôn, có lỗ vòng định vị để định vị tấm cố định của khuôn và đảm bảo sự thẳng hàng giữa cần đẩy và cụm phun (vòi phun và bạc cuống phun).
• Những thanh nối (Tie bar) :

Có khả năng co giãn để chống lại áp suất phun khi kìm tạo lực, ngoài ra còn tác dụng dẫn hướng cho tấm di động.
1.2.5 Hệ thống điều khiển :

Hệ thống này sẽ giúp người vận hành máy theo dõi và điều chỉnh các thông số gia công như : nhiệt độ, áp suất, tốc độ phun, vận tốc và vị trí trục vít, vị trí của các bộ phận trong hệ thống thủy lực.
Hệ thống này bao gồm : bảng nút điều khiển, màn hình máy tính.

1.3 Chu kỳ ép phun :
Gồm 4 giai đoạn :
• Giai đoạn kẹp : khuôn được đóng lại.
• Giai đoạn phun : nhựa điền đầy vào khuôn.
• Giai đoạn làm nguội : nhựa được làm đặc lại trong khuôn.
• Giai đoạn đẩy : đẩy sản phẩm nhựa ra khỏi khuôn.
1.3.1 Giai đoạn kẹp :
Lúc đầu cụm kìm đóng khuôn lại rất nhanh nhưng sau đó chậm dần cho đến khi khuôn đóng hoàn toàn. Một khi khuôn đã đóng cũng là lúc áp lực kìm rất lớn đượctạo ra để chống lại áp cao từ dòng nhựa bắn vào khuôn. Điều này rất quan trọng vì nếu lực kìm không chống lại nổi áp cao thì sẽ gây ra sai lệch của sản phẩm nếu như có ép được.
1.3.2 Giai đoạn phun :
Trong suốt giai đoạn này xảy ra 3 quá trình. Đầu tiên nhựa nóng chảy được phun vào khuôn rất nhanh do trục vít tiến về phía trước. Một khi các lòng khuôn gần như được điền đầy (điền đầy khoảng 95% lòng khuôn) thì quá trình định hình sản phẩm diễn ra do lòng khuôn có nhiệt độ thấp hơn. Nhựa nóng sẽ nguội dần và xảy ra hiện tượng co rút. Do đó một lượng nhựa nữa (khoảng 5%) sẽ tiếp tục được phun vào để bù trừ vào sự co rút cho đến khi miệng phun bị cứng lại. Ta gọi đây là quá trình giữ hay quá trình kìm. Quá trình này giúp ngăn đong chảy ngược của nhựa qua miệng phun.

Quá trình phun nhanh. Quá trình định hình và quá trình giữ
Hình 1.8 : Quá trình Phun
1.3.3 Giai đoạn làm nguội :

Giai đoạn này bắt đầu ngay sau khi quá trình giữ kết thúc. Khuôn vẫn đóng và nhựa nóng trong lòng khuôn được làm nguội cho đến khi đủ độ cứng để có thể đẩy rời khỏi khuôn. Trong suốt giai đoạn này trục vít vẫn quay và lùi dần lại để chuẩn bị cho lần phun kế tiếp. Thời gian tiêu tốn trong giai đoạn này phụ thuộc vào loại vật liệu nhựa mà ta ép.
1.3.4 Giai đoạn đẩy :
Đây là giai đoạn cuối cùng của một chu kỳ ép phun. Trong giai đoạn này cụm kìm làm chức năng mở khuôn ra một cách nhanh chóng và an toàn. Lúc đầu cụm kìm mở khuôn một cách chậm chạp và sau đó là nhanh dần đều cho đến gần cuối hành trình thì nó chuyển động chậm lại để tránh va đập mạnh. Khi khuôn mở ra thì tấm đẩy của khuôn bị cần đẩy của máy đẩy về phía trước để lấy sản phẩm ra khỏi khuôn. Một khi sản phẩm rời khỏi khuôn thì cần đẩy sẽ hồi về để sẵn sàng cho một chu kỳ ép phun kế tiếp.
1.4. Thời gian chu kỳ ép phun và cách rút ngắn thời gian chu kỳ:
1.4.1 Thời gian chu kỳ ép phun :
Thời gian chu kỳ ép phun là khoảng thời gian cần thiết để cho nhựa điền đầy lòng khuôn và bề dày sản phẩm đông đặc khoảng 90%.Bao gồm các khoảng thời gian :
→ Thời gian phun.
→ Thời gian giữ : gồm thời gian định hình và thời gian làm lạnh.
→ Thời gian mở khuôn.
→ Thời gian đóng khuôn : không đáng kể có thể bỏ qua.
1.4.2 Cách rút ngắn thời gian chu kỳ :
Thông thường thời gian chu kỳ tăng là do :
• Nhiệt độ của khuôn và nhiệt chảy dẻo của nhựa cao.
• Hệ thống làm nguội thiết kế không tốt.
• Tốn nhiều thời gian trong giai đoạn phun và giữ. Để giảm thời gian chu kỳ ta sẽ :
→ Giảm thời gian phun : liên qua vấn đề mất áp, số lòng khuôn, bề dày sản phẩm.
→ Giảm thời gian giữ : giảm đường kính miệng phun để giảm thời gian giữ, nếu không giảm được dường kính miệng phun thì tối thiểu hóa thời gian giữ trên máy ép phun.
→ Giảm thời gian làm lạnh tới mức tối thiểu : có 2 yếu tố ảnh hưởng đến thời gian làm lạnh đó là nhiệt độ khuôn và nhiệt độ chảy dẻo của nhựa. Nếu một trong hai yếu tố này tăng thì thời gian làm lạnh sẽ tăng. Vì vậy muốn giảm thời gian làm lạnh phải điều chỉnh nhiệt độ của khuôn và nhiệt độ chảy dẻo của nhựa một cách hợp lý.
Phân loại máy ép phun:
Máy ép phun được chia 2 loại :
• Máy ép ngang.
• Máy ép đứng.

Hình 1.9 Máy ép ngang Hình 1.10 Máy ép đứng

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHUÔN ÉP PHUN

2.1 Định nghĩa về khuôn ép sản phẩm nhựa
Khuôn là dụng cụ tạo hình để sản xuất một sản phẩm với hình dạng và kích thước đã định, kích thước và kết cấu của khuôn phụ thuộc vào kích thước, hình dáng sản phẩm.
Khuôn gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau trong đó vật liệu được điền đầy vào phần rỗng của khuôn. Phần rỗng của khuôn được tạo thành bởi hai phần khuôn. Phần trên được khoét rỗng gọi là lòng khuôn, phần dưới xác định hình dạng trong khuôn gọi là lõi khuôn. Lòng khuôn và lõi khuôn tiếp xúc với nhau qua mặt phân khuôn

Yêu cầu kĩ thuật của khuôn :

 Đảm bảo độ chính xác về kích thước , hình dáng , biên dạng của sản phẩm.
 Đảm bảo độ bóng cần thiết cho cả bề mặt của lòng khuôn và lõi để đảm bảo độ bóng của sản phẩm.
 Đảm bảo độ chính xác về vị chí tương quan giữa hai nửa khuôn.
 Đảm bảo lấy được sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng.
 Vật liệu chế tạo khuôn phải có tính chống mòn cao và dễ gia công .
 Khuôn đản bảo độ cứng vững khi làm việc , tất cả các bộ phận của khuôn không được biến dạng hay lệch khỏi vị trí cần thiết khi chịu lực ép lớn ( vài trăm tấn )
 Khuôn phải có hệ thống làm 

...

KẾT LUẬN

Qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp và thực tập tại công ty HAMIKIA, em đã đúc kết được những kinh nghiệm thực tiễn về thiết kế và gia công khuôn mẫu, về thực trạng ngành khuôn mẫu tại Việt Nam. Gồm có:
- Tìm hiểu về thực trạng ngành khuôn mẫu tại Việt Nam thông qua những doanh nghiệp đi đầu về lĩnh vực này như HTMP, COMA68, Lập Phúc…
- Tìm hiểu tổng quan về khuôn mẫu, được giảng dạy về khuôn mẫu từ những chuyên gia thiết kế khuôn tại Việt Nam.
- Phân tích những yêu cầu kỹ thuật của bộ khuôn ba tấm M20LD và thực hành thiết kế khuôn mẫu thông qua phần mềm Solid Edge, NX.
- Hiểu được sự quan trọng của những ứng dụng mô phỏng CAE và thực hành mô phỏng thiết kế khuôn thông qua phần mềm Easy Fill Advance.
- Được thực hành gá đặt, lập trình CAM gia công, kiểm nghiệm sản phẩm. Ngoài ra em còn được đào tạo rất nhiều những kỹ năng khác về gia công, gá đặt, thiết kế. Trong quá trình làm đồ án, em không chỉ được học hỏi, rèn giũa những kỹ năng mà còn được định hướng, dẫn dắt để có thể tự phát triển bản thân trong tương lai. Quan trọng nhất, em được định hướng để có thể trở thành những kỹ sư, để cùng nhau xây dựng nền cơ khí cho đất nước, tất cả bắt đầu từ ngành khuôn mẫu.
Trong quá trình làm đồ án, do khả năng của bản thân còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót, em mong được sự góp ý, nhận xét của các thầy cô để có thể tìm ra cho bản thân một hướng tiếp cận vấn đề đúng đắn hơn.