TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA co KHÍ TS NGUYỄN CÕNG NGUYÊN (Chú biên), TS NGUYỄN THỊ HẢNG NGA BÀI GIẢNG THIẾT KÊ KHUÔN ÉP PHUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CO KHÍ TS Nguyễn Công Nguyên (Chú biên) TS Ng[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA co KHÍ TS NGUYỄN CÕNG NGUYÊN (Chú biên), TS NGUYỄN THỊ HẢNG NGA BÀI GIẢNG THIẾT KÊ KHUÔN ÉP PHUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CO KHÍ TS Nguyễn Cơng Ngun (Chú biên) TS Nguyễn Thị Hảng Nga BÀI GIẢNG THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN NHÀ XUẤT BẤN BÁCH KHOA HÀ NỘI Biên mục xuất ban phẩm Thư viện Quốc gia Việt Nam Nguyền Công Nguyên Bài giăng Thiết kê khuôn ép phun Nguyền Công Nguyên (ch.b), Nguyền Thị Hàng Nga - H.: Bách khoa Hã Nội 2023 - 332 tr.: minh họa : 27 cm ĐTTS ghi: Trường Đại học Thuỳ lợi Khoa Cơ - Thư mục: tr 315 - Phụ lục: tr 316-332 I Ép phun Khuôn chất dẻo Thiết kế Bài giả 668.412-dc23 BKF0242p-CIP LỜI NĨI ĐÀU Khn mẫu, xem lã “Nên táng công nghiệp", phát triển theo hướng tập trung đâu tư phát triền công nghệ Với kha tạo san phàm vói số lượng lớn, thời gian sàn xuất ngẩn mức độ ổn định cao, sàn phấm khuôn mảu công cụ khơng thê thiếu rắt nhiều ngành sán xuất cóng nghiệp, từ sán phẩm đổ gia dụng đên sàn phân» hàng không diện từ dại Các khuôn ép sứ dụng rộng rài công nghiệp để chế tạo chi tiết từ nhiều vật liệu khác nhụa, kim loại, cao su kinh chàt vô khác Các sán phảm từ khuôn ép gồm có chi liet kim loại nhựa õ tô mây bay đỏ gia dụng, thiết bị điện, diện tư, dơ tiêu dùng, dị go, trang bị quân sán phàm y tê Các khuôn dũng sán xuất sàn phàm nhựa bao gorn nhiêu loại: khn ép phun, khn nén khn thịi, khn gia cường, khuôn dịch chuyên, khuôn đúc khuôn đùn vã khuôn quay, phỏ biên nhãt khn ép phun Các khuôn dập sư dụng đẽ sán xuât nhiêu loại san phám kim loại, sứ dụng phương pháp dập dùn, rèn, kéo Các sán phâm dập dược sư dụng da dạng sán xuất õ tỏ mảy bay đồ gỗ thiết bị xây dựng, mảy nóng nghiệp, sán phàm gia dụng, sán phàm điện tư nhiêu loại sán phâm khác Trong nhùng nảm gan đây, ngành nhựa trở thảnh ngành có tỏc độ lảng trưởng nhanh nhẳt ca nước Sán phàm nhựa Việt Nam van không ngừng tảng trương Ngành nhựa phát triền lớn mạnh kéo theo đời cùa công nghiệp khn mẫu đẽ hỗ trợ điều tất yểu Chính diều đà tạo nên hội nhừng thách thức cho đội ngũ kỳ sir linh vực khn mau Sán phẩm nhựa chế tạo bàng nhiều phương pháp khác nhau, phó biên nhàt cơng nghệ ép phun Cơng nghệ mang lại hiệu kinh tê rât cao tôn thời gian tạo sán phâm thích hợp cho sán xuắt hãng loạt Hiện ngành công nghệ ẽp phun có nhiều phát tricn vượt bậc với phát tricn mạnh mẽ cùa việc ứng dụng CAD/CAM/CNC-CAE vâo thiết kế lập quy trinh sán xuẩl ngành cõng nghiệp nhựa dân khăng dinh dược vị tri cùa minh nén cõng nghiệp nước nhã Với mục đích giúp sinh viên làm quen, có khã nâng thiết kế chế lạo khn cp phun nhụa, nhóm tác giá đà biên soạn "Bài giáng thiết kể khuôn ép phun" dùng cho sinh viên Đại học thuộc nhóm ngành Kỹ thuật Cơ khí Trong q trinh biên soạn, khơng thê tránh khói nhùng thiêu sốt nhỏm tãc giá rãi mong nhận dược sụ góp ỷ cùa bạn dọc đê lân xuât bán sau dược hoàn thiện hon Các tác giã MỤC LỤC LỜI NÓI ĐÀU Chirong Giói THIỆU CHUNG VÈ KHUÔN 11 1.1 Khái niệm chung khuôn mầu 11 1.2 Phân loại khuôn - 14 1.2.1 Phàn loại theo hình thức tạo sàn phầm 15 1.2.2 Phân loại theo kết cấu khuôn 23 1.2.3 Một SỔ cách phân loại khác 27 Câu hôi ôn tập chuông 28 Chương VẠT LIẸU SĂN PHẢM VÀ VẠT I.IẸU LÀM KHUÔN ÉP PHUN 31 2.1 Các sàn phâm nhựa làm lừ khuôn ép 31 2.1.1 Giới thiệu chung 31 2.1.2 Tinh chát chung cua polyme 34 2.1.3 Một só loại polymc thưởng dùng 35 2.1.4.1 lệ sơ dịng cháy cùa sán phàm đúc .48 2.2 Vật liệu làm khuôn 49 2.2.1 Những yéu tỏ ánh hướng dên việc chọn vặt liệu làm khuôn 49 2.2.2 Vật liệu làm hộ thong dan hướng định vi 50 2.2.3 Vật liệu lâm thản khuôn 53 2.2.4 Vật liệu cho micng ghép tâm cho khuôn âm khuôn dương .54 2.2.5 Danh mục sô loại vật liệu làm khuôn khác 57 Câu hói ơn tập chương 65 Chương MÁY ẾP PHUN NHựA - 66 3.1 Tơng quan cóng nghệ ép phun 66 3.1.1 Khái niệm .66 3.1.2 Khá công nghệ cùa ép phun nhựa 67 3.1.3 Đặc diêm công nghệ ép phun 67 3.2 Máy ép phun 67 3.2.1 Hộ thong hổ trợ cp phun 68 3.2.2 Hộ thống phun 69 3.2.3 Hệ thống kẹp 72 3.2.4 Hệ thống khuôn 74 3.2.5 Hệ thống điều khiển 74 3.2.6 Chu kỳ ép phun 75 33 Thông sô máy ép phun nhựa 77 3.3.1 Lực ép khuôn lớn nhãt (Max Clamping Force) 78 3.3.2 Khoang mở khuôn lớn nhát (Daylight Opening) 78 3.3.3 Độ dãy khuôn nhô nhắt (Min Mold Thickness) 78 3.3.4 Kích thước khn nhị nhắt (Mold Size Min.) .78 3.3.5 Kích thước khn lớn nhắt (Mold Size Max.) 78 3.3.6 Áp lực phun (Ejection Pressure) 78 3.3.7 Vận tốc trục vít (Screw Speed) 78 3.3.8 Khoáng dấy tối da 78 3.3.9 Đường kinh lo dịnh vi khuôn 78 3.3.lơ Vj tri cùa lồ de gãn gá kẹp khuôn 78 3.4 Giói thiệu máy ép phun nhựa cùa so hãng 79 3.4.1 Hàng JSW (The Japan Steel Work, LTD.) 79 3.4.2 Hàng Fanuc 84 3.4.3 Hàng Ferromatik (India) 85 Câu hoi ôn tập chuông 87 Chương THIẾT KÉ KHUÔN ÉP PHUN NHựA 88 4.1 Quy trình thiết kế khuôn .88 4.2 Hệ thống cấp nhựa nguội (Cool Runner) 89 4.2.1 Tổng quan hệ thống cắp nhựa nguội 89 4.2.2 Đặc điểm chức nâng phận cùa hệ thống dẫn nguội 90 4.2.3 Thiel kể kênh dần nguội 95 4.2.4 Thiel ke miệng phun (Gate) 99 4.2.5 Ví dụ 117 4.3 Hệ thống cấp nhựa nóng (Hot Runner - HR) 119 4.3.1 Nhiệm vụ yêu cầu, lợi ích hạn chế 119 4.3.2 Câu trúc nguyên lý làm việc cua hệ thòng Hot Runner 121 4.3.3 Phân loại kênh dần nóng 126 4.4 Hệ thống lấy sân phẩm 128 4.4.1 Các cách lấy sàn phẩm khỏi khuôn 128 4.4.2 Khái niệm hệ thỗng dấy 128 4.4.3 Nguyên lý chung 129 4.4.4 Các hệ thống đầy thưởng dùng 130 4.4.5 Một sổ điểm cần lưu ý thiết kế hệ thống 134 4.5 Hệ thong làm nguội 135 4.5.1 Tằm quan trọng mục đích cùa hệ thống làm nguội 135 4.5.2 Một số chất lảm nguội 135 4.5.3 Độ dần nhiệt kim loại 136 4.5.4 Các thành phân cùa hộ thông làm nguội khuôn ép nhựa 136 4.5.5 Quy luật thiết kể kênh dẫn nguội 137 4.5.6 Titiet kế kênh lảm nguội 139 4.5.7 Làm nguội lịi khn 140 4.5.8 Làm nguội khuôn âm (Cavity) 146 4.5.9 Các chi tiét sư dụng hộ thông làm nguội 149 4.5.10 Tinh lưu lượng nước lảm nguội 154 4.5.11 Tinh toán thời gian làm nguội 155 4.5.12 Thời gian làm nguội cua sô dọng chi liet 157 4.5.13 Kiểm sốt nhiệt độ khn 158 4.6 Hộ thống dẫn hướng định vị 158 4.6.1 Chốt dần hướng bạc dần hướng 159 4.6.2 Cơ cấu định vị 162 4.6.3 Vị tri cùa chốt bạc dan hường 164 4.7 Hộ thống thoát khí .164 4.7.1 Khái quát 164 4.7.2 Rãnh khí trịn mặt phàn khuôn 166 4.7.3 Hệ thống khí kcnh dần 169 4.7.4 Thốt qua hộ thơng đày khn 170 4.7.5 Thốt qua hộ thơng hút chân khơng 172 4.7.6 Thốt khí qua hệ thống khác 174 4.7.7 So sánh phương pháp thoát 175 4.7.8 Vi dụ 175 4.8 Hệ thống tháo (Undercut) 176 4.8.1 Giởi thiệu 176 4.8.2 Undercut mặt 178 4.8.3 Undercut mặt 182 4.8.4 Xylanh thúy lực tháo undercut 185 4.8.5 Ren (hoặc undercut dụng tròn xoay) 186 4.8.6 Ren ngồi (hoặc undercut ngồi dạng trịn xoay) 188 4.9 Tính số lịng khn 189 4.9.1 Sỏ lỏng khn tính theo sơ lượng lỏ sán phàm 189 4.9.2 Sỏ lịng khn tính theo nãng suât phun cùa máy 189 4.9.3 Sỏ lịng khn tinh theo nãng suât làm déo cua máy 190 4.9.4 Sơ lịng khn tính theo lực kẹp khuôn cùa máy 190 4.9.5 Số lịng khn theo kích thưởc gá dặt máy ép 190 4.10 Tinh tốn lực kỹp khn 190 4.11 Uớc lượng áp suất trung hình cua lịng khn 191 Câu hịi ơn tập chưong 194 Chương THIẾT KÉ SÁN PHẲM NHỤ A - CÁC KHUYẾT TẠT CỦA SÂN PHÀM NHỤ A .195 5.1 Các nguyên tắc c(GP-PS: ISI 137 123 ÍX 10 -ỊỊ -ỊỊỊ -Ltd -ỊỊỊ * J rl * 27 23 * 232Í •»x Í5X dl 1« I&4 1» 232 XT? ICO) tnarii Un—- Uh iY-He.r» 470 axi~6w Distance C>tAwn To bro B - Methére DrxnMxa (L X wX w H f OXtf (Mexj itfwn' H^OtlOl) sủỳa: Xxt/03'tì "ỈU (CP-PS) «õ S3 58 Si 72 46 S3 58 58 7? 349 463 555 56’ a;o 1059 319 463 555 68’ 593 11159 2'6 2’3 335 318 421 5C6 625 8:( 965 318 421 915 625 513 965 230 ;&3 15« 234 *1 17 14’ Z25 149 234 ÍT’ 14^ 229 17“ 149 Z310 ƠI-; Osnp'gote 1N51 2ằ4|t< Cwôằ5 (Mix) mr? ' «elm I.excel V 1)20 6C0 250 6Ĩ3-5M 2»! 631 635 6S5 702 6.58 7.a 1.68 1.68 65 1.76 3.76 2.03 2.03 205 2Í6 2.11 SiePJttirwbereWXtWateWrWtiJceMWl 1W-410H mtit eB/c tottcnx «ẹtnt ron imHt" farBe «UI Ci«w towftằ! ôTw>">re, 1(ônit ã Itwreft w Br ;: 15’ 163 134 23! 161 tl 2451 *.l 15 I6J 216 1910 1‘lí 'Xi 134 Ỉ {Mil I ’IX i$j>iri *0 15 lõ® 2120 16® 13® 22® 1®: 1») 21N 1643 13? -.50 Ị 1® 1đ 223: 1ếK' 13K l?40 : B * M 23» 241 2450 18211050 I 149 1510 21B1WC0 lOHttCi 134'1360 y , 54’ 23’ A 84 Báng Cảc thơng số kích thước cùa máy J550AD I Mọ.aiiH xữ ** MI JSW 321 Báng 10 Các thỏng số cùa dịng máy J650AD J65MD 3100« 2300" Screw terra !>DO Screw aonwtor m| Screw Oro *e m nccp- ạ-j IriKWcwfrOP-PS 9| »»CTg 3~UI Uu VP»9"o;B« ~rteo'-:ccM BanMS.Nouial đrre> toTceraize ccrroi w * tw» 3S2 w 463 Douoụ w McKbarrvn 6393 *501 Cl^ọlxce ^grtet^o; KUrJ 2000 m - Opocó-g MroU'Wa».; m P Voớ-e-y» T» Paton XW1 mm 45O-1CCO jl^aoxw—Ị»CTn "■» rw 1080X980 1000 70 m 1500X1400 wty| 190'1941 200 R^mHXV' 25 cents ĩ-ax com Eecwtoo e * |E«x«wc co»10 B 110 6il6il StiCu llrcta Irorri tUluri m _ ™ 37 37 39 77'245'2 43 77'245-2.43 10 75-2.45'2 43 -X-OWW Hô4» tunsi t>ps A Screw 5ano»< (TT- Screw ỉBcKe rrm a i-Ị-aa' capio», GPPS Ita IF1VOT- ĩ 92 A 1C0 IX OOP * B A 110 110 — B IX 55C 500 463 3C58 »13 3927 4752 5227 2783 3288 »74 4324 4757 5660 156 159C' 185-18801 15311560 17511780 147114« 3'142CI * 167117001 1381140» 15811610 1X11340 185'1883 16711703 tocr^pran u» w ix;c* rtn» d * ã n-ia- M» 1-^aa- raw B 6220 -60 160 cm1* 1C64 1257 1257 1521 1473 1753 «pn 490 540 550 620 too Zo 7X 140 180 165 165 1» £ PUsua-gru GPPS Screw :pc«a NMCfe BMC" Ww 65 61 IN"' 50 Uaokt Ifstalnm uWWn nrr Qp-n— Trtwol-Oicl Band to- 4CÊf *J 138II4Cđ 158 1610 132 1340 158(1510' I 167(17C0' *» on 550 5C0 16C * rrm PtattDJ^rWIGP.PS S.r^.tp—1 n«i 660 155 13511370 13C 1257 1521 1473 1753 1470 1726 5M 620 630 700 703 730 165 150 150 140 143 130 latia “l®6 50 MaeMnUrpan" WI 1.p.otrsa« Op-rroỉỉK * Barr Nozia Batoi lo-rpo-rtze cortra ** *> 75K»« A nir «TCToncjpacry GP PSl J13CCA0 52OH ►w 46.3 Barrel Now * 53.7 72.8 Doxio K$gw Ci-OOO'crcs co,»o-r CCK'-X Ml 128CO 13CO *r r»yt _ fwn 650-1300 & Pa»' wi gp-irppw ằ-!ôã' Phi?' BB.HXVI 65 mmr 1400X1400 2CCOX2000 nr 29lằris Egqrpgrn tROolrrc E^oor Orc *a 300 305 *• fliTi M1Ĩ—drw.ioi LXWXHim 250 H4 64 87 12W3.06’3.02 12.8C-3.06-3.ee 1333-3.06-3.02 AerMrtí 325 Bàng 14 Các thống số cùa dòng máy J1800AD ■ J1800AD rtormance TaDle 326 PHỤ LỤC 2: BẢNG TRA MÁY ÉP PHUN HÃNG FERROMATIK (An ĐỌ) Báng Cãc thõng số dõng mãy Hydron servo 250 Technical Specifications ĨmShỊ MIIACRON India 327 HYDRON SERVO 250 MlOMMCMMtNUM * M»>$ooei»iiifMXis«> r»Mifvw * MjfkscŨÍÍ»I12O" 95 17(00 329 Bàng Các thông số cũa dòng máy Hydron servo 450 CLMPSTO