Thiết kế chế tạo khuôn phun ép nhựa tạo mẫu cơ cấu bridge type

Nhiệm vụ chính của đề tài là nghiên cứu, thiết kế và chế tạo ra một bộ khuôn phun ép nhựa đạt chất lượng cao và chính xác để tạo mẫu cơ cấu Bridge-Type.. ▪ Thiết kế : Sử dụng phần mềm Cr

GIỚI THIỆU CHUNG

Đặt vấn đề

Xã hội hiện đại đang phát triển nhanh chóng, dẫn đến nhu cầu vật chất và tinh thần ngày càng cao Khoa học kỹ thuật trở thành yếu tố quan trọng trong cuộc sống hàng ngày Trong số các nguyên liệu, nhựa nổi bật là nguyên liệu phổ biến trong sản xuất sản phẩm tiêu dùng và các sản phẩm quan trọng trong ngành công nghiệp khuôn mẫu.

Với sự phát triển của xã hội, nhựa trở thành nguyên liệu quan trọng trong việc sản xuất các sản phẩm đa dạng nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường Sự gia tăng nhu cầu này mở ra cơ hội cho các doanh nghiệp sản xuất và kỹ sư thiết kế Tuy nhiên, bên cạnh cơ hội lớn, thách thức cũng không kém phần quan trọng, đó là làm thế nào để đưa sản phẩm chất lượng với giá thành hợp lý đến tay người tiêu dùng.

Hình 1.1: Những sản phẩm nhựa thông dụng.

Lí do chọn đề tài

Chúng tôi mong muốn tìm hiểu và học hỏi quy trình chế tạo bộ khuôn hoàn chỉnh, đồng thời kiểm nghiệm kiến thức qua thực nghiệm thực tế Điều này giúp chúng tôi tích lũy kinh nghiệm trước khi tốt nghiệp và tham gia vào sản xuất Đề tài của nhóm chúng tôi cũng được phát triển từ những nghiên cứu của các anh/chị khóa trước.

Nhóm chúng em đã chọn đề tài “Thiết kế, chế tạo khuôn phun ép nhựa tạo mẫu cho cơ cấu Bride Type” nhằm nghiên cứu kéo nén ứng suất bên trong cơ cấu này Chúng em hy vọng bộ khuôn sẽ hoạt động hiệu quả, phục vụ cho các nhóm khóa sau trong việc nghiên cứu và phát triển nhiều đề tài tốt hơn, góp phần nhỏ vào sự phát triển của ngành công nghiệp khuôn mẫu.

Mục tiêu đề tài

Ứng dụng lý thuyết và kỹ thuật CAD/CAM trong thiết kế và chế tạo khuôn ép nhựa cho cơ cấu Bride Type đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp ép nhựa Đề tài này không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ hơn về công nghệ ép nhựa mà còn nâng cao kiến thức và kinh nghiệm thực tiễn của họ.

Tạo ra sản phẩm bộ khuôn ép nhựa cho cơ cấu “Bridge – Type” phục vụ cho quá trình nghiên cứu sau này.

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết áp dụng kiến thức thiết kế cơ khí để tính toán kích thước và xây dựng bản vẽ chế tạo chi tiết cho bộ khuôn ép nhựa.

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát, phân tích và đánh giá mô hình trên phần mềm; gia công chi tiết trong cơ sở sản xuất.

Phạm vi nghiên cứu

Đề tài này tập trung vào nghiên cứu, thiết kế và tính toán bộ khuôn ép nhựa, dựa trên lý thuyết thiết kế khuôn ép nhựa Cụ thể, mục tiêu là thiết kế và chế tạo bộ khuôn ép nhựa cho cơ cấu Bridge – Type.

CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Tổng quan về khuôn

2.1.1 Khái niệm về khuôn phun ép nhựa:

Khuôn là công cụ thiết yếu trong quá trình định hình sản phẩm, được thiết kế và chế tạo để phục vụ cho một số lượng chu trình nhất định, có thể là một lần hoặc nhiều lần.

Kết cấu và kích thước khuôn sản xuất nhựa được thiết kế dựa trên hình dáng, kích thước, chất lượng và số lượng sản phẩm cần tạo ra, cùng với nhiều yếu tố khác Khuôn này bao gồm nhiều chi tiết lắp ghép, chia thành hai phần chính.

▪ Phần cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): được gá trên tấm cố định của máy ép nhựa

▪ Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động): được gá trên tấm di động của máy ép nhựa

Khoảng trống giữa cavity và core được lấp đầy bằng nhựa nóng chảy Sau khi nhựa được làm nguội và đông đặc, sản phẩm sẽ được lấy ra khỏi khuôn thông qua hệ thống lấy sản phẩm hoặc thao tác bằng tay Sản phẩm cuối cùng có hình dạng tương ứng với lòng khuôn.

Mặt phân khuôn Khuôn dương

Hình 2.1: Khuôn âm và khuôn dương ở trạng thái đóng

2.2.2 Phân loại khuôn ép nhựa: a Khuôn 2 tấm:

Khuôn hai tấm là loại khuôn phổ biến nhất, nổi bật với thiết kế đơn giản, chi phí thấp và chu kỳ ép phun ngắn hơn so với khuôn ba tấm Đối với khuôn hai tấm có một lòng khuôn, nhựa sẽ được điền trực tiếp qua bạc cuống phun mà không cần kênh dẫn Trong trường hợp khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn, việc thiết kế kênh dẫn và miệng phun cần được chú trọng để đảm bảo nhựa điền đầy đồng thời các lòng khuôn, nhằm giải quyết vấn đề cân bằng dòng chảy Trước khi thiết kế, nên sử dụng mẫu để phân tích vị trí miệng phun thích hợp trên phần mềm, và nếu miệng phun có thể thẳng hàng với các lòng khuôn, khuôn hai tấm sẽ là lựa chọn hợp lý.

Khuôn được chia thành hai phần chính: Cavity (khuôn âm) và Core (khuôn dương) Mặc dù cấu trúc khuôn đơn giản và dễ chế tạo, khuôn hai tấm thường chỉ thích hợp cho việc sản xuất các sản phẩm có cổng vào nhựa dễ bố trí.

Hình 2.2: Khuôn 2 tấm cơ bản

Bảng 2.1: So sánh ưu/nhược điểm của khuôn 2 tấm Ưu điểm Nhược điểm

+ So với khuôn 3 tấm thì khuôn 2 tấm đơn giản hơn, rẻ hơn, chu kỳ ép ngắn hơn.Việc thiết kế đơn giản

+ Kết cấu khuôn đơn giản hơn khuôn 3 tấm và khuôn nhiều tầng (khuôn chỉ có

2 phần core và cavity do đó chỉ cần mở 1 lần để lấy sản phẩm và kênh dẫn nhựa)

+ Thời gian để gia công và chế tạo khuôn ngắn hơn các loại khuôn khác (do cấu tạo khuôn đơn giản, số kênh vào nhựa ít)

+ Giá thành thấp hơn so với khuôn 3 tấm hay khuôn nhiều tầng, khuôn 2 tấm chỉ có

2 tấm nên ít tốn vật liệu và việc thiết kế ít thời gian và công sức nên giá thành thấp hơn

+ Khuôn 2 tấm chỉ sử dụng được cho các chi tiết đòi hỏi có độ chính xác thấp hơn so khuôn có kênh dẫn nóng

Quá trình tự động hóa hoàn toàn trong sản xuất khuôn 3 tấm gặp khó khăn do thiếu hệ thống cắt đuôi keo, dẫn đến việc đuôi keo lớn và cần thuê nhân công để cắt Bên cạnh đó, việc sử dụng khuôn không có kênh dẫn nóng tiêu tốn nhiều nguyên liệu hơn, vì sản phẩm vẫn sử dụng đuôi keo, làm tăng lượng phế phẩm tái chế.

Khuôn 2 tấm không phù hợp để ép các sản phẩm phức tạp do khó kiểm soát quá trình điền đầy nhựa Số lượng miệng phun ít khiến cho việc đưa nhựa vào sản phẩm diễn ra chậm, dễ gây biến dạng cho sản phẩm Ngược lại, khuôn 3 tấm có thể khắc phục những hạn chế này.

Khuôn 3 tấm là khuôn ép phun dùng hệ thống kênh dẫn nguội, kênh dẫn được bố trí trên 2 mặt phẳng và khi mở khuôn thì có một khoảng mở để lấy sản phẩm ra và khoảng mở kia để lấy kênh dẫn nhựa Do đó, nếu lấy sản phẩm và kênh dẫn nhựa ra khỏi khuôn dùng hệ thống đẩy thì phải bố trí 2 hệ thống nên kết cấu khuôn sẽ phức tạp hơn khuôn 2 tấm Đối với khuôn 3 tấm thì sản phẩm,kênh dẫn nhựa luôn tự động tách rời khi sản phẩm và kênh dẫn nhựa được lấy ra khỏi khuôn Đối với sản phẩm loại lớn cần nhiều miệng phun hoặc khuôn nhiều lòng khuôn cần nhiều miệng phun thì nên dùng khuôn 3 tấm

Khuôn 3 tấm có nhược điểm là khoảng cách giữa vòi phun máy ép và lòng khuôn dài, điều này có thể dẫn đến việc giảm áp lực phun khi nhựa được đưa vào lòng khuôn.

Để khắc phục vấn đề này, có thể sử dụng hệ thống kênh dẫn nhựa nóng Khuôn ba tấm là lựa chọn phù hợp khi không thể bố trí toàn bộ hệ thống kênh dẫn trên cùng một mặt phẳng như trong khuôn hai tấm.

Hệ thống kênh dẫn của khuôn ba tấm được bố trí trên tấm thứ hai, song song với mặt phân khuôn chính, khác biệt so với khuôn hai tấm Tấm thứ hai cho phép kênh dẫn và cuống phun được tách rời khỏi sản phẩm khi khuôn mở, giúp tự cắt đuôi keo hiệu quả.

Hình 2.3 Khuôn 3 tấm Bảng 2.2: So sánh ưu/nhược điểm của khuôn 3 tấm Ưu điểm Nhược điểm

+ Giá thành thấp hơn so với khuôn kênh dẫn nóng cao hơn so với khuôn 2 tấm

+ Ít bị hỏng hóc hơn khuôn có kênh dẫn nóng

+ Có thể phù hợp với những vật liệu chịu nhiệt kém

Chu kỳ ép phun kéo dài do hành trình của dòng nhựa cần phải đi qua lòng khuôn dài hơn Ngoài ra, việc sử dụng khuôn có kênh dẫn nóng dẫn đến lãng phí nhiều vật liệu hơn, vì còn phải tính đến hệ thống kênh dẫn trên sản phẩm.

+ Cần áp suất phun lớn hơn để điền đầy

7 c Khuôn có kênh dẫn nóng:

Khuôn có kênh dẫn nóng là giải pháp lý tưởng cho các sản phẩm có thành mỏng và hình dạng phức tạp Nhờ vào bộ phận gia nhiệt, nhiệt độ nhựa trong khuôn được duy trì đồng nhất trên toàn bộ dòng chảy, đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Về kết cấu khuôn thì tương đối giống với khuôn 2 tấm, nhưng hệ thống kênh dẫn là một chi tiết độc lập từ bên ngoài được gắn vào khuôn

Vòi phun Miệng vòi phun

Hình 2.4: Khuôn có kênh dẫn nóng

Bảng 2.3: So sánh ưu/ nhược điểm của khuôn có kênh dẫn nóng Ưu điểm Nhược điểm

+ Sản phẩm có chất lượng cao hơn khuôn 2 tấm và khuôn 3 tấm

+ Ít tốt vật liệu nhiệu hơn khuôn 2 tấm và 3 tấm, do sản phẩm không có thêm phần kênh dẫn

+ Giảm thời gian chu kỳ ép phun.+ Giảm áp suât phun

Việc rút ngắn quy trình lãng phí nhựa trong chu trình tuần hoàn, bao gồm các bước phân loại, nghiền lại và lưu trữ, không chỉ giúp tiết kiệm lao động mà còn giảm tiêu thụ năng lượng.

+ Giá thành cao hơn khuôn 3 tấm và 2 tấm

+ Thiết kế khó khăn hơn khuôn 2 tấm

+ Bộ điều khiển nhiệt độ phải chính xác

+ Hệ thống HR phải được sử dụng cho những ứng dụng và cho những vật liệu nhựa riêng biệt

Tổng quan về phun ép nhựa

Cấu tạo của máy ép phun bao gồm những hệ thống như trong hình vẽ:

Hình 2.5: Máy phun ép nhựa

2.2.1 Hệ thống kẹp (Clamping unit)

Hệ thống này thực hiện chức năng đóng và mở khuôn, di chuyển các phần tử như ty đẩy và kẹp chặt khuôn trong quá trình phun ép nhựa Chuyển động chủ yếu trong hệ thống là chuyển động tịnh tiến.

Các dạng kẹp thường gặp trong hệ thống khuôn:

▪ Kẹp kết hợp cơ khí thủy lực

2.2.2 Hệ thống khuôn (Mold unit)

Hệ thống bao gồm hai thành phần chính: cố định và di động Phần di động thường chứa lõi khuôn, trong khi phần cố định thường mang theo lòng khuôn.

2.2.3 Hệ thống phun (Plastification unit)

Hệ thống bao gồm 3 bộ phần chính: Phễu cấp liệu, xi lanh nhiệt, đầu trục vít và đầu phun

Phễu cấp liệu là bộ phận quan trọng trong quy trình sản xuất, nơi nhựa được đưa vào dưới dạng viên nhỏ Nhiệm vụ của phễu là chứa và điều hướng những viên nhựa này vào xi lanh nhiệt để tiếp tục quá trình gia nhiệt và biến đổi.

Xi lanh nhiệt: Có nhiệm vụ gia nhiệt cho các hạt nhựa bởi các dây điện trở

Trục vít: Có nhiệm vụ đẩy nhựa vào khuôn gồm 3 giai đoạn:

▪ Đoạn nhập liệu: Ở gần phễu cấp liệu dùng để hứng hạt nhựa và đẩy chúng về phía trước Ở cuối đoạn nhựa bắt đầu mềm và nóng chảy

▪ Đoạn nén ép: Ở giữa vít, dùng để nén ép nhựa lỏng

▪ Đoạn định lượng: Trộn và đồng nhất nhiên liệu trước khi vào khuôn

Đầu phun là bộ phận nằm giữa đầu xi lanh và cuống phun, có thiết kế bo tròn phù hợp với bạc cuống phun của khuôn, giúp tối ưu hóa quá trình chảy nhựa vào khuôn Bán kính đầu phun cần nhỏ hơn lỗ cuống phun của khuôn để đảm bảo hiệu quả trong việc truyền nhựa.

2.2.4 Hệ thống thủy lực (injection unit)

Hệ thống năng lượng trong khuôn bao gồm bơm, van, động cơ thủy lực, hệ thống ống dẫn và hệ thống chứa, có nhiệm vụ tạo năng lượng để mở hoặc đóng khuôn, giữ tải kẹp khuôn, điều khiển lam quay trục vít và tạo lực đẩy cho chốt đẩy của khuôn.

2.2.5 Hệ thống điều khiển (driving unit)

Các thông số điều khiển trong quá trình ép nhựa, bao gồm áp suất, tốc độ, vị trí đóng mở khuôn và nhiệt độ, đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả của quá trình ép.

Tổng quan về nhựa thường dùng

2.2.1 Nhựa PP (Polypropylene): a Khái niệm:

Là một loại polymer, là sản phẩm của phản ứng trùng hợp Propylene b Đặc tính:

▪ Tính bền cơ học cao ( bền xé và kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo như

PE, không bị kéo giãn dài do được chế tạo thành sợ Trong suốt, độ bóng bề mặt cao, không màu, không mùi vị

▪ Phương pháp gia công: Thường sự dụng trong ép phun

▪ Thống số gia công: Nhiệt độ nhựa, nhiệt độ khuôn, áp suất phun

▪ Công dụng: Tạo sợi để dệt bao bì đựng thực phẩm, làm chai đựng nước, bình sữa em bé, hộp bảo quản thực phẩm,…

2.2.2 Nhựa PE (Polyethylene): a Khái niệm:

Là một nhựa nhiệt dẻo (thermoplastic) được sử dụng rất phổ biến trên thế giới

PE là một chất hữu cơ gồm nhiều nhóm etylen CH2- CH2 liên kết với nhau bằng các liên kết hydro no b Đặc tính

▪ Có màu trắng, hơi trong, không dẫn điện và dẫn nhiệt Không hòa tan trong nước, rượu và các loại dầu

▪ Phương pháp gia công: Thường được dùng trong ép phun

▪ Thông số gia công: Nhiệt độ nhựa, nhiệt độ khuôn, áp suất phun [1].

THIẾT KẾ KHUÔN

Vẽ lại sản phẩm

Vẽ lại sản phẩm từ bản vẽ 2D trên phần mềm Creo giúp tối ưu hóa thiết kế khuôn, phân bố hệ số co rút hợp lý hơn nhờ tọa độ được đặt ở trọng tâm chi tiết Điều này cũng cải thiện chất lượng đường chạy khi lập trình CNC, giảm thiểu lỗi và tạo ra sản phẩm đẹp hơn.

➢ Bước 1: Suy nghĩ phương án vẽ

Để đảm bảo tính đối xứng và tránh hiện tượng undercut, cần chọn mặt phân khuôn ở giữa sản phẩm Tọa độ phải được đặt ở trọng tâm của chi tiết, giúp khi scale ra sản phẩm sẽ đều và phù hợp với thực tế hơn.

➢ Bước 2: Vẽ sketch trên mặt phân khuôn

Chọn mặt TOP là mặt phân khuôn và vẽ sketch

Hình 3.1: Vẽ sketch trên mặt phân khuôn mình đã chọn

➢ Bước 3: EXTRUDE từng tiết diện theo chế độ Sketch Reg

Hình 3.2: Extrude từng tiết diện của chi tiết

➢ Bước 4: Vẽ đường cơ của chi tiết

Hình 3.3: Vẽ Sketch đường cơ chi tiết

➢ Bước 5: EXTRUDE theo chế độ Sketch Region

➢ Bước 6: Scale sản phẩm theo hệ số co rút

Chọn tọa độ để scale sản phẩm

Vật liệu ép là PP Nên giá trị hệ số co rút sẽ tham khảo trong bảng 2.2

Hình 3.5: Hình vẽ 3D sản phẩm

Đánh giá sản phẩm

Sản phẩm do khách hàng thiết kế thiếu góc thoát khuôn, gây khó khăn trong việc lấy sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi ép Để khắc phục vấn đề này, chúng tôi sẽ bố trí nhiều ty đẩy nhằm tăng lực đẩy cho sản phẩm, do khách hàng không đồng ý thực hiện chỉnh sửa.

Hình 3.6 Phân tích góc thoát khuôn sản phẩm

Sản phẩm có ba độ dày khác nhau là 7mm và 11mm Đặc biệt, độ dày 7mm với kích thước đường cơ nhỏ có thể dẫn đến tình trạng cong vênh, dễ gãy, vết lõm và đường hàn không đều Để khắc phục vấn đề này, cần bố trí nhiều ty lói nhằm tăng cường khe hở thoát khí.

3.2.3 Khối lượng, thể tích và vật liệu của sản phẩm

Nhựa PP (Polypropylene) là loại nhựa nhiệt dẻo polymer có độ cứng và độ dai cao, với hạt nhựa có màu trắng trong suốt, không màu, không mùi, không vị và không độc Trong quá trình sản xuất, các nhà sản xuất thường pha trộn thêm hạt tạo màu để tạo ra các sản phẩm có màu sắc hấp dẫn hơn Nhờ vào việc tổng hợp dễ dàng từ vật liệu giá rẻ và an toàn, nhựa PP được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành nghề, quốc gia và loại sản phẩm khác nhau.

Sản phẩm BRIDGE TYPE được sử dụng bằng nhưa PP

Trước khi đo khối lượng, tỉ trọng, thể tích, sản phẩm ta cần phải Thiết lập hệ số co rút cho sản phẩm như hình sau

Hình 3.7 Thiết kế hệ số co rút Hình 3.8: Thông số khối lượng

Dựa trên hình ta có: Độ co rút = 0.01

Qui trình thiết kế khuôn

Nhóm đã tự xây dựng quy trình thiết kế khuôn riêng biệt bằng cách tham khảo từ các công ty nơi nhóm đã thực tập, tài liệu trực tuyến và giáo trình.

Hình 3.9: Quy trình thiết kế khuôn.

Tách khuôn

Bước tách khuôn là một trong những giai đoạn quan trọng nhất trong thiết kế khuôn Để thực hiện việc này một cách dễ dàng, chúng ta sử dụng module Mold Cavity trên phần mềm Creo Module này cho phép tách khuôn nhanh chóng chỉ cần vẽ các mặt Surface mà hai tấm khuôn tiếp xúc với nhau.

Tách khuôn chúng ta có 2 phương án: Phương án có tấm ghép (Insert) và không có tấm ghép

Tách khuôn thep phương án không có tấm ghép

➢ Bước 1: Bố trí sản phẩm trên Creo

Hình 3.10: Bố trí sản phẩm theo dạng Single

Bước 2: Tạo phôi tách khuôn bằng cách vào mục "Create workpiece" Mặc dù có nhiều phương pháp để tạo phôi, nhưng lựa chọn "Automatic Workpiece" sẽ giúp dễ dàng kiểm soát quá trình và cho phép chỉnh sửa nhanh chóng khi có sự cố xảy ra.

Hình 3.12 Thông số phôi Hình 3.11 Phôi hoàn chỉnh

Ở bước này, chúng ta sẽ sử dụng các lệnh Surface trong phần mềm để xác định vị trí và hình dáng của mặt tiếp xúc (mặt phân khuôn).

Theo layout khuôn và hình dáng của sản phẩm có yếu tố đối xứng nên chúng ta để mặt phân khuôn nằm ở giữa với bằng lệnh Fill

Vì chi tiết ta có 2 lỗ ∅6 nên ta có 2 mặt phân khuôn

Hình 3.13 Mặt phân khuôn thứ nhất

Hình 3.14 Mặt phân khuôn thứ hai

Sau khi chúng ta đã tạo mặt phân khuôn Ở bước này chủ yếu chúng ta sẽ tách và đặt tên cho tấm khuôn sau khi tách

Hình 3.16: Tách khuôn và đặt tên những tấm khuôn đã tách

Hóa rắn các ấm khuôn bằng lệnh Mold Component

Kết quả sau khi tách khuôn phương án 1:

Hình 3 17: Kết quả sau khi tách khuôn phương án 1

Tách khuôn theo phương án có tấm insert

Với phương án này cách làm đều giống như phương án không có tấm ghép chỉ bổ sung thêm 1 bước như sau:

➢ Bước 5: EXTRUDE đùn tấm khuôn âm và dương để tạo 2 tấm INSERT

Tấm insert âm Tấm insert dương

Hình 3.18: Extrude tấm khuôn tạo 2 tấm 2 Insert

Kết quả sau khi tách khuôn phương án 2:

Hình 3.19: Kết quả sau khi tách khuôn phương án 2

Bảng 3.1: Bảng so sánh 2 phương án

Phương án không có tấm ghép (Tấm Insert) Phương án có tấm ghép Ưu điểm: Ưu điểm:

▪ Dễ dàng bố trí đường nước

▪ Dễ dàng bảo trí, sửa chữa nếu gặp sự cố

▪ Chi phí gia công rẻ

▪ Khó bảo trì, sửa chữa nếu khuôn gặp sự cố

▪ Chi phí gia công đắt

▪ Khó bố trí đường nước

▪ Thêm thời gian lắp ghép khuôn

=> Ta chọn phương án có tấm ghép vì khả năng có thể sửa chữa sau khi thử ép nhựa rất dễ.

Thiết kế hệ thống dẫn nhựa

Kết cấu: Một kênh dẫn nhựa cơ bản các bộ phận chính như sau

▪ Kênh dẫn chính (runner) (Có thể có)

▪ Nhánh kênh dẫn (Có thể có)

Hình 3.20: Tổng quan các bộ phận kênh dẫn nhựa [1]

▪ Phải điền đầy được lòng khuôn

▪ Vị trí miệng phun phải phù hợp hạn chế ảnh hưởng đến thẩm mĩ và đặc tính cơ học của sản phẩm

Cách hoạt động: Phân phối nhựa nhiệt dẻo từ vòi phun đến sản phẩm

Kênh dẫn nhiệm vụ đưa nhựa từ cuống phun đến miệng phun

Thiết kế kênh dẫn phải lưu ý những điều sau:

▪ Hạn chế thay đổi tiết diện kênh dẫn

▪ Kênh dẫn phải thoát khuôn dễ dàng

▪ Chiều dài kênh dẫn phải càng ngắn càng tốt vì nếu quá dài sẽ làm mất áp lực và mất nhiệt của nhựa

▪ Kích thước kênh dẫn nhựa tùy thuộc vào loại vật liệu

▪ Những loại tiết diện kênh dẫn phổ biến:

Hình 3.21: Những tiết diện và ưu/nhược điểm của kênh dẫn nhựa

Thiết kế kênh dẫn theo phương án:

▪ Phương án tiết diện hình thang hiệu chỉnh (Modified Trapezoid)

Hình 3.22: Thông số tiết diện kênh dẫn nhựa kiểu hình thang hiệu chỉnh

Với Tmax là 1.5mm (Vì bề dày tiết diện khớp nối là 1mm nên:

=> Có thể thiết kế với kích thước gần đúng như lí thuyết tùy theo tình hình thực tế

▪ Vẽ trên phần mềm Creo Thông số đường kính kênh dẫn

Hình 3.23: Sketch Runer (kênh dẫn)

Miệng phun là nơi dẫn nhựa từ kênh dẫn đến lòng khuôn

Dùng chức năng mold analysis trên creo để tìm vị trí cổng keo

▪ Miệng phun cần phải đặt ở vị trí thích hợp để có thể điền đầy sản phẩm một cách dễ dàng

▪ Thiết kế miệng phun sao cho tối ưu giúp cho dòng chảy được êm nhất

▪ Miệng phun cần đặt ở những nơi để có thể thoát khí dễ dàng

▪ Đặt miệng phun sao cho hạn chế hoặc không có đường hàn

▪ Miệng phun là nơi có kích thước nhỏ nhất và có thể mở rộng ra nếu có chỉnh sửa [1]

Những dạng cổng phun nhựa phổ biến:

Bảng 3.2: Những dạng cổng phun phổ biến

Cổng phun trực tiếp Cổng bên

Tôi đã chọn phương án miệng phun trực tiếp vì nó phù hợp với việc bố trí phun nhựa cho một sản phẩm Kết cấu khuôn hai tấm giúp tiết kiệm chi phí chế tạo và chất lượng phun nhựa đáp ứng tốt nhu cầu.

Hình 3.24: Miệng phun trực tiếp

Máy ép phun có dv = 3mm, R

Ta chọn bạc cuống phun có d = dv + 1= 4 mm, A=2 o

Hình 3.25: SKETCH miệng phun trực tiếp

Phân tích Moldex3D

3.6.1 Phân tích cổng vào nhựa:

Yêu cầu cổng vào nhựa:

▪ Cân bằng dòng chảy nhựa

▪ Đảm bảo tính thẩm mỹ của sản phẩm

▪ Áp suất phun, thời gian phun, thời gian làm nguội, lực kẹp khuôn là tối ưu nhất

▪ Tối thiểu các khuyết tật như: rỗ khí, đường hàn, cháy Đặc biệt là điền thiếu nhựa

▪ Đảm bảo điều kiện gia công, khả năng gia công được dễ dàng, chiếm ít thời gian

➢ Bước 1: Khởi động phần mềm

➢ Bước 2: Tạo thư mục làm việc Newproject

Hình 3.26 Tạo thư mục làm việc Newproject trong Moldex3D

➢ Bước 3: Đưa chi tiết dưới dạng file *stp vào môi trường làm việc Import → Chọn chi tiết

Hình 3.27 Chi tiết trong môi trường làm việc Moldex3D

➢ Bước 4: Tiến hành tìm vị trí cổng phun tốt nhất: Gate location Adisor

Hình 3.28 Vị trí cổng phun tốt nhất

Chúng tôi sử dụng phần mềm Moldex3d để mô phỏng dòng chảy, từ đó xác định thiết kế tối ưu cho khuôn Qua các kết quả mô phỏng, chúng tôi đưa ra nhận xét và đề xuất các giải pháp khắc phục hiệu quả.

Hình 3.29: Thông số mô phỏng modex3D

Hình 3.30: Kiểm tra nghẹt khí dòng chảy

Hình 3 31: Kiểm tra lỗi đường hàn

Hình 3.32: Áp suất dòng chảy

Hình 3.33: Nhiệt độ dòng chảy

Hình 3.34: Độ co rút nhựa

Hình 3.35: Kiểm tra khả năng làm nguội khi điền đầy

Hình 3.36: Thời gian điền đầy

Khi thiết kế hệ thống, cần chú ý đến việc dòng chảy bị nghẹt khí ở một số vị trí Do đó, nên tích hợp hệ thống thoát khí qua ty đẩy để giảm thiểu lượng khí tồn đọng.

▪ Sản phẩm sau khi ép bị 2 đường hàn vì vậy ta nên thiết kế để đưa các đường hàn vào các vị trí không chịu lực

▪ Nhiệt độ và áp suất khuôn ở mức tương đối hợp lí

Hệ thống làm nguội hoạt động hiệu quả, nhưng nhiệt độ gần miệng phun vẫn còn cao Do đó, cần tăng thời gian làm nguội để đảm bảo toàn bộ sản phẩm được làm nguội đồng đều.

Thiết kế hệ thống làm mát

Trong quá trình sản xuất, 60% thời gian chu kỳ khuôn là dành cho việc làm nguội, điều này cho thấy tầm quan trọng của việc giải nhiệt khuôn Nhiệt độ nhựa khi đưa vào khuôn dao động từ 150°C đến 300°C, vì vậy việc kiểm soát nhiệt độ là cần thiết để bảo vệ khuôn và sản phẩm khỏi bị hỏng Tuy nhiên, thời gian làm nguội chiếm quá nhiều thời gian trong chu kỳ, do đó cần tìm kiếm các giải pháp để rút ngắn chu kỳ mà vẫn đảm bảo hiệu quả giải nhiệt cho khuôn.

Thông số thiết kế bố trí kênh dẫn [1]

Hình 3.37: Thông số thiết kế kênh bố trí kênh dẫn

Bảng 3.3: Thông số thiết kế tham khảo

➢ Bước 1 : Tạo mặt phẳng vẽ đường nước

▪ Tạo mặt phẳng cách thành sản phẩm 10mm tham khảo theo thông số

Hình 3.38: Tạo mặt phẳng đường nước

➢ Bước 2: Khai báo thông số đường nước

▪ Chọn đường kính 8mm (Tiêu chuẩn Misumi) vì có thể dễ dàng tìm kiếm dao cụ với kích thước này ở ngoài thị trường [4]

➢ Bước 3: Bố trí đường nước

▪ Ta bố trí đường nước dựa trên mặt phẳng đã tạo ở bước

▪ Ta bố trí sao cho ko va phạm phải những phần tử tạo hình khác trong khuôn

Hình 3.39: Bố trí đường nước khuôn âm

Hình 3.40: Đường nước khuôn dương

➢ Bước 4: Tạo ren đường nước theo hệ inch

Hình 3.41: Tạo ren cho đầu nối PC với đường nước.

Kết cấu khuôn

Sau khi hoàn thiện các thành phần quan trọng của khuôn, bước tiếp theo là tạo ra những chi tiết bên ngoài của khuôn Chúng ta sẽ dựa vào layout đã thiết kế từ phần mềm Autocad để thực hiện quy trình này.

Creo nổi bật với khả năng quản lý References, vì vậy chúng ta sẽ thiết kế các bộ chi tiết cho tấm cái và tấm đực làm gốc Những chi tiết phụ sẽ được căn cứ vào đó và có thể thay đổi vị trí nếu có sự điều chỉnh.

Sau đây ta sẽ thiết từng bộ chi tiêt tiết cho khuôn

Bạc cuống phun dùng để vận chuyển nhựa từ đầu phun máy ép vào kênh dẫn

Bạc cuống phun có nhiều loại và có nhiều qui cách Dưới đây là những qui cách chúng ta thường gặp bên ngoài thị trường

Hình 3.42: Một số loại bạc cuống phun phổ biến trên thị trường

Do khuôn chúng ta khá là đơn giản và kích cỡ nhỏ Vì vậy chúng ta chọn loại C và những kích thước qui cách như sau

Hình 3.43 Kích thước bạc cuống phun mà chúng ta chọn

Hệ thống này cho phép tấm dương và tấm âm di chuyển thẳng hàng với nhau, đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình sản xuất Ngoài ra, nó còn đóng vai trò quan trọng trong việc định vị 2 tấm khuôn, đặc biệt là đối với các bộ khuôn có giá thành không cao, giúp tiết kiệm chi phí mà vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Hệ thống dẫn hương bao gồm hai thành phần chính: bạc dẫn hướng và chốt dẫn hướng Tùy thuộc vào quy chuẩn, hai chi tiết này có thể được lắp đặt ở tấm dương hoặc tấm âm của khuôn.

▪ Sau đây là một số nhưng bạc và chốt dẫn hương thường dùng và hay xài trên thị trường

Bạc dẫn hướng loại bạc vai

Bạc dẫn hướng loại rãnh giữa

Chốt dẫn hướng (không rãnh)

Chốt dẫn hướng (có rãnh giữa)

Hình 3.44: Những loại chốt dẫn hướng biến ngoài thị trường [6]

Qui cách kích thước chúng ta sẽ chọn sao cho phù hợp với giá thành và đáp ứng chất lượng chúng ta cần

Hình 3.45: Kích thước chốt và bạc dẫn hướng của khuôn

Thiết kế trên creo như sau:

Bước đầu tiên trong quá trình lắp ghép khuôn là bố trí tọa độ cho các lỗ Cần lưu ý rằng có một lỗ được gọi là lỗ lệch, không đối xứng với ba lỗ còn lại, điều này nhằm mục đích hỗ trợ việc lắp ghép khuôn chính xác.

Hình 3.46: Bố trí 4 lỗ gắn bạc dẫn hướng

➢ Bước 2: Vẽ và điền thông số của lỗ bạc dẫn hướng

Hình 3.47: Thông số của lô bạc dẫn hướng

➢ Bước 3: Vẽ và điền thông số của chốt dẫn hướng Cách làm tương tự như bước

Chú ý rằng lỗ bậc của chốt có kích thước 20mm và độ sâu 6mm, nhưng khi thiết kế, cần để dư từ 0.1 đến 1mm để phù hợp với thực tế gia công và lắp ráp Điều này giúp thợ không phải điều chỉnh thông số mã lệnh khi gia công CNC Các lỗ khác trong khuôn cũng cần được thực hiện tương tự Ngoài ra, vị trí trục của lỗ chốt phải trùng với trục của lỗ bạc dẫn hướng, vì vậy trong phần mềm, chúng ta sẽ chọn trục của lỗ bạc dẫn hướng làm chuẩn.

Nếu có sự thay đổi, chỉ cần điều chỉnh vị trí lỗ bạc dẫn hương, vì lỗ chốt dẫn hướng sẽ thay đổi theo trục của bạc.

Hình 3.48: Thiết kế lỗ bạc dẫn hướng trên phần mềm Creo

Hệ thống đẩy sản phẩm tự động lấy sản phẩm ra sau khi quá trình ép nhựa hoàn tất Hệ thống này bao gồm hai bộ phận chính: ty đẩy và ty hồi, giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất.

▪ Ty đẩy nhiệm vụ là đẩy sản phẩm

▪ Ty hồi nhiệm vụ là là giúp cho ty đẩy về vị trí ban đầu

Một số hình ảnh và qui cách của ty đẩy và ty hồi bên ngoài thị trường

Ty đẩy thẳng Ty đẩy đôi Ty đẩy dẹp

Hình 3.49: Một số loại ty đẩy và ty hồi bên ngoài thị trường [6]

Sử dụng hệ thống ty đẩy để đẩy sản phẩm ra ngoài Ty đẩy sử dụng ty đẩy theo tiêu chuẩn Misumi với đường kính là 4mm

Bố trí ty đẩy cần đảm bảo sản phẩm được đẩy đều và không va chạm với các hệ thống khác trong khuôn, đặc biệt là hệ thống đường nước Để thực hiện điều này, ta thao tác trên phần mềm một cách chính xác và hiệu quả.

Hình 3.50: Bố trí và vẽ biên dang lỗ ty đẩy

Tính khoảng mở để hệ thống đẩy

Để thiết kế hệ thống chốt hồi đẩy sản phẩm ra ngoài, cần tính toán khoảng mở cần thiết Với chiều cao sản phẩm là 11 mm và khoảng cách an toàn từ 5-10 mm, khoảng mở tối thiểu cần thiết để đẩy sản phẩm ra ngoài là 16 mm Chiều dài lò xo khi bị nén 50% là 36 mm (72/2), cộng với nén ban đầu của lò xo là 3 mm, tổng khoảng không gian cần thiết để hệ thống đẩy sản phẩm ra ngoài là 39 mm.

Nên thiết kế phần không gian là 69.5mm là đủ khoảng cách cho hệ thống đẩy làm việc

Hình 3.51: Khoảng mở của hệ thống đẩy

3.8.4 Thiết kế vỏ khuôn (moldbase)

Vỏ khuôn đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các điểm tựa cho các bộ phận khác trong khuôn như vòng định vị, bulong và chốt định vị Ngoài ra, vỏ khuôn cũng giúp tạo ra các điểm tiếp xúc giữa khuôn và máy ép, đảm bảo quá trình ép diễn ra chính xác và hiệu quả.

Khi thiết kế vỏ khuôn, cần chú ý đến kích thước các tấm để đảm bảo phù hợp với gá máy Ngoài ra, chiều cao của khuôn cũng phải hợp lý Do đó, việc tìm hiểu kích thước catalogue của máy ép nhựa mà bạn dự định sử dụng là rất quan trọng.

Các dòng máy ép nhựa hay thấy trên thị trường như là:

+ Máy ép khuôn nhựa Đức: Máy ép Arburg, Battenfeld, Damaged…

+ Máy ép khuôn nhựa Nhật: Máy ép Toshiba, Toyo, Mitsubishi, …

+ Máy ép nhựa khuôn Trung Quốc: Máy ép Haitian, Dakumar, Zhengxiong…

Chúng tôi lựa chọn máy ép nhựa HATIAN vì máy móc hiện đại và cơ sở vật chất sẵn có tại trường, đồng thời đáp ứng hiệu quả nhu cầu ép nhựa.

Dòng máy HATIAN chúng ta có thuộc dòng loại MA 1200 (1 tấn 2)

Hình 3.52: Hình ảnh thực tế máy ép nhựa HAITIAN mà ta sử dụng [7]

Hình 3.53: Hình ảnh thực tê của tấp kẹp trên b Gối đỡ

Hình 3.54: Hình ảnh thực tế của Gối Đỡ

Hình 3.55: Hình ảnh thực tế của Tấm giữ d Tấm đẩy

Hình 3.56: Hình ảnh thực tế của Tấm đẩy

Hình 3.57: Hình ảnh thực tế của Tấm kẹp dưới f Những linh kiện lắp trên tấm khuôn:

Hình 3.58: Hình ảnh thực tế của Vòng định vị và Bạc cuống phun

Hình 3.59: Hình ảnh thực tế của Ty đẩy và Lò xo hồi

Hình 3.60: Hình ảnh thực tế của Đầu nối nhanh PC với đường nước

QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO VÀ LẮP RÁP

Vật liệu làm khuôn

Chọn vật liệu khuôn là một bước quan trọng, ảnh hưởng đến độ bền và chất lượng bề mặt khuôn, bao gồm khả năng cắt gọt và độ bóng Do đó, cần cân nhắc kỹ lưỡng các yếu tố liên quan khi lựa chọn vật liệu làm khuôn.

▪ Loại nhựa phun ép vì có những loại nhựa có hại cho thép làm khuôn

▪ Độ bóng bề mặt cũng như độ phức tạp, chức năng của sản phẩm nhựa

▪ Công nghệ gia công sản phẩm nhựa (Ép phun, thổi,…)

▪ Khả năng hàn và phục hồi chi tiết

4.1.1 Vật liệu làm hệ thống dẫn hướng và định vị

Hệ thống này tập trung vào khả năng chống mài mòn và độ cứng, do đó vật liệu cần được nhiệt luyện để đạt được độ cứng cao bên ngoài, đồng thời duy trì độ dẻo bên trong nhằm tránh hư hỏng trong quá trình sử dụng Dưới đây là những vật liệu thường được sử dụng.

Các chốt ty hồi thường phải hoạt động liên tục và chịu lực dọc trục cao, vì vậy vật liệu phổ biến được sử dụng cho chúng là SKD 61.

4.1.2 Vật liệu cho các tấm khuôn có tạo hình hoặc miếng ghép Đây là những tấm khuôn đóng vai trò cực kì quan trọng vì chúng là nơi chịu nhiều áp lực và đóng vai trò tạo hình cho sản phẩm nhựa Vì vậy chúng nên là vật liệu có độ cứng vững cao

Sau đây là những mác thép thường chọn:

4.1.2 Vật liệu cho các tấm khuôn có tạo hình hoặc miếng ghép Đây là những tấm khuôn đóng vai trò cực kì quan trọng vì chúng là nơi chịu nhiều áp lực và đóng vai trò tạo hình cho sản phẩm nhựa Vì vậy chúng nên là vật liệu có độ cứng vững cao

4.1.3 Vật liệu cho các tấm khuôn có tạo hình hoặc miếng ghép Đây là những tấm khuôn đóng vai trò cực kì quan trọng vì chúng là nơi chịu nhiều áp lực và đóng vai trò tạo hình cho sản phẩm nhựa Vì vậy chúng nên là vật liệu có độ cứng vững cao

Sau đây là những mác thép thường chọn:

4.1.4 Kết luận lựa chọn thép

Do sản phẩm không yêu cầu số lượng lớn và chi phí tài trợ có hạn, chúng tôi sẽ sử dụng thép CT3 cho tất cả các tấm khuôn, bao gồm cả miếng ghép.

Máy gia công

Dụng cụ cắt

Chuẩn bị

▪ Mài tất cả các cạnh của phôi

▪ Làm sạch eto và bàn máy khi gá

▪ Xét chuẩn phôi và chiều dài dao vào máy

▪ Kiểm tra đường chạy dao trước khi đổ chương trình vào máy.

Tra chế độ cắt

Công thức tính chế độ cắt dựa vào 2 công thức chính như sau:

Trong đó: n: Số vòng quay trục chính (vòng/ph) Dc: đường kính dao phay (mm)

Vc: Tốc độ cắt (m/phút) F = n x Z x fz F: Bước tiến dao (mm/phút) Z: Số lượng me cắt

48 n: Số vòng quay trục chính (vòng/phút) fz: Lượng ăn dao cho mỗi me cắt (mm/t)

Để tiết kiệm thời gian tính toán, chúng ta có thể tham khảo chế độ cắt từ các hãng dao cụ, giúp lựa chọn chế độ cắt hợp lý.

Thép CT3 có hàm lượng cacbon thấp, tương tự như thép SS400, với độ cứng đạt 160 HB và tương đương khoảng 3 HRC Dưới đây là các chế độ cắt tham khảo từ các hãng khác nhau.

• Chế độ cắt rãnh dao endmill:

Bảng 4.1: Chế độ cắt rãnh endmill của hãng CMTech

▪ Chế độ cắt biên endmill:

Bảng 4.2: Chế độ cắt biên endmill của hãng CMTech

▪ Chế độ cắt của dao ball mill:

Bảng 4.3: Chế độ cắt endmill của dao Ball mill hãng CMTech

• Chế độ cắt của mũi khoan thép gió

Bảng 4.4: Chế độ cắt của mũi khoan thép gió của hang Nachi.

Qui trình công nghệ

+ Bước 4: Khoan + taro 2 lỗ ren M6

+ Bước 6: Phay lỗ vòng định vị + lỗ gắn bạc cuống phun

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Ê-tô Ghi

Bước gia công Loại dao

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

+ Bước 2: Khoan lỗ ỉ9 + Bước 3: Khoan lỗ bậc ỉ14 + Bước 4: Khoan mồi lỗ ỉ40 + Bước 5: Phay lỗ ỉ40

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Ê-tô

Bước gia công Loại dao

+ Bước 2: Khoan 2 lỗ ỉ11 + Bước 3: Khoan lỗ ren M12 + Bước 4: Taro lỗ ren M12

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Mỏ kẹp

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

+ Bước 2: Khoan lỗ ỉ5 + Bước 3: Khoan lỗ bậc ỉ10

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Ê-tô

Bước gia công Loại dao

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

+ Bước 2: Khoan lỗ ty đẩy ỉ4 x 13 + Bước 3: Khoan 4 lỗ taro ren M6 + Bước 4: Taro ren M6

+ Bước 5: Khoan lỗ ty hồi ỉ13 x 4 + Bước 6: Khoan lỗ bậc ty đẩy ỉ7 x 13 + Bước 7: Khoan lỗ bậc ty hồi ỉ18 x 4

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Ê-tô

Bước gia công Loại dao

Nguyên công 1: Gia công mặt trước

+ Bước 4: Khoan mồi lỗ bạc dẫn hướng

+ Bước 5: Khoan lỗ bạc dẫn hướng

+ Bước 6: Doa tinh lỗ bạc dẫn hướng

+ Bước 8: Khoan bậc lỗ bulong ỉ4

Nguyên công 2: Gia công mặt sau

+ Bước 2: Khoan 4 lỗ tai chuột

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

6 Khoan lỗ bậc ty đẩy ỉ7 x 13

7 Khoan lỗ bậc ty đẩy ỉ18 x 4

+ Bước 3: Phay thô lòng khuôn

+ Bước 4: Phay tinh lòng khuôn

+ Bước 5: Doa thô lỗ dung sai

+ Bước 6: Doa tinh lỗ dung sai Nguyên công 3: Gia công mặt trái

+ Bước 2: Khoan đường nước + Bước 3: Khoan lỗ ren 1/8 + Bước 4: Taro lỗ ren 1/8 Nguyên công 4: Gia công mặt phải

+ Bước 1: Khoan lỗ ren 1/8 + Bước 2:Taro lỗ ren 1/8 PHAY CNC

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Ê-tô

Bước gia công Loại dao

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

4 Khoan mồi lỗ bạc dẫn hướng

5 Khoan lỗ bạc dẫn hướng

6 Doa tinh lỗ bạc dẫn hướng

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

5 Doa thô lỗ dung sai

6 Doa tinh lỗ dung sai

Nguyên công 1: Gia công mặt trước

+ Bước 4: Khoan mồi lỗ bạc dẫn hướng

+ Bước 5: Khoan lỗ chốt dẫn hướng

+ Bước 6: Doa tinh lỗ chốt dẫn hướng

+ Bước 7: Phay bậc vai của lỗ chốt dẫn hướng

+ Bước 9: Khoan bậc lỗ bulong ỉ 4

+ Bước 10: Khoan lỗ ty lúi ỉ 4

Nguyên công 2: Gia công mặt sau

+ Bước 2: Khoan 4 lỗ tai chuột

+ Bước 3: Phay thô lòng khuôn

+ Bước 4: Phay tinh lòng khuôn

+ Bước 5: Doa thô lỗ dung sai

+ Bước 6: Doa tinh lỗ dung sai

+ Bước 7: Phay thô kênh nhựa

+ Bước 8: Phay tinh kênh nhựa

Nguyên công 3: Gia công mặt trái

Nguyên công 4: Gia công mặt phải

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Ê-tô

Bước gia công Loại dao

Step over (mm) Nguyên công 1:

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

4 Khoan mồi lỗ chốt dẫn hướng

5 Khoan lỗ chốt dẫn hướng

6 Doa tinh lỗ chốt dẫn hướng

9 Phay lỗ bậc chốt dẫn hướng

1 Khoan lỗ ttâm tất cả các lỗ

4 Khoan mồi lỗ chốt dẫn hướng

5 Doa thô lỗ dung sai

6 Doa tinh lỗ dung sai

4.6.9 Tấm Insert Dương ( gia công cắt dây)

Lập trình gia công trên máy cắt dây Máy cắt dây EDM G32F/S G-CODE:

4.6.10 Tấm Insert Âm( gia công cắt dây)

Lập trình gia công trên máy cắt dây Máy cắt dây EDM G32F/S

Làm nguội và đánh bóng khuôn

Sau khi gia công khuôn trên máy phay CNC ta tiến hành những việc làm nguội và đánh bóng khuôn Mục đích:

▪ Làm bóng bề mặt quan trọng giúp lắp ráp dễ hơn

▪ Loại bỏ những bavia và bề mặt sắt bén trên khuôn

Các dụng cụ sẽ sử dụng để đánh bóng:

Hinh 4.1 Các loại dũa kim loại và giấy nhám

Lắp ráp khuôn

Bước 1: Lắp bạc dẫn hướng vào khuôn âm

Hinh 4.3: Lắp ráp bạc dẫn hướng vào khuôn âm

Bước 2: Lắp insert vào tấm khuôn âm

Hinh 4.4: Lắp Insert vào tấm khuôn âm

Bước 3: Lắp tấm kẹp trên vào tấm khuôn âm

Hinh 4.5: Lắp tấm kẹp trên vào tấm khuôn âm

Bước 4: Lắp bạc cuốn phun vào khuôn âm

Hinh 4.6: Lắp bạc cuống phun vào khuôn âm

Bước 5: Lắp vòng định vị

Hinh 4.7: Lắp vòng định vị vào khuôn âm

Bước 6: Lắp chốt dẫn hướng

Hinh 4.8 Lắp chốt dẫn hướng vào khuôn dương

Bước 7 : Lắp tấm Insert dương vào tấm khuôn dương

Hinh 4.9: Lắp Insert dương vào tấm khuôn dương

Bước 8: Lắp ty hồi, ty đẩy vào tấm giữ

Hinh 4.10: Lắp ty hồi, ty đẩy vào tấm giữ

Hinh 4.11: Lắp tấm đẩy và tấm giữ

Bước 10: Lắp tấm kẹp dưới, tấm giữ, tấm đẩy, gỗi đỡ vào khuôn dương

Hinh 4.12: Lắp tấm kẹp dưới vào cụm khuôn dương

Bước 11: Lắp phần cố định và di động vào với nhau

Hinh 4.13: Lắp phần cố định và di động vào nhau

Bước 12: Lắp đầu nối PC nước vào khuôn

Hinh 4.14: Lắp đầu nối PC nước vào khuôn

Bộ khuôn thực tế hoàn chỉnh:

Hinh 4.15: Bộ khuôn hoàn chỉnh thực tế và sản phẩm sau khi ép

Thử nghiệm ép thử

Đây là bước thực hiện vô cùng quan trọng và là bước cuối cùng trong qui trình làm khuôn mẫu

▪ Gá khuôn lên máy ép nhựa

▪ Thiết lập thông số ép khuôn

▪ Ép nhựa và kiểm tra sản phẩm

▪ Sửa khuôn nếu có sai sót

▪ Ép thử, kiểm tra và đánh giá sản phẩm sau khi ép

Khuôn được ép bởi máy ép nhựa HATIAN MA120 [7]

Hinh 4.16: Thông số kĩ thuật máy ép nhựa HAITIAN MA12

Hinh 4.17: Thông số bàn máy [7]

Bảng 4.5 Thông số ép nhựa

Thông số điều chỉnh Lần 1 Lần 2

Vị trí lùi về lấy nhựa (mm) 30 30 Áp xuất phun (Mpa) 25 30

Thời gian phun (s) 6 8 Áp xuất giữ (Mpa) 50 50

Thời gian giữ (s) 2 2 Áp xuất đóng (Mpa) 40 40 Áp xuất mở (Mpa) 40 40

Thời gian làm mát (s) 15 20 Áp xuất lói (Mpa) 40 40

Nhận xét kế quả sau 2 lần ép:

Sản phẩm nhựa PP sau hai lần ép thường gặp tình trạng co rút và biến dạng do chưa được điền đầy, hoặc do hiện tượng rổ khí, dẫn đến việc sản phẩm không đạt yêu cầu về hình dạng và kích thước.

Sản phẩm nhựa được làm từ ABS và TPU với thông số ép tối ưu giúp giảm thiểu lỗi về mặt hình dạng trong quá trình sản xuất, đảm bảo đạt được kết quả như mong muốn.