Thiết kế quy trình công nghệ chế tạo nắp cầu dao điện 2 pha từ nhựa pp

Cho Ẽến nay, lịnh vỳc khuẬnmẫu ỡ nợc ta Ẽ· phÌt triển rất mỈnh, cúng Ẽ· tỈo ra Ẽùc nhiều sản phẩm cọ chất l-ùng cao sữ dừng trong cÌc ngẾnh cẬng nghiệp vẾ hẾng dẪn dừng.Trợc ẼẪy việc chế

Lời mở đầu

Ngày nay, trên thế giới nhu cầu chất dẻo trong kỹ thuật cũng nh trong dân dụng ngày càng tăng Dựa trên cơ sở khoa học kỹ thuật, thành tựu phát triển mạnh mẽ của ngành vật liệu polyme, các nhà sản xuất chất dẻo đã đa ra thị trờng một lợng chất dẻo phong phú nhiều chủng loại với các tính chất hơn hẳn các loại vật liệu khác đó là nhẹ, bền, đẹp dễ gia công Do sự xuất hiện lợng chất dẻo lớn nên hàng loạt sản phẩm đợc sản xuất từ vật liệu chất dẻo ngày càng đa dạng và phong phú, giá trị sử dụng của các loại sản phẩm này xâm nhập vào mọi lĩnh vực của nền kinh

tế và dân dụng Khi chất lợng cuộc sống ngày càng cao thì yêu cầu về chất lợng và giá thành của các sản phẩm từ nhựa càng khắt khe hơn Điều này thách thức các nhà sản xuất và gia công Cũng vì thế ngành công nghiệp khuôn mẫu đã ra đời để

đáp ứng nhu cầu đó Hiện nay, trên thế giới ngành công nghiệp này phát triển rất mạnh mẽ, đã cho ra nhiều sản phẩm chất lợng cao và giá thành hạ.

Lĩnh vực thiết kế khuôn mẫu cho sản phẩm nhựa là một lĩnh vực kỹ thuật rất mới mẻ đối với nớc ta Trong các năm 1991-1994 Viện máy và dụng cụ công nghiệp (IMI) đợc tiếp nhận dự án UNDP/UNIDO - VIE/87/021 về "Chuyển giao công nghệ thiết kế, phát triển và chế tạo khuôn mẫu " Cho đến nay, lĩnh vực khuôn mẫu ở nớc ta đã phát triển rất mạnh, cũng đã tạo ra đợc nhiều sản phẩm có chất l- ợng cao sử dụng trong các ngành công nghiệp và hàng dân dụng.

Trớc đây việc chế tạo khuôn mẫu phải nhờ vào bàn tay tài hoa của những ngời thợ, nhng cho đến nay nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã cho ra

đời các phơng pháp gia công mới nh lập trình gia công tự động trên máy CNC(công nghệ CAD/CAM-CNC), gia công trên máy xung EDM nhờ đó chúng

ta có thể chế tạo những lòng khuôn phức tạp và có độ chính xác cao để tạo ra những sản phẩm đáp ứng đợc với nhu cầu của thị trờng.

Để tìm hiểu sâu hơn về công nghệ chất dẻo cũng nh lĩnh vực khuôn mẫu trong

đồ án tốt nghiệp này em tìm hiểu về công nghệ chế tạo một sản phẩm chất dẻo cụ thể đó là sản phẩm "nắp cầu dao điện 2 pha từ nhựa PP" và thiết kế khuôn cho sản phẩm này.

Em đã hoàn thành đồ án với nội dung gồm các chơng sau:

Chơng 1: Tìm hiểu công nghệ tạo sản phẩm từ nhựa.

Chơng 2: Công nghệ gia công chất dẻo bằng phơng pháp đúc áp lực.

Chơng 3: Thiết kế khuôn đúc áp lực tạo chi tiết nhựa.

Chơng 4: Phân tích sản phẩm nắp cầu dao điện 2 pha, xây dựng bản vẽ sản phẩm.

Chơng 5: Thiết kế công nghệ chế tạo nắp cầu dao điện 2 pha.

Chơng 6: Thiết kế khuôn đúc vỏ cầu dao điện 2 pha, xây dựng bản vẽ lòng khuôn.

Chơng 7: Thiết kế công nghệ chế tạo lòng khuôn.

Để hoàn thành đồ án này, trớc hết em xin chân thành cảm ơn sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo-PGS.TS.Trần Xuân Việt, em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các cán

bộ kỹ thuật phòng thiết kế thuộc Công ty Cổphần Khí cụ điện 1-VINAKIP, cùng toàn thể các thầy cô trong bộ môn đã giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đồ án này Nhân đây em cũng xin cảm ơn sự động viên và giúp đỡ nhiệt tình của toàn thể bạn bè và gia đình trong suốt thời gian qua.

Chơng 1:

Tìm hiểu công nghệ chế tạo sản phẩm từ chất dẻo

1.1.Khái niệm về chất dẻo.

Trong các thập niên gần đây, chất dẻo ngày càng hoà nhập với cuộc sống hàngngày của chúng ta Chất dẻo đợc ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp vàdân dụng phục vụ cho sự phát triển của xã hội

Vậy chất dẻo là gì?

Hiện nay loại vật liệu này đợc gọi dới hai cái tên : Nhựa ( resin) và chất dẻo(plastic)

Chất dẻo là loại vật liệu bao gồm:

-Chất cao phân tử: là các hợp chất hữu cơ mà tính chất cơ lý của nó chỉ thay đổichút ít trong khi đại phân tử của nó tiếp tục tăng

-Các chất độn gia cờng ( dạng bột, dạng sợi ngắn ) nhằm tăng cơ tính cho vậtliệu

-Các chất phụ gia tăng cờng phù hợp cho mục đích sử dụng ( chất ổn định, chấtbôi trơn, chất hoá dẻo )

-Chất tạo màu

Trong các thành phần trên chủ yếu là các chất cao phân tử Vì vậy ngời ta thờnglấy tên của chất cao phân tử gọi tên cho vật liệu chất dẻo Polyetylen

Đại phân tử: Là phân tử của các hợp chất hữu cơ đợc tạo thành từ một số lợng lớnnhóm các nguyên tử cùng loại, còn đợc gọi là cụm đơn phân tử mối liên kết giữachúng là mối liên kết điện hoá

Nếu cụm đơn phân cùng loại: Chất cao phân tử đồng chất ( polymer đồng nhất)Nếu cụm đơn phân tử khác loại: Chất đồng trùng hợp (Copolymer)

1.2.Phân loại chất dẻo.

a)Theo công nghệ gia công

Ngời ta phân chất dẻo thành 2 loại: chất dẻo nhiệt dẻo và chất dẻo nhiệt rắn

*.Chất dẻo nhiệt dẻo: Là loại vật liệu dới tác dụng của nhiệt hoặc dung môi thì nó

nóng chảy hoặc hoà tan Khi làm nguội cho bay hơi dung môi thì nó trở lại trạng tháiban đầu Loai này tái sinh đợc

*.Chất dẻo nhiệt rắn: Là loại vật liệu mà nguyên liệu ban đầu sẽ nóng chảy và

hoà tan đợc khi có nhiệt hoặc dung môi tác dụng Nhng khi gia công thành sản phẩmhoặc bán sản phẩm thì nó chuyển sang trạng thái rắn Không nóng chảy và hoà tannữa

Sở dĩ có hiện tợng đó vì trong quá trình gia công dới tác dụng của nhiệt và cácnhân tố hoá học đợc trộn trong nguyên liệu ban đầu, chúng gây ra phản ứng hoá họcvới nhau đợc gọi là phản ứng khâu mạch Loại này không tái sinh đợc

*.Cấu trúc chất dẻo nhiệt rắn ở dạng lới:

-Lới phẳng mềm, đàn hồi

-Lới không gian: giòn cứng

Bằng biện pháp hoá học hoặc vật lý cũng có thể tạo ra chất dẻo nhiệt rắn từ chấtdẻo nhiệt dẻo

-Bằng các biện pháp kỹ thuật ngời ta trộn lẫn các chất dẻo khác nhau với tỷ lệnhất định tạo thành hỗn hợp chất dẻo, còn gọi là Polyblend

-Các chất dẻo đợc trộn thêm các chất gia cờng là sợi thuỷ tinh hoặc sợi cacbon ta

đợc vật liệu tổ hợp chất dẻo, còn gọi là composit plastic

1.3 Những tính chất chung của chất dẻo

Sự lựa chọn vật liệu chất dẻo phục vụ cho các lĩnh vực sử dụng khác nhau đợcdựa trên các tính chất của chúng Để có đợc vật liệu phù hợp với mục đích sử dụng

có thể dựa trên sự hiểu biết các tính chất quan trọng nhất của vật liệu Sau đây làmột số tính chất quan trọng của vật liệu

- Độ giãn dài theo%

Các giá trị bền đứt của chất dẻo chiếm một khoảng khá rộng Độ bền đứt của

PE cao áp từ 8-10N/mm2, chất dẻo thuỷ tinh và vật liệu phân lớp từ 200-250 N/mm2

Sự chống lại tải trọng động của chất dẻo thờng có thể phân tích bằng kết quả

do thu nhận đợc bằng thí nghiệm kiểm tra độ dai va đập Có nhiều phơng pháp sửdụng để kiểm tra,xác định độ dai va đập

-Đơn vị: KJ/mm2

1.3.1.6.Mô đun đàn hồi

Mô đun đàn hồi đặc trng cho độ cứng của vật liệu hoặc tính chất của vật liệu

mà dới tác dụng của một lực đã cho thì sự biến dạng của mẫu thử xảy ra đến mức độnào Vật liệu đàn hồi một cách hoàn hảo trong quá trình chịu tảo cho đến giới hạnchảy thì độ giãn dài tỉ lệ thuận với ứng suất Hệ số tỉ lệ chính là mô đun đàn hồi

1.3.1.8.Các tính chất phụ thuộc vào thời gian

Hiện tợng xảy ra trong quá trình chịu tải của chất dẻo có nhiều điều thể hiệnkhác biệt với hiện trạng của vật liệu nh kim loại gỗ

Trong quá trình kiểm tra các tính chất của chất dẻo có một vài khái niệm ờng gặp chỉ dành riêng cho chất dẻo nh chảy lạnh Nừu một vật thể chất dẻo trongmột thời gian chịu một tải trọng không đổi, dới tác dụng của tải trọng đó sự biếndạng xảy ra sẽ tăng lên theo sự kéo dài của thời gian Hiện tợng đó gọi là hiện tợngchảy lạnh

th-1.3.2.Tính chất nhiệt học.

Trong sự hình thành các tính chất cơ học và một loạt các tính chất của sảnphẩm chất dẻo, nhiệt độ đóng vai trò rất quan trọng Các tính chất nhiệt học của vậtliệu làm ra sản phẩm có ảnh hởng một cách thực sự đến tuổi thọ cũng nh sử dụng cácsản phẩm đợc chế tạo từ chất dẻo

1.3.2.3.Độ giãn nở nhiệt

Hệ số giãn nở tuyến tính của chất dẻo so với thép lớn hơn từ 7 ¿ 15 lần Do

đó việc sản xuất khuôn mẫu chất dẻo luôn phải để ý đến điều đó

-Đơn vị: mm/0K

1.3.2.4.Khả năng dẫn nhiệt

Chất dẻo có khả năng dẫn nhiệt kém Việc đạt đợc nhiệt độ vật liệu đồng nhất

và đều khắp chỉ có thể đạt đợc khi nung nóng chậm

1.3.2.5.Nhiệt dung

Đó là nhiệt độ cần thiết để nâng nhiệt độ 10K cho 1kg chất dẻo Nhiệt dungcủa chất dẻo phụ thuộc vào nhiệt độ.

-Đơn vị: J/kg0K

1.3.3.Tính chất điện

Chất dẻo thờng có tính cách điện tốt

-Độ kháng thể tích : Tức do độ kháng điện thay đổi phụ thuộc vào loại chất

độn Nhựa có độ kháng thể tích cao: PS, PE, PMMA, PTSE

-Độ bền điện môi: Đo điện thế đánh thủng

Nhựa có độ bền điện môi tốt: PPO, PE, PTFE

1.3.4.Tính chất hoá học của chất dẻo.

a.Độ hấp thụ nớc

Độ hấp thụ nớc cao đối với nhựa có nhóm phân cực

-Độ hấp thụ nớc thấp thì tốt hơn vì nớc hấp thụ làm một số tính chất cơ lýkém

-Polyme không phân cực nh: PVC, ABS, AS, PMMA, PC POM có độ hấp thụnớc cao

b.Độ kháng nớc

Đô kháng nớc yếu khi co nối : -OH, -COOH, -NH

Chất dẻo hoà tan trong nớc : PA, MC, CC, SA

c.Độ kháng hoá chất Vật liệu không phân cực thì dễ hoà tan trong dung môi không phân cực nh: PS,Silicone, Resin tan trong benzen, toluene

Vật liệu phân cực thì dễ hoà tan trong dung môi phân cực Độ hoà tan phâncực giảm khi độ trùng hợp phân tử cao và có độ kết tinh cao

d.Độ bền thời tiết

Bền với thời tiết thể hiện qua sự chống lại sự bão hoà của vật liệu do ánh sángmặt trời, tia tử ngoại (UV)

-Kháng UV kém: PE, PS, PP, Cao su thiên nhiên

-Bền màu dới ánh sáng mặt trời: PVC, Polyeste

-Bền thời tiết tốt: PC, Epoxy , PMMA

1.4 Các đặc trng gia công của chất dẻo

Những hiểu biết có liên quan đến việc sản xuất chất dẻo ;à đặc biệt quan trọng.Việc gia công chất dẻo phải quan tâm đến các dữ kiện, thông tin đê làm sáng tỏ vềcác tính chất của vật liệu cơ sở cũng nh sản phẩm đã sản xuất Với các biện phápkiểm tra thử nghiệm có thể xác định đợc các tính chất đó, dới đây là vài phơng phápkiểm tra

1.4.2 Trọng lợng thể tích và hệ số bền chặt.

Sự định lợng vật liệu hạt và bột bằng các lợng thể tích hoặc khối lợng các địnhlợng bằng thể tích thì đơn giản và dễ hơn , song định lợng bằng trọng lợng thì chínhxác hơn Để sử dụng phép định lợng bằng thể tích phải biết khối lợng thể tích của vậtliệu ( đơn vị : g/cm3) Cách xác định trọng lợng thể tích đợc dựa trên chuẩn hoá

Trên thực tế để xác định khoang vật liệu, phải biết hệ số lèn chặt , đó là tỷ lệgiữa thể tích một đơn vị khối lợng vật liệu hạt hoặc bột tơi xốp với thể tích của nósau khi đợc ép tạo lới các giá trị này khoảng từ: 2,2 ¿ 2,4

1.4.3.Đặc trng chảy của chất dẻo.

Hiện tợng chảy của các chất dẻo phụ thuộc vào cấu trúc riêng của đại phân tử.Ngoài các đặc trng có liên quan đến vật liệu, hiện trạng chảy còn phụ thuộc vào tốc

độ chảy và nhiệt độ dòng chảy

1.4.3.1.Đặc trng chảy của chất dẻo nhiệt dẻo

a.Chỉ số chảy( MFI – melt flor index)

Nguyên lý kiểm tra là: Với nhiệt độ, áp lực đã cho và khoảng thời gian xác

định, ngời ta ép chất dẻo chảy qua khe hở hình trụ có kích thớc chuẩn và đo khối ợng vật liệu chảy qua nó cùng với sự tăng của các giá trị MFI đợc đo đặc trng chảy

l-đợc hoàn thiện Số đo MFI chỉ sử dụng cho việc kiểm tra đối chiếu nhóm các vật liệucơ sở, nhng đối với việc xác định các thông số gia công nó chỉ đóng vai trò chỉ dẫn

b.Thử nghiệm xoắn ốc

Thử nghiệm này chỉ kiểm tra, đối chiếu vật liệu cơ sở Nguyên lý của phép thửnghiệm này là bên cạnh các thông số cố định nh nhiệt độ, áp suất, ngời ta đo khối l-ợng vật liệu chảy vào khuôn có rãnh dài hình xoắn ốc và trên cơ sở số đo này ngơi ta

so sánh các chất dẻo Vật liệu càng chảy nhiều vào khuôn thì đặc trng chảy cànghoàn thiện

c.Giá trị KGiá trị K càng lớn thì phân tử lợng càng lớn Giá trị K thay đổi giống nh độnhớt

1.4.3.2.Đặc trng chảy của chất dẻo nhiệt cứng

a.Đo độ dài đờng chảy

Vật liệu từ trụ tròn đợc nung nóng bị ép vào một kênh bị thu hẹp lại Trong ờng hợp kiểm tra đợc thực hiện với các điều kiện nh nhau, với chiều dài thành đợc épsang ngời ta phân tích đặc trng chảy Đờng chảy càng dài thanh càng dài, đặc trngchảy càng tốt

b.Kiểm tra nhào trộn

Với thử nghiệm này, ngời ta đo sự thay đổi trạng thái vật liệu phụ thuộc vàothời gian

Nguyên lý: Vật liệu đợc đặt vào khoang nung nóng đến nhiệt độ nhất định, trongkhoảng đó ngời ta cho quay cánh trộn và đo mômen cần thiết để quay cánh trộn đó.

Sự thay đổi mômen đo đợc trong quá trình quay cho thông tin về sự tạo lới khônggian xảy ra với các điều kiện nhất định

1.5.Cách nhận biết về các loại chất dẻo

1.5.1.nhận biết Chất dẻo nhiệt dẻo

Cháy tốt, ngọn lửa xanh nhạt, cạnh vàng Mùi khét hắc của axits izoxianat

1.5.2.Nhận biết chất dẻo nhiệt rắn

1.5.2.1.Chất dẻo Pheno.

Màu vàng nâu đến nâu sẫm, không chảy, khó cháy Khi cháy có mùi rợu phenol

và mùi formandehhid (cay)

1.5.2.2.Chất dẻo Amino.

Màu trắng ngà, khó cháy Than cháy có lớp trắng mỏng ở xung quanh, mùi khai ( mùi Amoniac) và cay (formandehid)

1.5.2.3.Chất dẻo trên cơ sở nhựa epoxy.

Chất cháy sáng có muội, mùi khét hắc

1.6.Các thông số kỹ thuật quan trọng của chất dẻo cầnthiết cho việc chế tạo chế tạo các sản phẩm chất dẻo

1.6.1.Nhiệt độ gia công

Nhiệt độ gia công của chất dẻo là một thông số rất cần thiết cho việc chế tạo cácsản phẩm từ nhựa Dựa vào đó ngời ta sẽ đa ra các phơng án gia nhiệt khi gia côngmột cách hợp lý và phù hợp với từng loại vật liệu.

Nhiệt độ gia công đ ợc cho theo bảng sau:

TT Nhựa Tên gọi đầy đủ

Nhiệt độ khuôn (0C)

Nhiệt độ ở cuốiPiston-vít 0C

11 Elastomer (nhựa đàn hồi cao sau) Nhiệt độ

lu hoá

75 - 110

13 HDPE High density Polyetylen 30 - 70 75 - 110

Ghi chú: Nhựa ABS để bị oxy hoá trong khuôn nếu gián đoạn sản xuất quá 15phút

1.6.3.Chiều dày thành sản phẩm và độ nghiêng thành sản phẩm

Chiều dày thành sản phẩm nhựa nhiệt dẻo

TT Vật liệu Chiều dày thành

min (mm)

Chiều dày thành trung bình (mm)

Chiều dày thànhMax (mm)

Quan hệ của độ nghiêng thành với chiều cao và chiều dày thành

40 0,88 1,74 3,50 6,98 10,48 13,98 17,50

10 0,99 1,96 3,94 7,85 11,97 15,73 19,68

1,10 2,18 4,38 8,73 13,10 17,48 21,871,21 2,39 4,81 9,60 14,41 19,21 24,061,32 2,61 5,25 10,47 15,72 20,97 46,84 Chiều dày thành sản phẩm (mm)

1.7 Giới thiệu các biện pháp công nghệ gia công chất dẻo

Dựa vào đặc điểm tính chất gia công của vật liệu và dạng sản phẩm mà ta lựachọn các biện pháp công nghệ gia công

Dựa vào trạng thái của vât liệu mà ta có thể chọn lựa phơng pháp gia công cầnthiết nh:

-Nhiệt độ bình thờng có thể đợc gia công bằng cách cắt gọt, dán, hàn

-ở nhiệt độ nóng dẻo có thể dập nóng , tạo hình bằng chân không khí nén , đùncán

-ở nhiệt độ chảy nhớt có thể dúc phun, đùn, ép, ép tạo xốp

Các chất dẻo thờng dùng trong công nghệ đùn là chất dẻo nh : Xenlulo axetat

(ABS), Polyetilen (PE), Polypropylen (PP), Polyvinil clorit (PVC), Polymetylmetarcrylic (PMMA), Polycacbonat(PC), Polyamid(PA), Polyaxetat POM).

1.7.2.Công nghệ cán vật liệu chất dẻo.

Công nghệ cán là một trong những phơng pháp sản xuất của công nghệ giacông chất dẻo, mà trong đó vật liệu chất dẻo đợc chế tạo thành tấm hoặc màng saukhi qua khe giữa các trục cán

Công nghệ cán thờng dùng sản xuất màng mỏng, tấm phủ bọc chất dẻo lên vảihoặc giấy Máy cán sử dụng định hình gia công chế tạo các loại lốp ôtô, xe máy

Các chất dẻo sử dụng trong công nghệ cán: Các chất dẻo nhiệt dẻo thờng cánthành màng mỏng, tấm

Công nghệ tráng phân lớp trớc hết đợc sử dụng để tráng bọc len vải và các tấm

đan Vật liệu của tấm cốt có thể là sợi tự nhiên nh sợi tổng hợp, giấy kim loại, gỗ

và chất dẻo, không kể cao su Những chất này khi đa lên phủ trên tấm cốt ở dạng bộtnhão hoặc dung dịch, bột hoặc chất nóng chảy có tính tán sắc( tơ mịn) Sau khi phủlên cốt, chất dẻo đợc cố định bằng phản ứng hoá học hoặc quá trình làm nguội

Vật liệu làm cốt có nhiều loại: sợi bông, sợi visco, sợi polyamid, sợi polyeste Các phơng pháp sử dụng chất dẻo:

Có nhiều cách tạo hình cho việc sản xuất vật thể rỗng nh: Đùn thổi, đúc phun,

ép, tạo hình nóng Tuy nhiên công nghệ gia công vật thể rỗng đợc hiểu là:

Ngời ta tạo hình đoạn ống chất dẻo nhiệt dẻo đợc đùn ra bằng khí nén áp lựccao từ phía trong nó thành sản phẩm cần thiết Khâu thổi sản phẩm đợc tiến hànhtrong khuôn rỗng 2 nửa sao cho đoạn ống chất dẻo đợc đùn ra ở trạng thái dẻo nóng

sẽ tiếp nhận biên dạng của khoang rỗng trong khuôn mẫu, sau đó đợc làm nguội

Vật liệu chủ yếu trong công nhệ này là PE (85%) với các mặt hàng để đónggói thực phẩm, vật phẩm để trang điểm thờng đợc sản xuất từ PVC

1.7.5.Công nghệ ép và ép phun

Quá trình ép là qúa trình gia công mà trong đó vật liệu đã dẻo hoá sơ bộ hoặc đãnung nóng sơ bộ, đợc đổ vào vào trong khoang khuôn, sau đó ở nhiệt độ đủ xác

định các vật liệu ép đợc tiến hành tạo lới thành sản phẩm trong khuôn

Công nghệ ép phun khác với công nghệ ép thông thờng ở chỗ vật liệu épkhông đổ thẳng vào khoang khuôn mà đợc đổ vào khoang nung nóng riêng, sau khi

đến một nhiệt độ xác định, dới tác dụng của piston vật liệu đợc phun vào khoangkhuôn kín

Các loại vật liệu gia công với quá trình ép và ép phun: PF, UF, MF, UP, EP kếthợp chất độn, chất tăng cờng và một loại các phụ gia dạng bột hay sợi nh bột đá, sợiamian, sợi thuỷ tinh, bột gỗ, sợi vải

1.7.6 Công nghệ tạo xốp chất dẻo.

Xốp chất dẻo đợc hiểu nh kiểu đặc biệt của hệ thống phối hợp, khi mà khôngkhí hoặc một loại nào đó đợc đệm vào chất dẻo cũng nh đệm vào một hệ thốngkhuôn

Quá trình gia công xốp chất dẻo là quá trình gia công mà sản phẩm xốp tạothành nhờ có chất tạo xốp Chất tạo xốp bao gồm: Chất tạo xốp vật lý và chất tạo xốphoá học Các chất tạo xốp ở nhiệt độ xác định chuyển sang trạng thái khí hoặc trongquá trình gia công có phản phản ứng hoá học tạo ra chất khí

Quá trình gia công xốp chia xốp chất dẻo nhiệt dẻo thành 3 nhóm:

-Đợc tạo xốp trong trạng thái nhớt nh : PS

-Đợc tạo xốp trong tạng thái nóng chảy: PS, PE, PVC

-Quá trình tạo xốp tiến hành từ trạng thái lỏng đợc xuất phát trong quá trìnhphản ứng hoá học: PUr, PF,EF Thờng xốp sản phẩm đợc tạo theo cấu trúc tổ ong

Gia công hàn chất dẻo có ý nghĩa đặc biệt đối với các đờng ống dẫn và cácthiết bị xây dựng và lắp ghép, trong việc gia công các túi màng đóng gói

Quá trình hàn xảy ra trong trạng thái dẻo nóng của bề mặt cần hàn Chỉ có cácloại chất dẻo mà giữa các điều kiện hàn của chúng có cùng trạng thái lu biến nh nhaumới có thể hàn với nhau đợc

Các thông số hàn: áp lực , nhiệt dộ, thời lợng hàn, tốc độ hàn Các đoạn hànphải đợc cố định Quá trình làm nguội cũng phải đợc thực hiện một cách từ từ và đều

đặn để tránh cho sản phẩm khỏi bị biến dạng do ứng suất xuất hiện trong mối hàn

Các phơng pháp hàn chất dẻo:

- Hàn bằng phần tử nung: trực tiếp hoặc gián tiếp

Quá trình dán là phơng pháp ghép nối hiện đại, nó tạo ra các mối ghép nối khó

có thể tháo gỡ đợc Đây là phơng pháp gia công kinh tế

Các mối dán đợc thực hiên nhờ vật liệu dán gọi là keo dán Keo dán là các loạinguyên liệu phi kim mà với chúng các phân tử cần lắp ghép đợc liên kết với nhaunhờ độ nhám bề mặt không cần làm thay đổi cấu trúc các phần tử ghép nối

Các loại chất dẻo có thể dán : PVC, PS, PE, PAGG, PMMA, PE, UP

Keo dán dùng để sử dụng : Nhựa Epoxi , nhựa carbamid formandehyd, nhựamelamin Formandehid, nhựa phenol fomandehyd

Ngày nay, quá trình dán chất dẻo và các vật hiệu dết cấu khác là phơng phápghép nối có giá trị rất lớn Với phơng pháp này có thể tạo ra các mối ghép nối chịu đ-

ợc các tải trọng lớn mà những mối thúp không thể giải quyết bằng các phơng phápkhác

1.7.9 Công nghệ gia công chất dẻo bàng phơng pháp đúc áp lực.

Công nghệ gia công chất dẻo bằng phơng pháp đúc áp lực sẽ đợc tìm hiểu cụ thể ởchơng 2

1.8.chất dẻo điển hình

Polypropylen (PP)

ký hiệu hoá học: (-CH2-CH-)n

CH3

PP là loại Polymer tinh thể cùng trong nhóm polyolefin với PE Trong quá trình

điều chế , các nhà sản xuất đã tạo ra polypropylen có cấu trúc điều hành chỉnh lậpthể, các mạch đại phân tử của nó có cấu trúc cân đối gọn

Phân tử lợng PP trong kỹ thuật, công nghiệp : 80.000 - 200.000 đơn vị, muwcs độtinh thể 80 - 95%

-PP cứng hơn nhiều so với PE

-Giới hạn bền kéo của PP phụ thuộc vào tốc độ chất tải

-Tính cơ học của PP cứng sẽ tăng nếu sản phẩm của nó đợc kéo định hớng

1.7.1.4 Các tính chất khác.

-Tính chất cách điện và độ bền nớc của PP gần với PE

-So sánh với các chất dẻo khác thì PP có độ bền kéo vợt hẳn so với PE, PS, một sốloại PVC, còn các chỉ số cơ học khác thì tơng đơng PS và PVC

-Nhợc điểm cơ bản của PP là chịu lạnh kém và dễ bị oxy hoá

1.7.2.ứng dụng của PP

PP có thể phối hợp với các loại vật liệu sau để gia công : cao su tự nhiên hoặccao su nhân tạo và các loại vật liệu khác Ngời ta dùng máy trộn có bộ phận nungnóng để phối hợp chúng rồi tạo hạt

Để ổn định PP ngời ta dùng các amin và muội công nghiệp Để tạo màng ngời tadùng các hạt màu vô cơ hoặc hữu cơ nhuộm màu cho sản phẩm PP khi gia công

1.7.2.1.Sản xuất ống P-P.

Vật liệu dùng lamg ống có chỉ số chảy 0,3-3 g/10phút, ống có 25 - 150 mm (Sản xuất bằng phơng pháp đùn, đúc quay) ống dùng để vận chuyển nớc nóng, chấtlỏng hoá chất trong công nghiệp hoá học.

1.7.2.2 Sản xuất màng và tấm.

Màng PP có độ trong suốt ngang giấy bóng kính lại có độ bền cơ học cao hơn,chịu đợc nớc

1.7.2.3.Bọc dây điện.

Dùng cho kỹ thuật điện, điện tử , những nơi cần có độ bền nhiệt cao

1.7.2.4.Sản phẩm dập nóng hoặc hút chân không từ các tấm PP có bề dày

0,2-3 mm Các sản phẩm này dùng cho công nghiệp hoá học, dệt, sơn, tô không cầnkhung

1.7.2.5.Sản phẩm đúc.

Để chế tạo các chi tiết máy và đồ dùng cho đời sống hàng ngày trong các lĩnh vực

ôtô, xe máy, máy dệt, máy giặt, điện thoại, máy thực phẩm, máy tính, các thiết bị

điện dân dụng

Qua các tính chất trên ta thấy vật liệu P-P phù hợp để sản xuất nắp cầu dao

điện 2 pha dùng trong gia đình do có tính cách điện tốt, tính đúc tốt, độ bền cơ học cao sản phẩm sau khi đúc có bề mặt nhẵn bóng, mẫu mã đẹp

Các chất dẻo nhiệt dẻo sử dụng nh:CA, CP, CAB , PS, SAN, SB, ABS, PELD,

PP, PVC, PMMA, PC, PA, PVM, PETF

Còn chất dẻo nhiệt cứng dới tác dụng của nhiệt mềm ra Sau đó tạo ra cấutrúc lới chuyển sang trạng thái không hoà tan không nóng chảy Để phục vụ cho kỹthuật ngời ta sử dụng các vật liệu sau :

Poly urethan

Ngời ta cũng dùng công nghệ đúc áp lực để gia công cao su Về phơng diện

kỹ thuật các dạng cao su quan trọng đợc gia công nh sau:

Cao su Styrel butadiel

Cao su Cloropren

Cao su poly urethan

Cao su acrynitril butadiel

Đúc áp lực là phơng pháp có lợi đối với kinh tế , khi sử dụng nó để sản xuấtcác sản phẩm định hình với số lợng lớn .Nhiệt độ thờng ở khoảng 1500C-3000

C,trong khoảng nhiệt độ này các chất dẻo chuyển từ trạng thái rắn sang trạng tháinóng chảy, thuận lợi cho việc dùng áp lực đẩy vật liệu vào khoang tạo hình củakhuôn đúc

Các chất dẻo đợc phối hợp với các loại vật liệu khác đáp ứng tốt hơn yêu cầu

về độ bên cao và ổn định về kích thớc Ngời ta sử dụng bột đá, hạt thuỷ tinh, sợithuỷ tinh để phối hợp với chất dẻo tỷ lệ 30% Đối với các chất dẻo có độ nhớt caongời ta trộn thêm các chất phụ gia nhằm giảm độ nhớt khi gia công, đó là các chấtbôi trơn, chất hoá dẻo

Ngời ta cũng sử dụng lớp bôi trơn nh một chất phụ gia cho công nghệ đúc áplực, chất này có tác dụng lấy sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng Nh vậy cácchất phối hợp và các chất phụ gia sẽ ảnh hởng đến sự gia công của vật liệu và đếntính năng, trạng thái của sản phẩm trong quá trình sử dụng chúng

2.2 Máy đúc áp lực

Máy đúc áp lực dùng để sản xuất các sản phẩm tạo hình Việc sản xuất chỉ cótính kinh tế khi hoạt động của máy đợc tự động hoá, vì khi đó nhân lực phục vụ chomáy có thể giảm xuống mức thấp nhất Máy bao gồm các cơ cấu chính sau:

- Cụm bơm nhựa làm nóng chảy chất dẻo và với áp lực cần thiết đẩy chấtdẻo vào khuôn

- Cụm khuôn và cơ cấu kẹp khuôn: Khuôn gồm 2 nửa đợc kẹp lên bàn kẹp,một nửa cố định và một nửa di động Di chuyển bàn kẹp di động cùng nửa khuôn đ-

ợc thực hiện bằng cơ học hoặc bằng xylanh thuỷ lực Nhiệm vụ của cơ cấu chuyển

động là tạo ra lực đóng khuôn và giữ khuôn kín khít trong quá trình đúc sản phẩm

- Đối với máy đúc áp lực cần có một hệ thống thuỷ lực bao gồm bơm đợctruyền động bằng động cơ, hệ thống van đóng ngắt và van chuyển hớng xy lanh thuỷlực, động cơ thuỷ lực, van điều chỉnh áp lực, lu lợng Cụm đo lờng điều khiển nh cơcấu tự động điều chỉnh nhiệt độ và cảm biến thời gian để điều khiển xy lanh và cơcấu chấp hành chuyển động Cụm điều khiển đợc đặt trong tủ riêng

 Phân loại máy đúc áp lực:

-Theo lực đóng khuôn: Gồm các loại 50,100 tấn

-Theo trong lợng sản phẩm một lần phun tối đa có loại 2, 3, 8, 10, ,50, 100,

120 ounces ( Ounces là đơn vị trọng lợng , 1 ounce = 28,34 gr)

-Theo loại Piston hay trục vít

-Loại trục vít

Loại trục vít nằm ngang hay thẳng đứng

Hiện nay hay dùng máy đúc loại 150 tấn ( lực đóng khuôn) để gia công cácloại sản phẩm có kích thớc nhỏ và trung bình.

2.2.1Các công đoạn của máy đúc áp lực.

Máy đúc áp lực gồm 3 công đoạn chính:

- Công đoạn dẻo hoá và chuyển hoá vật liệu sử dụng cho gia công đúc sangtrạng thái nóng chảy

- Công đoạn điền đầy khuôn và làm nguội sản phẩm

- Công đoạn lấy sản phẩm ra khỏi khuôn

Hình biểu diễn quá trình đúc

1.Nửa khuôn di động 2 Sản phẩm 3 Khoang khuôn

4 Nửa khuôn cố định 5 Vòi phun 6 Phần tử nung

a)

b)

c)

7 Xylanh 8 Trục vít 9 Phễu định lợng vật liệu

Vật liệu nóng chảy đợc trục vít chuyển lên phía trớc, nhờ áp lực đợc hìnhthành trong quá trình quay làm cho nó bị kéo lùi về phía sau (hình b) Nh vậy lợngvật liệu cần thiết để điền đầy khoang tạo hình của khuôn sẽ tập kết ở khoảng trốngphía trớc trục vít Trong quá trình điền đầy khuôn, trục vít thực hiện chuyển độngdọc trục về phía trớc và đẩy khối vật liệu nóng chảy qua vòi phun vào khuôn vật liệu

đợc rót vào khuôn làm nguội trong khuôn trở nên cứng Sau đó khi hai nửa khuôn

Cụm bơm nhựa bao gồm:

Vòi phun: Là chi tiết hoặc cụm chi tiết lắp gá ở đầu phía trớc của xylanh Nó

là cái cầu nối của xylanh và khuôn trong quá trình phun nhựa vào khuôn Giữa vòiphun và khoang tạo hình của khuôn là đậu rót và hệ thống kênh dẫn Mối ghép giữavòi phun và xylanh đúc là mối ghép ren ống Đờng kính của vòi phun vào khoảng 3-

6 mm Có nhiều loại vòi phun: Vòi phun mở, vòi phun tự động dùng cho các loạichất dẻo có độ nhớt khác nhau

Để đảm bảo cho mối liên kết cơ học giữa vòi phun và miệng phun kín khít,

điều quan trọng là bán kính cong trên bề mặt đậu rót Khi các điều kiện trên khôngphù hợp thì vật liệu sẽ chảy ra ngoài và khi vật liệu đông cứng tạo gờ gây cản trở quátrình lấy sản phẩm ra khỏi khuôn, khó khăn trong quá trình tự động hoá Tuỳ thuộcvào vật liệu gia công, và sản phẩm cần chế tạo, vào cấu trúc khuôn sử dụng mà cónhiều loại vòi phun đợc đa ra

Vòi phun đậu rót điểm : Nối tiếp với khuôn có khoang nóng, đậu rót và lỗkhoan có kích thớc nhỏ

Vòi phun có bạc đệm bằng đồng dẫn nhiệt tốt, cản trở không cho đầu vòi phunnối với khoang nóng của đậu rót ở nửa phun cố định bị nguội và vật liệu trong lỗkhoan không bị đông cứng

Hiện nay, các vòi phun mở đợc biết vẫn cha đợc ứng dụng cho việc đúc phun

phun , cản trở hoạt động của hệ thống tự động Để đúc phun những vật liệu có độnhớt nhỏ cần thiết kế vòi phun sao cho sau mỗi lần phun lỗ khoan của vòi phun sẽ đ-

ợc đóng lại bằng một van khóa, khi đó vật liệu sẽ không chảy ra khỏi vòi phun

Các phần tử nung nóng:

Để nung nóng xylanh thờng sử dụng phần tử nung nóng bằng điện Các cảm biến đo nhiệt độ đợc đo trên thành xylanh Tín hiệu đo đợc để đóng mở dòng điện cung cấp cho hệ thống nung ở trung tâm điều chỉnh nhiệt độ tự động điều hành theo chế độ

đặt thông qua các Rơle, nhiệm vụ làm ổn định nhiệt độ nóng chảy của chất dẻo Để thực hiện việc truyền nhiệt đợc tốt , dây điện trở phải đợc áp sát vào thành xylanh

đúc, song giữa chúng phải có lớp cách điện Đồng thời phía ngoài cần đợc cách nhiệtvới môi trờng xung quanh để hạn chế truyền nhiệt ra ngoài, tránh tổn thất nhiệt Để tiếp xúc giữa dây điện trở và thành xylanh đợc tốt cần tạo thành cụm nh vỏ áo sau đódùng ốc kẹp chúng lại trên thành xylanh, sau khi nung lần thứ nhất lại siết ốc kẹp lầnnữa

Cần phải thờng xuyên kiểm tra nhiệt độ gia công cho mỗi loại vật liệu trênxylanh bằng thiết bị đo tín hiệu nhiệt độ Tín hiệu đo đợc sử dụng để đóng, mở dòng

điện cung cấp cho hệ thống nung do trung tâm điều chỉnh nhiệt độ tự động điều hànhthông qua hệ thống rơle Có thể dùng cái đo nhiệt bằng trở kháng hoặc cặp nhiệt đểlàm thiết bị cho tín hiệu về nhiệt độ

Điều chỉnh nhiệt độ của xylanh đúc tốt thì sẽ đảm bảo cho sự ổn định nhiệt độchất nóng chảy Sự xắp đặt các đầu đo nhiệt cũng có ảnh hởng đến độ ổn định nhiệtchất nóng chảy Các đầu đo sẽ cho các giá trị đợc đảm bảo về nhiệt độ chất nóngchảykhi tiếp xúc với chất nóng chảy hoặc đặt sâu vào gần thành trong của xylanh.Trờng hợp xếp đặt các đầu đo nh vậy độ dao động về nhiệt sẽ lớn bởi vì do quán tínhsinh ra từ sự dẫn nhiệt và khối lợng tơng đối lớn của xylanh đúc Khi nhiệt độ của

bộ nhạy cảm đã đạt tới nhiệt độ ổn định, truyền chỉ thị cho công tắc ngắt mạch nung,khi đó phía thành ngoài xylanh đúc đã quá nóng Lợng nhiệt gây ra quá nóng đó sẽlàm quá nóng thành trong của xylanh cũng nh chất dẻo trong xylanh Sau khi ngắtmạch nung, xylanh đúc lại nguội đi và đầu đo cũng nguội đi cho đến khi tới giới hạnnhỏ nhiệt độ đã cho thì bộ phận điều chỉnh sẽ chỉnh lại chỉ thị cho bộ đóng mạchnung Để điều chỉnh nhiệt độ trong khoảng hẹp cần có các giải pháp phù hợp Trêncác máy đúc áp lực hiện đại , việc điều chỉnh nhiệt độ là do bộ phận điều chỉnh bằng

điện tử hoặc máy tính điện tử giải quyết

b.Bộ phận truyền động và dẫn động

Các máy đúc áp lực đợc truyền động và dẫn động bằng động cơ điện Các bộphận tạo áp lực cũng nh truyền lực và năng lợng bằng máy nén khí , thuỷ lực hoặc cơkhí Sự truyền động bằng cơ khí chủ yếu là cơ cấu bánh răng hoặc bản lề thuỷ lựcchịu áp lực cao do bơm tạo lên

Trục vít dẻo hoá vật liệu đợc truyền động bằng động cơ hoặc động cơ thuỷlực có điều chỉnh vô cấp thông qua truyền động bánh răng.Các trục vít có kích thớclớn thờng đợc truyền động bằng động cơ điện thông qua hộp giảm tốc vô cấp hoặcphân cấp Khi truyền động bằng động thuỷ lực phải dùng van điều chỉnh lu lợngchất lỏng

Các máy đúc áp lực hiện đại đợc trang bị dẫn động điện tử , trong đó cácmạch điện đợc lắp ráp trên các tấm có thể thay thế đợc Ngày nay phần quan trọngcủa máy đúc áp lực đợc máy tính điều chỉnh

Vận tốc đóng và mở khuôn đúc có thể ấn định một cách độc lập với nhau nhằm mục

đích giảm thời gian của một chu trình sản xuất

Ngoài sự dịch chuyển khuôn ra , cơ cấu đóng mở khuôn cần tạo ra một lực

đóng khuôn và giữ khuôn với một độ lớn nhất định, Nhiệm vụ của lực đóng mởkhuôn là giữ đợc khuôn kín khít chống áp lực tạo ra trong khoang tạo thành hình củakhuôn

Nếu áp lực trong khuôn lớn hơn áp lực đóng , giữ khuôn thì khuôn sẽ bị tách

ra làm vật liệu chất dẻo nóng chảy tràn ra ảnh hởng đến chất lợng sản phẩm

Không cần yêu cầu lực đóng khuôn cực đại theo khả năng vì nó sẽ ảnh hởngxấu đến tuổi thọ của máy Nếu khoang khuôn không chính giữa thì đóng mở khuôn

và các trụ đỡ sẽ chịu tải trọng về một phía gây ra sự mở khuôn Lực giữ khuôn củamáy đóng mở khuôn không yêu cầu lớn hơn 80% khả năng vốn có, song nó luôn ởmức độ đòi hỏi phải lớn hơn lực mở khuôn Cần chú ý đến độ dãn dài của các trụ đỡ,

nó có ảnh hởng đến quá trình giữ khuôn cũng nh quá trình đóng mở khuôn Tảitrọng các trụ đỡ cần phải đảm bảo đều, nh vậy độ dãn dài phải xác định đúng yêucầu để tránh hiện tơng đứt trụ đỡ

d.Cụm khuôn

Cụm khuôn là cụm chi tiết để định hình sản phẩm, nó có kết cấu phức tạp phụthuộc vào từng loại sản phẩm Khuôn đợc thiết kế sao cho có thể đúc đợc một haynhiều sản phẩm do tính chất của sản phẩm quy định Khuôn làm nguội sản phẩmbằng nớc

Khi sản xuất sản phẩm với số lợng ít chỉ cần làm khuôn 1 ổ Để sản xuất cácsản phẩm giống nhau có số lợng lớn thì sử dụng khuôn nhiều ổ, vì cùng ở một chu

kỳ nh nhau khuôn có bao nhiêu ổ thì có bấy nhiêu sản phẩm đợc tạo thành Chi phígia công nhiều ổ lớn hơn rất nhiều so với chi phí của khuôn 1 ổ Điều kiện sản xuấtcác sản phẩm chính xác với kích thớc yêu cầu thì áp lực trong khoang khuôn hết chu

kỳ này đến chu kì khác phải đợc lặp lại nh nhau , do đó khi sử dụng khuôn nhiều ổphải đảm bảo các khoang tạo hình của các ổ khuôn nh nhau và trong lòng chúngphải đợc hình thành áp lực giống nhau Nếu các điều kiện đó không thoả mãn thìtrong các ổ khuôn khác nhau sản phẩm đợc sản suất sẽ không chính xác nh nhau,

ảnh hởng đến quá trình sản xuất

Cũng có thể sử dụng khuôn nhiều ổ trong trờng hợp các khoang tạo hình củacác ổ khuôn có hình dạng và thể tích khác nhau Giải pháp này đợc sử dụng trong tr-ờng hợp sản xuất các chi tiết lắp ghép nh hộp, nắp Tuy nhiên, trong những trờnghợp nh vậy độ khác biệt giữa các chi tiết không lớn lắm về hình dạng cũng nh thểtích

Các chi tiết của khuôn bao gồm: Ti đẩy của máy, tấm kẹp ti đẩy và khoangkhuôn có thể thay đổi khác nhau

Thiết kế khuôn dựa trên hình dạng, kích thớc và độ chính xác của sản phẩmcũng nh sự co ngót của vật liệu Quá trình thiết kế phải chú ý đến khả năng côngnghệ chế tạo ra nó

e.Các thiết bị bổ trợ khác

Khi thực hiện đúc sản phẩm từ vật liệu chất dẻo dùng máy đúc áp lực cần phảikiểm tra toàn bộ máy, kể cả các thiết bị bổ trợ, vì nó cũng có vai trò quan trọng đốivới chất lợng sản phẩm cũng nh quá trình tiến hành đúc Trên xylanh của máy đúc

áp lực chất dẻo giảm hầu nh chỉ trang bị mạch nóng bằng điện, đối với chất dẻonhiệt cứng thì có thể dùng dầu nung nóng Để có phân tử mang nhiệt là dầu, dùngdây điện trở để nung nóng dầu ở một thùng chứa, sau đó dùng bơm chuyển dầu nóng

vào trong hệ kênh nung nóng xylanh mềm hơn là việc nung nóng cả trục vít cũng cóthể dùng dầu nung nóng.

Một số thiết bị bổ trợ của máy đúc áp lực nh:

- Cụm gia nhiệt có thể điều chỉnh bằng điện hoặc dầu nóng

-Thiết bị sấy nung sơ bộ bằng nhiệt điện trở có dùng hệ thống quạt kèm theo -Các cảm biến đo nhiệt độ, áp suất có hiển thị về bộ xử lý tín hiệu, truyền pháttín hiệu cho các cơ cấu chấp hành

-Các thiết bị bảo hiểm

-Các thiết bị điện, điện tử, bơm thuỷ lực, van thuỷ lực

Có vai trò rất quan trọng trong việc hoạt động của máy đúc áp lực, cho năngsuất cao và độ chính xác yêu cầu

Van thuỷ lực bao gồm: Hệ thống van đóng ngắt, van chuyển hớng xylanh thuỷlực, van điều chỉnh áp lực và lu lợng

Cụm điều khiển: Các mạch điện, điện tử số PLC

-Điều khiển tự động nhiệt độ dẻo hoá của vật liệu

-Điều khiển tự động hành trình Piston bằng cảm biến thời gian

Chơng 3:

Thiết kế khuôn ép phun tạo chi tiết nhựa

3.1.giới thiệu chung về khuôn

Khuôn là một dụng cụ để định hình một sản phẩm nhựa Nó đợc thiết kế saocho có thể đợc sử dụng cho 1 số lợng yêu cầu của sản phẩm nhựa

Kích thớc và kết cấu của khuôn phụ thuộc vào kích thớc và yêu cầu của sảnphẩm Số lợng sản phẩm yêu cầu cũng là một yếu tố rất quan trọng để xem xét bởivì yêu cầu sản xuất loạt nhỏ không cần đến loại khuôn nhiều lòng khuôn hoặc loạikhuôn có kết cấu cao cấp

Những yêu cầu bổ sung này có ảnh hởng rất lớn đến khuôn và giá thành sảnphẩm

3.2.các thuật ngữ chuyên môn cơ bản

-Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau, ở đó nhựa đợc phun vào,

đợc làm nguội, rồi đẩy sản phẩm ra

-Sản phẩm đợc tạo hình giữa hai phần của khuôn, khoảng trống giữa 2 phần đó

đợc điền đầy bởi nhựa và nó sẽ mang hình dạng của sản phẩm

-Một phần là phần lõm vào sẽ xác định hình dạng ngoài của sản phẩm đợc gọi

là lòng khuôn, phần xác định hình dạng bên trong của sản phẩm đợc gọi là lõi

-Phần tiếp xúc giữa lõi và lòng khuôn đợc gọi là đờng phân khuôn

-Ngoài lõi và lòng khuôn cón có các bộ phận khác và chức năng của chúng

đ-ợc chỉ ra trong hình trên

Chức năng của các bộ phận khác nhau của khuôn nhựa.

3.2.1.Tấm kẹp phía trớc: Kẹp phần cố định của khuôn vào máy ép phun

3.2.2.Tấm khuôn phía trớc: là phần cố định của khuôn tạo thành phần trong vàphần ngoài của sản phẩm

3.2.3.Tấm khuôn sau: là phần chuyển động của khuôn, tạo nên phần trong vàphần ngoài của sản phẩm

3.2.4.Tấm kẹp phía sau: Kẹp phần chuyển động của khuôn vào máy ép phun.3.2.5.Tấm đỡ: giữ cho miếng ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài

3.2.6.Khối đỡ : dùng làm phần ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để chotấm đẩy hoạt động đợc

3.2.7.Tấm giữ: Giữ tấm đẩy vào chốt đẩy

3.2.8.Tấm đẩy: đẩy chốt đẩy đồng thời với quá trình đẩy

3.2.9.Vòng định vị: Đảm bảo vị trí thích hợp của vòi phun với khuôn

3.2.10.Chốt dẫn hớng: Dẫn phần chuyển động tới phần cố định của khuôn ( đểliên kết chính xác 2 phần của khuôn )

3.2.11.Bạc dẫn hớng: để tránh mài mòn nhiều hoặc làm hỏng tấm khuôn sau.3.2.12.Bạc mở rộng: dùng làm bạc kẹp để tránh mài mòn, hỏng tấm kẹp phíasau khối ngăn và tấm đỡ

3.2.13.Bộ định vị: Đảm bảo cho sự phù hợp giữa phần cố định và phần chuyển

3.3.các kiểu khuôn phổ biến

Kết cấu khuôn thờng gồm 2 phần, một phần là phía phun nó đợc cố định, gọi

là tấm khuôn trớc, phần kia là phía đẩy, nó đợc chuyển động trong khi khuôn mở gọi

Lòng khuônLõi

Mặt phân khuônMặt phân khuôn

3.3.1.Khuôn hai tấm

Khuôn gồm 2 phần: khuôn trớc và khuôn sau, kiểu kết cấu khuôn này giống

nh hệ thống khuôn 2 tấm có 1 hoặc nhiều lòng khuôn

Phơng pháp dùng khuôn 2 tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn Tuynhiên đối với sản phẩm loại lớn không bố trí đợc miệng khuôn ở tâm, hoặc sản phẩm

có nhiều miệng phun hoặc khuôn nhiều lòng khuôn cần nhiều miệng phun ở tâm, thìkết cấu khuôn có thể thay bằng hệ thống khuôn 3 tấm

Tấm di động Tấm cố định

Lòng khuôn

Tấm giũaKhuôn 3 tấm

Hệ thống đẩy

3.3.3.Khuôn nhiều tầng

Khi yêu cầu 1 số lợng sản phẩm lớn và để giữ giá sản phẩm thấp, hệ thốngkhuôn nhiều tầng đợc chế tạo để giữ lực kẹp của máy thấp ( nghĩa là sử dụng cho loạimáy có kích thớc nhỏ ) với loại hệ thống khuôn này chúng ta có 1 hệ thống đẩy ởmỗi mặt của khuôn

Hệ thống cấp nhựa có vai trò rất quan trọng, nó ảnh hởng rất lớn tới chất lợngcủa sản phẩm vì thế phải thiết kế hệ thống cấp nhựa hợp lý đảm bảo cho nhựa nhanhchóng điền đầy khuôn và điền đầy một cách đồng đều cho các lòng khuôn trong tr-ờng hợp khuôn ép nhiều sản phẩm cùng lúc

Hệ thống cấp nhựa gồm các bộ phận sau:

1.Cuống phun

Cuống phun là phần nối giữa vòi phun của máy phun và kênh nhựa

Sơ đồ hình sau là 1 hệ thống cuống phun nhựa đợc sử dụng thông thờng nhất

có bạc cuống phun Bạc cuống phun thờng đợc tôi cứng để không bị vòi phun củamáy phun làm hỏng

Kích thớc của cuống phun nhựa phụ thuộc vào 2 yếu tố:

-Khối lợng và độ dày của sản phẩm cũng nh loại vật liệu nhựa đợc sử dụng.Khi biết đợc khối lợng của sản phẩm (tính bằng gam) đờng kính D có thể đợc xác

định nh minh hoạ sơ đồ

-Kích thớc lỗ vòi phun của máy cũng ảnh hởng đến kích thớc của cuống phun.Bán kính trên bạc cuống phun phải lớn hơn 2 ¿ 5 mm để đảm bảo độ khítgiữa cuống phun và vòi phun của máy

Cuống phun phải có góc côn tối thiểu là 1 0 để dễ tháo cuống phun ra khỏibạc cuống phun, nhng không đợc quá lớn vì làm ảnh hởng đến thời gian làm nguội

2.Kênh nhựa

Kênh nhựa là đoạn nối giữa cuống phun và miệng phun, kênh nhựa phải đợcthiết kế ngắn để có thể nhanh chóng điền đầy lòng khuôn mà không bị mất nhiều áplực Kích thớc của kênh nhựa phải đủ nhỏ để làm giảm phế liệu và lợng nhựa tronglòng khuôn, nhng phải đủ lớn để chuyển 1 lợng vật liệu đáng kể để điền đầy lòngkhuôn nhanh và giảm sự mất áp lực ở kênh nhựa và các miêng phun.

Kênh nhựa hình tròn nh ở hình a đợc a chuộng hơn bởi vì tiết diện ngang củahình tròn sẽ cho phép 1 lợng vật liệu tối đa chảy qua mà không bị mất nhiều nhiệt.Tuy nhiên vì mục đích chế tạo khuôn, loại này đắt hơn vì kênh nhựa phải nằm ở haibên của mặt phân khuôn

Kênh nhựa hình thang nh ở hình c cũng có lợi nhng sẽ phải sử dụng nhiều vậtliệu hơn so với kênh nhựa tròn, thì kênh hình thang dễ gia công hơn vì nó chỉ có ở 1bên của mặt phân khuôn Loại này đặc biệt có lợi khi kênh phải đi qua 1 mặt trợt

Loại kênh hình thang có các góc nhọn nh hình d không tốt bằng vì nó tốnnhiều vật liệu hơn

Loại kênh hình chữ nhật nh hình b không nên dùng vì có thể có nhiều sự cố.Kênh nhựa hình bán nguyệt và hình cung ở hình e là loại tồi nhất và không đợc đa ragiới thiệu nữa

Nh vậy tiết diện ngang của các loại kênh nhựa tốt phải là hình tròn hoặc hìnhthang Kích thớc tiết diện ngang của kênh nhựa phụ thuộc vào độ dày thành, khối l-ợng của sản phẩm cũng nh loại nhựa sử dụng.

Các miệng phun:

Hệ thống miệng phun là một điều còn đang đợc tranh cãi và khó có đợc thiết

kế chính xác miệng phun là miệng mở giữa kênh nhựa và lòng khuôn Các miệngphun thờng đợc giữ ơ kích thớc nhỏ nhất và đợc mở rộng nếu cần thiết Những miệngphun lớn rất tốt cho sự chảy êm của dòng nhựa Tuy nhiên trở ngại là có thêmnguyên công cắt và nó để lại vết cắt lớn trên sản phẩm

Vị trí miệng phun là rất quan trọng Giả sử nh điều kiện phun khuôn và thiết

kế sản phẩm hoàn toàn đúng, nhng vị trí sai của miệng có thể tạo ra một số cáckhuyết tật khi phun trên sản phẩm

Chức năng của hệ thống đẩy là lấy sản phẩm ra sau khi khuôn mở

Đối với những lỗ nhiệt luyện trớc khi gia công : L = 4D

Đối với những lỗ đã nhiệt luyện: L = 3.D

lớn nhất lấy L = 20 mm và nhỏ nhất lấy L = 6 mm

Việc đảm bảo đợc sự di chuyển nhẹ nhàng giữa lỗ chốt đẩy và lỗ doa để tránhlàm hỏng chốt đẩy và cho dễ lắp cũng rất quan trọng

Chú ý: Đối với những loại khuôn đã tôi mà vật liệu phun vào khuôn làpolyacetat, polyamit, polycacbonat, các lỗ phải để lợng d trớc khi nhiệt luyện để saunày cong mài

3.6.2.Lỡi đẩy

Lỡi đẩy tạo ra đợc nhiều bề mặt đẩy hơn là chốt đẩy hình tròn nhỏ đối vớinhững tiết diện mỏng Có nhiều bất lợi là nhữn lỗ đẩy hình chữ nhật rất khó làm vàcần đặt chúng từ các miếng ghép lên đờng phân khuôn

3.6.3.Các ống đẩy.

Các ống đẩy rất thuân lợi cho quá trình đẩy quanh các chốt lõi, khi dùng hệthông đẩy này, góc thoát có thể giảm xuống đến 5 0 để tránh các vết chìm để lạitrên bề mặt phía trên

3.6.4.Thanh đẩy.

Thanh đẩy đợc dùng cho các sản phẩm lớn, để tránh không làm hỏng lõi trongkhi đẩy và lùi về thanh đẩy phải đặt cách bề mặt thẳng đứng của khuôn ít nhất là 0,5

mm Cũng vì lý do đấy mà thanh đẩy phải đợc hớng dọc theo khoảng đẩy

Các ứng dụng khác của thanh đẩy: đối với kiểu này cần có quá trình đẩy kép

để sản phẩm ra hoàn chỉnh, thanh đẩy thờng đợc gắn vào thanh nối bằng vít chìm.Nhng nếu phủ lên bề mặt đỉnh của thanh đẩy thì sẽ sử dụng lắp ghép Hệ thống nàykhông tạo ra sự dẫn hớng tốt đến khoảng đẩy nhng vẫn có thể dùng đợc khi thanh

đẩy nằm xa bề mặt thẳng đứng của khuôn

0

3.6.7.Hệ thống đẩy trong quá trình phun khuôn tự động.

Quá trình phun khuôn tự động cần có một hệ thống hoàn hảo mà trong đó cácsản phẩm đợc rơi ra dễ dàng trớc khi đóng khuôn hoặc nếu dùng rô bốt thì sản phẩm

có thể lấy ra dễ dàng

Hệ thống đẩy có thể đợc cải tiến bằng cách thêm vào các lò xo xung quanhchốt hồi để hệ thống có thể chuyển động qua lại không để sản phẩm bám dính vàochốt đẩy Điều này cho phép đẩy đợc hai hoặc nhiều tấm

3.6.8.Sự đẩy từ nửa cố định.

Nói chung không luôn luôn có thể đặt hệ thống đẩy vào phần chuyển động củakhuôn, nhất là trong trờng hợp sản phẩm hình hộp vì lý do hình dạng mà phải đặtmiệng phun từ phía trong, ta phải nối lõi khuôn vào hệ thống đẩy vào phân khuôn cố

định, kiểu này không thông dụng vì lý do sau:

-Vì hệ thống đẩy: Việc nối giữa 2 vòi phun của máy gia công sản phẩm đối vớisản phẩm là xa

-Việc kéo hệ thống đẩy: Có thể dùng đến thiết bị kéo từ xa hoặc dùng xích Hệthống đẩy này có thể điều khiển nh một hệ thống bình thờng với các chốt đẩy về sau,các trụ định hớng và các trụ đỡ

3.6.9.Hệ thống đẩy đặc biệt.

Đối với những sản phẩm đợc thiết kế có hệ thống giữa ta có thể lợi dụng tính

đàn hồi của nhựa để đẩy sản phẩm Quá trình gồm 3 giai đoạn:

-Pha 1: Khi thanh đẩy của hệ thống đẩy chốt giữa chuyển động cùng với hệthống đẩy do sức nén của lò xo

-Pha 2: Khi đầu chốt giữa chạm vào tấm đỡ thì nó dừng lại

-Pha 3: Các chốt đẩy chuyển động tiếp và đẩy sản phẩm ra khỏi chốt giữa.3.7.Điều khiển nhiệt độ khuôn

Hệ thống điều khiển nhiệt độ khuôn là rất quan trọng bởi vì trong thực tế làthời gian làm nguội chiếm 50 ¿ 60% toàn bộ thời gian của chu kỳ phun khuôn Do

đó cần phải cần phải đặt hệ thống làm nguội hợp lý

Cần điều khiển nhiệt độ khuôn để có dòng nhựa êm chảy vào khuôn Để tránhlàm nguội quá trình nhanh, phải giữ nhiệt độ khuôn cao ở cuối dòng chảy Để điềukhiển tốt nhiệt độ trong khuôn cần chú ý những điểm sau:

-Những kênh làm nguội phải đặt càng gần mặt phân khuôn càng tốt, chú ý đến

độ bền cơ học của vật liệu khuôn

-Các kênh làm nguội phải đặt gần nhau

Đờng kính kênh làm nguội phải lớn hơn 8 mm và giữ nguyên nh vậy để tránhtốc độ chảy của chất lỏng đang làm nguội khác nhau do đờng kính của các kênhnhựa làm nguội khác nhau

-Chia hệ thống làm nguội ra làm nhiều vòng làm nguội để tránh các kênh làmnguội quá dài dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ lớn, ở ngoài cùng nhiệt độ sẽ là quácao để làm lạnh có hiệu quả

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

-Tính dẫn nhiệt của sản phẩm làm khuôn cũng rất quan trọng

*Cơ sở để xác định hệ thống làm nguội

Dựa vào sự toả nhiệt từ nhựa nóng vào khuôn và sự lấy nhiệt của nớc làm mát

để giảm nhiệt độ trong khuôn Để làm nguội khuôn cần chế tạo khuôn có các lỗ đểdẫn nớc lạnh vào và ra liên tục

Vị trí của các bộ phận làm nguội phụ thuộc vào kích thớc của sản phẩm và sựkhác nhau về độ dày thành Nói chung, bộ phận làm nguội đặt ở chỗ mà nhiệt độ khótruyền từ nhựa nóng qua thân khuôn Việc làm nguội cần phải nh nhau trên toàn bộsản phẩm

-Làm nguội tấm khuôn: Làm nguội tấm khuôn là một trong những hệ thốngthông thờng nhất chủ yếu đợc dùng cho các sản phẩm nhỏ Trong nhiều trờng hợp,các kênh làm nguội đợc khoan trên máy khoan thông thờng, nhng với những kênhlàm nguội quá dài thờng không khoan thẳng Các kênh làm nguội đợc thiết kế cáchnhau ít nhất 3mm Với những kênh dài hơn 150 mm thì khoảng cách giữa các kênh là

5 mm

-Làm nguội lõi: lõi thờng bị bao bọc bởi lớp nhựa nóng và việc truyền nhiệt tớiphần khác của khuôn là cả một vấn đề Để làm đợc điều này cách đơn giản nhất làlàm lõi bằng các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao nh đồng hoặc đồng berilium Nhợc

điểm là độ bền thấp Một phơng pháp tốt hơn là đặt các kênh khựa trong lõi Ưu

điểm của phơng pháp này là nhiệt độ có thể điều khiển đợc bằng sự tăng giảm nhiệt

độ của dòng chất lỏng đang làm nguội chảy qua các kênh

3.8.các chi tiết khuôn cơ bản

3.8.1.Chốt dẫn hớng và bạc dẫn hớng.

Chức năng chính của chốt dẫn hớng và bạc dẫn hớng là đa khuôn sau vàokhuôn trớc và làm hai phần thẳng hàng Chốt dẫn hớng nằm ở khuôn trớc và bạc dẫnhớng nằm ở khuôn sau để dễ điều khiển và lấy sản phẩm ra

Kiểu bạc đơn giản nhất là khoan lôc chính xác vào tấm khuôn Tuy nhiên sẽkhó sửa nếu chi tiết bị mòn Vì vậy có thể dùng bạc dới dạng một miếng ghép

Vi trí của chốt dẫn hớng và bạc dẫn hớng: Việc đặt chốt dẫn hớng và bạc dẫnhớng rất quan trọng thờng đặt 4 chốt dẫn hớng Tuy nhiên loại khuôn đơn giản có thể

3.8.4.Miếng ghép.

Các miếng ghép dùng để đơn giản hoá quá trình gia công hoặc tạo nên cácmảnh cứng trong thân khuôn trở nên mềm hơn Khi cần một chỗ lồi hay đờng gânngời ta phải gia công rất nhiều để bỏ đi vật liệu xung quanh nó và khi hỏng rất khósửa Vì vậy dùng miếng ghép trong quá trình gia công sẽ thuận lợi hơn khi hỏng dễthay thế hơn

3.8.5.Rãnh thoát khí.

Khi nhựa tràn vào lòng khuôn nó đẩy không khí ra ngoài, không khí thoát ranhanh nên bị tắc lại trong lòng khuôn khí nóng này có thể chặn dòng chảy nhựa

hoặc nhiệt độ không khí tăng rất nhanh đến mức mà nó có thể đốt cháy nhựa tiếp xúcvới nó Điều này sẽ tạo bề mặt gồ ghề trên bề mặt sản phẩm Do đó có rãnh thoát khíthờng đợc xẻ trên đờng phân khuôn.

3.9.trình tự thiết kế khuôn

Khi thiết kế khuôn phải chú ý đến chỗ đặt đờng phân khuôn, miệng phun, chốt

đẩy Đảm bảo cho sản phẩm không dính vào mặt không mong muốn của khuôn Cácbớc thiết kế khuôn bao gồm:

Bớc1: Vẽ hình to của sản phẩm

Bớc 2: Vẽ đờng phân khuôn Chú ý về chiều cao của các đờng phân khuôn ởcác mặt phẳng khác nhau Trong trờng hợp cần thiết phải có góc vát mép để cho cácthanh thép không cọ sát vào làm hỏng đờng phân khuôn Góc vát mép có thể đặt trênsản phẩm

Bớc 3: Đặt thêm các miệng phun và các chốt đẩy cho các kênh nhựa Khi đặtxong thì một vị trí sản phẩm và đờng trung tâm của khuôn đợc xác định

Bớc 4: Để có đợc sự bố trí phù hợp nên bắt đầu từ khuôn trớc Khi vị trí củamột lòng khuôn đã cố định, thêm vào bạc cuống phun Sau khi vẽ bạc cuống phun,thiết kế vị trí khác của lòng khuôn có liên quan đến bạc cuống phun

Bớc 5: Sau khi đã bố trí xong lòng khuôn, có thể xác định hình dạng ngoài củamiếng ghép lòng khuôn Miếng ghép này có thể chia làm nhiều mảnh cho linh hoạt

Bớc 6: Thiết kế hệ thống làm nguội xung quanh miếng ghép để đảm bảo quátrình làm nguội tiết kiệm nhất

Bớc 7: Đặt bổ xung các chốt dẫn hớng sau khi các kích thớc của khuôn đã cố

định

Bớc8: Sau khi làm xong khuôn trớc, thiết kế độ dày của các miếng ghép và

đồng thời độ dày tấm khuôn cũng đợc xác định

Bớc 9: Xác định các miếng ghép lõi và khi tiến hành cần đặc biệt chú ý đếnkhía cạnh gia công

Bớc 10: Xác định độ dày tấm đẩy và cố định độ dày tấm

Bớc 11: Sơ đồ khuôn đã hoàn chỉnh Thiết kế lõi khuôn có liên quan đến các vịtrí trong lòng khuôn dùng hình dạng vừa xác định đợc của các miếng ghép và hoànchỉnh hình dạng của tấm khuôn

Bớc 12: Thêm các chốt hồi về và xác định hình dạng hệ thống đẩy

Chơng 4:

Phân tích sản phẩm nắp cầu dao điện 2 pha bằng nhựa p-p

Xây dựng bản vẽ sản phẩm4.1.phân tích sản phẩm nắp cầu dao điện

Cầu dao điện 2 pha là thiết bị điện đợc sử dụng rất phổ biến và rất quen thuộc trong mỗi gia đình chúng ta với chức năng đóng ngắt điện khi cần thiết

Nắp của cầu dao điện 2 pha bao gồm có nắp trên và nắp dới đợc chế tạo từ nhựaP-P với mẫu mã đẹp a nhìn

Sản phẩm có giá thành hạ, không có khuyết tật để lại trong quá trình đúc, vật liệu

đảm bảo yêu cầu về tính chất cách điện tốt, chống quá tải

Tính công nghệ : Sản phẩm nắp cầu dao điện bao gồm có nắp trên và nắp dới cóhình dáng khá phức tạp bao gồm các mặt cong, các rãnh để cho phần cực điện nhô

ra, các gân tăng cứng cho sản phẩm và các lỗ trụ để bắt vít với đế của cầu dao ( đếcủa cầu dao có thể làm bằn sứ hoặc bằng nhựa)

Vật liệu làm ra sản phẩm là chất dẻo tinh thể Nhiệt độ gia công từ 200 - 2800Cvới một số loại có thể tới 3000C ( để thu nhận vật đúc có thành mỏng thì nhiệt độ giacông phải càng cao)

áp suất đúc 8000 - 14000 N/cm2 Một điều đặc trng vật liệu P-P làm nắp cầu dao

điện là khi gia công thì độ nhớt của nó phụ thuộc vào tốc độ trợt hơn là nhiệt độ vìvậy quá trình điền đầy khuôn của vật liệu P-P rất nhạy cảm với sự thay đổi áp suất.Khi áp suất tăng độ chảy chất lỏng tăng Sản phẩm nắp cầu dao điện có bề dày thành

là 1,5 mm, có kết cấu phức tạp nên phải tăng áp suất đúc và nhiệt độ đúc để sảnphẩm điền đầy khuôn dễ dàng

Sản phẩm nắp cầu dao do có các rãnh và các trụ nắp vít nên dễ tạo bọt khí và mópnên cần duy trì vật liệu trong khuôn với áp suất cao Khi gia công vật liệu P-P cần

phải lựa chọn thời gian bơm nhựa và thời gian duy trì dới áp suất một cách hợp lý.Vận tốc bơm lớn có thể dẫn tới sự tạo thành vết lõm , bọt khí hoặc thiếu liệu, vận tốcbơm nhỏ sẽ gây biến dạng sản phẩm của vùng cổng nhựa và làm cong sản phẩm do

áp suất d lớn

Nhiệt độ khuôn từ 40 - 700C ( có thể tới 90 - 1000C) tuỳ thuộc chế độ gia công.Nhiệt độ khuôn cao sản phẩm thành mỏng để dẫn đến mức tối thiểu của biến dạng,nhiệt độ khuôn cao cho sản phẩm bề mặt nhẵn bang Chất dẻo tinh thể P-P nguộinhanh trong khuôn làm giảm thời gian làm mát sản phẩm

Nắp trên và nắp dới yêu cầu phải đợc ép ra cùng một lúc do ở cùng một chế độgia công ( nhiệt độ, áp suất, vật liệu ) và thời gian để trong kho nh nhau thì nắp trên

và nắp dới sẽ có độ co ngót nh nhau và khi cùng lắp với đế cầu dao thì nắp trên vànắp dới sẽ có độ khít và đảm bảo tính thẩm mỹ của sản phẩm Chính vì vậy khuôn đ-

ợc thiết kế phải ép 1 lần ra đợc cả nắp trên và nắp dới

4.2.Bản vẽ sản phẩm nắp cầu dao điện 2 pha

Nắp trên

48 26 1,5 3.2



4 9 10

8 3 29

16.5

36

45 a

chơng 5:

thiết kế công nghệ chế tạo nắp cầu dao điện 2 pha

5.1.Nguyên công 1: Chuẩn bị vật liệu.

Bớc 1: Làm giảm kích thớc vật liệu bằng phơng pháp cơ khí, dùng máy nghiềntrục cán xay bằng búa, hoặc bằng dao, hạt càng nhỏ khả năng phân bố đều càng tốt.Bớc 2: trộn vật liệu

Bớc trộn vật liệu nhằm mục đích trộn đều các vật liệu khác nhau trong hỗn hợp.Ngời ta tạo ra sự chuyển dịch tơng đối giữa các vật liệu đợc pha trộn với nhau Vậtliệu đợc trộn với nhau nhờ máy khuấy, máy trộn trục vít

Bớc 3: Làm dẻo và nhuyễn hoá vật liệu: Là quá trình làm nóng chảy vật liệu trộn

và sấy khô, sau đó chuyển và tạo thể đồng nhất

Bớc 4: Bớc tạo hạt: Vật liệu đợc tạo hạt bằng 2 phơng pháp tạo hạt lúc nóng vàtạo hạt lúc nguội, tạo hạt lúc nóng đợc lắp thêm đầu đùn nhiều lỗ, vật liệu qua đầu

đùn đợc cắt thành những kích thớc nhất định qua khoang chứa làm nguội đợc làmnguội bằng nớc hoặc không khí

5.2.Nguyên công 2: Quá trình ép phun nhựa tạo sản phẩm.

Chọn máy ép phun nhựa loại 150 tấn ( điều khiển tự động: thời gian phun, thờigian giữ áp suất, nhiệt độ đầu đùn )

Quá trình ép tạo sản phẩm gồm các bớc sau:

-Bớc1: Nhào trộn và gia nhiệt trong xy lanh máy ép.

Vật liệu chất dẻo đợc đa vào phễu định lợng và cấp liệu trên xy lanh của máy đivào rãnh trục vít nằm trong xylanh Do chuyển động quay của trục vít làm cho vậtliệu đợc chuyển lên phía trớc của vòi phun, trong suốt quá trình đó vật liệu đợc tiếp

26 4

8 10.5 12 15

6 8

4 8 45

0,1

0,2

0,2 0,2 0,2

0,2

0,2 0,2

0,2

0,2 0,2

0,2

0,2

nhận nhiệt từ xylanh do điện trở hoặc điện từ trong xylanh Nhiệt độ trong quá trìnhgia công đạt 180 - 2600C Nhờ nhiệt lợng đó cùng nhiệt lợng hình thành do chuyển

động cơ học mà vật liệu nóng chảy, nhiệt độ càng cao thì độ nhớt vật liệu càng giảm.Vật liệu nóng chảy đợc trục vít vận chuyển lên phía trớc, nhờ áp lực đợc hình thànhtrong quá trình quay làm cho nó bị kéo lùi về phía sau Do đó nhờ áp suất của độngcơ thủy lực và một phần của chuyển động trục vít đã tạo ra một áp suất rất lớn để vậtliệu điền đầy khuôn

Giai đoạn điền đầy khuôn này đợc đặc trng bởi quá trình liên tục điền đầy lòngkhuôn của vật liệu chảy nhớt Đặc trng chuyển động của vật liệu khi điền đầy khuôncho ta thấy rằng chất lợng bề mặt khuôn không hề anhr hởng tới chuyển động của vậtliệu Độ bang của khuôn chỉ ảnh hởng tới bề mặt của sản phẩm và tới lực đẩy sảnphẩm ra khỏi khuôn

áp lực ảnh hởng tới quá trình điền đầy khuôn Khi tăng áp lực điều kiện điền đầykhuôn đợc cải thiện

Nhiệt độ khuôn đúc thông thờng ít ảnh hởng đến quá trình điền đầy khuôn Songnếu đốt nóng khuôn ở nhiệt độ cao, Việc điền đầy khuôn sẽ dễ dàng hơn và áp suất Pgiảm

Hình dạng lòng khuôn, nhiệt độ nóng chảy của vật liệu, áp lực là những thông sốcơ bản của giai đoạn điền đầy khuôn Với chi tiết nắp cầu dao có thành mỏng cần cótốc độ điền đầy lớn

Tốc độ chảy của vật liệu trong khuôn theo mức độ điền đầy của nó luôn thay đổi.Tốc độ thay đổi ngay khi P = const Trong trờng hợp đó tốc độ vận chuyển của vậtliệu phụ thuộc vào sức cản của lòng khuôn

Để điền đầy lòng khuôn đòi hỏi tốc độ phun phải cao, áp lực kẹp khuôn phải tănglên

Khi áp lực tăng, vật liệu đợc nén chặt trong khuôn Nếu áp lực P giảm thì dòngchảy của vật liệu vào khuôn chậm lại ở thời điểm cuối của quá trình điền đầy khuôncho phép giảm lực kẹp khuôn mà chất lợng không giảm

-Bớc 2: Quá trình ép phun giữ áp suất ép và làm mát.

Lợng vật liệu cần thiết để điền đầy khoang tạo hình của khuôn sẽ đợc tập kết ởkhoảng trống phía trớc trục vít Trong quá trình điền đầy khuôn, trục vít thực hiệnchuyển động dọc trục về phía trớc, áp lực đúc tăng đẩy khối vật liệu nóng chảy quavòi phun ào khuôn

Giai đoạn tăng áp lực đúc bắt đầu ngay sau khi vật liệu điền đầy khuôn, áp lựctăng lên ở khắp các điểm trong lòng khuôn Trong giai đoạn này dới áp lực tác dụng

từ ngoài một lợng nhỏ vật liệu đợc đa thêm vào lòng khuôn và áp lực tăng theo chiềudọc khuôn Đồng thời quá trình làm nguội vẫn tiếp tục, quá trình này xảy ra ngay khivật liệu vào lòng khuôn

Khi vật liệu nguội gây ra co ngót và áp lực trong khuôn giảm xuống, nh vậy sựtăng áp lực trong khuôn là do kết quả của lợng vật liệu giảm xuống, nguyên liệu mới

đợc tăng cờng vào khuôn

áp lực ở các điểm khác nhau trong khuôn dọc theo khuôn là không đồng đều Đạilợng đó đợc xác định bởi áp lực ở miệng khuôn, áp lực ở miệng khuôn và áp lựctrong lòng khuôn ở giai đoạn này phụ thuộc vào áp lực do piston đúc truyền cho vàphụ thuộc vào kết cấu của máy

Vật liệu rót vào khuôn đợc làm nguội trong khuôn và trở nên đông cứng

-Bớc 3: Mở khuôn lấy sản phẩm.

Nhiệt độ nóng chảy của vật liệu khi vào trong khuôn là khoảng 1400C và đợc làmnguội từ 40-1000C Vật liệu trở nên đông cứng, quá trình mở khuôn đợc thực hiện,mặt phân khuôn đợc tách ra nhờ cơ cấu thanh đẩy sản phẩm đợc đẩy ra khỏi lòngkhuôn.

5.3.Nguyên công 3: Khử ba via và làm sạch sản phẩm.

Khi sản phẩm đợc đa ra khỏi khuôn nó tiếp tục đợc làm nguội trong không

khí, sau đó cắt ba via làm sạch sản phẩm, kiểm tra các khuyết tật nh rỗ co, rỗ khí,nứt, vv

5.4.Phiếu qui trình công nghệ gia công vỏ cầu dao điện 2 pha Vật liệu : PP (40-50)%

HD (40-50)%

Vật liệu tái sinh (10-20)%

Ký hiệu máy: TB -160L (máy ép nhựa loại 160 tấn)

TT Tên nguyên công Công việc Thông số kiểm tra

1 Nguyên công 1 Gá khuôn lên máy

Dùng Palăng để đa khuôn lênmáy, dùng mỏ kẹp để kẹp đếkhuôn vào máy

Số hiệu khuôn, kiểmtra máy hoạt độngbình thờng, kiểm tra

hệ thống làm mát

2 Nguyên công 2 Lập trình các chế độ hoạt động

cho máy phun nhựa qua bảng

điều khiển và kết quả đợc thểhiện trên màn hình

-Đặt nhiệt độ theo từng vùng:

-Đặt áp suất phun P = 40 atm

-Đặt thời gian điền đầy khuôn,giữ áp xuất phun và làm mát t =

20 s

-Thời gian đẩy sản phẩm t = 4 s

3 Nguyên công 3 Bấm nút vận hành cho máy ép

nhựa hoạt động, vận hành hệthống làm mát

Kiểm tra nhiệt độnóng chảy của vậtliệu đạt yêu cầu nhchế độ đã đặt

1 2 3 4

4 Nguyên công 4 Quá trình đẩy sản phẩm, lắp

các thanh nhựa nhỏ vào cácrãnh của sản phẩm để sản phẩmkhông bị móp

Kiểm tra độ congvênh, rỗ co, rỗ khí

để có những điềuchỉnh lại cho phùhợp



4 9

8 10.5 12 15

6 8

4 8 45

Độ co ngót của PP là 1 ¿ 2,5%, sau vài giờ phun khuôn thì vật liệu nở ra vì

nó hút hơi ẩm, Độ co ngót của PP đợc ớc tính là 2% Do đó tất cả các kích thớc đều