Chế tạo khuôn phun ép sản phẩm "Cần gạt"

TỔNG QUAN

Giới thiệu đề tài

Chúng ta biết rằng xã hội ngày càng phát triển hiện đại kéo theo nhu cầu về vật chất và tinh thần ngày càng cao, do vậy khoa học kĩ thuật đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống hàng ngày của con người Trong đó nhựa là một trong những nguyên liệu phổ nhất để sản xuất các sản phẩm tiêu dùng hàng ngày cũng như những sản phẩm quan trọng khác trong ngành công nghiệp.

Với sự phát triển và nhu cầu của toàn xã hội hiện nay Nhựa đóng vai trò vô cùng quan trọng trong việc tạo ra những sản phẩm đa dạng để phục vụ những nhu cầu khác nhau trong xã hội Vậy để tạo ra những sản phẩm nhựa có số lượng lớn, đạt hiệu quả kinh tế cao và tốn ít thời gian tạo ra sản phẩm thì cần có sự đóng góp vô cùng quan trọng của khuôn mẫu.

Hình 1 1 Những sản phẩm nhựa thông dụng

Lí do chọn đề tài

Khuôn mẫu là một thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp hỗ trợ dùng để tạo ra sản phẩm theo phương pháp định hình Giá trị của ngành công nghiệp khuôn mẫu và cơ khí chính xác ở Việt Nam hiện đang khoảng trên 1 tỉ USD mỗi năm với mức độ tăng trưởng 18%/năm với sự quan tâm của nhiều doanh nghiệp trong và ngoài nước

Hiện nay sản phẩm nhựa ở Việt Nam chủ yếu là sản phẩm nhựa tiêu dùng, bao bì và sản phẩm nhựa xây dựng và số ít là sản phẩm nhựa kĩ thuật cao như ống dẫn dầu, thiết bị nhựa sản xuất ô tô và máy vi tính Nhìn chung các sản phẩm nhựa ở Việt Nam chưa đa dạng về mẫu mã và chủng loại.

Hình 1 2 Một số hình ảnh về khuôn ép nhựa

Vì thế nhóm đã quyết định chọn đề tài: DT42_NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO KHUÔN ÉP

NHỰA SẢN PHẨM ''CẦN GẠT'' với mong muốn áp dụng những gì đã được học vào thực tế qua đó có thể đóng góp vào một phần nhỏ vào việc phát triển nền công nghiệp khuôn mẫu.

Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu nguyên lý, kết cấu và các thông số liên quan đến khuôn ép nhựa đang sử dụng trên thị trường hiện nay.

Tìm hiểu thông số về các loại nhựa và các tiêu chuẩn khuôn trên thị trường.

Mục tiêu và kết quả đạt được

- Nghiên cứu cơ sở lí thuyết và phân tích dòng chảy khuôn ép nhựa.

- Thiết kế khuôn ép nhựa với các phần mềm hỗ trợ

- Chế tạo khuôn ép cho ra sản phẩm thực tế và đánh giá kết quả.

1.5 Tổng quan về sản phẩm.

Sản phẩm do khách đặt làm và bảo mật thông tin Tuy nhiên chúng ta có thể đoán được chức năng của nó Hình dạng sản phẩm có dạng “càng” có nhiệm vụ chuyển từ chuyển động của chi tiết này sang chuyển động của chi tiết khác.

Hình 1 3 Bản vẽ sản phẩm

1.6 Tiêu chí đánh giá sản phẩm.

- Sản phẩm ép ra được liên tục Không được lấy sản phẩm ra thủ công.

- Sản phẩm ép ra đạt được dung sai theo bản vẽ.

1.7 Kết cấu đồ án. Đồ án tốt nghiệp với đề tài “Chế tạo khuôn phun ép sản phẩm cần gạt” này bao gồm 5 chương, trong đó:

Chương 1: Tổng quan đề tài.

Chương 2: Cơ sở lí thuyết.

Chương 4: Quá trình chế tạo và lắp ráp.

Chương 5: Thực nghiệm, kết luận và hướng phát triển.

Kết cấu đồ án

2.1 Tổng quan vật liệu chất dẻo polymer.

Nhựa (Plastic) là một dạng polime tổng hợp (a synthetic polymer) có trọng lượng phân tử cao, được hình thành từ các thành phần như: carbon (C), hydrogen (H), oxygen (O), nitrogen (N), chlorine (Cl) và sulfur (S) Carbon là thành phần chính trong hầu hết các loại nhựa, trừ trường hợp nhựa silicone có thành phần chính là silicon (Si).

Hình 2 1 Một số loại nhựa và thành phần hóa học của chúng

Có nhiều cách phân loại nhựa dưới đây sẽ chỉ ra cách phân loại nhựa thường gặp.

- Theo cấu trình hình học:

1 Nhựa vô định hình (amorphous polymer).

VD: PMMA, PS, PC, PVC, ABS, PEI…

2 Nhựa bán tính thể (Semi-crystalline polymer) VD: PE, PP, PBT, PET, PEEK,…

CƠ SỞ LÍ THUYẾT

Tổng quan vật liệu chất dẻo polymer

Nhựa (Plastic) là một dạng polime tổng hợp (a synthetic polymer) có trọng lượng phân tử cao, được hình thành từ các thành phần như: carbon (C), hydrogen (H), oxygen (O), nitrogen (N), chlorine (Cl) và sulfur (S) Carbon là thành phần chính trong hầu hết các loại nhựa, trừ trường hợp nhựa silicone có thành phần chính là silicon (Si).

Hình 2 1 Một số loại nhựa và thành phần hóa học của chúng

Có nhiều cách phân loại nhựa dưới đây sẽ chỉ ra cách phân loại nhựa thường gặp.

- Theo cấu trình hình học:

1 Nhựa vô định hình (amorphous polymer).

VD: PMMA, PS, PC, PVC, ABS, PEI…

2 Nhựa bán tính thể (Semi-crystalline polymer) VD: PE, PP, PBT, PET, PEEK,…

Hình 2 2 Hình ảnh về cấu trúc hình học trong nhựa [1]

 Nhựa có cấu trúc vô định hình thường có độ trong suốt cao hơn nhựa có cấu trúc bán tinh thể

 Độ co rút của nhựa bán tính thể cao hơn nhựa vô định hình.

- Theo cấu trúc mạch: Mạch thẳng (linear), mạch nhánh (branched), và mạch lưới (cross- linked) Dựa vào cấu trúc mạch ta chia ra 2 loại cơ bản.

Hình 2 3 Hình ảnh về cấu trúc mạch của nhựa Bao gồm mạch thẳng, mạch nhánh và mạch lưới (từ trái sang phải).

1 Nhựa nhiệt dẻo có cấu trúc dạng mạch thẳng và mạch nhánh.

2 Nhựa nhiệt rắn có cấu trúc dạng mạch lưới.

NHỰA NHIỆT DẺO NHỰA NHIỆT RẮN

- Thường được tổng hợp bằng phản ứng trùng hợp.

- Mềm khi nung nóng và cứng khi làm nguội.

- Thường mềm và ít giòn.

=> Dùng phổ biến trong công nghệ phun ép

- Thường được tổng hợp bằng phản ứng trùng ngưng.

- Không mềm khi nung nóng.

Một số tính chất cơ học quan trọng của vật liệu nhựa: Độ dai va đập, module đàn hồi, hệ số co rút, …

- Độ dai va đập: Hiện trạng chống tải trọng động của chất dẻo thường có thể bị phân tích bằng kết quả kiểm tra độ dai va đập Thực hiện trên thiết bị Charpy – dùng con lắc dao động để phá vỡ mẫu thử kẹp chặt hai đầu, xác định công va đập riêng trên 1 đơn vị diện tích mẫu thử (kJ/m 2 ).

- Tỷ trọng của nhựa: Tỉ trọng thể hiện một phần tích chất của nguyên liệu nhựa VD tỉ trọng tăng thì suy ra lực kép đứt, nhiệt độ biến mềm, độ kháng hoá chất tăng, ngược lại lực va đập và độ nhớt giảm Tỷ trọng phụ thuộc vào độ kết tính nghĩa là độ kết tinh cao thì tỷ trọng cao Đơn vị: g/cm 3

Bảng 2 1 Tỷ trọng một số nguyên liệu nhựa thông dụng

Loại nhựa Tỷ trọng (g/cm 3 ) Loại nhựa Tỷ trọng (g/cm 3 )

- Tỉ số nóng chảy: Chỉ số thể hiện tính chảy hay khả năng chảy của vật liệu Chỉ số nóng chảy càng lớn thể hiện tính lưu động của nhựa càng cao và càng dễ gia công Đơn vị: g/10 phút.

 Trọng lượng phân tử thấp, dễ chảy.

 Dùng nhiệt độ, áp suất gia công thấp.

 Chu kỳ sản xuất ngắn.

 Dễ gia công và sản phẩm đạt chất lượng lớn.

 Vật liệu khó chảy, sản phẩm dễ bị khuyết tật.

 Làm tăng thời gian điền đầy khuôn.

 Làm tăng thời gian duy trì áp.

 Áp suất cần thiết đề điền đầy khuôn phải cao.

 Đòi hỏi nhiệt độ gia công cao

- Độ co rút nhựa: Tỉ lệ % chênh lệch kích thước của sản phẩm sau khi đã lấy khỏi khuôn được định hình và ổn định kích thước so với khích thước của khuôn.

Cơ sở lí thuyết về phun ép nhựa

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

Hình 2 4: Máy phun ép nhựa [2]

2.2.1 Hệ thống kẹp (Clamping unit).

Hệ thống có nhiệm vụ đóng/mở khuôn, dịch chuyển những phẩn tử trong khuôn như ty đẩy và kẹp chặt khuôn trong quá trình phun ép nhựa Chuyển động trong hệ thống này là chuyển động tịnh tiến.

Các dạng kẹp thường gặp trong hệ thống kẹp khuôn:

- Kẹp kết hợp cơ khí thủy lực.

2.2.2 Hệ thống khuôn (Mold unit).

Hệ thống bao gồm 2 thành phần chính là phần cố định và phần di động Trong đó phần di động thường mang theo phần lõi khuôn và phần cố định thường mang theo phần 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: Nhựa sẽ được cấp vào trong phễu dưới dạng những viên nhỏ Phễu có nhiệm vụ chứa những viên nhựa này và điều hướng chúng vào trong xi lanh nhiệt.

- 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:

1 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

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

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

Hình 2 5 Giai đoạn trục vít

- Đầu phun: Bộ phận ở vị trí giữa đầu xi lanh và cuống phun Đầu phun được bo tròn ở đầu đề phù hợp với bạc cuống phun của khuôn thích hợp cho việc chảy nhựa vào khuôn Bán kính đầu phun nên nhỏ lỗ cuống phun của khuôn như hình

Hình 2 6 Cách để đầu phun và cuống phun hợp lí [3]

2.2.4 Hệ thống thủy lực (injection unit)

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

2.2.5 Hệ thống điều khiển (driving unit)

Dùng để điều khiển những thông số liên quan trong quá trình ép nhựa như áp suất, tốc độ, vị trí đóng mở khuôn, nhiệt độ,… Thông số điều khiển rất quan trọng ảnh hưởng đến sản phẩm và quá trình ép.

Tổng quan về khuôn ép phun sản phẩm nhựa

- Khuôn là một dụng cụ để định hình cho một sản phẩm nhựa Kích thước và kết cấu khuôn phụ thuộc vào kích thước và hình dáng của sản phẩm [3]

- Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, ở đó nhựa được phun vào, được làm nguội và đẩy ra sản phẩm

- Sản phẩm được tạo thành giữa hai phần của lòng khuôn Khoảng trống giữa hai phần khuôn được điền đầy bởi nhựa và nó sẽ mang hình dạng của sản phẩm Một phần lõm vào xác định hình dạng của sản phẩm gọi là lòng khuôn, còn phần lồi ra xác định hình dạng bên trong của sản phẩm gọi là lõi khuôn.

2.3.2 Phân loại các loại khuôn ép sản phẩm nhựa.

- Phân loại theo số tầng lòng khuôn

Hình 2 7 Khuôn 1 tầng và khuôn nhiều tầng

- Phân loại theo loại kênh dẫn.

Hình 2 8 Khuôn kênh dẫn nguội

Hình 2 9 Khuôn kênh dẫn nóng

- Phân loại theo bố trí kênh dẫn.

- Phân loại theo số màu của sản phẩm mà khuôn tạo ra.

+ Khuôn cho sản phẩm 1 màu.

+ Khuôn cho sản phẩm nhiều màu.

- Phân loại theo lực kẹp khuôn.

Bảng 2 2 Bảng phân loại theo lực kẹp khuôn

Lực kẹp khuôn Kích thước tương đối

500 – 1000 tấn Lớn trên 1000 tấn Rất lớn

2.3.3 Các loại khuôn ép nhựa cơ bản và kết cấu.

Khuôn hai tấm là loại khuôn phổ biến nhất so với khuôn ba tấm thì khuôn hai tấm đơn giản hơn, rẻ hơn và số chu kỳ ép phun ngắn hơn [3]

- Đối với khuôn hai tấm có một lòng khuôn thì không cần đến kênh dẫn nhựa mà nhựa sẽ điền đầy trực tiếp vào lòng khuôn thông qua bạc cuốn phun

- Đối với khuôn hai tấm có nhiềulòng khuôn thì ta cần quan tâm đến việc thiết kế kênh dẫn và miệng phun sao cho nhựa có thể điền đầy các lòng khuôn cùng một lúc Trước khi bắt đầu thiết kế khuôn loại này ta nên dùng một mẫu để phân tích thử trên phần mềm để tìm ra vị trí đặt miệng phun thích hợp nhất Vì vấn đề cân bằng dòng và đòi hỏi các miệng phun phải được bố trí thẳng hàng với các lòng khuôn mà việc thiết kế khuôn hai tấm có nhiều long khuôn gặp nhiều hạn chế đối với mộ số sản phẩm nhựa nhất định Do đó để khắc phục nhược điểm này người ta dùng đến khuôn ba tấm hoặc khuôn có kênh dẫn nóng.

1 Tấm kẹp âm 13 Chốt dẫn hướng lói

2 Vòng định vị 14 Gối đỡ phụ

3 Bạc cuống phun 15 Vòng đệm

4 Tấm khuôn âm 16 Ty hồi

7 Chốt dẫn hướng 18 Tấm giữ

8 Tấm khuôn dương 19 Bạc côn

11 Tấm kẹp dương 21 Nêm côn

Hình 2 12: Kết cấu khuôn 2 tấm [5].

Khuôn dùng kênh dẫn nóng luôn giữ cho nhựa nóng chảy trong bạc cuống phun, kênh dẫn và miệng phun nhựa chỉ đông đặc khi nó chảy vào lòng khuôn Khi khuôn mở ra thì chỉ có sản phẩm được lấy ra ngoài Khi khuôn đóng lại thì nhựa trong các kênh dẫn vẫn nóng và tiếp tục điền đầy vào lòng khuôn một cách trực tiếp. Đối với khuôn loại này, các miệng phun phải được đặt ở vị trí trung tâm của các lòng khuôn.Điều này có nghĩa là các kênh dẫn phải được đặt xa mặt phân khuôn Nhưng điều này không gây bất kỳ trở ngại nào cho việc thiết kế Loại khuôn này cũng phù hợp với khuôn có nhiều lòng khuôn với kích thước nhỏ hay những khuôn mà hệ thống kênh dẫn phức tạp và phí nhiều vật liệu.

1 Locating Ring 2 Socket Head Cap

4 Bolt cavity plate 5 Guide pin 6 Clamping Plate

7 Manifold plate 8 Cavity plate 9 Nozzle locator

10 Insulation Pad 11 Manifold Block 12 Dowel Pad

13 Dowel Pin 14 Socket Head Cap

19 Nozzle Body 20 Tube Heater 21 Snap Ring

Hình 2 13 Kết cấu khuôn dẫn nóng

So với khuôn hai tấm thì hệ thống kênh dẫn của khuôn ba tấm được đặt trên tấm thứ hai song song với mặt phân khuôn chính Chính nhờ tấm thứ hai này kênh dẫn và cuống phun có thể được rời ra khỏi sản phẩm khi khuôn mở Khuôn ba tấm được dùng khi mà toàn bộ hệ thống kênh dẫn không thể bố trí trên cùng một mặt phẳng như ở khuôn hai tấm Điều này có thể là do:

+ Khuôn có nhiều lòng khuôn

+ Khuôn có một lòng khuôn nhưng phức tạp nên cần hơn một vị trí phun nhựa + Khó khăn trong việc chọn ra một vị trí phun thích hợp khác

+ Vì phải cân bằng dòng nhựa giữa các kênh dẫn với nhau nên buộc phải thiết kế kênh dẫn không nằm trên mặt phân khuôn Đặc điểm đặc trưng của khuôn ba tấm là tự cắt đuôi keo.

1 Tấm kẹp âm phụ 9 Tấm lói trên 18 Ty kéo 26 Dẫn hướng bạc bơm keo

2 Tấm kẹp âm 10 Tấm lói dưới 19 Bulong chặn 27 Bạc bơm keo

3 Tấm giật đuôi keo 11 Tấm kẹp dương 20 Ty dẫn hướng lói 28 Vòng định vị

4 Tấm khuôn âm 12 Insert âm 21 Ty hồi 29 Bộ định vị côn

5 Tấm bưng lói 13 Bạc lói 22 Chốt lói runner 30 Khóa nhựa

6 Tấm dương 14 Insert dương 23 Chốt lói runner

7 Tấm đỡ dương 15 Chốt dẫn hướng 24 Bạc ty giữ runner

8 Thanh đệm 16 Đinh đo 25 Bạc dẫn hướng

Hình 2 14 Kết cấu khuôn 3 tấm [5]

Khuôn 3 tấm và khuôn 2 tấm.

Bảng 2 3 Bảng so sánh ưu nhược điểm của khuôn 2 tấm và 3 tấm [5] Ưu điểm Nhược điểm

 Vị trí cổng lựa chọn dễ dàng

 Khuôn 3 tấm thường sử dụng cổng cắm kim loại nên tháo lắm dễ dàng

 Sản phẩm và kênh dẫn dương tách riêng biệt

 Sản xuất được các dạng sản phẩm phức tạp

 Giá thành chế tạo cao hơn so với khuôn

 Chu kỳ ép phun dài

 Máy phun cần hành trình lớn

 Khuôn kết cấu phức, độ bền kém hơn khuôn 2 tấm

Khuôn 3 tấm và khuôn dẫn nóng

Bảng 2 4 Bảng so sánh ưu nhược điểm của khuôn 3 tấm và dẫn nóng [5] Ưu điểm Nhược điểm

 Rẻ hơn để chế tạo so với khuôn chạy nóng

 Ít có khả năng bị hỏng khuôn chạy nóng

 Các vật liệu nhảy cảm với nhiệt ít bị phân hủy hơn

 Dẽ dàng thay đổi vật liệu nhựa

 Thời gian chu kì dài hơn

 Cần sử lý đường keo sau quá trình ép

 Áp lực phun lớn hơn

THIẾT KẾ KHUÔN

Kết cấu khuôn

Chọn vật liệu khuôn là một quá trình rất quan trọng bởi vì nó liên quan đến độ bền khuôn, chất lượng bề mặt khuôn như khả năng cắt gọt, độ bóng có thể đạt được,… Vì vậy việc chọn vật liệu làm khuôn cần để ý nhưng yếu tố sau.

- 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.

- Số lượng sản phẩm yêu cầu.

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

- Khả năng hàn và phục hồi chi tiết.

4.1.2 Vật liệu làm hệ thống dẫn hướng và định vị.

- Với hệ thống này thì khả năng chống mài mòn và cứng được chú ý hàng đầu Vì vậy yêu cầu vật liệu này phải được nhiệt luyện để đạt độ cứng cao ở bên ngoài mà vẫn giữ được độ dẻo ở bên trong để trãnh bị hư hỏng trong quá trình làm việc Sau đây là những vật liệu thường dùng:

- Các chốt ty hồi do phải làm việc liên tực và chịu lực dọc trục cao trong quá trình làm việc vậy nên vật liệu thường dùng sẽ là SKD 61.

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:

QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO VÀ LẮP RÁP

Vật liệu làm khuôn

Chọn vật liệu khuôn là một quá trình rất quan trọng bởi vì nó liên quan đến độ bền khuôn, chất lượng bề mặt khuôn như khả năng cắt gọt, độ bóng có thể đạt được,… Vì vậy việc chọn vật liệu làm khuôn cần để ý nhưng yếu tố sau.

- 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.

- Số lượng sản phẩm yêu cầu.

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

- Khả năng hàn và phục hồi chi tiết.

4.1.2 Vật liệu làm hệ thống dẫn hướng và định vị.

- Với hệ thống này thì khả năng chống mài mòn và cứng được chú ý hàng đầu Vì vậy yêu cầu vật liệu này phải được nhiệt luyện để đạt độ cứng cao ở bên ngoài mà vẫn giữ được độ dẻo ở bên trong để trãnh bị hư hỏng trong quá trình làm việc Sau đây là những vật liệu thường dùng:

- Các chốt ty hồi do phải làm việc liên tực và chịu lực dọc trục cao trong quá trình làm việc vậy nên vật liệu thường dùng sẽ là SKD 61.

+ Thép P20 (2311) + Thép NAK80 và thép P21

+ Thép P20 (2311) + Thép NAK80 và thép P21.

4.1.5 Kết luận lựa chọn thép.

- Do sản phẩm không yêu cầu ép số lượng quá lớn và chi phí tài trợ có hạng nên ta sẽ sử dụng thép CT3 cho tất cả các tấm khuôn kể 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.

- 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: Bước tiến dao (mm/phút).

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

- Ngoài ra để không tốn nhiều thời gian tính toán chúng ta có thể tham khảo chế độ cắt của những hãng kinh doanh dao cụ Từ đó chúng ta có thể chọn được chế độ cắt hợp lí.

- Do vật liệu thép là CT3 hàm lượng cacbon khá thấp tương đương với thép SS400 với độ cứng là 160 HB và cũng tương đương 3 HRC Sau đây là những chế độ cắt tham khảo của 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 biên endmill của hãng CMTech.

+ Chế độ cắt của mũi khoan thép gió.

Bảng 4 4 Chế độ cắt của mũi khoan thép gió của hãng Nachi

+ Bước 4: Khoan + taro lỗ ren M6.

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

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Ê-tô

TT Bước gia công Loại dao

1 Khoan tâm tất cả các lỗ

+ Bước 3: Khoan lỗ bậc bulong M10.

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Mỏ kẹp

+ Bước 2: Khoan lỗ ty lói 3.

+ Bước 4: Khoan lỗ taro ren M6

+ Bước 6: Khoan lỗ ty hồi.

+ Bước 7: Khoan lỗ bậc ty lói 3.

+ Bước 9: Khoan lỗ bậc ty hồi,

7 Khoan lỗ bậc ty lói 3

9 Phay lỗ bậc ty hồi

Bước 6: Phay thô lòng insert.

Bước 7: Phay tinh lòng insert.

- 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 M5.

- 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

- Nguyên công 3: Gia công mặt trái

- Nguyên công 4: Gia công mặt phải

4 Khoan mồi lỗ bạc dẫn hướng

5 Khoan lỗ bạc Drill 250 75 1 dẫn hướng ỉ24.8

6 Doa tinh lỗ bạc dẫn hướng

5 Doa thô lỗ dung sai

6 Doa tinh lỗ dung sai

4 Taro lỗ ren ẵ Taro ren ẵ

- Nguyên công 1: Gia công mặt trước.

+ 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

- Nguyên công 2: Gia công mặt sau.

+ Bước 7: Phay thô kênh nhựa

+ Bước 8: Phay tinh kênh nhựa.

- Nguyên công 5: Gia công mặt trên.

+ Bước 1: Khoan lỗ ren M12 + Bước 2: Taro lỗ ren M12

- Nguyên công 6: Gia công mặt dưới.

+ Bước 1: Khoan lỗ ren M12 + Bước 2: Taro lỗ ren M12 PHAY CNC

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

7 Phay thô kênh dẫn nhựa

8 Phay tinh kênh dẫn nhựa

2 Taro lỗ ren ẵ Taro ren ẵ Nguyên công 5

4.7 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:

Hình 4 1 Các loại dũa kim loại

4.8.1 Qui trình lắp ráp khuôn.

Bước 1: Lắp bạc dẫn hướng vào khuôn âm.

Bước 2: Lắp insert âm vào khuôn

Bước 3: Lắp tấm kẹp trên

Bước 4: Lắp bạc cuống phun

Bước 5: Lắp vòng định vị.

Bước 6:Lắp chốt dẫn hướng

Bước 8: Lắp cái ty lói, ty hồi và lò xo vào tấm lót lói

Bước 9: Lắp tấm gá lói.

Bước 10: Lắp tấm kẹp dưới, gối đỡ, tấm lót lói và tấm gá lói vào khuôn dương

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

Bước 12: Lắp ron nước và vòng móc cho khuôn

Bộ khuôn hoàn chỉnh thực tế

Hình 4 4 Bộ khuôn thực tế.

Qui trình công nghệ

+ Bước 4: Khoan + taro lỗ ren M6.

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

+ Bước 3: Khoan lỗ bậc bulong M10.

Vật liệu CT3 Gá kẹp: Mỏ kẹp

+ Bước 4: Khoan lỗ taro ren M6

+ Bước 6: Khoan lỗ ty hồi.

+ Bước 9: Khoan lỗ bậc ty hồi,

9 Phay lỗ bậc ty hồi

Bước 6: Phay thô lòng insert.

Bước 7: Phay tinh lòng insert.

- Nguyên công 1: Gia công mặt trước

+ Bước 5: Khoan lỗ bạc dẫn hướng.

+ Bước 6: Doa tinh lỗ bạc dẫn hướng.

- Nguyên công 2: Gia công mặt sau

4 Khoan mồi lỗ bạc dẫn hướng

5 Khoan lỗ bạc Drill 250 75 1 dẫn hướng ỉ24.8

6 Doa tinh lỗ bạc dẫn hướng

- Nguyên công 1: Gia công mặt trước.

+ 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

- Nguyên công 2: Gia công mặt sau.

+ Bước 7: Phay thô kênh nhựa

+ Bước 8: Phay tinh kênh nhựa.

- Nguyên công 5: Gia công mặt trên.

+ Bước 1: Khoan lỗ ren M12 + Bước 2: Taro lỗ ren M12

- Nguyên công 6: Gia công mặt dưới.

+ Bước 1: Khoan lỗ ren M12 + Bước 2: Taro lỗ ren M12 PHAY CNC

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

7 Phay thô kênh dẫn nhựa

8 Phay tinh kênh dẫn nhựa

2 Taro lỗ ren ẵ Taro ren ẵ Nguyên công 5

4.7 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:

Hình 4 1 Các loại dũa kim loại

Lắp ráp khuôn

THỬ NGHIỆM, KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

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.

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

Khuôn được ép bởi máy ép nhựa HATIAN MA1200

Bảng 5 1 Thông số kĩ thuật máy ép nhựa HATIAN MA1200

Hình 5 1 Thông số bàn máy

Thông số điều chỉnh Lần 1 Lần 2

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

Thời gian phun (s) 7.33 10 Áp xuất giữ (Mpa) 50 65

Thời gian giữ (s) 1.97 1.97 Áp xuất đóng (Mpa) 40 40 Áp xuất mở (Mpa) 40 40

Thời gian làm mát (s) 25 25 Áp xuất lói (Mpa) 40 40

- Nhận xét ép thử lần 1:

+ Sản phẩm ép ra đôi khi bị kẹt lại trên tấm dương.

+ Sản phẩm sau khi ép dung sai chưa đạt yêu cầu

+ Sản phẩm ép ra đôi khi cũng bị kẹt lại tấm âm

- Cách khắc phục sau khi ép lần 1:

+ Phay lại mở rộng cổng keo.

+ Tạo góc thoát khuôn bên tấm dương.

+ Làm tinh lại bề mặt lòng khuôn âm.

+ Mài tấm dương xuống 0.02mm

Hình 5 2 Quá trình mài sửa khuôn.

- Nhận xét ép thử lần 2:

+ Sản phẩm được ép đẩy ra liên tục không cần có sự can thiệp thủ công.

+ Sản phẩm đạt dung sai yêu cầu.

Hình 5 3 Hình ảnh sản phẩm sau khi ép lần 2

Bảng 5 2 Bảng kết quả đo sản phẩm sau khi ép

Kết luận

Nhóm đã hoàn thành quá trình thiết kế, tính toán và chế tạo khuôn ép nhựa cho chi tiết “Cần gạt” Cụ thể là thiết kế bộ khuôn trên phần mềm Autocad Mechanical 2020 , Creo parametric 8.0 và chế tạo khuôn trên máy pháy CNC.

Nhóm nghiên cứu đã đạt được mục tiêu đặt ra ban đầu trong đó bao gồm:

+ Nhóm đã vận dụng được kiến thức đã học về những môn học cơ sở như: Hình họa vẽ kỹ thuật, dung sai kĩ thuật đo, cơ sở công nghệ chế tạo máy và công nghệ chế tạo máy. Cũng như những môn học chuyên ngành như CAD/CAM/CNC và thiết kế chế tạo khuôn

+ Rèn luyện được kỹ năng vận dụng các phần mềm như Creo Parametric 8.0, AutoCAD 2021 cùng bộ công cụ YANXIU 2D, Cimco Edit 8,… để hỗ trợ quá trình thiết kế và lập trình gia công

+ Nắm vững quy trình thiết kế và chế tạo khuôn ép nhựa và các vật tư linh kiện khuôn ép nhựa.

+ Vận dụng kỹ năng thiết kế khuôn, lập trình gia công CNC, ép nhựa khuôn và xử lí lỗi phát sinh trong quá trình ép nhựa.

+ Nhóm đã hoàn thành được 90% công việc trong quá trình chế tạo và thiết kế Phần chế tạo gia công nhóm phải đặt làm ngoài vì không có vật tư máy móc.

+ Phần mô phỏng nhóm thiếu kinh nghiệm nên khi ép ra sai sót khá nhiều và tốn nhiều thời gian chỉnh sửa.

+ Nhóm đã ép thử nhiều lần nhưng lần cuối dù đạt yêu cầu nhưng vẫn tồn tại bavia và sản phẩm bị lõm vào trong vì bù nhựa chưa đủ.

Hướng phát triển,

Nghiên cứu phương án cải thiện sản phẩm không bị lõm cho dù thành sản phẩm có độ dày lớn.

Tiêu đề	Chế Tạo Khuôn Phun Ép Sản Phẩm 'Cần Gạt'
Tác giả	Dương Đức Hà
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Trọng Hiếu
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Chế Tạo Máy
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Tp. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	142
Dung lượng	11,14 MB